CZ290356B6 - Kulový kohout - Google Patents

Abstract

Kulov² kohout sest v z v ced ln sk° n s kulov²m uzav rac m org nem (5), kter² je v n ulo en. V uzav rac m org nu (5) jsou soust°edn k ose (4) ot en po obou stran ch pr tokov ho otvoru (11) uspo° d ny ·lo n plochy (9, 10) a do t chto ·lo n²ch ploch (9, 10) zasahuj na sk° dosedaj c ·lo n elementy (12), kter jsou vytvo°eny jako prstencov elementy a na sv , ke sk° ni sm °uj c , stran jsou opat°eny ·lo nou plochou (13) odpov daj c vnit°n mu obrysu sk° ov²ch st (1, 2), p°i em tyto ·lo n plochy (13) dosedaj p°i p°enosu sil p° mo na vnit°n prostor (14) sk° n .\

Description

Kulový kohout

Oblast techniky

Vynález se týká kulového kohoutu s vícedílnou skříní, s kulovým uzavíracím orgánem, který je v ní uložen, přičemž v uzavíracím orgánu jsou soustředně k ose otáčení po obou stranách průtokového otvoru uspořádány úložné plochy a do těchto úložných ploch zabírají na skříň dosedající úložné elementy.

Dosavadní stav techniky

Taková armatura je známá z EP A 0 133 092. Ta sestává z válcové skříně, ve které je uložen kulový kohout prostřednictvím mezilehlých úložných elementů ve tvaru půlměsíce. Vždy dva úložné elementy ve tvaru půlměsíce vytvářejí pro vzájemném složení válcový úsek, který dosedá svou válcovou stěnovou plochou na válcovou vnitřní část skříně. Mezi oběma úložnými elementy ve tvaru půlměsíce je vytvořen centrální otvor, ve kterém je otočně uložen uzavírací orgán.

Na oba úložné elementy ve tvaru půlměsíce dosedají po obou stranách těsnicí kroužky. Tato skříň může být sevřena mezi přírubami navazujícího potrubí, takže příruby potrubí při dotažení jejich spojovacích šroubů současně přitlačí těsnicí kroužky uzavíracího orgánu proti úložným elementům ve tvaru půlměsíce a tak polohují uzavírací orgán uvnitř skříně. Toto řešení však neumožňuje žádnou spolehlivou funkci uzavíracího orgánu, protože na podkladě různých tolerancí a nekontrolovatelného postupu při zamontování takového kulového kohoutu se mohou vytvořit uvnitř armatur tak nepříznivé silové poměry, že může být jejich funkce nevýhodně ovlivněna. Varianta tohoto konstrukčního principu předpokládá nasazení uzavíracího orgánu s dvoudílnými, ve tvaru polokoulí vytvořenými úložnými elementy do oddělené skříně. V takovém případě se uskutečňuje montáž ze strany víka skříně, přičemž však je uzavírací orgán uložen uvnitř obou polovin polokoule prostřednictvím dvou vytvarovaných, navzájem protilehle upravených hřídelových čepů. Toto řešení má však za následek opět nepříznivé silové poměry, protože uzavírací orgán je přídavně zatěžován klopnými momenty.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit spolehlivé uložení pro velmi zatížený kulový kohout. Vytčený úkol se řeší kohoutem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že úložné elementy jsou vytvořeny jako prstencové elementy a na své ke skříni směřující straně jsou opatřeny úložnou plochou odpovídající vnitřnímu obrysu skříňových částí, přičemž tyto úložné plochy dosedají při přenosu sil přímo na vnitřní prostor skříně. Tak se síly působící v uzavřené poloze nebo v průběhu uzavíracího procesu na uzavírací orgán převádějí na prstencové elementy a přímo do skříně. Na podkladě tohoto opatření není v zásadě třeba upravovat přídavné hřídelové čepy, které jsou u takových uzavíracích orgánů známé například z DE-OS 24 54 452. Tak se sníží náklady na zpracovávání uvnitř skříně a mohou zcela odpadnout přídavné úložné otvory. Protože tato přídavná úložná místa jsou často vytvořena jako součást oddělené konstrukční části skříně, odpadne vzhledem ktomu, že je není třeba upravovat, také přídavné těsnicí místo skříně. Uložením podle vynálezu se vytvářejí velké úložné plochy pro úložné síly, což umožňuje udržovat nepatrné úložné tlaky. Na podkladě těchto uspořádání lze tímto kulovým kohoutem uzavírat značně rozdílné tlaky. Skříně mohou být opatřeny obvyklými uloženími pro zapínací hřídel ovládající kulový kohout, přičemž tento zapínací hřídel může být s kulovým kohoutem vytvořen jako jeden kus nebo v rozděleném provedení.

U posledního řešení se podle vynálezu předpokládá, že skříň je vytvořena mezi skříňovými přírubami a v rovině upravené mimo osu otáčení, přičemž každá skříňová část je opatřena

-1 CZ 290356 B6 kulovou vnitřní prostorovou částí. Prostřednictvím tohoto opatření lze v každé skříňové části z důvodů nepatrného mrtvého prostoru bez problému vytvořit kulový tvar, takže ve smontovaném stavu skříňových částí se vytvoří kulový nebo obdobně uspořádaný vnitřní prostor, na jehož stěnových plochách vystředěně dosedají úložné elementy. U tohoto typu rozdělení 5 skříně lze upravit skříňovou oblast pro uložení zapínacího hřídele tak, že je možné zde upravit plovoucí zapínací hřídel. Při montáži se potom nejprve uloží zapínací hřídel uvnitř jedné skříňové části a potom se spojí prostřednictvím tvarově pevně vytvořené přenášecí části s uzavíracím orgánem. Druhá skříňová část polohuje potom úložné elementy uzavíracího orgánu uvnitř vnitřku skříně. Síly, které působí na uzavírací orgán, lze tak zavádět nejkratší cestou do skříně.

Podle jiného uspořádání vynálezu je skříň rozdělena v rovině protínající osy otáčení, přičemž každá skříňová část je opatřena kulovou vnitřní prostorovou částí. Dělicí rovina přitom může být upraven nad nebo pod průtokovým otvorem uzavíracího orgánu. Přitom se pojmem nad rozumí ta oblast, ve které je upraveno uložení pro zapínací hřídel. V souladu s tím by mohla být tedy ta 15 oblast skříně, uvnitř které je zapínací hřídel uložen, vytvořena jako část skříně s kulovou vnitřní prostorovou částí. Totéž je možné v té oblasti skříně, která je protilehlá vzhledem kzapínacímu hřídeli, čímž se vytvoří předpoklad, že je možné pohodlně namontovat uzavírací orgán s integrovaným zapínacím hřídelem, tedy se zapínacím hřídelem, který je vytvořen z jednoho kusu s uzavíracími orgány.

Podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu se předpokládá, že na uzavírací orgán dosedající těsnicí kroužky jsou přitlačitelné elastickými prostředky. Prostřednictvím tohoto opatření se zabrání napětí, které by mohlo u pevně vložených kroužků vzniknout na podkladě jejich tolerancí a tolerancí úložných míst za určitých okolností. Elastické prostředky, přičemž se může jednat 25 o pružiny nebo obdobně působící předměty, umožňují odpovídajícímu těsnicímu kroužku dosednout na uzavírací orgán s požadovaným přítlakem, což umožňuje ovládat třecí síly uvnitř armatury.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na výkrese je schematicky znázorněn kulový kohout v otevřené poloze.

Příklad provedení vynálezu

Skříň kulového kohoutu sestává ze dvou skříňových částí 1, 2, které na sebe dosedají v oblasti 40 dělicí roviny 3. Dělicí rovina 3, která rozděluje skříň na dvě části, je upravena vně osy 4 otáčení zapínacího hřídele 6, který ovládá uzavírací orgán 5. Tím se zajistí, že uložení a utěsnění 7 zapínacího hřídele 6 je uspořádáno v nerozdělené oblasti zde větší skříňové části L Uspořádání dělicí roviny 3 mimo osu 4 otáčení odstraní přídavné problémy s utěsněním. Zapínací hřídel 6 je jako plovoucí uložen uvnitř skříňové části 1 a je prostřednictvím tvarově pevného spoje 8 spojen 45 s uzavíracím orgánem 5 pro přenášení síly. Uzavírací orgán 5 má úložné plochy 9, 10, které jsou vytvořeny jako soustředně k ose 4 otáčení zapínacího hřídele 6 uspořádaná vysoustružení. Tvar úložných ploch 9, 10 přitom může být vytvořen způsobem běžným podle dosavadního stavu techniky. Tyto úložné plochy 9, 10 jsou upraveny po obou stranách průtokového otvoru 11 uzavíracího orgánu 5 a slouží pro uložení úložných elementů 12.. Úložné elementy 12 jsou 50 vytvořeny jako prstencové elementy a jsou upraveny kulovou úložnou plochou 13 na kulovém vnitřním prostoru 14 skříňových částí 1, 2 tak, že přenášejí síly. Podle vytvoření jednotlivých rozměrů se přitom může uzavírací orgán 5 otočně pohybovat uvnitř stojících úložných elementů 12 po úložných plochách 9.

-2CZ 290356 B6

Dělicí rovina 3 představuje pro opracovávání skříňoxých částí X, 2 současně nulovou rovinu. Z toho se vychází a jsou k tomu stanoveny všechny rozměry , vůle a tolerance. Ve smontovaném stavu jsou skříňové části X, 2 v oblasti dělicí roviny 3 na sobě uloženy s mezilehlým těsněním X5, aby se nevytvořily žádné přídavné tolerance. Tak je možné při montáži vestavět kulový uzavírací orgán 5 s definovanou montážní vůlí. Tato montážní vůle je tak velká, aby na armaturu působící teplotní a tlaková zatížení, jakož i vnější síly přenášené z potrubí nemohly bránit kulovému uzavíracímu orgánu 5 v jeho otáčení. Úložné elementy 12 mají přitom takové rozměry, že jsou ve smontovaném stavu uvnitř skříně upevněny. Vzhledem ke skříni neprovádějí žádný otočný pohyb a kulový uzavírací orgán 5 se pohybuje uvnitř úložných elementů 12. Při případných pracích při uvádění do chodu mohou být úložné elementy 12 snadno nahrazeny. Je samozřejmě také možné, aby se úložné elementy 12 s uzavíracím orgánem 5 spojily a aby se uzavírací orgán 5 a úložné elementy 12 relativně pohybovaly vzhledem ke skříňovým částem X, 2. To však je výhodné jen u takových materiálů skříně, které vylučují tak zvaný náběh úložných elementů 12 do vnitřních stěnových ploch skříňových částí X, 2.

Výhoda navrženého řešení spočívá ve vytvoření značně velkých dosedacích ploch pro úložné síly a v důsledku toho se vytvářejí velmi nepatrné úložné tlaky. Toto řešení je zvláště výhodné pro uzavírání velkých tlakových rozdílů uvnitř jednoho potrubního systému. Protože uzavírací orgán 5 je prostřednictvím úložných elementů 12 uložen přímo uvnitř skříňových částí X, 2, není zapínací hřídel 6 namáhán ohybovými momenty, čímž zabezpečí podstatně lepší těsnost. Každý požadovaný tvar vnitřního prostoru 14 skříně, přičemž kulový tvar vytváří nejmenší mrtvý prostor, je možné bez problémů zapracovat do skříňových částí X, 2. U zde znázorněného příkladu provedení se pro montáž nejprve namontuje zapínací hřídel 6 uvnitř skříně a pootočí se do uzavírací polohy. Potom se uzavírací orgán 5 s úložnými elementy 12 zasune do skříňové části X a do tvarově pevného spoje 8 zapínacího hřídele 6 a návazně se armatura uzavře skříňovou částí

2. Spojení v oblasti dělicí roviny 3 lze provést prostřednictvím obvyklých přírubových spojovacích elementů a mezi nimi uspořádaných těsnění X5.

Těsnicí kroužky 16, 17, vytvářející utěsnění armatury, jsou uloženy poddajně uvnitř skříňových částí X, 2, přičemž elastické pružné prostředky 19, 20. které jsou v tomto případě vytvořeny jako talířové pružiny, zabezpečují utěsňující přitlačení. Tak mohou být uvnitř uzavírací armatury zachovány přesně definované poměry tření, které se nemění ani při vysokých zatíženích.

Ve spodní polovině obrázku na obr. 1 je znázorněn dílčí poloviční úsek armatury. Ten znázorňuje pojistku 21 proti otáčení úložných elementů 12, která se opírá na skříňové části 2. Tím jsou úložné elementy 12 upevněny proti skříni, takže se uskutečňuje relativní pohyb jen mezi uzavíracím orgánem 5 a mezi úložnými elementy 12.

V uzavřené poloze armatury jsou tlaková zatížení působící na uzavírací orgán 5 převáděna nejkratší a téměř přímočarou drahou z uzavíracího orgánu 5 na úložné plochy 9, 10, úložné elementy 12 a přímo do skříňových částí X nebo 2. Prostřednictvím tvarově pevného spoje 8 mezi uzavíracím orgánem 5 a mezi zapínacím hřídelem 6 dojde k odpojení obou těchto částí, čímž je zapínací hřídel 6 uložen uvnitř skříňové části X bez ohybových momentů. Toto opatření zdokonaluje těsnost celé armatur}' a slouží k redukci poháněčích sil.

Dělicí rovina 3 může být samozřejmě upravena také jinak, například vodorovně. V takovém případě však by musela být skříň vytvořena poněkud delší, aby bylo možné kulový uzavírací orgán 5 zavést jako celek do skříňové oblasti mezi přírubami 22, 23. Dělicí rovina 3 může být vhledem k výkresu při kolmém průběhu o 90° pootočena a tak upravena rovnoběžně s rovinou výkresu. Takové konstrukční uspořádání je bez dalšího možné a v jednotlivých případech může být účelné, přičemž nejvýhodnější příklad provedení je znázorněn na výkrese, protože se tak vytváří nejkratší konstrukční délka.

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Kulový kohout s vícedílnou skříní, s kulovým uzavíracím orgánem (5), který je v ní uložen, přičemž v uzavíracím orgánu (5) jsou soustředně k ose (4) otáčení po obou stranách průtokového otvoru (11) uspořádány úložné plochy (9, 10) a do těchto úložných ploch (9, 10) zasahují na skříň dosedající úložné elementy (12), vyznačující se tím, že úložné elementy (12) jsou

10 vytvořeny jako prstencové elementy a na své ke skříni směřující straně jsou opatřeny úložnou plochou (13) odpovídající vnitřnímu obrysu skříňových částí (1, 2), přičemž tyto úložné plochy (13) dosedají při přenosu sil přímo na vnitřní prostor (14) skříně.

2. Kulový kohout podle nároku 1,vyznačující se tím, že skříň je rozdělena v dělicí 15 rovině (3), upravené mimo osu (4) otáčení, přičemž každá skříňová část (1, 2) je opatřena kulovou vnitřní prostorovou částí.

3. Kulový kohout podle nároku 1,vyznačující se tím, že skříň je rozdělena v rovině protínající osu (4) otáčení, přičemž každá skříňová část (1, 2) je opatřena kulovou vnitřní

20 prostorovou částí.

4. Kulový kohout podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že ve skříňových částech (1,2) vedené, na uzavírací orgán (5) dosedající těsnicí kroužky (16, 17), jsou přitlačitelné elastickými pružnými prostředky (19, 20).