FI104995B - Kaasumaista väliainetta kuten ilmavirtausta säätävän venttiilin säädinrakenne - Google Patents

Description

104995

Kaasumaista väliainetta kuten ilmavirtausta säätävän venttiilin säädinrakenne

Reglerkonstruktion för en ventil som reglerar ett gasformigt medium säsom en luftströmning 5

Keksinnön kohteena on kaasumaista väliainetta kuten ilmavirtausta säätävän venttiilin säädinrakenne.

10

Tekniikan tason osalta viittaamme seuraaviin viitejulkaisuihin: FI-patenttihakemus 961481, FI-patentti 54 742 ja US-patentti 4 163 726.

Tässä hakemuksessa on esitetty aivan uuden tyyppinen venttiilin säätöratkaisu, joka 15 mahdollistaa luotettavan tarkoin eri säätöasennot toteuttavan säädön. Hakemuksessa on esitetty ns. irissäätimen tyyppiselle ilmavirtausta säätävälle venttiilille uusi säädinrakenne, joka on säädöltään tarkka ja konstruktioltaan kuitenkin yksinkertainen.

Säädin käsittää säätönupin sisäpuolisen hammastuksen, johon liittyy hammastettu akseli, . 20 joka on viety kanavarungon läpi ja johon akselin toisen pään hammastuksen kautta

« · I

: liikutetaan edelleen vanneosaa. Vanneosa edelleen säätää joko suoraan tai säätölangan • · « · ·:·· tai vastaavan kautta ilmavirtausta säätävää rakennetta, kuten säleitä. Itse säädinrunko on asetettu kanavan ulkopuolelle ja kiinnitetty siihen. Hammasvälityksen kautta johdetaan • · · säätönupin kääntöliike edelleen vanneosalle tai vastaavalle. Vanneosan kautta välitetään :T: 25 säätöliike edelleen kaasumaista väliainetta, kuten ilmavirtausta säätävälle rakenteelle, kuten katkaistun kartiomuotoiseksi rakenteeksi asennoitaville säleille.

• · · • · · • t · *. · · V · Keksinnön mukaiselle venttiilin säädinrakenteelle on tunnusomaista, että säädinnuppi *:··: käsittää hammastuksen, johon akselin vastahammastus liittyy toiminnallisesti, jolloin :<§<: 30 liikutetaan suoraan tai väliosan/-osien avulla kanavan sisäpuolista ilmavirtausta säätävää rakennetta.

• · · • 1 · « · • I I • · 2 104995

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei ole tarkoitus kuitenkaan yksinomaan rajoittaa.

5 Kuviossa IA on esitetty havainnollisesti ilmavirtausta kuristava sälerakenne.

Kuviossa IB on havainnollistettu keksinnön mukaisen säädinrakenteen toimintaa kuvion IA esittämän ns. irissäätimen yhteydessä.

10 Kuviossa 1C on esitetty periaatteellinen poikkileikkauskuvanto säädinnupista ja kuvion pohjalta on selostettu säädinrakenteen toimintaperiaatetta.

Kuviossa ID on esitetty keksinnön mukaisen sälerakenteen säätöperiaate havainnollisesti. Hammastuksen kautta liikutetaan kanavan sisäpuolista vannetta ja siihen liittyvää lankaa, 15 joka säätää säleiden asennon.

Kuviossa 2A on esitetty poikkileikkauskuvanto keksinnön mukaisesta säädinnuppiraken-teesta ennen kokoonpanoa.

• · * · : 20 Kuviossa 2B on esitetty kuvion 2A mukainen rakenne koottuna.

ϊ.,.ί Kuviossa 2C on esitetty säädinnuppirakenne koottuna ja osittaisleikkauksena.

• · · • · · • · · • · · ·.* * Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukainen säädinnuppi aksonometrisena kuvantona ja 25 kanavasta erilleen asetettuna.

·«« • · · • · · »»· • · · * '·] * Kuviossa IA on esitetty periaatteellisena kuvantona kaasumaisen väliaineen kuten ilman virtausta säätävä venttiili 300 ja sen säädinosa 200. Säädinosa 200 säätää kanavaan 100 • · · ·...* asetettua venttiilin 300 sälerakennetta. Venttiili 300 on edullisesti ns. irissäädin.

:Y: 30 Edullisesti on sellainen sälerakenne Sj, S2..., jossa lomittain olevat säleet Sj, S2... on : käännettävissä eri säätöasentoihin. Näin ollen sälerakenteilla Sj, S2... muodostetaan 3 104995 avattava ja suljettava ns. irissäädin eli ilmavirtausmäärää säätävä venttiili. Säleiden Sj, S2... avulla saadaan katkaistun kartion muotoinen rakenne. Keksinnön mukaisesti säleiden Sj, S2... kääntöasemaa säädetään säädinosalla 200, joka käsittää hammas-pyörävälityksen, jonka kautta säädinosan 200 säädinnupin 11 kiertoliike välitetään 5 edelleen kanavan 100 sisäpuolella sijaitsevaan vanteeseen 13, johon yksi tai useampi ilmavirtausta säätävään rakenteeseen Sj, S2... liittyvä säädinlanka tj ja/tai t2 kuten vaijeri on toiminnallisesti liitetty. Säädinlangat tj, t2·.. ovat edullisesti jäykkää materiaalia, jolloin ne voivat vastaanottaa työntövoiman lommahtamatta ja vastaavasti vetovoiman. Näin niiden avulla on säädettävissä sekä säleiden Sj, S2... avaus- että sulkuliike 10 muodostettaessa eri kartiokulman omaavia katkaistun kartion muotoisia rakenteita. Vannetta 13 liikutetaan kiertämällä venttiilin 300 säädinosan 200 säädinnuppia 11. Säädinnupin 11 kiertoliike välitetään hammaspyörävälityksen 12a, J, 12b kautta vanteelle 13 ja edelleen siihen liittyvältä/liittyviltä langoilta tj, t2·.. ilmavirtausta säätävälle sinänsä tunnetulle sälerakenteelle Sj, S2·.. kuten ns. irissäätimelle.

15

Kuvion IB esitys on myös periaatteellinen ja havainnollinen. Lanka tj, t2·.. liittyy edelleen läpijuoksevasti yhteen tai useampaan säleeseen Sj, S2... Säleet Sj, S2 ovat pitkittäisreunoistaan limittäin ja käännettävissä päätyjensä ympäri niveltyvästi eri : kartiokulman aikaansaamiseksi puolikartiorakenteelle Sj, S2. .. Kun ilmavirtausta \ \ \ 20 kuristetaan mahdollisimman vähän, ovat säleosat kanavan 100 myötäisesti ja vastaavasti ‘ " lisättäessä kuristusta, asetetaan säleosat katkaistun kartion muotoiseksi rakenteeksi kuten • « · kuviossa IA on esitetty. Yksi lanka tj tai useat langat tj, t2--- liittyvät toisesta päästään ··· V 1 vanteeseen 13 ja toisesta päästään kanavaan 100 sen sisäseinämään. Langat tj, t2·.. on * viety vapaasti ja liikkuvasti säleiden ulkopinnan korvakkeiden ej, e2·.. läpimenoreikien 25 läpi.

·♦· * 1 « • « 1 · ♦ • · · ' Kuviossa 1C on esitetty havainnollisesti poikkileikkaus säädinnupista 11. Päätykappale « 10c on kierrettävissä haluttuun kääntöasemaan ja tämän jälkeen lukittavissa ruuvin Rj avulla karaosaan 10b nähden. Säätönuppi 11 on onkalorakenne, jonka onkalon Dj : : : 30 sisäpuolisessa tilassa on säätönupin 11 sisäkehällä hammastus F. Hammastus F on • · ·.'·· yhteistoiminnallinen kanavan 100 ulkopuolella olevan hammaspyörän 12a kanssa, joka 4 104995 hammaspyörä 12a on sovitetut pyörittämään akseliin J liittyvää toista hammaspyörää 12b, joka taas on kanavan 100 sisäpuolella ja liikuttaa hammastettua vannetta 13, johon sälepeltejä liikuttavat säädinlangat tj, t2 toisesta päästän on kytketty. Säädinnuppi-kappaleen 11 olakkeen 11b sekä kiinteän karan 10a yläpuolisen olakkeen 10a’ välillä on 5 jousi 14, joka puristaa jousivoimalla osan 11 hammastuksestaan 11c karan 10 päätykappaleen 10c hammastusta lOd vasten. Hammastukset 12a ja 12b on voitu muodostaa akseliin J myös koko akselin J matkalle ulottuvaksi yhtenäiseksi hammastukseksi.

Haluttaessa voidaan ruuvilla R2 lukita osa 10c osaan 11. Normaalikäytössä ruvia R2 ei 10 tarvita eikä käytetä. Tälllöin venttiilin 300 säätö ei ole mahdollista. Osaan 10c liittyvässä osassa 50 on lukunuoli I. Lukunuolen I kohdalta voidaan lukea kääntyvään osaan 11 liitetyn päällyslaipan 15 asteikolta E osan 11 kääntöasema ja ilmavirtauksen säätöasento. Päällyslaipan 15 asetettavuudella säätönuppiin 11 nähden mahdollistetaan venttiilin kalibrointi ennen sen käyttöönottoa. Osat 15 ja osa 11 on liitetty hammastuksilla Cj ja 15 C2 toisiinsa kuitenkin niin, että osa 15 on kierrettävissä tarvittaessa esim. kalibroitaessa venttiiliä 300 osan 11 suhteen.

Osan 15 yläpinnalla olevassa kehäurassa U on liikutettava ns. nuohousmuisti 16. Kun . . . säätöventtiilin säleitä S^, S2... halutaan liikuttaa liikuttamalla vannetta 13, tulee osan 11 • •Il

: 20 olla kierrettävissä. Tämä tapahtuu siirtämällä osaa 11 nuolen suuntaan kuviossa 1C

·:··· esitetysti alaspäin, jolloin osan 11 hammastus 11c erkanee osan 10c vastahammastukses- ta lOd ja säätönuppi 11 on vapaasti kierrettävissä karan 10 suhteen suoritettaessa • · :T: ilmavirtauksen säätöä. Tällöin säätönuppia kiertämällä pyöritetään hammaspyörää 12a ja :T: edelleen hammaspyörää 12b ja liikutetaan vannetta 13, johon säleisiin Sj, S2... toimin- 25 nallisesti liittyvät ja niitä liikuttavat säädinlangat tj, t2-.. liittyvät. Näin säleet Sj, S2...

• » · v ; ovat liikutettavissa ja ilmavirtaus kanavassa 100 säädettävissä säleiden Sj, S2...

• · · V · muodostaman katkaistun kartion kartiokulmaa muuttamalla.

• · „ Kuviossa ID on esitetty havainnollisesti keksinnön mukaisen säätöliikkeen vienti 30 kanavan 100 sisäpuoliseen kehämäiseen vannerakenteeseen 13. Vannerakenne käsittää ;*·.· toisella sivupinnallaan hammastuksen 13’, joka kytkeytyy akselin J hammaspyörän 12b 5 104995 vastahammastusta 12b’ vasten. Hammaspyörä 12b ulottuu ainakin osittain kanavan 100 sisäpuolelle. Näin ollen kierrettäessä akselia J liikutetaan vannetta 13 ja siihen liittyvää säädinlankaa tj ja/tai t2·.., joka on viety juoksevasti säleiden ulkopinnalla olevien korvakkeiden ej, e2-. aukkojen e}, e^-·. kautta ja kiinni edelleen kanavan 100 sisäpuoli-5 seen runkoon tai siihen liittyvään osaan. Säädinlankoja tj voi olla yksi tai useampia. Säädinlanka tj, t2·.. on jäykkä rakenne ja viety vapaasti aukkojen ej, e^... kautta. Toisesta päästään lanka tj, t2··· on kiinnitetty kanavaan 100 tai siihen liittyvään rakenteeseen.

10 Kuviossa 2A on esitetty poikkileikkauskuvantona keksinnön mukainen säädinrakenne 200. Keksinnön mukainen säädinrakenne 200 on pyörähdyssymmetrinen keskeisakselin (X) suhteen. Yläpuolinen runko-osa 15 on asetettu muusta rakenteesta erilleen osan 15 esittämiseksi. Hammaspyörä 12a on sovitettu kytkeytymään säätönupin 11 onkalothan Dj sisäpuoliseen kehähammastukseen F. Hammaspyörä 12a pyörittää akseliin J liittyvää 15 hammaspyörää 12b, joka kytkeytyy toiminnallisesti edelleen vanteeseen 13, sen hammas-tukseen 13’. Hammaspyörä 12a käsittää hammastuksen 12a’ ja vastaavasti hammaspyörä 12b käsittää hammastuksen 12b’. Vanne 13 liikuttaaTankoja tj ja/tai tj säleiden Sj, S2... asennoimiseksi virtauksen kuristusasentoihin. Säädinnuppikappaleen 11 olakkeen : 11b sekä kiinteän karan 10a yläpuolisen olakkeen 10a’ välillä on jousi 14, joka puristaa 20 jousivoimalla osan 11 hammastuksestaan 11c karan 10 päätykappaleen 10c hammastusta lOd vasten. Osa 10c käsittää olakkeen 40, johon levyn 50 lukunuoli I on liitetty. Osaan 11 on liitetty pääty laippa 15. Osat 15 ja 11 on liitetty hammastuksilla Cj, C2 toisiinsa · · V : kuitenkin niin, että osa 15 on kierrettävissä tarvittaessa osan 11 suhteen esim. kalibroi- • · · v * taessa venttiiliä. Kara 10 on pyörimätön runkoon R liittyvä kiinteä rakenneosa, jonka 25 karaosuudet 10a, 10b on tehty yhtenä kappaleena joko valuna tai sorvaamalla aihiosta.

• 1« • »

Osa 10c on liitetty ruuvilla Rj osaan 10b.

• · · • · * m *”'* Kuviossa 2B on esitetty kuvion 2A rakenne koottuna. Niin sanottu nuohousmuisti 16 • · · ·...' sijaitsee osan 15 yläpinnalla olevassa kehäurassa U. Ennen kuin sälerakenne avataan :Y: 30 kokonaan esimerkiksi kanavien nuohousta ja puhdistusta varten, sijoitetaan osan 15 * « kehäurassa U nuohousmuisti 16 lukunuolen I kohdalle. Kun venttiili avataan ja tämän . 104995 o jälkeen nuohoksen jälkeen suljetaan, käännetään osaa 11 niin, että nuohousmuisti 16 välittömästi tulee lukunuolen I kohdalle ja osuu siihen. Tällöin venttiili on jälleen alkuperäisessä säätöasennossaan. Osan 15 viistolla kehäpinnalla on asteikko E, jotta venttiilin avausasento on luettavissa lukunuolen I kohdalta.

5

Kuviossa on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa hammasvälitys muodostuu kahdesta eri hammaspyörästä 12a ja 12b. Tämä mahdollistaa sopivan välityksen valinnan. On mahdollista keksinnön suoritusmuoto, jossa hammaspyörävälitys on toteutettu niin, että on yksi pitkänomainen hammaspyörä, joka on viety kanavan 100 läpimenoreiän P kautta 10 vanteen 13 hammastukseen 13’. Keksinnön puitteissa on mahdollinen myös suoritusmuoto, jossa pyörityskäyttö otetaan säätönupin 11 ulkopuolisesta kehähammastuksesta F. Näin ollen keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa pelkästään kuvioissa esitettyihin keksinnön edulliseen suoritusmuotoon.

15 Kuviossa 2C on esitetty keksinnön mukainen rakenne koottuna. Kuviossa on esitetty ruuvi Rj, jolla osa 10c on liitetty osaan 10b kiinteään asemaan. Osa 10c käsittää sisäpuolisella otsapinnallaan rengasmaisen kehähammastuksen lOd, joka kytkeytyy säätönupin 11 vastaavaa rengasmaista kehähammastusta 11c vasten. Liikutettaessa säätönuppia 11 alaspäin nuolella Lj esitettyyn suuntaan jousen 14 jousivoimaa vasten, :§: : 20 erkautetaan hammastukset lOd ja 11c toisistaan, jolloin säätönuppi 11 on kierrettävissä « ja siten on säädettävissä venttiilin 300 avausasento.

* t f * · • · • · · • · · V · Kuviossa 3 on esitetty säädinnuppi 11 aksonometrisena erilliskuvantona. Säädinnuppi 11 • · f v · tulee sijaitsemaan kanavan 100 ulkopuolella ja säädinosaan 200 liittyvä hammaspyörä 25 12b, joka on asetettu kiinni vanteen 13 vastahammastukseen 13’, on johdettu kanavan ··· • · · 100 läpimenoaukon P (kuviossa ID) kautta kanavan 100 sisälle liikuttamaan vannetta 13.

• · · *. * Liikuttamalla vannetta 13 liikutetaan siihen liittyvää säädinrakennetta, edullisesti lankojen tj, t2·.. tai ainakin yhden langan tj avulla.

B B

B · :Y: 30 « « · • ·« « «

Claims (7)

7 104995

1. Kaasumaista väliainetta kuten ilmavirtausta säätävän venttiilin (300) säädinrakenne (200), joka venttiili (300) käsittää säleet (Sj, S2..·) tai jonkin muun ilmavirtausta 5 säätävän rakenteen, joka on liikutettavissa kiertämällä säädinosan (200) säädinnuppia (11), tunnettu siitä, että säädinnuppi (11) käsittää hammastuksen (F), johon akselin (J) vastahammastus (12a’) liittyy toiminnallisesti, jolloin liikutetaan suoraan tai väliosan/-osien avulla kanavan (100) sisäpuolista ilmavirtausta säätävää rakennetta (Sj, S2·..)·

2. Patenttivaatimuksen 1 venttiili (300), tunnettu siitä, että säädinnuppi (11) käsittää sisäpuolisen kehähammastuksen (F), joka rajoittuu säädinnupin (11) runkokappaleen sisäpuoliseen vapaaseen tilaan (Dj).

3. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen venttiili (300), tunnettu siitä, 15 että vastahammastus (12a’) sijaitsee akselin (J) hammaspyörässä (12a) ja että on toinen hammaspyörä (12b), jonka hammastus (12b’) liittyy kanavan (100) sisäpuoliseen vanteeseen (13) sen vastahammastukseen (13’), jolloin akselia (J) säätönupista (11) kiertämällä pyöritetään akselia (J) ja siihen liittyviä hammastuksia ja liikutetaan kanavan ; (100) sisäpuolista vannetta (13) säätönupin kiertoliikkeen määräämään suuntaan ja f * ( j . 20 liikutetaan vanteeseen (13) liittyvää säätölankaa (tj), joka on jäykkä rakenne ja johdettu • « · 1 ·:· säleiden (Sj, S2··-) korvakkeiden (ej, e2·.·) läpimenoreikien (e[, e^, 63) kautta, jolloin langan toinen pääty liittyy kanavaan (100) tai siihen liittyvään rakenteeseen, jolloin :T: vanteen liikuntasuuntaa muuttamalla muutetaan venttiilin säätösuntaa eli avataan tai • m* · suljetaan venttiiliä (300). 25

• · * ·,· · 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säädinrakenne, tunnettu siitä, että hammaspyörä • · · V : (12a) on sovitettu kytkeytymään toiminnallisesti säädinnupin (11) sisäpuolisen onkaloti- * lan (Dj) kehähammastukseen (F), jolloin kierrettäessä säädinnuppia (11) pyöritetään III hammaspyöriä (12a, 12b), jolloin hammaspyörä (12a) on sovitettu kanavan (100) 30 ulkopuolelle ja että hammaspyörä (12b) sijaitsee ainakin osittain kanavan (100) sisäpuo- • · fl I · • · · 1 m 104995 Iella, jolloin se on sovitettu liikuttamaan kanavan (100) sisäpuolella olevaa vannetta (13), johon säleosat (Sj, S2.. ) kytkeytyvät langan (tj) tai lankojen (tj, t2) kautta.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen säädinventtiilirakenne, tunnettu siitä, 5 että venttiilin (300) säädinosa (200) käsittää säätönupissa (11) kiinteän karan (10a) olakkeen (10aj) sekä säädinnuppikappaleen (11) olakkeen (11b) välillä jousen (14), joka puristaa jousivoimalla osan (11) hammastuksestaan (11c) karan (10) päätykappaleen (10c) hammastusta (lOd) vasten, jolloin jousi (14) pitää säädinnuppikappaleen (11) yläasennossa ja lukittuna. 10

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen säädinrakenne, tunnettu siitä, että osaan (11) liittyy päätykappale (15), jotka on liitetty hammastuksilla (Cj, C2) toisiinsa kuitenkin niin, että osa (15) on kierrettäessä tarvittaessa osan (11) suhteen ja että osan (15) yläpinnalla olevassa kehäurassa (U) tai vastaavassa on asennoitava ns. nuohous- 15 muisti (16) ja että lukunuoli (J) sijaitsee osaan (10c) liitetyssä päätyosassa (50), jolloin osan (15) asteikolta (E) on luettavissa lukunuolen (I) kohdalta venttiilin (300) säätöasen-to.

: 7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen säädinrakenne, tunnettu siitä, lit r : 20 että osa (10c) käsittää hammastuksen (lOd) ja osa (11) käsittää vastahammastuksen • · * t (11c), jolloin siirtämällä osaa (11) (nuoli Lj) erkautetaan hammastukset (11c, lOd) toisistaan ja osa (11) on vapaasti kierrettävissä karan (10) ympäri, jolloin pyöritetään % · V · osan (11) sisäpuolisen kehähammastuksen (F) kautta tilassa (Dj) olevaa hammaspyörää ··· V · (12a) ja edelleen akselia (J) ja sen kautta akselin (J) kytkennässä olevaa toista hammas- 25 pyörää (12b), joka kytkeytyy edelleen vanteeseen (13), edullisesti sen vastahammastuk- ·«· V * seen (13’) ja että vanteeseen (13) kytkeytyvät säädinlangat (tj, t2), edullisesti jäyhät vai- • ·*· *·] * jerit, jotka on viety yhden tai useamman säleen (Sj, S2) läpi juoksevasti ja kiinni edelleen esimerkiksi kanavaan (100), jolloin vannetta (13) siirtämällä liikutetaan · 1 säädinlankoja (tj, t2·..) ja edelleen niihin kytkennässä olevaa sälerakennetta (Sj, S2...), « :Y: 30 jolloin säleet (Sj, S2·..) saadaan erilaisiin kartiokulmiin kaasumaisen väliaineen kuten ilman virtauksen säätämiseksi venttiilin (300) läpi. 104995