Клапан, в частности термостатический клапан для отопительных систем

 

Изобретение относится к клапану, в частности к термостатическому клапану, предназначенному для отопительных систем. Клапан содержит корпус, седло клапана и запорную деталь, приводимую в действие штифтом, проходящим через уплотнительное устройство. Клапан содержит также соединительное устройство, имеющее первую форму, пригодную для закрепления управляющего элемента. Соединительное устройство имеет по меньшей мере один соединительный элемент, регулируемый в направлении оси штифта, и принимает при регулировке этого соединительного элемента вторую форму, пригодную для закрепления управляющего элемента второго типа. Внутреннее пространство корпуса разделено уплотнительным устройством на мокрую зону и сухую зону, которая служит для размещения в ней по меньшей мере части по меньшей мере одного соединительного элемента. Изобретение позволяет на одном и том же клапане устанавливать разные управляющие элементы при одновременном использовании малого количества уплотнительных элементов. 10 з.п.ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к клапану, в частности термостатическому клапану для отопительных систем, содержащему корпус, седло клапана, запорную деталь, приводимую в действие штифтом, проходящим через уплотнительное устройство, и соединительное устройство, имеющее первую форму, пригодную для закрепления управляющего элемента.

Для установки на клапане управляющего элемента корпус клапана должен быть снабжен соединительным устройством, соответствующим типу управляющего элемента. Большинство имеющихся на рынке клапанов имеют соединительные устройства, показанные на фиг. 1 и 2. В соединительном устройстве 1, имеющем первую форму, предусмотрена контактная поверхность 2, к которой прижимается гнездо управляющего элемента в результате изменения направления силы, действующей на коническую затяжную поверхность 3, с радиального на осевое. Расстояние А между контактной поверхностью 2 и свободным концом штифта, приводящего в действие запорную деталь, составляет приблизительно 30 мм. Пример такого устройства описан в DE 3236372 С2. В соединительном устройстве 5, имеющем вторую форму, контактная поверхность 6 находится на торцевой стороне затяжной поверхности 7, представляющей собой резьбу. Соединительная гайка с внутренним фланцем, навинченная на затяжную поверхность, прижимает гнездо управляющего элемента к контактной поверхности 6. Затяжная поверхность 7 имеет резьбу М30 х 1,5. Расстояние между контактной поверхностью 6 и свободным концом штифта 4 клапана составляет приблизительно 10 мм. Пример такого устройства описан в DE 4344773 А1. Другие соединительные устройства отличаются от соединительного устройства 5 тем, что имеют несколько большее расстояние В, например 20 мм.

В DE 9411056 U1 описано, как один и тот же клапан может быть приспособлен для соединения с управляющими элементами двух или нескольких типов посредством переходного устройства, т.е. дополнительного элемента, вставленного между клапаном и управляющим элементом. В этом случае при проведении ремонтных работ монтажник отопительной системы должен иметь в распоряжении лишь несколько запасных деталей. Он может также комбинировать клапаны и управляющие элементы различных фирм. Однако, как показала практика, часто дополнительные элементы или переходные устройства, необходимые для данного применения, в нужный момент отсутствуют. Они могут быть утеряны или уже использованы.

В основу изобретения положена задача создать клапан описанного выше типа, который имеет все необходимые средства для установки управляющих элементов по меньшей мере двух типов на выбор.

Согласно изобретению, эта задача решается тем, что соединительное устройство имеет по меньшей мере один соединительный элемент, регулируемый в направлении оси штифта, и принимает при регулировке этого по меньшей мере одного соединительного элемента вторую форму, пригодную для закрепления управляющего элемента второго типа, а уплотнительное устройство разделяет внутреннее пространство корпуса на мокрую зону и сухую зону, которая служит для размещения в ней по меньшей мере части по меньшей мере одного соединительного элемента.

Наличие подвижных в осевом направлении элементов позволяет создавать по меньшей мере две различные формы, пригодные для установки управляющего элемента первого или второго типа на выбор. Эта идея уже была описана в пока еще не опубликованной заявке Германии N19955259.

Дополнительными признаками изобретения являются разделение на мокрую зону и сухую зону и размещение по меньшей мере части соединительных элементов в сухой зоне. Для деталей клапана, размещенных в сухой зоне, не требуются слишком жесткие допуски на изготовление, поскольку проблема уплотнения в сухой зоне отсутствует. Поэтому детали клапана могут быть изготовлены литьем, т. е. по дешевой технологии. Благодаря тому, что соединительные элементы, размещенные в сухой зоне, не нуждаются в уплотнении, количество уплотнительных элементов может быть сведено к минимуму. Чем ближе к седлу клапана расположено уплотнительное устройство разделительной стенки, тем больше пространства остается для размещения соединительных элементов в сухой зоне корпуса.

Целесообразно, чтобы в обеих формах имелась контактная поверхность и чтобы в первой форме контактная поверхность была расположена на большем расстоянии от свободного конца входной детали, соединенной со штифтом, чем контактная поверхность во второй форме. Во многих случаях такое осевое смещение является достаточным для создания двух разных форм соединительного устройства.

Предпочтительно, когда в каждой из двух форм имеется затяжной участок, соответствующий контактной поверхности, причем в первой форме затяжной участок представляет собой коническую поверхность с малым наружным диаметром, а во второй форме - наружную резьбу с большим диаметром. При наличии таких двух типов поверхностей на клапан можно установить большинство имеющихся на рынке управляющих элементов.

Также предпочтительно, чтобы внутренний соединительный элемент имел входную деталь и промежуточную деталь, установленную между штифтом и входной деталью и соединенную с ними, и чтобы входная деталь могла соединяться с промежуточной деталью по меньшей мере в двух осевых положениях. Таким образом, входная и промежуточная детали могут телескопически перемещаться друг относительно друга, принимая требуемую форму.

Центральный соединительный элемент предпочтительно имеет форму втулки, снабжен с наружной стороны затяжным участком, направляется в корпусе и может фиксироваться по меньшей мере в двух положениях. Таким образом, затяжной участок может быть установлен в правильное положение. Когда этот участок не используется, он может быть закрыт другими элементами.

Наружный соединительный элемент предпочтительно выполнен в виде снабженного резьбой кольца, которое направляется по наружной стороне корпуса и может устанавливаться по меньшей мере в два положения и имеет с передней стороны контактную поверхность, работающую в обеих формах, а по окружности - затяжной участок в виде резьбы. Такое кольцо имеет очень простую конструкцию.

В другом варианте выполнения сухая зона имеет цилиндрическую камеру, образованную между уплотнительным устройством и корпусом, в которой расположены детали соединительного устройства. Размещение в цилиндрической камере элементов, например центрального соединительного элемента или пружины, позволяет хорошо использовать имеющееся пространство.

Кроме того, рекомендуется, чтобы клапан содержал пружинное устройство, удерживающее соединительные элементы в форме, позволяющей устанавливать управляющие элементы первого типа. Тогда для пользователя будет ясно, что клапан всегда поставляется в первой форме, а для получения второй формы необходимо определенным образом изменить его.

Входная деталь и промежуточная деталь предпочтительно удерживаются вместе соединительной пружиной. Эта пружина может действовать при нескольких различных осевых положениях входной детали относительно промежуточной детали.

Целесообразно, чтобы вспомогательная пружина удерживала наружный соединительный элемент в положении, соответствующем второй форме, а при создании нагрузки перемещала его в положение, соответствующее первой форме. В такой конструкции наружный соединительный элемент автоматически приспосабливается к типу используемого управляющего элемента.

Также целесообразно, чтобы уплотнительное устройство служило для ограничения высоты подъема запорной детали, было ввинчено в резьбу в корпусе клапана и чтобы его можно было поворачивать снаружи. Это позволяет выполнять предварительную установку клапана путем ограничения высоты подъема.

Далее изобретение подробно описано на примере предпочтительных вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежами, где: фиг.1-2 изображает соединительные устройства клапанов; фиг.3 изображает в продольном разрезе предлагаемый клапан с соединительным устройством, имеющим первую форму; фиг. 4 изображает клапан, показанный на фиг.3, с соединительным устройством, имеющим вторую форму; фиг.5 изображает отдельные детали клапана, показанного на фиг.3 и 4; фиг. 6 изображает второй вариант выполнения предлагаемого клапана с соединительным устройством, имеющим первую форму; фиг. 7 изображает клапан, показанный на фиг.6, с соединительным устройством, имеющим вторую форму; фиг.8 изображает отдельные детали клапана, показанного на фиг.6 и 7.

Клапан, изображенный на фиг.3-5, предназначен для встраивания. Корпус 11 клапана имеет вставную часть 12, которая может ввинчиваться с помощью резьбы 13 в патрубок на передней стороне радиатора так, что уплотнительный элемент 14 прижимается к наружному торцу. К корпусу 11 относится также нижняя часть 15, несущая седло 16 клапана и входящая внутрь впускного отверстия радиатора с прижатием к стенке этого отверстия уплотнительным элементом 17.

Седло 16 клапана взаимодействует с запорной деталью 18, приводимой в действие штифтом 19.

Предусмотрена разделительная стенка 20, имеющая уплотнительное устройство 23 и разделяющая внутреннее пространство корпуса 11 на мокрую зону 21 и сухую зону 22. Из мокрой зоны 21 в сухую зону 22 через уплотнительное устройство 23, называемое также сальником, проходит штифт 19. Это уплотнительное устройство ввинчено в корпус 11 так, что для окончательного уплотнения требуется только один дополнительный неподвижный уплотнительный элемент 24.

Внутренний соединительный элемент 25 образован входной деталью 26 с выступом 27 и промежуточной деталью 28. Входная деталь 26 и промежуточная деталь 28 могут телескопически перемещаться друг относительно друга и в двух положениях, соответствующих фиг.3 и 4, могут соединяться друг с другом с помощью фиксаторов 29. Соединительный элемент 25 отжимается пружиной 30 наружу. Так как промежуточная деталь 28 и штифт 19 неподвижно соединены друг с другом, пружина 30 одновременно служит для открывания запорной детали.

Пружина 32, расположенная в цилиндрической камере 33 между уплотнительным устройством 23 и корпусом 11, отжимает выполненный в виде втулки центральный соединительный элемент 31 наружу в положение, определяемое упором 34. Центральный соединительный элемент 31 имеет затяжной участок 35 в виде конической поверхности. Эта коническая поверхность работает, когда соединительное устройство имеет форму, показанную на фиг.3, и закрыта, когда соединительное устройство имеет форму, показанную на фиг.4, т.е. когда центральный соединительный элемент 31 вдвинут внутрь.

Наружный соединительный элемент 36 образован снабженным резьбой кольцом, зафиксированным от поворота. Торцевая поверхность кольца образует упор 37, а наружная резьба - затяжной участок 38. Наружный соединительный элемент 36 отжат вспомогательной пружиной 39 наружу в положение, показанное на фиг.3 и 4 справа. Однако когда термостатическая насадка давит на упор 37, наружный соединительный элемент 36 может перемещаться в положение, показанное на фиг. 3 и 4 слева.

Клапан поставляется в положении, соответствующем фиг.3, с соединительным элементом 36, находящемся в положении, показанном справа на фиг.3. При установке в осевом направлении управляющего элемента первого типа, взаимодействующего с затяжным участком 35, наружный соединительный элемент 36 перемещается в положение, показанное слева, так что между упором 37 и вершиной выступа 27 образуется расстояние А. Если же устанавливают управляющий элемент второго типа, снабженный соединительной гайкой с резьбой М30 х 1,5, то входная деталь 26 и центральный соединительный элемент 31 проталкиваются внутрь и соединительное устройство принимает форму, показанную на фиг.4. При такой форме расстояние В между упором 37 и вершиной выступа 27 меньше, чем в предыдущем случае.

Очевидно, что все детали соединительного устройства расположены в сухой зоне 22 или за ней, поэтому между этими соединительными элементами уплотнения не требуются.

Для предварительной установки клапана в нем предусмотрена также возможность регулировки ограничения высоты подъема. Для этого центральный соединительный элемент 31 соединен без возможности поворота с держателем 40 запорной детали 18 посредством внутреннего соединительного элемента 25 и штифта 19, причем держатель опирается на наклонную поверхность 41 корпуса 11. Таким образом, высота подъема клапана при открытии может устанавливаться путем поворота центрального соединительного элемента 31.

В варианте выполнения изобретения, показанном на фиг.6-8, цифровые позиции деталей, соответствующих деталям из предыдущего варианта, увеличены на 100. Различие между вариантами заключается в том, что пружина 130 для открывания клапана расположена в мокрой зоне 121, т.е. уплотнительное устройство 123 находится на большем расстоянии от седла 116 клапана. Кроме того, имеется цилиндрическая камера 133 для размещения части центрального соединительного элемента 131. Пружина 150 растяжения тянет входную деталь 126 и промежуточную деталь 128 друг к другу. Центральный соединительный элемент 131 имеет канавки 151, параллельные оси, и канавки 152, расположенные по окружности, с которыми входят в зацепление направляющие элементы 153, расположенные на корпусе 111. Внутри имеются упоры 154, взаимодействующие со входной деталью 126, соединенной с возможностью поворота с центральным соединительным элементом 131 посредством пазов 155.

Клапан поставляется в виде, показанном на фиг.6, в котором наружный соединительный элемент 136 находится в поднятом положении. Однако если клапан должен иметь форму, пригодную для управляющего элемента второго типа, то нужно лишь повернуть центральный соединительный элемент 131 до тех пор, пока направляющий элемент 153 не войдет в зацепление с канавкой 151, параллельной оси. Затем под действием пружины 150 растяжения входная деталь 126 и центральный соединительный элемент 131 принимают положение, соответствующее второй форме, показанной на фиг.7.

Для предварительной установки клапана в этом варианте его выполнения также предусмотрена возможность ограничения высоты подъема. Для этого центральный соединительный элемент 131 соединен с уплотнительным устройством 123 посредством многоугольной муфты 156. Поворот соединительного элемента 131 приводит к повороту уплотнительного устройства 123 по его резьбе и перемещению в осевом направлении.

Изобретение допускает некоторые отличия от рассмотренных вариантов его выполнения при условии, что они не нарушают его основную идею. Например, вместо пружины 150 растяжения может использоваться нажимная пружина, если она обеспечивает тот же эффект. Вместо описанных выше клапанов для встраивания, в соответствии с изобретением могут быть созданы также клапаны со входными и выходными соединительными устройствами.

Формула изобретения

1. Клапан, в частности термостатический клапан для отопительных систем, содержащий корпус, седло клапана, запорную деталь, приводимую в действие штифтом, проходящим через уплотнительное устройство, и соединительное устройство, имеющее первую форму, пригодную для закрепления управляющего элемента, отличающийся тем, что соединительное устройство имеет по меньшей мере один соединительный элемент (25, 31, 36; 125, 131, 136), регулируемый в направлении оси штифта, и принимает при регулировке этого по меньшей мере одного соединительного элемента вторую форму, пригодную для закрепления управляющего элемента второго типа, а уплотнительное устройство (23; 123) разделяет внутреннее пространство корпуса (11; 111) на мокрую зону (21;121) и сухую зону (22; 122), которая служит для размещения в ней по меньшей мере части по меньшей мере одного соединительного элемента (25, 31, 36; 125, 131, 136).

2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что в обеих формах имеется контактная поверхность (37; 137), причем в первой форме контактная поверхность расположена на большем расстоянии от свободного конца входной детали (26; 126), соединенной со штифтом, чем контактная поверхность во второй форме.

3. Клапан по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в каждой форме имеется затяжной участок (35, 38; 135, 138), соответствующий контактной поверхности (37; 137), причем в первой форме затяжной участок представляет собой коническую поверхность с малым наружным диаметром, а во второй форме - наружную резьбу с большим диаметром.

4. Клапан по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что внутренний соединительный элемент (25; 125) имеет входную деталь (26; 126) и промежуточную деталь (28; 128), установленную между штифтом и входной деталью и соединенную с ними, при этом входная деталь (26; 126) может соединяться с промежуточной деталью (28; 128) по меньшей мере в двух различных осевых положениях.

5. Клапан по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что центральный соединительный элемент (31; 131) имеет форму втулки, снабжен с наружной стороны затяжным участком (35; 135), направляется в корпусе (11; 111) и может фиксироваться в двух положениях.

6. Клапан по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что наружный соединительный элемент (36; 136) выполнен в виде снабженного резьбой кольца, которое направляется по наружной стороне корпуса (11; 111) и может устанавливаться по меньшей мере в два положения, и имеет с передней стороны контактную поверхность (37; 137), работающую в обеих формах, а по окружности - затяжной участок (38; 138) в виде резьбы.

7. Клапан по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что сухая зона (22; 122) имеет цилиндрическую камеру (33; 133), образованную между уплотнительным устройством (23; 123) и корпусом (11; 111), в которой расположены детали соединительного устройства.

8. Клапан по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что он содержит пружинное устройство, удерживающее соединительные элементы (25, 31, 36; 125, 131, 136) в форме, позволяющей устанавливать управляющие элементы первого типа.

9. Клапан по одному из пп.4-8, отличающийся тем, что входная деталь (26; 126) и промежуточная деталь (28; 128) удерживаются вместе соединительной пружиной (30; 130).

10. Клапан по одному из пп.4-9, отличающийся тем, что вспомогательная пружина (39; 139) удерживает наружный соединительный элемент (36; 136) в положении, соответствующем второй форме, а при создании осевой нагрузки перемещает его в положение, соответствующее первой форме.

11. Клапан по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что уплотнительное устройство (23; 123) служит для ограничения подъема запорной детали (18; 118), ввинчено в резьбу в корпусе (11; 111)и его можно поворачивать снаружи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8