Snímač prúdenia plynu

Číslo patentu: E 16571

Dátum: 26.07.2010

Autor: Schulze Klaus

Je ešte 9 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Vynález sa týka snímača prúdenia plynu pre automatické uzatváranie za sebou nasledujúcich plynových potrubí v prípade, že dôjde k prekročeniu stanoveného maximálneho prietoku podľa druhovej časti prvého patentového nároku.0002 Snímače prúdenia plynu slúžia na to, aby sa v prípade nárastu spotreby plynu nad vopred stanovenú hodnotu, ako je tomu napr. v prípade prerušenia potrubia alebo neprijateľné vysokých netesností, prerušil prívod plynu do následného plynového potrubia. Sú k dispozícii v rôznych uskutočneniach. Používajú sa v potrubiach, napr. v prednej časti plynovej armatúry,plynových spotrebičoch, atď. Pre nastavenie požadovaného uzatváracieho alebo menovitého prietoku sa pružina pomocou varíabilných zarážok prednapne tak, že v dôsledku výslednej sily z prednapínacej sily pružiny a prietokovej sily prúdu plynu zaujme snímač prúdenia plynu svoju uzatvorenú alebo otvorenú pozíciu.0003 Všetky tieto uskutočnenia majú spoločné to, že sú nastaviteľné na definovaný uzatvárací prietok, t.j. prietok plynu, pri ktorom sa snímač prúdenia plynu uzavrie. Vzhľadom na bezpečnostné požiadavky sú stanovené úzke limity pre odchýlky, ktoré sú spôsobené výrobnými toleranciami.0004 To im dáva základnú nevýhodu, že hodnota uzatváracieho prietoku platilen pre montážnu polohu existujúcu pri stanovenom nastavení snímača prúdenia plynu, pretože inak pôsobí okrem pružiny aj vlastná hmotnosť taniera ventilu a prípadných ďalších s ním kombinovaných súčiastok. To znamená, že snímače prúdenia plynu V montážnej polohe majú zvisle nahor vyšší uzatvárací prietok ako V horizontálnej montážnej polohe. To znamená, že pre rôzne pracovné polohy, musia byt k dispozícii rôzne varianty. To zase vedie k nárastu výrobných a skladovacích nákladov.0005 Snímač prúdenia plynu, ktorý vyžaduje jediné nastavenie pre rôzne montážne polohy,je známy napríklad z DE 10 2005 009 438 Al. Tento snímač prúdenia plynuje navrhnutý tak,že os ventilu vytvorená zo sedla ventilu, uzatváracieho telesa priradeného k sedlu ventilu a vedenia pre uzatváracie teleso je naklonená voči osi krytu. Vzhľadom k naklonenému usporiadaniu ventilu pozostávajúceho zo sedla ventilu, vedenia a uzatváracieho telesa voči osi krytu, v ktorom sa nachádza ventil, existuje niekoľko montážnych polôh, v ktorých je vplyv vlastnej hmotnosti pohybujúcich sa dielov na silu pružiny identický, takže výsledkom vo všetkých týchto montážnych polohách je rovnaký uzatvárací prietok.0006 Nevýhodou tohto riešenia je, že kryt vedľa prívodu plynu a vývodu plynu má ďalší otvor, ktorý musí byť plynotesne uzatvorený tak, aby bol čo najlepšie chránený proti porušeniu pri manipulácii. Taktiež konštrukcia sama o sebe je veľmi nákladná na výrobu. Ďalej je pri inštalácii v horizontálnej polohe potrebné dbať na to, že naklonená os ventilu zaujme predpísanú polohu, aby sa zachoval nastavený uzatvárací prietok. To je často spojené s ťažkosťami, najmä v prípade, keď musí byt kryt zaskrutkovaný do potrubia.0007 Ďalší snímač prúdenia plynu, ktorý môže byt použitý s jedným nastavením V rôznych montážnych polohách, je popísaný v DE 10 2006 028 466 A 1. Tu je sedlo Ventilu telesa Ventilu vytvorené pružným tesniacim prvkom, na ktorý v uzatvorenej polohe prilieha uzatváracie teleso. Týmto opatrením sa zabezpečí, že uzatváracie teleso bude ľahšie, takže hmotnostne podmienené vplyvy vyplývajúce z montážnej polohy sa minimalizujú.0008 Aj napriek minímalizovaniu hmotnosti vzniká pri rôznych montážnych polohách V dôsledku rozdielne pôsobiacej vlastnej hmotnosti pohybu dielov, ktore sa počas procesu uzatvárania pohybujú, ako aj v dôsledku rôznych trecích podmienok kolísanie hodnoty pre uzatvárací prietok, ktorý nadobúda hodnoty odchýlok pre výrobné tolerancie, a preto už nie jek dispozícii, takže sú potrebné zvýšené výrobné náklady, aby zostal v medziach maximálnej odchýlky.0009 Ako zvlášť problematické sa ukazuje dodržiavanie prípustných odchýlok hodnoty pre uzatváranie, ak sa jedná o snímač prúdenia plynu s veľmi malým rozdielom tlaku, ktorý je požadovaný najmä v domácich inštaláciách, pretože tu musí byť sila pružiny veľmi malá,takže hmotnost taniera ventilu má väčší podiel.0010 Pre snímače prúdenia plynu, ktoré majú tlmiacu funkciu, aby sa zabránilo uzatvoreníu pri krátkodobých príetokových vrcholoch V systéme vedenia pripojenom za snímačom prúdenia plynu toto riešenie taktiež nie je vhodné. Pre dosiahnutie tlmiacej funkcie sú potrebné ďalšie konštrukčné náklady, ktoré majú za následok väčšiu hmotnosť.0011 Okrem toho je poloha pružného tesniaceho prvku ako sedla Ventilu pre optimálnu konštrukciu z hľadiska prúdenia nevýhodná, pretože môže viesť k zvýšeným stratám tlaku.0012 V DE 10 2007 008 285 Al je opísaný snímač prúdenia nezávislý od polohy a zodpovedajúce usporiadanie spájania. V tomto riešení sú k dispozícii prostriedky pre zvýšenie rýchlosti prúdenia média prúdiaceho v prietokovom kanáli. V dôsledku zvýšenej rýchlosti prúdenia sa sila pôsobiaca na uzatvárací prvok zvýši tak, že hmotnosť uzatváracieho telesa je v porovnaní s ňou malá.0013 Aj tu dochádza k minimalizácii hmotnosti, aj keď len relatívne. Ďalej dochádza v dôsledku dodatočného stesnenia k ďalším technickým problémom, najmä nastáva vyššia strata tlaku, čo vedie k nevýhodám, ktoré už boli opísané vyššie.0014 Z doterajšieho stavu techniky je naďalej známy obmedzovač prietoku opísaný V US 3 918 481. V trubkovom kryte je umiestnené pripojené uzatváracie teleso z jedného kusu s tyčou, ktorej priemer sa znižuje po prúde a ktorá je vedená v skrutkovacom diele, pričom pod silou uzatváracej pružiny sa toto teleso v normálnej prevádzke opiera o vložku, pričom plyn môže prechádzať cez štrbiny nachádzajúce sa medzi vložkou a uzatváracím telesom. V pripade zvýšeného prietoku plynu sa uzatváracie teleso zdvihne zo sedla, čím sa štrbina medzi tyčou a skrutkovacím dielom zmenší, aby sa prietok obmedzil.0015 Ani v tejto verzií nie je možné použitie v rôznych montážnych polohách pri rovnakej hodnote uzatváracieho prietoku.0016 Predložený vynález je založený na probléme vytvorenia snímača prúdenia plynu uvedeného typu, pri ktorom by mal uzatvárací prietok vo viacerých montážnych polohách rovnakú hodnotu. Okrem toho by mal byť vhodný pre nízke hodnoty straty tlaku. Jeho konštrukcia a výroba by mala byt čo najjednoduchšia.0017 Podľa vynálezu je tento problém vyriešený tým, že pri snímači prúdenia plynu s plynotesným krytom, ktorý má vo vnútri sedlo ventilu pre uzatváracie teleso, ktoré je osovo pohyblivé V ložisku a ktoré je silou pružiny proti smeru prietoku držané v otvorenej polohe, je medzera vo vodiacom otvore slúžiacom ako ložisko v otvorenej polohe väčšia ako v uzatvorenej polohe a na začiatku uzatváranía sa kontinuálne znižuje cez zošikmenie, pričom zošikmenie je pre zmenšenie medzery vo vodiacom otvore na začiatku uzatváranía stanovené tak pevne, že pre nadvihnutie uzatváracieho telesa vo vodorovnej montážnej polohe snímača prúdenia plynu je potrebná rovnaká sila v smere uzatváranía ako vo vertikálnej montážnej polohe snímača prúdenia plynu s prúdením smerom nahor.0018 Tak sa našlo riešenie, ktorým je možné odstrániť vyššie uvedené nevýhody doterajšieho stavu techniky. Vďaka tomuto riešeniu sú možnými montážnymi polohami pre kryt snímača prietoku plynu horizontálna montážna poloha aj Vertikálna montážna poloha s prúdením smerom nahor. Tieto dve montážne polohy môžu byt považované za väčšinu všetkých montážnych situácií.0019 Výsledkom zníženia ložiskovej vôle na začiatku uzatváranía prostredníctvom smerom, ktoré je stanovené tak, že na zodvihnutie uzatváracieho telesa vo vodorovnej montážnej polohe snímača prúdenia plynu je potrebná približne rovnaká sila proti uzatváraciemu pohybu ako pri zvislej montážnej polohe snímača prúdenia plynu s prúdením smerom nahor, je jednoduchá výroba.0020 Ďalšie výhodné uskutočnenia vynálezu budú zrejmé z ostatných nárokov.0021 Tak vznikne výhodná konštrukcia, kedy je ložisko vykazujúce vôľu tvorené vodiacim prvkom umiestneným v strede krytu, ktorý má V axiálnom smere centrálne priechodný otvor,ktorý je aspoň čiastočne vytvorený ako vodiaci otvor pre pozdlžne sa pohybujúci a zošikmenie vykazujúci čap, ktorý je pripojený k uzatváraciemu telesu.0022 Najmä toto uskutočnenie podľa vynálezu je vhodné aj pre snímače prúdenia plynu s tlmiacou funkciou. Táto funkcia tlmenia je vždy žiaduca, keď vo vodiacom systéme zapojenom za snímačom prúdenia plynu môže dôjsť ku krátkodobým prietokovým vrcholom,ktoré sú o toľko vyššie ako hodnota bežnej spotreby, že stanovený uzatváracl prietok sa prekročí. Ako príklad sú tu uvedené iba plynové spotrebiče, ktore sa zapínajú pomocou náhle sa otvárajúceho elektromagnetického ventilu. V dôsledku tejto funkcie tlmenia nedochádza pri nastavenom uzatváracom prietoku, ktorý je v blízkosti bežnej spotreby, ako sa požaduje z bezpečnostných dôvodov, k neúmyselnému uzatvoreniu snímača prúdenia plynu.0023 Za týmto účelom vykazuje vodiaci prvok valcové rozšírenie, ktore je čelne uzatvorené uzáverom. Do tohto priestoru vytvorenom prostredníctvom rozšírenia a uzáveru vyčnieva čap,ktorý je cez otočné spojenie spojený s tlmiacim piestom, ktorý je vedený pozdĺžne pohyblivo na vnútomej stene. Tak sa dosiahne rozdelenie tohto priestoru a vyrovnanie objemunevyhnutné pri pohybe uzatváracieho telesa cez miesto vytvorené tlmiacim piestom a vnútornou stenou nevedie pri výskyte prietokového vrcholu k náhlemu uzatvoreniu snímača prúdenia plynu. Po ustúpení prietokového vrcholu sa uzatváracie teleso privedie pomocou pružiny späť do svojej otvorenej polohy.0024 Ďalšie výhodne uskutočnenie podľa vynálezu je dosiahnuté, ked je ložisko vykazujúce vôľu vytvorené vodiacim otvorom centrálne umiestneným v uzatváracom telese,pričom uzatváracie teleso je pozdĺžne pohyblivo umiestnené na čape vykazujúcom zošikmenie a pevne spojenom s krytom.0025 Toto uskutočnenie sa ukázalo ako obzvlášť výhodné, keď ide o snímač rúdenía Pl nu v bavený takzvaným otvorom re nadmerne rúdenie, kto umožňue automatické P y Y P ľy J opätovné otvorenie po odstránení príčiny uzatvorenia. Tu je možné pevne nastavit kruhovú štrbinu medzi čapom a uzatváracím telesom aspoň pre zatvorenú polohu tak, aby vytvárala potrebný otvor pre nadmerné prúdenie.0026 Ďalšie možné uskutočnenie je, že kryt bude mat vodiace rebrá slúžiace ako vodiaci otvor pre axiálne posuvné umiestnenie uzatváracieho telesa. Toto uskutočnenie sa vyznačuje tým, že uzatváracie teleso je veľmi ľahké. Okrem toho, kryt a uzatváracie teleso sú veľmi vhodné pre výrobu z umelej hmoty. Taktiež požadovaný otvor pre nadmerné prúdenie môže byť veľmi ľahko a s vysokou presnosťou zavedený do uzatváracieho telesa.Prehľad obrázkov na ýkresoch0027 Príklady uskutočnení snímača prúdenia plynu podľa vynálezu sú bližšie opísané nižšie s odkazom na príkladné uskutočnenia. ZnázorňujúObr. 1 snímač prúdenia plynu podľa vynálezu v otvorenej polohe vo zvislej montážnej polohe, Obr. 2 snímač prúdenia plynu podľa vynálezu s funkciou tlmenia v otvorenej polohe vo vodorovnej montážnej polohe, Obr. 3 detailný pohľad A z Obr. 2, Obr. 4 snímač prúdenia plynu podľa vynálezu s funkciou tlmenia v uzatvorenej polohe vo vodorovnej montážnej polohe, Obr. 5 iné uskutočnenie snímača prúdenia plynu podľa vynálezu s funkciou tlmenia v otvorenej polohe vo vodorovnej montážnej polohe, Obr. 6 ďalšie uskutočnenie snímača prúdenia plynu podľa vynálezu s funkciou tlmenia v otvorenej polohe vo vodorovnej montážnej polohe, Obr. 7 schematické zobrazenie uskutočnenia snímača prúdenia plynu podľa vynálezu s funkciou tlmenia v otvorenej polohe vo vodorovnej montážnej polohe,

MPK / Značky

MPK: F16K 17/30

Značky: plynů, prúdenia, snímač

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/17-e16571-snimac-prudenia-plynu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Snímač prúdenia plynu</a>

Podobne patenty