CZ292995B6 - Ventil - Google Patents

Abstract

Ventil obsahuje přívodní potrubní úsek (1) a výstupní potrubní úsek (11), které jsou od sebe oddělitelné přesuvným uzavíracím tělesem (13), dosedajícím na ventilové sedlo (2), jehož obíhající sedlová plocha (3), je vymezována množinou povrchových přímek (5, 6, 7, 8, 9, 10; 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a). Sedlová plocha (3) ventilového sedla (2) je nakloněna tak, že dvojice vzájemně diametrálně protilehlých povrchových přímek (5, 6, 7, 8, 9, 10; 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a) sedlové plochy (3) se protínají ve vzájemně různých průsečících, přičemž tyto průsečíky dvojic povrchových přímek (5, 6, 7, 8, 9, 10; 5a, 6a, 7a, 8a, 9a) vymezují obvod plochy (UP) a s výhodou obvod křivky (4).ŕ

Description

Vynález se týká ventilu s pouzdrem, obsahujícího přívodní potrubní úsek a výstupní potrubní úsek, které jsou od sebe oddělitelné přesuvným uzavíracím tělesem, dosedajícím na ventilové sedlo, jehož obíhající sedlová plocha je vymezována množinou povrchových přímek.

Dosavadní stav techniky

Takový ventil je znám kupříkladu ze spisu DE 36 09 772. V něm je znázorněn a popsán ventil, u kterého průsečík všech tečen, vedených k sedlové ploše, tvoří vrchol myšleného kužele, přičemž samotné ventilové sedlo je vymezováno šikmým řezem tímto kuželem.

Průtočné výkony u takového ventilu zásadně závisí na úhlu otevření, který ovlivňuje povrchové přímky a tím i průtočný průřez. Ten by měl být volen co možná největší, aby umožňoval co možná nerušený průtok média. Při tom je třeba ovšem dbát na to, že takové ventily jsou ve svých rozměrech normalizovány, zejména pokud jde o jejich konstrukční délku, takže známé uspořádání sedlové plochy se nehodí ktomu, aby umožnilo optimalizaci průtoku. Nemůže tak být například vytvořen velký otevřený průřez, příznivý z hlediska proudění, a to proto, že vnější rozměry, závislé na normách, omezují úhel otevření kužele.

K uvedenému průtočnému výkonu se řadí vedle rychlosti průtoku a průtočného množství čistých kapalin také stejné parametry u kapalin, obsahujících pevné látky. Zde je použití známých ventilů až dosud problematické.

Vynález si proto klade za úkol vytvořit ventil výše uvedeného druhu tak, aby byla možná optimalizace průtoku.

Podstata vynálezu

Tohoto cíle je dosaženo podle vynálezu ventilem s pouzdrem, obsahující přívodní potrubní úsek a výstupní potrubní úsek, které jsou od sebe oddělitelné přesuvným uzavíracím tělesem, dosedajícím na ventilové sedlo, jehož obíhající sedlová plocha, je vymezována množinou povrchových přímek, jehož podstatou je, že sedlová plocha ventilového sedla je nakloněna tak, že dvojice vzájemně diametrálně protilehlých povrchových přímek sedlové plochy se protínají ve vzájemně různých průsečících, přičemž tyto průsečíky dvojic povrchových přímek vymezují obvod plochy (tj. tvoří množinu ve tvaru uzavřené čáry, obklopující plochu). S výhodou je tato uzavřená čára křivka a průsečíky dvojic povrchových přímek tedy vymezují křivku, obklopující uvedenou plochu.

Tyto znaky vynálezu přinášejí vzhledem známému stavu techniky značné výhody.

Především je konstrukční délka ventilu, která je vzhledem k normativním požadavkům k dispozici, využita pro co největší možný průměr otvoru v oblasti ventilového sedla. Úhel, pod nímž je sedlová plocha ventilového sedla nakloněna šikmo vzhledem ke směru proudění, se řídí podle polohové stability a samočinného středění uzávěru (uzávěrového tělesa), který je přizpůsoben v oblasti dosednutí sedlové ploše.

Přitom může být úhel sklonu obíhající sedlové plochy vzhledem ke kolmici ke směru průtoku po celém obvodě sedlové plochy stejně velký nebo rozdílně velký, tj. alespoň v Části obvodu odlišný

-1 CZ 292995 B6 než v ostatních částech obvodu. Rozhodující je, že průsečíky vzájemně diametrálně protilehlých povrchových přímek vymezují obvod plochy a tedy povrchové přímky nemají žádnou společnou osu rotace, jako je tomu ve stavu techniky.

Kromě zlepšené funkčnosti, zejména pokud jde o zmenšený odpor proti průtoku, přinášejí řešení podle vynálezu také výhodu v jejich široké oblasti použití. Přizpůsobováním uzávěrového tělesa v oblasti jeho dosedání k sedlové ploše kromě toho dochází k samočinnému středění. Dále je navíc uzavírací síla, která musí být vyvinuta na těleso uzávěru vřetenem, aby se dosáhla těsnost, malá, což rovněž znamená zlepšení obsluhy armatury.

Výroba takového ventilu je kromě uvedených výhod relativně jednoduchá, protože se sedlová plocha dá vyrábět třískovým obráběním.

Podle dalšího znaku vynálezu je na uzavíracím tělese vřeteno kloubově připojeno mimostředně, 15 přičemž místo kloubového připojení uzavíracího tělesa dosedajícího v sedlové ploše leží blíže k obvodu oblasti sedlové plochy s ploššími úhly sklonu než k obvodu oblasti sedlové plochy se strmějšími úhly sklonu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 schematický perspektivní pohled na ventilové sedlo ventilu podle vynálezu, obr. 2 schematický podélný řez ventilem provedení mimo rámec vynále25 zu, obr. 3 a 4 schematické podélné řezy ventily s různými provedeními ventily s ventilovými sedly podle vynálezu a obr. 5 schematický podélný řez ventilem podle dalšího příkladu provedení.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna část ventilu ve formě přívodního potrubního úseku 1, opatřeného ventilovým sedlem 2, uspořádaným šikmo v úhlu, například 45°, které však může být u klapkových ventilů uspořádáno pod úhlem 90°. Toto ventilové sedlo 2 má sedlovou plochu 3, uspořádanou v úhlu a sklonu (obr. 3 a 4) vzhledem ke kolmici P ke směru F průtoku. Jak je zřejmé zejména 35 z obr. 1, je obíhající sedlová plocha 3 nakloněná a je vymezována množinou povrchových přímek 5, 6, 7, 8, 9, 10; 5a. 6a. 7a. 8a. 9a. 10a, uspořádaných tak, že dvojice vzájemně diametrálně protilehlých povrchových přímek 5,6,7, 8,9.10: 5a. 6a. 7a. 8a. 9a. 10a se protínají ve vzájemně různých průsečících, které obklopují plochu, jejíž obvod je vyznačen na obr. 1 čerchovanou čarou. Vnitřek této čáiy (neboli plocha geometrického obrazce vymezovaného čarou) ve tvaru 40 uzavřené křivky 4, tvořené množinou uvedených průsečíků, je označen jako plocha UP, vymezovaná průsečíky dvojic povrchových přímek ve smyslu definice předmětu vynálezu.

V příkladě znázorněném na obr. 3 je sedlová plocha 3 nakloněna vůči kolmici P ke směru F průtoku po jejím obvodě ve stále stejném úhlu a, přičemž kolmice P současně může vymezovat 45 směr působení vřetena 14, kterým je přitlačováno uzavírací těleso 13 (obr. 5) k sedlové ploše 3.

Úhel a je v příkladě provedení, znázorněném na obr. 4, po obvodě sedlové plochy 3 rozdílný, přičemž pro větší zřetelnost je v řezu horní částí sedlové plochy označen Oa a v řezu dolní částí sedlové plochy Οβ.

Velikost příslušného úhlu je určována provozními požadavky, které se mimo jiné řídí podle průtokového média.

-2CZ 292995 B6

Na obr. 2 a 4 je kromě toho znázorněno, že se na přívodní potrubní úsek 1 napojuje výstupní potrubní úsek 11. přičemž kolmo k těmto potrubním úsekům je uspořádán nátrubek 12. tvořící uložení pro uzavírací těleso 13 a jeho vřeteno 14.

Zvláštní provedení, nepatřící do rozsahu vynálezu, je znázorněno na obr. 2. V něm je sedlová plocha 3 uspořádána v úhlu 90° vzhledem ke kolmici ke směru průtoku, takže v průřezu jsou sedlové plochy uspořádány vzájemně spolu rovnoběžně.

Na obr. 5 je znázorněno ventilové sedlo 2, jehož sedlová plocha 3 je zešikmena tak, že svírá v horní oblasti 3a a v opačné dolní oblasti 3b rozdílný úhel Oa, Ob s kolmicí ke směru průtoku. Z tohoto obrázku je patrné, že uzavírací těleso 13 je na své straně, uzpůsobené pro uvedení do styku se sedlovou plochou 3. přizpůsobeno úhlům Oa, Ob, přičemž zde dochází k samočinnému středění uzavíracího tělesa 13 při uzavírání. Jak je z obrázku patrné, je na uzavíracím tělese 13 vřeteno 14 kloubově připojeno mimostředně ve schematicky vyznačeném místě 13a kloubového připojení. Toto místo 13a leží v poloze dosedání uzavíracího tělesa 13 na sedlovou plochu 3 blíže k obvodu oblasti 3a sedlové plochy 3 s ploššími úhly sklonu (tj. méně strmými vzhledem ke směru průtoku) než k obvodu oblasti 3b sedlové plochy 3 se strmějšími úhly sklonu (tj. strmějšími vzhledem ke směru průtoku).

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (5)

1. Ventil s pouzdrem, obsahující přívodní potrubní úsek (1) a výstupní potrubní úsek (11), které jsou od sebe oddělitelné přesuvným uzavíracím tělesem (13), dosedajícím na ventilové sedlo (2), jehož obíhající sedlová plocha (3), je vymezována množinou povrchových přímek (5, 6, 7, 8, 9, 10; 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a), vyznačený tím, že sedlová plocha (3) ventilového sedla (2) je nakloněna tak, že dvojice vzájemně diametrálně protilehlých povrchových přímek (5, 6, 7, 8, 9, 10; 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a) sedlové plochy (3) se protínají ve vzájemně různých průsečících, přičemž tyto průsečíky dvojic povrchových přímek (5, 6, 7, 8, 9, 10; 5a, 6a, 7a, 8a, 9a) vymezují obvod plochy (UP).

2. Ventil podle nároku 1, vyznačený tím, že průsečíky dvojic povrchových přímek (5, 6, 7, 8, 9, 10; 5a, 6a, 7a, 8a, 9a) vymezují uzavřenou křivku (4), tvořící obvod uvedené plochy (UP).

3. Ventil podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že úhel (a) sklonu sedlové plochy (3) vzhledem ke kolmici (P) ke směru (F) průtoku je po celém obvodě sedlové plochy (3) stejně velký.

4. Ventil podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že úhel (a) sklonu sedlové plochy (3) vzhledem ke kolmici (P) ke směru (F) průtoku je alespoň v části obvodu odlišný než v ostatních částech obvodu.

5. Ventil podle nároku 4, vyznačený tím, že na uzavíracím tělese (13) je vřeteno (14) kloubově připojeno mimostředně, přičemž místo (13a) kloubového připojení uzavíracího tělesa (13) dosedajícího v sedlové ploše (3) leží blíže k obvodu oblasti (3a) sedlové plochy (3) s ploššími úhly sklonu než k obvodu oblasti (3b) sedlové plochy (3) se strmějšími úhly sklonu.