ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИЙ ВЕРХНИЙ УЗЕЛ РАДИАТОРНОГО КЛАПАНА Российский патент 1998 года по МПК F16K31/64 G05D23/12 

Данное изобретение относится к терморегулирующему верхнему узлу радиаторного клапана, который при посредстве переходника может быть использован с клапанными корпусами по меньшей мере двух типов, снабженному средствами крепления для его установки на клапанном корпусе, а также штоком клапана, выполненным с возможностью осевого перемещения посредством зависимого от температуры рабочего элемента для перемещения в клапанном корпусе толкателя, подпружиненного возвратной пружиной.

Терморегулирующие радиаторные клапаны содержат клапанный корпус и терморегулирующий верхний узел, установленный непосредственно на клапанном корпусе с помощью подходящих средств крепления. Верхний узел содержит рабочий элемент, заполненный веществом, расширяющимся с изменением температуры и снабженный штоком клапана для выдвижения толкателя из клапанного корпуса и, следовательно, перемещения закрывающего элемента клапана. Расширяющееся вещество может быть твердым, пастообразным или жидким, или даже парообразным, или парожидкостным наполнителем в сочетании с уставочной пружиной. Поскольку верхний узел точно подогнан к клапанному корпусу, калибровка положения верхнего узла может быть выполнена на заводе (DE, 1907231 A1, кл. G 05 D 23/12, 1972).

Известен терморегулирущий верхний узел вышеописанного типа, который адаптирован к клапанному корпусу одного типа и который может быть установлен на клапанном корпусе другого типа посредством переходника, размещенного между средствами крепления верхнего узла и клапанным корпусом. Такая деталь, как этот переходник, легко может быть утрачена. Кроме того, переходник вызывает снижение прочности соединения верхнего узла с клапанным корпусом (EP 0504582, A2, кл. G 05 D 23/02, 1992).

Наиболее близким к устройству по изобретению является терморегулирующий верхний узел, выполненный с ползуном, перемещаемым в поперечном направлении между штоком клапана верхнего узла и толкателем клапанного корпуса. Посредством ползуна полезная длина клапанного штока может быть изменена на заданную величину. Таким образом, регулирование положения на заданную величину может быть выполнено быстрее и проще, чем при использовании обычного способа регулирования с помощью поворотной ручки. Средства крепления этого верхнего узла приспособлены к конкретному клапанному корпусу и поэтому пригодны для использования только с клапанным корпусом данного типа (DE 2220340A, кл. G 05 D 23/12, 1974).

Изобретение направлено на решение задачи создания терморегулирующего верхнего узла вышеописанного типа, который может быть использован в сочетании с клапанными корпусам по меньшей мере двух различных типов и который позволяет избежать затруднений, возникающих ранее при использовании переходника.

Технический результат достигается тем, что в терморегулирующем верхнем узле радиаторного клапана, который при посредстве переходника может быть использован с клапанными корпусами по меньшей мере двух типов, снабженном средствами крепления для его установки на клапанном корпусе, а также штоком клапана, выполненным с возможностью осевого перемещения посредством зависимого от температуры рабочего элемента для перемещения в клапанном корпусе толкателя, подпружиненного возвратной пружиной, согласно изобретению средства крепления выполнены с возможностью непосредственной установки верхнего узла на клапанных корпусах различных типов по меньшей мере двух типов, при этом переходник образован двумя частями штока, выполненными с возможностью перемещения по отношению друг к другу, приводящего в результате к изменению полезной длины штока клапана.

Данное изобретение основано на том, что если средства крепления пригодны для непосредственного присоединения к клапанным корпусам по меньшей мере двух различных типов, то для обеспечения возможности использования верхнего узла с клапанными корпусами по меньшей мере двух различных типов переходник должен обладать только возможностью изменения рабочей длины клапанного штока. Таким образом, переходник может быть выполнен с меньшими конструктивным размерами и размещен внутри верхнего узла. Он может постоянно находиться на месте с вводом его в состав линии силовой передачи при каждом использовании верхнего узла, чем обеспечивается надежная защита от поломок. Нет необходимости выполнять переходник открытым снаружи для осмотра. Непосредственная установка верхнего узла обеспечивает прочное присоединение его к клапанному корпусу. Требование пригодности средства крепления к клапанным корпусам по меньшей мере двух типов наиболее просто может быть удовлетворено, если в этих корпусах, как это обычно имеет место, наружная резьба для соединительной гайки, с помощью которой основание терморегулирующего верхнего узла прикреплено к торцу клапанного корпуса, имеет одинаковый диаметр. В этом случае различие размеров клапанных корпусов различных типов по существу заключается в механизме работы. Возможны варианты выполнения, в которых средства крепления различными способами прижаты в осевом или радиальном направлениях и взаимодействуют с зажимными поверхностями клапанного корпуса, которые не обязательно должны быть идентичны друг другу в корпусах различных типов.

Предпочтительная величина изменения длины, предварительно определенная путем регулирования частей штока, установлена так, что откалиброванное положение верхнего узла подходит для клапанных корпусов обоих типов. Таким образом, калибровка верхнего узла может быть произведена в заводских условиях. Эта калибровка остается одинаковой для клапанных корпусов всевозможных типов, которые могут быть присоединены к верхнему узлу.

Целесообразно снабдить одну часть штока смещенными в осевом направлении опорными поверхностями, сопряженными между собой посредством скоса и избирательно взаимодействующими с ответной поверхностью другой части штока в результате относительного перемещения. Требуемое изменение рабочей длины клапанного штока достигается посредством взаимодействия опорных поверхностей и ответной поверхности между собой.

Опорные и ответные поверхности, в особенности, выполнены на торцах двух указанных частей штока. Такие части штока могут быть изготовлены сравнительно небольшими по размеру.

Две части штока выполнены с возможностью поворота по отношению друг к другу. Это также способствует возможности изготовления переходника очень небольшим по размеру, так что он может быть целиком размещен внутри верхнего узла.

В предпочтительном варианте выполнения опорные поверхности образованы по меньшей мере двумя, предпочтительно четырьмя секторами круга. Требуемое изменение рабочей длины штока клапана осуществляют посредством относительного поворота на угол 180 или 90^o.

Опорные поверхности могут быть также выполнены в виде выступов и/или углублений на плоской поверхности.

В наиболее предпочтительном варианте опорные поверхности выполнены симметричными по отношению к некоторой точке симметрии. В результате передача опорных сил осуществляется симметрично и без создания нежелательных опрокидывающих моментов.

Полезно также выполнять одну часть штока с удлиненной частью в виде гильзы, а другую выполнять в виде цилиндра, расположенного в этой гильзе. Гильза служит направляющей для цилиндра, при этом обе части занимают очень мало места.

Особо следует отметить, что части штока могут быть предохранены от выпадания. Эта мера предосторожности обеспечивает полную гарантию того, что переходник не будет утрачен.

Для обеспечения этого в отношении одной части штока гильза снабжена снаружи по меньшей мере одним кулачком, входящим в осевую направляющую (канавку или паз) в основании верхнего узла, ограниченную по меньшей мере на одном конце.

В отношении другой части штока желательно, чтобы цилиндр имел снаружи по меньшей мере один кулачок, входящий в осевой паз гильзы, ограниченный по меньшей мере на одном конце.

Кроме того, в предпочтительном варианте ограничением осевой направляющей или осевого паза на одном конце служит выступ, выполненный с возможностью упругого перемещения под действием наклонной поверхности кулачка. Такое приспособление удобно при сборке, после которой надежно удерживает все детали на месте.

В еще одном усовершенствованном варианте выполнения изобретения конечные положения относительного поворота могут быть зафиксированы посредством замков и/или стопоров. Поэтому обеспечены простота установки переходника в требуемом положении и защита от возможных неправильных действий. Кроме того, зацепление может сопровождаться звуком.

В связи с этим желательно, чтобы гильза имела два осевых паза, смешенных по окружности, в которые кулачок цилиндра выборочно входит в зацепление, и чтобы часть гильзы между осевыми пазами была выполнена с возможностью упругого перемещения под действием кулачка. Таким образом, кулачок попадает в один из осевых пазов и надежно запирается в нем.

В предпочтительном варианте выполнения предусмотрена возможность закрепления одной части штока в верхнем узле клапана с фиксацией от поворота, при этом другая часть штока снабжена поверхностью взаимодействия для приложения крутящего момента. Таким образом, обеспечивается удобство при регулировании переходника.

Конструктивно это обеспечено, в особенности, тем, что гильза закреплена с фиксацией от поворота, а цилиндр на своем свободном торце имеет поперечный паз для взаимодействия с инструментом, таким как отвертка. Свободный торец по всей своей поверхности доступен для размещения инструмента. С использованием такого способа обеспечивается удобство при регулировании даже небольших переходников.

В предпочтительном варианте части штока имеют маркировку, указывающую на их взаимное расположение. Такая маркировка может быть выполнена в виде стрелки на одной части штока и указателя положения на другой.

Далее следует более подробное описание изобретения применительно к предпочтительным вариантам выполнения, проиллюстрированных чертежами, на которых: фиг. 1 изображает вид сбоку с частичным разрезом терморегулирующего радиаторного клапана, оборудованного согласно изобретению; фиг. 2 изображает вид сбоку наружной части штока; фиг. 3 изображает продольный разрез наружной части штока; фиг. 4 изображает вид снизу наружной части штока; фиг. 5 изображает разрез по линии А-А на фиг. 3; фиг. 6 изображает вид сбоку с частичным разрезом внутренней части штока; фиг. 7 изображает вид сверху внутренней части штока; фиг. 8 изображает разрез по линии В-В на фиг. 6; фиг. 9 изображает вид снизу внутренней части штока; фиг. 10 схематично иллюстрирует взаимодействие опорной и ответной поверхностей; фиг.11 изображает вид в аксонометрии с разрезом наружной части штока; фиг. 12 изображает вид в аксонометрии внутренней части штока; фиг. 13 изображает наружную часть штока в модифицированном варианте выполнения и фиг. 14 изображает наружную часть штока в еще одном модифицированном варианте выполнения.

Вариант выполнения, изображенный на фиг. 1-12, относится к терморегулирующему радиаторному клапану, содержащему клапанный корпус 1 и терморегулирующий верхний узел 2. Как правило, клапанный корпус 1 имеет входной патрубок 3 и выходной патрубок 4, между которыми размещены седло клапана и взаимодействующий с ним закрывающий элемент (не показаны). Как и в обычных устройствах, закрывающий элемент удерживается в открытом положении возвратной пружиной, а в закрытое положение перемещается под нажимном толкателя 5, выходящего наружу через сальниковую коробку 6. Сальниковая коробка окружена соединительной муфтой 7, имеющей наружную резьбу 8.

Узел 2 содержит поворотную ручку 8а, внутри которой размещен рабочий элемент 9, заполненный веществом, способным в расширению. В данном частном случае рабочий элемент заполнен пастообразным веществом, которое при расширении с изменением температуры перемещает первую часть 10 штока 11 клапана в осевом направлении. Шток клапана, в свою очередь, состоит из наружной 12 и внутренней 13 частей, которые в совокупности образуют переходник К. Ручка 8а может быть повернута на основании 14 для задания положения. Этот поворот влечет за собой осевое перемещение штока 11. Основание 14 закреплено на корпусе 1 посредством средств 15 крепления, в данном случае выполненных в виде соединительной гайки 16, навинченной на наружную резьбу 8, при этом торец основания 14 прижат к торцу соединительной муфты 7. В результате часть 13 штока воздействует на толкатель 5.

Как это наиболее наглядно показано на фиг. 2-5, часть 12 штока имеет торцевую стенку 17, на одной из сторон которой выполнен штырь 18, взаимодействующий с первой частью штока 11, а на другой - гильза 19, а также смещенные в осевом направлении и выполненные в форме секторов опорные поверхности 20 и 21 с расположенными между ними скосами 22. На наружной стороне гильзы 19 выполнены два кулачка 23, которые находятся в зацеплении с осевыми направлениями 24 основания 14. Осевая направляющая ограничена на нижнем конце выступом 25. Выступ может быть смещен наклонной поверхностью 26 кулачка, так что при установке кулачков 23 в осевых направлениях 24 часть 12 штока оказывается захвачена в основании 14.

Часть 13 штока образована цилиндром 27, имеющим два шлица 28, оставляющих от него в поперечном сечении по линии В-В лишь заштрихованную часть 29 (см. фиг. 8). На торце имеются две ответные поверхности 30 в форме секторов с восходящими к ним скосами 31. На внешней стороне выполнен кулачок 32, входящий в зацепление с одним из двух осевых пазов 33, 34 гильзы 19. Эти пазы также ограничены соответствующим выступом 35, смещаемым наклонной поверхностью 36 кулачка 32 при вводе его в паз 34, а затем предотвращающим выпадания части 13 штока из части 12 штока. Участок 37 гильзы, расположенный между двумя парами 33 и 34, благодаря уменьшенной толщине стенки и наличию продолжения 38 паза 34 обладает способностью к упругой деформации. Таким образом, под действием крутящего момента цилиндр 27 может быть повернут из одного фиксированного положения, в котором кулачок 32 входит в паз 33, в другое фиксирование положение, в котором кулачок 32 входит в паз 34. Этому способствуют скосы 39, прилегающие к пазам 33, 34. Для создания крутящего момента на свободном торце 40 цилиндра 27 выполнен поперечный паз 41, в который может быть вставлено лезвие отвертки или другое орудие.

На фиг. 11 и 12 схематично изображены опорные поверхности 20, 21 и ответная поверхность 30 на частях 12 и 13 штока. Как схематично изображено на фиг. 10, в одном положении, установленном поворотом, опорная поверхность 20 взаимодействует с ответной поверхностью 30 части 13 штока (в верхней части чертежа) а в другом положении, установленном поворотом, опорная поверхность 21 взаимодействует с ответной поверхностью 30 (в нижней части чертежа). При этом, соответственно, изменяется общая протяженность двух частей 12 и 13 штока в осевом направлении. При перемещении из одного положения поворота в другое полезная длина штока 11 в осевом направлении уменьшается на величину, равную расстоянию между опорными поверхностями 20 и 21, измеренному вдоль оси. Это расстояние может быть соблюдено с высокой степенью точности, так что, если узел 2 установлен на другом клапанном корпусе 1, который, в свою очередь, имеет наружную резьбу 7 для крепления верхнего узла, адаптация длины осуществляется таким образом, что калиброванное значение положения узла 2, установленное на заводе, подходит и для клапанного корпуса второго типа.

Указание положения поворота обеспечено стрелкой 42 на части 13 штока и метками X и Y (например, аббревиатурами используемых клапанных корпусов) на свободном торце части 12 штока.

В варианте выполнения, показанном на фиг. 13, наружная часть 112 штока имеет две опорных поверхности 120 и 121, соединенных между собой скосом 122 и в данном случае имеющих полукруглую форму. Форма ответной поверхности на внутренней части штока может быть выполнена в соответствии с формой опорной поверхности.

Показанная на фиг. 14 наружная часть 212 штока имеет на поверхности 243 углубления 221 в виде усеченного конуса, выполняющие роль опорных поверхностей. Соответствующим образом может быть выполнена и торцевая поверхность внутренней части штока. Таким образом, в этом варианте полезная длина клапанного штока может иметь три значения.

Переходник K, включающий части 12 и 13 штока, полностью размещен внутри верхнего узла 2, при этом предотвращена возможность его выпадания. Его размеры предельно малы, так например, гильза 19 имеет длину 12 мм и наружный диаметр 8 мм.

Проиллюстрированный вариант выполнения может быть модифицирован во многих отношениях без отхода от основного принципа изобретения. Например, опорная и ответная поверхности могут быть выполнены и на периферии частей 12 и 13 штока и представлять собой штырь и наклонную кольцевую канавку. Вместо соединительной гайки 16 в качестве средств крепления могут быть использованы обычные зажимные устройства, которые, например, стягивают упругие ножки основания радиально внутрь посредством зажимной ленты или может быть использовано любое другое известное крепление, обеспечивающее пригодность средств крепления верхнего узла для непосредственной установки на клапанных корпусах двух различных типов.

Терморегулирующий верхний узел радиаторного клапана может быть использован в клапанных корпусах по меньшей мере двух типов, благодаря наличию переходника. Средства крепления верхнего узла выполнены с возможностью его непосредственной установки на клапанных корпусах по меньшей мере двух различных типов. Переходник целиком размещен внутри верхнего узла и образован двумя частями штока, выполненными с возможностью перемещения относительно друг друга. В результате этого может быть изменена полезная длина штока. 17 з.п.ф-лы, 14 ил.

1. Терморегулирующий верхний узел радиаторного клапана, который при посредстве переходника может быть использован с клапанными корпусами, по меньшей мере двух типов, снабженный средствами крепления для его установки на клапанном корпусе, а также штоком клапана, выполненным с возможностью осевого перемещения посредством зависимого от температуры рабочего элемента для перемещения в клапанном корпусе толкателя, подпружиненного возвратной пружиной, отличающийся тем, что средства крепления выполнены с возможностью непосредственной установки верхнего узла на клапанных корпусах различных типов, по меньшей мере двух типов, при этом переходник образован двумя частями штока, выполненными с возможностью перемещения по отношению друг к другу, приводящего в результате к изменению полезной длины штока клапана. 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что величина изменения длины, предварительно определенная путем регулирования частей штока, установлена так, что откалиброванное положение верхнего узла подходит для клапанных корпусов обоих типов. 3. Узел по п. 1 или 2, отличающийся тем, что одна часть штока имеет смещенные в осевом направлении опорные поверхности, соединенные между собой посредством скоса и избирательно взаимодействующие с ответной поверхностью другой части штока в результате относительного перемещения. 4. Узел по п. 3, отличающийся тем, что опорные и ответные поверхности, в особенности, выполнены на торцах двух указанных частей штока. 5. Узел по одному из пп. 1 - 4, отличающийся тем, что две указанные части штока выполнены с возможностью поворота по отношению одна к другой. 6. Узел по пп. 4 и 5, отличающийся тем, что опорные поверхности образованы по меньшей мере двумя секторами круга. 7. Узел по пп. 4 и 5, отличающийся тем, что опорные поверхности образованы выступами и/или углублениями на плоской поверхности. 8. Узел по одному из пп. 3-7, отличающийся тем, что опорные поверхности выполнены симметрично по отношению к некоторой точке симметрии. 9. Узел по одному из пп. 1-8, отличающийся тем, что одна часть штока выполнена с удлиненной частью в виде гильзы, а другая выполнена в виде цилиндра, расположенного в этой гильзе. 10. Узел по одному из пп. 1-9, отличающийся тем, что части штока предохранены от выпадания. 11. Узел по пп. 9 и 10, отличающийся тем, что гильза снабжена снаружи по меньшей мере одним кулачком, входящим в осевую направляющую в виде канавки или паза в основании верхнего узла, ограниченную по меньшей мере на одном конце. 12. Узел по одному из пп. 9-11, отличающийся тем, что цилиндр имеет снаружи по меньшей мере один кулачок, входящий в осевой паз гильзы, ограниченный по меньшей мере на одном конце. 13. Узел по п. 11 или 12, отличающийся тем, что ограничением осевой направляющей или осевого паза на одном конце служит выступ, выполненный с возможностью упругого перемещения под действием наклонной поверхности кулачка. 14. Узел по одному из пп. 5-13, отличающийся тем, что конечные положения относительного поворота зафиксированы посредством замков и/или стопоров. 15. Узел по одному из пп. 9-14. отличающийся тем, что гильза имеет два осевых паза, смещенных по окружности, в которые кулачок цилиндра выборочно входит в зацепление, при этом часть гильзы между осевыми пазами выполнена с возможностью упругого смещения под действием кулачка. 16. Узел по одному из пп. 5-15, отличающийся тем, что одна часть штока закреплена в верхнем узле клапана с фиксацией от поворота, при этом другая часть штока снабжена поверхностью взаимодействия для приложения крутящего момента. 17. Узел по одному из пп. 9-16, отличающийся тем, что гильза закреплена с фиксацией от поворота, а цилиндр на своем свободном торце имеет поперечный паз для взаимодействия с инструментом, таким, как отвертка. 18. Узел по одному из пп. 1-17, отличающийся тем, что указанные части штока имеют маркировку для указания их взаимного расположения.