CS229950B2 - Uzavírací šoupátko - Google Patents

Description

Vynález se týká uzavíracího šoupátka se dvěma klínovitými šoupátkovými deskami, zavěšenými na společném vřeteně.

U tohoto druhu uzavíracího šoupátka působí těsnicí tlak na šoupátkové desky přímo přes vřeteno. Těsnicí síla je tudíž vyvozována akčním momentem, působícím na vřeteno. Jelikož akční moment pro otevírání je vyšší než akční moment pro uzavírání, je nutno instalovaný výkon servomotoru takového uzavíracího^ šoupátka vyložit na tento vyšší akční moment. Výkon servomotoru by bylo možno snížit, kdyby se podařilo snížit akční moment, potřebný pro otevírání. Pro otevírání potřebný akční moment může být také zvýšen tím, že při tepelném zatížení uzavíracího šoupátka vznikají v tělese šoupátka tepelné dilatace, jimiž jsou šoupátkové desky doplňkově nadměrně sevřeny. V extrémním případě může mít toto nadměrné sevření za následek zablokování šoupátka.

Záměrem vynálezu je provést v uspořádání šoupátkových desek šoupátka uvedeného druhu takovou úpravu, aby při stejném uzavíracím akčním momentu byly sníženy síly, působící při otevírání na těsnicí plochy.

Tento záměr byl ve smyslu vynálezu splněn tím, že šoupátkové desky jsou na vzájemně protilehlých čelních stěnách opatřeny alespoň jedním vybráním, do něhož jsou vloženy alespoň dva pružící, axiálně vzájemně posuvné kroužky, opatřené vzájemně styčnými kuželovitými čelními plochami.

Tyto pružící kroužky mají v protikladu k jiným pružinám tu vlastnost, že pro jejich deformaci potřebná síla je vyvíjena doplňkově k přetvářné práci pro pružnou deformaci kroužků. Zatímco při uzavírání šoupátka je nutno překonat kluzné tření, působící mezi těsnicími plochami šoupátka a tělesa, dochází v průběhu otevírání ke vzniku adhezního tření. Velikost tohoto adhezního tření je určována normálovou silou, působící na těsnicí plochy. Jelikož však část práce, vložené do kroužků při jejich deformaci v průběhu uzavírání, je nenávratně přeměněna v teplo, je pružící síla, jsoucí k dispozici jako normálová síla, o tento v teplo přeměněný podíl menší. Tím se také sníží adhezní síla, působící proti akčnímu momentu při otevírání šoupátka, takže může být zainstalován servomotor uzavíracího šoupátka o nižším výkonu.

Dále se pružící kroužky vyznačují vysokou konstantou pružení. Tím jsou kroužky schopny v deformovaném stavu akumulovat vysoké síly. Tyto síly jsou podstatně vyšší než síly, které mohou být zachycovány jinými pružinami, jako například pružinami spirálovými nebo talířovými. I při vysokých těsnicích silách, zachycovaných klínovitým šoupátkem, mohou být těmito kroužkovými pružinami u uzavíracího šoupátka podle vynálezu zachycovány tepelné dilatace tělesa šoupátka.

Zvlášť účelné je, když v další variantě provedení uzavíracího šoupátka podle vynálezu se čelní plochy pružících kroužků stýkají kulově utvářenými styčnými plochami. Tímto způsobem je dosaženo, že šoupátkové desky mohou dobře přilehnout k těsnícím plochám tělesa šoupátka. Tím je možno upustit od uspořádání dalších prvků, jako například vypouklého válečku, o který se šoupátkové desky uzavíracího šoupátka uvedeného typu opírají.

Je sice známo, že u uzavíracích šoupátek s paralelními nebo klínovitými šoupátkovými deskami jsou mezi šoupátkovými deskami používány pružiny, jako například spirálové nebo talířové pružiny. Těmito pružinami má však být v podstatě předcházeno vibraci šoupátkových desek. Kromě toho jsou tyto pružiny schopny vyvinutí pouze malých těsnicích sil, ležících značně pod těsnicími silami, nastavitelnými v uzavíracím šoupátku podle vynálezu.

Dále jsou také známy pružící kroužky $ kuželovitými čelními plochami. Tyto pružící kroužky jsou však v podstatě používány jako tlumiče za účelem zachycení a utlumení vysoké pohybové energie.

Příklad provedení uzavíracího šoupátka pcdle vynálezu je v dalším textu blíže popsán s odvoláním na výkresy, znázorňující: obr. 1 — podélný řez uzavíracím šoupátkem v provedení podle vynálezu; obr. 2 — boční pohled na jednu ze šoupátkových desek ve směru pohledu „A“ podle obr. 1.

Uzavírací šoupátko je uloženo v tělese, tvořeném dvěma bočními trubkovými hrdly 1 a nástavcem 2. Nástavec 2 je nahoře uzavřen uzavíracím víkem 3. Na obě trubkové hrdla 1 navazují sedlové kroužky 4 tělesa, na nichž jsou převedeny těsnicí plochy 5 na straně tělesa.

V těsnicích plochách 5 tělesa je vedeno šoupátko, tvořené dvěma klínovitými šoupátkovými deskami 6. Na vnějších čelních plochách jsou šoupátkové desky 6 opatřeny těsnicími plochami 7, které v uzavřené poloze uzavíracího šoupátka navazují na těsnicí plochy 5 tělesa.

Šoupátkové desky 6 jsou zavěšeny na vřeteně 8 a zajištěny kolíky. Vřeteno 8 prochází uzavíracím víkem 3, v němž je utěsněno ucpávkou 9. Na horní konec vřetena 8 je napojen neznázorněný servomotor, jímž může být vřeteno 8 přestavováno ve směru jeho podélné osy. Nad sedlovými kroužky 4 tělesa jsou provedena vedení 10 (obr. 2), jejichž úkolem je boční vedení šoupátkových desek 6 při jejich uzavíracím nebo otevíracím pohybu.

Každá z obou šoupátkových desek 6 je na k sobě přivrácených čelních plochách opatřena prstencovým vybráním 11. Do takto vybráními 11 vytvořené dutiny je vloženo několik pružících kroužků 12. Pružící kroužky 12 jsou opatřeny kuželovitými čelními plochami 13, jimiž se stýkají. Pružící kroužky 12 jsou vzájemně axiálně posuvné, přičemž po svých kuželovitých čelních plochách 13 vzájemně kloužou tak, že alespoň jeden z pružících kroužků 12 je na svém průměru roztažen.

V dutině vytvořené prstencovými vybráními 11 jsou vloženy tři pružící kroužky 12, přičemž obě čelní plochy 13 středního pružícího kroužku 12 jsou provedeny jako kuželovité. Oba vnější pružící kroužky 12 jsou kuželovitými plochami 13 opatřeny jen na čelních plochách přivrácených ke střednímu těsnícímu kroužku 12.

Ve výhodném provedení jsou kuželovité čelní plochy 13 pružících kroužků 12 provedeny jako kulovité o stejném průměru. Přitom jsou kuželovité čelní plochy 13 středního pružícího kroužku 12 provedeny jako konkávní a kuželovité čelní plochy 13 obou vnějších pružících kroužků 12 jsou provedeny jako konvexní. Tímto kulovitým vytvarováním kuželovitých čelních ploch 13 pružících kroužků 12 je dosaženo dobré přilehnutí těsnicích ploch 7 šoupátkových desek 6 na těsnicí plochy 5 tělesa.

Prstenccvá vybrání 11 mají přibližně stejný průměr jako těsnící plochy 7 šoupátkových desek 6. V uzavřeném stavu uzavíracího šoupátka lícují tudíž pružící kroužky 12 se sedlovými kroužky 4 tělesa.

Podle obr. 1 a 2 je provedena pouze jedna dutina, vytvořená vybráními 11 a nesoucí pružící kroužky 12. Je však také možno provést více takových dutin 11, do každé z nichž se pak vloží sada několika pružících kroužků 12.

Claims (2)

PREDMET

1. Uzavírací šoupátko se dvěma klínovitými šoupátkovými deskami, zavěšenými na společném vřeteně, vyznačující se tím, že šoupátkové desky (6) jsou na vzájemně protilehlých čelních stěnách opatřeny alespoň jedním vybráním [lij, do něhož jsou vloženy alespoň dva pružící, axiálně vzájemně posuvné kroužky (12), opatřené vzájemně styčnými kuželovitými čelními plochami (13).

2. Uzavírací šoupátko podle hodu 1 vyznačující se tím, že čelní plochy (13] pružících kroužků (12] se stýkají kulovitě utvářenými styčnými plochami.

3. Uzavírací šoupátko podle bodu 1 nebo 2 vyznačující se tím, že ve vybrání (lij jsou vloženy tři pružící kroužky (12), z

YNÁLEZU nichž střední pružící kroužek (12) je opatřen dvěma kuželovitými těsnicími plochami (13) a vložen mezi dva vnější těsnicí kroužky (12), na nichž je provedeno po jedné kuželovité těsnicí ploše (13).

4. Uzavírací šoupátko podle kteréhokoliv z bodů 1 až 3 vyznačující se tím, že šoupátkové desky (6) jsou na svých vnějších čelních stěnách opatřeny těsnicími plochami (7), a že vybrání (lij lícuje průměrově s těmito těsnicími plochami (7J.

5. Uzavírací šoupátko podle kteréhokoliv z bodů 1 až 4 vyznačující se tím, že na vnitřních čelních plochách šoupátkových desek (6) je provedeno více vybrání (lij, obsahujících pružící kroužky (12), a to symetricky kolem osy těsnicích ploch (7).

2 listy výkresů