ПРИВОД МНОГОХОДОВОГО КЛАПАНА И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ТАКОГО ПРИВОДА
MULTI-WAY VALVE ACTUATOR AND CONNECTION ELEMENT FOR SUCH ACTUATOR

Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к приводу многоходового клапана, который содержит корпус клапана, имеющий головку клапана, от которой выступает внешний конец поворотного стержня клапана, при этом головка клапана имеет соединительные средства для неподвижного соединения с корпусом клапана, а внешний конец стержня клапана имеет соединительные поверхности, выполненные с возможностью неподвижного взаимодействия с первым концом соединительного элемента, который противоположным вторым концом неподвижно взаимодействует с вращающимся валом управления привода.
Настоящее изобретение также относится к соединительному элементу для такого привода клапана.
Уровень техники
В случае механического регулирования многоходовых клапанов, обеспеченного поворотным стержнем клапана, существует несколько типов приводов с соответствующими соединительными элементами для взаимодействия с вышеуказанным стержнем клапана.
Первый тип описан, например, в патенте США 4114465 и содержит соединительный элемент в форме муфты. Муфта надевается поверх вала управления привода и стержня клапана и блокируется на них при помощи упорных винтов.
Второй тип описан, например, в патенте Германии 19845684 и содержит соединительный элемент, который на первом конце имеет участок муфты и на втором конце ребристый участок. Участок муфты предназначен для натяжения на вал управления привода и для блокировки на нем при помощи упорного винта. Ребристый участок, с другой стороны, предназначен для ввода в соответствующий паз в стержне клапана и прочно закрепляется в нем без возможности вращения при помощи посадки по форме.
Третий тип описан, например, в патенте США 3808895 и содержит соединительный элемент, который на двух противоположных концах имеет углубления в форме пазов. Эти пазы предназначены для соединения по форме с ребристыми концевыми участками вала управления привода и стержня клапана и, таким образом, для крепления одного вала к другому без возможности вращения.
Задача изобретения
Главным недостатком привода и соединительного элемента, кратко описанных выше, является то, что они предназначены лишь для одного типа или одного размера стержня клапана. Это означает, что производителю приводов всегда необходимо обеспечивать либо два различных привода с соединительными элементами, включенными в них, либо два различных соединительных элемента для одного типа привода, поскольку размер или тип стержня клапана изменяется, что, естественно, невыгодно с точки зрения затрат как на производство, так и на хранение. Тем не менее, такие отличия типа или размера нередки даже у одного и того же производителя. Причиной этого является то, что срок службы и цикл изготовления клапанов, как правило, очень продолжительные, при этом срок службы и, в частности, цикл изготовления приводов, как правило, намного короче. Поэтому вероятность того, что они не будут совпадать, относительно велика. Таким образом, в течение срока службы клапана будет использовано несколько приводов, техническое развитие которых протекает намного быстрее. Это также означает, что у мастера, производящего установку, зачастую не будет подходящих приводов или соединительных элементов.
Ввиду вышеуказанного, задачей настоящего изобретения является усовершенствование привода и соединительного элемента, как описано во введении, таким образом, чтобы недостатки, встречающиеся у предшествующих решений, были устранены или по меньшей мере уменьшены.
Краткое описание изобретения
В приводе, описанном во введении, это достигается при помощи соединительного элемента, выполненного с возможностью переворачивания и имеющего на обоих концах, с одной стороны, центральное отверстие, одно из которых выполнено с возможностью неподвижного взаимодействия с соединительными поверхностями на внешнем конце первого типа стержня клапана, а другое выполнено с возможностью неподвижного взаимодействия с соединительными поверхностями на внешнем конце второго типа стержня клапана, а, с другой стороны, зубчатый венец, который окружает соответствующее отверстие и который, когда он обращен от головки клапана, неподвижно взаимодействует с зубьями шестерни, выполненными на сопрягающемся конце одного и того же типа вала управления.
Соединительный элемент, как описано во введении, выполнен с возможностью переворачивания и на обоих концах имеет, с одной стороны, центральное отверстие, одно из которых выполнено с возможностью неподвижного взаимодействия с соединительными поверхностями на внешнем конце первого типа стержня клапана, а другое выполнено с возможностью неподвижного взаимодействия с соединительными поверхностями на внешнем конце второго типа стержня клапана, а, с другой стороны, зубчатый венец, окружающий смежное отверстие, который, когда он обращен к приводу клапана, неподвижно взаимодействует с зубьями шестерни, расположенными на сопрягающемся конце вала управления, который образует часть привода клапана.
Для производителя клапанов это означает, что благодаря изобретению будет возможно, например, при разработке новых клапанов выбирать решение стержня клапана, которое в данный момент подходит наилучшим образом, независимо от выбранного прежде решения, поскольку тот же привод может теперь быть использован для двух разных типов стержней клапанов. Для производителя приводов это означает, что благодаря изобретению можно вдвое сократить количество различных приводов и соединительных элементов для разных клапанов на рынке. И, в конечном счете, для мастера или покупателя это означает, например, что вероятность приобретения неподходящего типа привода или соединительного элемента для существующего клапана значительно снижается.
Центральные отверстия соединительного элемента предпочтительно соединены друг с другом и образуют канал, который проходит через весь соединительный элемент. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что винт от вала привода может быть введен через соединительный элемент и прикручен к стержню клапана для крепления привода к клапану.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, два зубчатых венца соединительного элемента идентичны по форме. Это является преимуществом, особенно при стремлении достичь наилучшего возможного соответствия по форме между зубчатыми венцами и зубьями шестерни на сопрягающемся конце вала управления привода.
В соответствии с изобретением, зубчатые венцы предпочтительно имеют зубья шестерни, направленные в том же направлении, что и центральные отверстия соединительного элемента. Преимуществом этого является то, что, таким образом, соединительный элемент не будет иметь каких-либо выступающих вбок частей, что облегчает его ввод в привод, а также облегчает литье под давлением.
Предпочтительно, соединительный элемент является цилиндрическим и имеет шестиугольную периферийную поверхность. Шестиугольная форма соответствует гаечному ключу и, таким образом, обеспечивает легкий поворот стержня клапана в требуемое положение поворота при установке привода на клапан.
Предпочтительно, также выполняют указательную канавку, которая проходит вдоль соединительного элемента между его двумя концами и которая выполнена с возможностью указания положения поворота стержня клапана. Канавка позволяет определить положение поворота стержня клапана и, таким образом, с легкостью выбрать подходящее положение поворота стержня клапана при установке привода на клапан.
Краткое описание чертежей
Предпочтительный вариант осуществления изобретения будет описан ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе первого многоходового клапана с соединенным с ним, но показанным лишь частично, приводом.
Фиг. 2 представляет собой вид в перспективе второго многоходового клапана с тем же частично показанным приводом, что и на Фиг. 1.
Описание предпочтительного варианта осуществления
На Фигурах 1 и 2 показан привод 1 и соединительный элемент 10, включенный в него, или предназначенный для использования вместе с ним в соответствии с изобретением. Несмотря на то, что полностью привод 1 показан лишь схематично в форме пунктирной и точечной линии, вал 2 управления, включенный в него, показан подробно, так же, как и соединительный элемент 10, непрерывными линиями.
Привод 1 как таковой предпочтительно является электрическим и предназначен для соединения, известным образом, с, например, датчиком температуры, который регулирует, при помощи привода, настройку и положение поворота поворотного стержня 24; 34 клапана.
Стержень 24; 34 клапана установлен на многоходовом клапане 20; 30, первый вариант осуществления которого показан на Фиг. 1, а второй вариант осуществления - на Фиг. 2. Оба клапана 20; 30 содержат корпус 21; 31 клапана с множеством отверстий 27; 37 клапана. Оба имеют головку 22; 32 клапана, от которой выступает поворотный стержень 24; 34 клапана.
Головки 22; 32 клапана имеют соединительные средства 25; 35 для неподвижного соединения привода 1 с корпусом 21; 31 клапана. В первом клапане 20 эти соединительные средства состоят из четырех резьбовых отверстий 25, которые равномерно разнесены вокруг стержня 24 клапана и выполнены в металлической головке 22 клапана, и во втором клапане в виде четырех выступов 35, которые равномерно разнесены вокруг стержня 34 клапана и выступают от пластиковой головки 32 клапана. В этом контексте, последняя головка 32 клапана предназначена для посадки по форме для предотвращения вращения в корпус 31 клапана, при этом первая головка 22 клапана как правило прикручивается к корпусу 21 клапана.
Как показано на Фиг. 1 и 2, каждый из стержней 24; 34 клапанов имеет внешний конец, обозначенный соответственно ссылочными позициями 23 и 33 и имеющий соединительные поверхности 26; 36. В клапане 20 на Фиг. 1, соединительные поверхности состоят из участка 26 поверхности, который скошен к концу стержня 24 клапана. В клапане 30 на Фиг. 2 соединительные поверхности вместо этого состоят из трех продольных выступов или ребер 36, которые распределены вдоль внешнего конца 33 стержня 34 клапана. Другими словами, два внешних конца 23, 33 имеют совершенно разную форму и, как показано, также совершенно разную длину.
Соединительные поверхности 26, 36, упомянутые выше, неподвижно соединены с первым концом соединительного элемента 10, который при помощи противоположного второго конца неподвижно взаимодействует с поворотным валом 2 управления привода 1. Для того чтобы это можно было обеспечить при помощи одного и того же привода 1, соединительный элемент 10 выполняют с возможностью переворачивания в соответствии с изобретением. Это усложняет описание тем, что, например, первый конец соединительного элемента 10 в клапане 20 на Фиг. 1 является концом, обозначенным 11, при этом первый конец соединительного элемента 10 в клапане 30, показанном на Фиг. 2, является концом, обозначенным 12. Проблема решается путем обозначения, где это возможно - например, в формуле изобретения - как первого, так и второго концов соединительного элемента 11, 12. В двух следующих абзацах, однако, ситуация описана независимо, сперва для варианта осуществления на Фиг. 1 и затем для варианта осуществления на Фиг. 2.
На Фиг. 1 показан переворачиваемый соединительный элемент 10 согласно изобретению в первом положении использования, в котором первый конец соединительного элемента 10 представляет собой конец, расположенный в нижней части на чертеже и обозначенный позицией 11. Соответственно, второй конец обозначен позицией 12 на Фиг. 1 и расположен над вышеуказанным первым концом 11. Соединительный элемент 10 имеет на обоих концах 11, 12 центральное отверстие, первое из которых показано на Фиг. 1, а второе обозначено позицией 14 и выполнено на другом конце 12. Первое отверстие (13, см. Фиг. 2) выполнено с возможностью неподвижного взаимодействия по форме с соединительными поверхностями на внешнем конце 23 стержня 24 клапана, т.е. со скошенным участком 26 поверхности.
На Фиг. 2 переворачиваемый соединительный элемент 10 согласно изобретению показан во втором положении использования, в котором первым концом соединительного элемента 10 является конец, расположенный в нижней части на чертеже и, таким образом, обозначенный позицией 12. Соответственно, второй конец обозначен позицией 11 на Фиг. 2 и расположен над первым концом 12. Соединительный элемент 10 имеет на обоих концах 11, 12 центральное отверстие, первое из которых не показано на Фиг. 2, а второе обозначено позицией 13 и выполнено на втором конце 11. Первое отверстие (14; см. Фиг. 2) выполнено с возможностью неподвижного взаимодействия по форме с соединительными поверхностями на внешнем конце 33 стержня 34 клапана, т.е. с ребрами 36.
Отверстия 13, 14 на обоих концах 11, 12 соединительного элемента 10 окружены зубчатыми венцами 15, 16. Эти венцы идентичны и выполнены с возможностью точного взаимодействия по форме, таким образом, неподвижно, с соответствующими зубьями шестерни 3 на сопрягающемся конце идентичных валов 2 управления для приводов 1 на Фиг. 1 и Фиг. 2. Это означает, что один и тот же привод 1 и тот же соединительный элемент 10 могут быть использованы либо для многоходового клапана 20 на Фиг. 1, либо для многоходового клапана 30 на Фиг. 2.
Следует отметить, что вариант осуществления изобретения, описанный выше, может быть изменен разными способами в пределах формулы изобретения.
Например, можно выполнить канал (не показан), который проходит через соединительный элемент 10 и соединяет два отверстия 13, 14 друг с другом. Это позволяет вводить винт через вал 2 управления и соединительный элемент 10, и привод 1 для крепления, при помощи винта, может быть прикреплен к стержню 24, 34 клапана и, таким образом, к клапану 20, 30.
Также можно заменить показанные зубчатые венцы 15, 16, имеющие зубья шестерни, направленные в том же направлении, что и центральные отверстия 13, 14 соединительного элемента, другими зубчатыми венцами, например, венцами с зубьями, повернутыми внутрь или наружу.
Предпочтительно, соединительный элемент 10, показанный на Фиг. 1 и 2, является цилиндрическим и имеет шестиугольную периферийную поверхность. Однако это не обязательное требование, и допустимы как цилиндрические, так и нецилиндрические формы, при условии, что соединительный элемент 10 является переворачиваемым.
В конечном счете, допустимо, как показано на соединительном элементе 10, располагать некоторые формы указателей положения, предпочтительно в форме указательной канавки 17, которая проходит вдоль соединительного элемента 10 между двумя концами 11, 12 вышеуказанного соединительного элемента 10 и выполнена с возможностью указания положения поворота вала 24, 34 клапана. Однако индикаторы положения могут также иметь другой внешний вид и, например, представлять собой цветовую отметку или выпуклую стрелку.