FI58010C

FI58010C - KLOTVENTIL

Info

Publication number: FI58010C
Application number: FI2368/74A
Authority: FI
Inventors: Thomas J Wrasman
Original assignee: Celanese Corp
Priority date: 1973-09-04
Filing date: 1974-08-08
Publication date: 1980-11-10
Also published as: FR2242619B1; NL161562C; CH592832A5; IN142649B; IE39994B1; SE7411140L; CA1020146A; AR202573A1; NO742726L; FR2242619A1; NL7410544A; ATA629174A; NO136162B; HK31877A; DE2436348A1; NO136162C; GB1456567A; IL45581A0; FI58010B; FI236874A

Description

KUULUTUSJULKAISU c Q Γΐ Ί Π JWH® LBJ ν') UTLAGG N I NGSSKRI FT 5 801 0 C /4« Patentti myönnetty 10 H 1930 Patent oeddelat ^ ^ ^ (51) Kv.lk.3/lnt.CI.3 P 16 K 5/06 SUOMI —FIN LAND (21) Pw*nttlh.k#rou«-rtt*«»n.<*n»ni 2368/7^ANNOUNCEMENT c Q Γΐ Ί Π JWH® LBJ ν ') UTLAGG NI NGSSKRI FT 5 801 0 C / 4 «Patent granted 10 H 1930 Patent oeddelat ^ ^ ^ (51) Kv.lk.3 / lnt.CI.3 P 16 K 5/06 FINLAND —FIN LAND (21) Pw * nttlh.k # rou «-rtt *« »n. <* N» ni 2368/7 ^

(22) HtkwnlspiWt — An*eknln|*dtf O8.O8.7H(22) HtkwnlspiWt - An * eknln | * dtf O8.O8.7H

(23) Alkupaivs—Glltlgh«tad«g 08.08.7^ (41) Tulkit |ulklMk»l — Bllvlt effwtllg 05.03.75(23) Alkupaivs — Glltlgh «tad« g 08.08.7 ^ (41) Translators | ulklMk »l - Bllvlt effwtllg 05.03.75

Patentti· ja rekisterihallitus .... .... . , . .,,, _ ' (44) NiktfvikdpMon ]«kuuUulkulauii pvm. —Patent and Registration Office .... .... . ,. . ,,, _ '(44) NiktfvikdpMon] «moonUululauii pvm. -

Patent- och registerstyrelsan Anteku utiagd utUkriften pubiicartd 31.07.80 (32)(33)(31) h7^***y •tueikuu»—Begird prioritut 01+.09.73 USA(US) 39^037 _ (71) Celanese Corporation, 1211 Avenue of the Americas, New York, N.Y., USA(US) (72) Thomas J. Wrasman, Louisville, Kentucky, USA(US) (7^+) Oy Kolster Ab (510 Palloventtiili - KlotventilPatent and Registration Office Anteku utiagd utUkriften pubiicartd 31.07.80 (32) (33) (31) h7 ^ *** y • tueikuu »—Begird priority 01 + .09.73 USA (US) 39 ^ 037 _ (71) Celanese Corporation, 1211 Avenue of the Americas, New York, NY, USA (72) Thomas J. Wrasman, Louisville, Kentucky, USA (7 ^ +) Oy Kolster Ab (510 Ball Valve - Klotventil

Keksinnön kohteena on palloventtiili, jossa on venttiilipesä, joka on valmistettu yhtenä kappaleena valettavasta ei-metallisesta materiaalista ja varustettu muhveilla varustetuilla sisään- ja ulostuloilla putkiliitosten yhdistämiseksi venttiilipesän kunniallekin puolelle, ja venttiilipesään kiertyvästä laakeroitu, pallonmuotoinen ventti ilinsulkue1in, joka on varustettu läpikulkevalla lieriömäisellä kanavalla ja on liikkuva avoimen asennon, jossa venttiilipesän sisään- ja ulostulo ovat kanavan kanssa suorassa linjassa ja lukitun asennon välillä, jossa kanava venttiilirungossa ei ole venttiilipesän sisään- ja ulostulon kanssasuorassa linjassa.The invention relates to a ball valve having a valve housing made of a non-metallic material to be cast in one piece and provided with inlets and outlets with sleeves for connecting pipe connections to the honor side of the valve housing, and a spherical valve moving between an open position in which the inlet and outlet of the valve body are in a straight line with the channel and a locked position in which the channel in the valve body is not in a straight line with the inlet and outlet of the valve body.

Palloventtiilejä käytetään yleisesti kaikentyyppisissä nestevirtauksen vdvcn-taan liittyvissä sovellutuksissa. Palloventtiilien saavuttama suosio riippuu huomattavalta osalta niiden helppokäyttöisyydestä sekä avautumis- ja sulkeutu-mi sncpeude s ta. Ja lisäksi, koska palloventtiilien tehdään hyvin usein muovista, niitä voidaan käyttää monissa sellaisissa prosesseissa, joissa käsitellään erilaisia syövyttäviä nesteitä.Ball valves are commonly used in all types of applications related to fluid flow vdvcn. The popularity of ball valves depends to a large extent on their ease of use and the opening and closing of the valve. And moreover, because ball valves are very often made of plastic, they can be used in many processes that handle a variety of corrosive liquids.

Jo entuudestaan tunnettujen palloventtiilien eräänä varsin huomattavana varjopuolena on kuitenkin se, että niissä käytetään erillisiä tiivistysrenkaita palloventtiilin pesässä. Tällaiset erilliset tiivistysrenkaat, jotka nostavat palloventtiilin valmistuskustannuksia ja tekevät sen rakenteeltaan monimutkai- 2 58010 seksi, voivat lisäksi aiheuttaa vuotoja venttiilissä tiiviste-elementtien kuluessa loppuun. Käytettäessä erillisiä pallomaisen sulkuelimen tiivisteosia vuoto voi syntyä kahta eri tietä: sulkuelimen ja tiivisteen välistä sekä tiivisteen ja venttiilin runko-osan välistä.However, one of the rather significant drawbacks of the already known ball valves is that they use separate sealing rings in the ball valve housing. In addition, such separate sealing rings, which increase the manufacturing cost of the ball valve and make it complex in construction, can cause leaks in the valve during the completion of the sealing elements. When using separate spherical sealing members, leakage can occur in two different ways: between the seal and the seal and between the seal and the valve body.

Erillisillä, venttiilipesässä sijaitsevilla sulkuelimen tiivistys-renkailla varustettujen palloventtiilien toisena varjopuolena voidaan mainita, että renkaat voivat siirtyä pois paikaltaan joko nestevirtauksen tai sulku-elimen pyörimisen vaikutuksesta.As another drawback of ball valves provided with separate shut-off sealing rings located in the valve housing, it can be mentioned that the rings can move out of place due to either fluid flow or rotation of the shut-off member.

Palloventtiilien pesässä käytetyt tiivisteosat tai -istukat estävät vuodon ja/tai pitävät pallon paikallaan kumoamalla nestevirran paineen puristuksen avulla. Tiivisteosina yleisimmin käytettyjä materiaaleja ovat elastomeerit 1. kinmcmuovit ja fluoratut hiilivetyvalmisteet, ts. Teflon. Vaikkakin näitä molemmat materiaaliryhmät kestävät puristusvoimaa ne voivat kuitenkin murtua. Fluoratut hiilivetyhartsit pyrkivät nimittäin vetäytymään kieroon, kun ne joutuvat olemaan pidennän aikaa vaikuttavan puristusvoiman alaisina kylmässä virtauksessa. Vastaavasti elastomeerit kovettuvat pysyvästi samanlaisissa olosuhteissa. Kieroon vetäytyneet fluoratut hiilivetytiivisteet ja pysyvästi kovettuneet elastcmeeritiivisteet alkavat sitten helposti vuotaa.The sealing members or sockets used in the ball valve housing prevent leakage and / or hold the ball in place by relieving the pressure of the fluid flow by compression. The most commonly used sealing materials are elastomers 1. kinem plastics and fluorinated hydrocarbon preparations, i.e. Teflon. Although both of these groups of materials can withstand the compressive force, they can still break. Namely, fluorinated hydrocarbon resins tend to retract when they have to be subjected to an effective compressive force for a long time in a cold flow. Correspondingly, the elastomers cure permanently under similar conditions. The retracted fluorinated hydrocarbon seals and permanently cured elastomeric seals then begin to leak easily.

Vuotava palloventtiili on joko korjattava vaihtamalla siihen uudet tiiviste-elementit tai se en vaihdettava sitten kokonaan. Monissa rakenteissa tiivisteosia ei voida vaihtaa erikseen, vaan tällöin joudutaan uusimaan keko venttiili. Kulmassakin tapauksessa venttiilin ohjaaman kanavan virtaus joudutaan katkaisemaan, mikä ao. sovellutuksesta riippuen voi tulla hyvinkin kalliiksi.A leaking ball valve must either be repaired by replacing it with new sealing elements or then not replaced completely. In many constructions, the sealing parts cannot be replaced separately, but the heap valve must be replaced. In either case, the flow of the channel controlled by the valve has to be interrupted, which can become very expensive depending on the application in question.

Palloventtiilien tiiviste-elementteihin liittyviä kysymyksiä käsitellään US-patentissa 3 271 845. Siinä koskevat asiat liittyvät menetelmään, jolla valmistetaan sellainen palloventtiili, jolla pystytään poistamaan tiivisteosien sijoittamiseen venttiiliin liittyvät vaikeudet. Tämä kysymys onkin saanut ratkaisunsa po. patentissa, mutta lopullisessa venttiilissä käytetään kuitenkin vielä erillisiä tiivisteosia. Näin ollen em. keksinnön edellyttämä venttiili vastaa aikaisempia venttiilejä siinä, että palloventtiilin pesässä käytetään edelleenkin tiiviste-elementtejä.Issues related to sealing elements for ball valves are addressed in U.S. Patent 3,271,845. It relates to a method of making a ball valve capable of eliminating the difficulty of placing sealing members in a valve. This question has been resolved po. in the patent, however, separate sealing parts are still used in the final valve. Thus, the valve required by the above-mentioned invention corresponds to the previous valves in that sealing elements are still used in the ball valve housing.

Nyt en sen sijaan todettu, että pystytään valmistamaan sellainen pallo-venttiili, jossa ei tarvita erillisiä tiivisteosia. Venttiili on tästä huolimatta saatu aikaisempaan rakenteeseen verrattuna kuitenkin tiivisty sctninaisuuk-siltaan parentnaksi. Näin ollen on pystytty eliminoimaan probleemat, jotka liittyvät elastcmeeritiivisteisiin, tiivisteiden pysyvään kovettumiseen, fluori-hiilivetytiivisbeisiin ja tiivisteen vääntymiseen puristuksen vaikutuksesta.Now, instead, I did not find that it is possible to manufacture a ball valve that does not require separate sealing parts. Nevertheless, compared to the previous structure, the valve has been sealed as a parent. Thus, it has been possible to eliminate the problems associated with elastomeric seals, permanent curing of seals, fluorocarbon seals, and compression distortion of the seal.

Tähän on päästy keksinnön mukaisella palloventtiilillä, jolle en tunnusomaista se, että sulkuelin ainakin lieriönmuotoisen käytävänsä toisessa päässä on varustettu pääasiallisesti tasomaisella pinnalla, joka sijaitsee kanavan kehän ja sulkuelimen pinnan ja tasomaisen pinnan leikkauskehän välissä, ja että vent-tiilipesä on valmistettu 3 58010 yhtenä kappaleena ja varustettu vähintään yhdellä huulitiivisteellä, joka venttiilin auki-asennossa kulkee säteettäisesti sisäänpäin tasomaisen pinnan ulkokehän ohi. Tällä yhtenäisellä rakenteella venttiili on saatu kestävämmäksi vuotojen syntymistä vastaan. Lisäksi se kestää kauenmin käytössä. Venttiilin kulutuskestävyys on myös parantunut taivutustiivisteen erikoisrakenteen ansiosta, koska po. tiivisteeseen kohdistuu tällöin pienempi kuormitus kuin puris-tustiivisteeseen. Tästä johtuen tiiviste vääntyy vähennän kylmän nestevirtauksen kohdistuessa siihen.This is achieved by a ball valve according to the invention, which is not characterized in that the closing member at least at one end of its cylindrical passage is provided with a substantially planar surface between the channel circumference and the closing member surface and the planar surface cutting circumference, and the valve body is made in 3,58010 provided with at least one lip seal which, in the open position of the valve, extends radially inwards past the outer circumference of the planar surface. With this uniform structure, the valve has been made more resistant to leaks. In addition, it takes longer to use. The wear resistance of the valve has also been improved due to the special design of the bending seal, as po. the seal is then subjected to a lower load than the compression seal. As a result, the seal warps when the cold liquid flow is applied to it.

Keksinnön ymmärtämisen helpottamiseksi viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on pystykuva keksinnön raukaisen palloventtiilin eräästä suositeltavasta suoritus- 1. rakennemuodosta, kuvio 2 on poikkileikkaus kuvion 1 linjaa 2-2 pitkin palloventtiilin sulku-^ elimen ollessa auki, kuvio 3 on poikkileikkaus kuvion 1 linjaa 3-3 pitkin palloventtiilin sulkuelimen ollessa kiinni, kuvio 4 on poikkileikkaus kuvion 1 linjaa 4-4 pitkin ja esittää venttiiliä suljettuna, kuvio 5 on poikkileikkaus sulkuelimestä kuvion 3 linjaa 5-5 pitkin, kuvio 6 on osittainen päätykuva kuvion 2 eräästä kohdasta ja havainnollistaa sulkuelimen ja pesä tiivisteen välistä tiivistystä sulkuelimen ollessa auki, kuvio 7 on osittainen päätykuva kuvion 3 eräästä kohdasta ja havainnollistaa sulkuelimen ja pesätiivisteen välistä tiivistystä sulkuelimen ollessa kiinni, ja kuvio 8 esittää kuvion 1 mukaisen palloventtiilin osia irrotettuina.For ease of understanding of the invention, reference is made to the accompanying drawings, in which Figure 1 is an elevational view of a preferred embodiment of a capped ball valve of the invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of Figure 1 -3 along the ball valve closure member, Fig. 4 is a cross-section along the line 4-4 of Fig. 1 and shows the valve closed, Fig. 5 is a cross-section of the closure member taken along line 5-5 of Fig. 3, Fig. 6 is a partial end view of Fig. 2 and illustrates the closure member; a housing between the seal with the closure member open, Fig. 7 is a partial end view of a point in Fig. 3 and illustrates a seal between the closure member and the housing seal with the closure member closed, and Fig. 8 shows parts of the ball valve of Fig. 1 removed.

' Keksinnön mukaisen palloventtiilin eräs edullinen rakennemuoto an mer kitty numerolla 1. Venttiiliin 1 kuuluu pesä 2, jossa on pari lieriönmuotoisia osia 3 ja 5, jotka muodostavat putkiin (eivät näy kuvassa) liittyvät tulo- ja poistolaitteet venttiilin 1 liittyessä toiminnallisesti näihin putkiin. On huomattava, että vaikka osat 3 ja 5 an liitetty mieluimmin kiinteästi pesään 2, ne voivat vaihtoehtoisesti olla erillisiä,pesään kiinnitettyjä osia niiden lisät-tämisen tapahtuessa esim. kierremuttereilla tai vastaavilla. Kuten alan asiantuntijat tietävät, lieriöosat 3 ja 5 voidaan varustaa joko sisä- tai ulko-kierteillä (ei näy kuvassa) niiden yhdistämiseksi venttiilin liittyviin johtoihin. Lieriöosat 3 ja 5 voidaan kiinnittää putkiin myös joko hitsaamalla, laipoilla tai muulla tavalla.A preferred embodiment of a ball valve according to the invention is indicated by the number 1. The valve 1 comprises a housing 2 with a pair of cylindrical parts 3 and 5 which form inlet and outlet devices connected to the pipes (not shown) when the valve 1 is operatively connected to these pipes. It should be noted that although the parts 3 and 5 an are preferably fixedly connected to the housing 2, they may alternatively be separate parts fixed to the housing when they are inserted, e.g. with threaded nuts or the like. As will be appreciated by those skilled in the art, the cylindrical portions 3 and 5 may be provided with either internal or external threads (not shown) to connect them to the valves associated with the valve. The cylindrical parts 3 and 5 can also be attached to the pipes either by welding, flanges or in another way.

Pesässä 2 on myös siihen liittyvä runkotiivisteosa 7 lieriöosien 3 ja 5 välissä. Tiivisteosassa 7 on uloke, jota selostetaan yksityiskohtaisesti myöhennän.The housing 2 also has an associated body sealing part 7 between the cylindrical parts 3 and 5. The sealing part 7 has a protrusion, which will be described in detail later.

Pesässä on pyörivä pallomainen sujkuelin 9, jossa on pyöreä aukko 11.The housing has a rotating spherical smoothing member 9 with a circular opening 11.

4 580104,58010

Aukko an yhteydessä lieriöosiin 3 ja 5 sulkuelimen ollessa auki. Varsi 13 yhdistää sulkuelimen 9 käsivipuun myöhenmin selostettavalla tavalla. Kuvien esittämässä suositeltavassa rakennemuodossa varsi 13 ja sulkuelin 9 liittyvät kiinteästi toisiinsa. Kuvioissa esitetty suositeltavan rakennemuodon mukainen sulkuelin- ja varsiyksikkö on merkitty numerolla 10.In connection with the opening an in the cylindrical parts 3 and 5 with the closing member open. The arm 13 connects the closing member 9 to the hand lever in the latest manner as described. In the preferred embodiment shown in the figures, the arm 13 and the closing member 9 are fixedly connected to each other. The closure member and arm unit according to the preferred embodiment shown in the figures is indicated by the number 10.

Sulkuelimen 9 erikoispiirteenä on sen pyöreästä poikkeava muoto kuvassa numerolla 15 merkityssä pinnan osassa. On huomattava, että pintaa 15 lukuunottamatta muu osa sulkuelimestä 9 on pallomainen sen kiettoakselin 16 ympärillä. Kuitenkin pinta 15, joka sijaitsee pyöreän suuaukon 11 kehän 12 vieressä, on pääasiassa tasainen sekä yhdensuuntainen kiertoakselin 16 kanssa. Pintaa 15 rajaavat kehä 12 ja ulkchalkaisija 14. Pinnan 14 ei tarvitse käytännössä olla aivan tasaisena, koska se ulkokehältään 14 voi olla hieman uvöristettv sulkuelimen 9 pyörimisen helpottamiseksi.A special feature of the closure member 9 is its non-circular shape in the part of the surface marked with the number 15 in the figure. It should be noted that, with the exception of the surface 15, the rest of the closure member 9 is spherical around its rotating shaft 16. However, the surface 15 located adjacent the circumference 12 of the circular orifice 11 is substantially flat as well as parallel to the axis of rotation 16. The surface 15 is bounded by a circumference 12 and an outer diameter 14. The surface 14 does not have to be practically completely flat, since its outer circumference 14 can be slightly corrugated to facilitate the rotation of the closing member 9.

Sulkuelin 9 on sijoitettu pesän 2 tiivisteosaan 7. Eräässä edullisessa rakennemuodossa tämä on saatu aikaan siten, että varsi- ja sulkuelinosa 10 on pantu muottiin, johon on ruiskutettu sulaa muovia. Ao. muotti on tällöin muotoiltu siten, että se muodostaa pesän 2. Cn selvää, että tämän valmistustavan avulla sulkuelin- ja varsiyksikkö 10 saadaan sopimaan erittäin hyvin pesään 2.The closing member 9 is placed in the sealing part 7 of the housing 2. In a preferred embodiment, this is achieved by placing the arm and closing member 10 in a mold into which molten plastic has been injected. Ao. the mold is then shaped so as to form a housing 2. It is clear that this method of manufacture makes the closure member and arm unit 10 fit very well into the housing 2.

Sulkuelin- ja varsiyksikköä 10 käännetään kädensijasta 20, joka välittää edelleen laitteen käyttäjän siihen kohdistaman kääntövoiman. Varsi liittyy kädensijaan kiilaosalla 17, joka on varren 13 yläpäässä. Kiilaosa menee käden-sijan 20 pohjapinnassa olevaan, sopivalla tavalla muotoiltuun osaan (ei näy kuviossa) . Kädensijassa 20 on myös kaareva ohjausaukko 22. Pesän 2 uloke 24 menee ohjausaukkoon 22 estäen kädensijan kääntymisen yli 90°.The closure member and arm unit 10 is pivoted from the handle 20, which further transmits the pivoting force applied to it by the user of the device. The arm engages the handle with a wedge portion 17 located at the upper end of the arm 13. The wedge part goes into a suitably shaped part on the bottom surface of the hand position 20 (not shown in the figure). The handle 20 also has a curved guide opening 22. The projection 24 of the housing 2 enters the guide opening 22, preventing the handle from turning more than 90 °.

Vaikkakin palloventtiili 1 voidaan valmistaa mistä tahansa sopivasta materiaalista, siihen suositellaan kuitenkin muovia, varsinkin pesään 2. Ruisku-puristusmenetelmä sopii erittäin hyvin pesän 2 valmistamiseen. Tällöin pesä saadaan lisäksi kestämään niitä nesteitä, joiden kanssa venttiili joutuu kosketukseen. Pesän 2 valmistamiseen sopivat muovimateriaalit kestävät happoja, emäksiä ja muita sellaisia aineita, joita saattaa esiintyä pääventtiilillä ohjattavissa nesteissä. Muovipesä on edullisin myös vedelle, joka on yleisimmin käytetty neste, koska se ei syövy veden vaikutuksesta. Pesän 2 valmistamiseen suositetaan muovia, joka kuuluu seuraaviin ryhmiin: polyolefiinit, epoksidit, akryylinitriili butadeenistyreeni, nailcnit, akryylit, polyasetaalit, polyvinyylirnuovit ja polystyreenit. Pesän 2 valmistamiseen suositetaan näistä etenkin polyvinyyli-kloridia.Although the ball valve 1 can be made of any suitable material, plastic is recommended for it, especially in the housing 2. The injection molding method is very well suited for the production of the housing 2. In this case, the housing is also made to withstand the liquids with which the valve comes into contact. The plastic materials suitable for making the housing 2 are resistant to acids, bases and other such substances that may be present in the fluids controlled by the main valve. The plastic housing is also most advantageous for water, which is the most commonly used liquid because it does not corrode under the influence of water. For the manufacture of housing 2, a plastic belonging to the following groups is recommended: polyolefins, epoxides, acrylonitrile butadene styrene, nylons, acrylics, polyacetals, polyvinyl films and polystyrenes. Of these, polyvinyl chloride is especially recommended for the preparation of housing 2.

Kuten jo edellä mainittiin, venttiili on edullista valmistaa ruiskuttamalla sulaa muovia muottiin, joka on tehty pesän 2 muotoa vastaavaksi. Sulkuelimen 9 5 58010 muoto on luonnollisesti huomioitu valumuotissa. Erään toisen suositeltavan rakennemuodon mukaan myös sulkuelin 9 valmistetaan sopivasta muoviaineesta. TSllöin se on edullista valmistaa polyasetaaleihin kuuluvasta materiaalista. Eräässä suositeltavassa rakennemuodossa käytetään polyasetaaleihin kuuluvaa Cdscnia (Celcon), joka on erään polyoksimetyleenikopolymeerin tavaramerkki.As already mentioned above, it is advantageous to manufacture the valve by injecting molten plastic into a mold made to conform to the shape of the housing 2. The shape of the closure member 9 5 58010 is, of course, taken into account in the mold. According to another preferred embodiment, the closure member 9 is also made of a suitable plastic material. In this case, it is advantageous to make it from a material belonging to polyacetals. One preferred embodiment uses Cdscnia (Celcon), a polyacetal, which is a trademark of a polyoxymethylene copolymer.

Kuten alan ammattimiehet tietävät, Celcon on oksimetyleenin ja eteenin kopoly-meeri 1. sekapolymeeri. Sulkuelimen 9 valmistamiseen suositetaan myös kloorattua polyvinyylikloridia.As will be appreciated by those skilled in the art, Celcon is a copolymer of oxymethylene and ethylene 1. a copolymer. Chlorinated polyvinyl chloride is also recommended for the manufacture of the closure member 9.

Nyt on kuitenkin huomattava, että vaikka muovia suositetaankin sulku-elimen 9 valmistamiseen, se voidaan tehdä myös metallista edellyttäen, että tällöin käytettävä metalli on syöpymätöntä. Lisäksi on huomattava, että vaikka varsi 13 liittyy kiinteästi sulkuelimeen 9 kuvien esittämässä, suositettavassa rakennemuodossa, ts. osa 10, varsi 13 voidaan liittää tulppaan myös erillisenä esimerkiksi siten, että varren päähän tehdään kierteet, jotka yhdistetään sitten tulpan yläpäähän tehtyyn kierrereikään. Lisäksi on huomattava, että käytettäessä kaksiosaista sulkuelin- ja varsiyksikköä sulkuelin ja varsi on paras valmistaa samasta muovista.It should now be noted, however, that although plastic is recommended for the manufacture of the closure member 9, it can also be made of metal, provided that the metal used in this case is non-corrosive. It should also be noted that although the arm 13 is fixedly connected to the closure member 9 in the preferred embodiment shown in the figures, i.e. the part 10, the arm 13 can also be connected to the plug separately, for example by making threads at the end of the arm. In addition, it should be noted that when using a two-part closure member and arm unit, the closure member and arm are best made of the same plastic.

Palloventtiilin 1 toiminta tapahtuu siten, että käännettäessä kädensijaa 20 akselin 16 ympäri kääntöliike siirtyy varren 13 kautta sulkuelimeen 9, joka siirtyy aukiasentoonsa, jolloin palloventtiilikin on auki. Tämä asento nähdään kuviossa 2. Kun sulkuelintä 9 käännetään 90°, venttiili avautuu kokonaan. Kuvio 3 esittää sulkuelintä 9 suljettuna. Palloventtiili 1 nähdään suljettuna myös kuviossa 4, jossa sulkuelimen 9 suuaukko 11 on kohtisuorassa virtaussuuntaan nähden.The operation of the ball valve 1 takes place in such a way that when the handle 20 is turned around the shaft 16, the turning movement is transmitted via the arm 13 to the closing member 9, which moves to its open position, whereby the ball valve is also open. This position is shown in Figure 2. When the closing member 9 is turned 90 °, the valve opens completely. Figure 3 shows the closing member 9 closed. The ball valve 1 is also seen closed in Fig. 4, in which the mouth opening 11 of the closing member 9 is perpendicular to the flow direction.

Kun on kysymys venttiilin avaamisesta ja sulkemisesta, eräs ratkaiseva piirre liittyy tällöin laitteeseen, jolla venttiili, jonka pesässä 2 ei ole - erillistä tiivisteosaa, saadaan tiiviiksi. Tällöin on nimittäin kiinnitettävä huomio sulkuelimen 9 pintaan 15 ja uloketiivisteeseen 6, joka on osa runkotiivis-taosaa 7. Kuten kuviosta 2 ja etenkin kuviosta 6 voidaan nähdä, ulcketiiviste 6 suuntautuu säteittäisesti sisäänpäin pinnan 15 ulkokehän 14 yli. Ao. kuvissa esitetyllä tavalla uloketiivisteosa 6 ulottuu siis sulkuelimen pinnan 15 sisä-kehän 12 ja ulkokehän 14 väliin. Tässä yhteydessä on aiheellista mainita, että on tärkeätä, että uloketiiviste 6 suuntautuu sisäänpäin ulkokehän 14 yli. Se etäisyys jota vastaavan määrän uloketiiviste 6 ulottuu ulkokehän 14 yli, on uloketiivisteen 6 tarvitseman taipumismäärän funktio vuotamattoman tiivistyksen aikaansaamiseksi. Näin ollen uloketiiviste 6 voi tarvittaessa ulottua sulku-elimen sisäkehään 12 esti.In the case of opening and closing the valve, one of the decisive features then relates to a device for sealing a valve which does not have a separate sealing part in the housing 2. In this case, attention must be paid to the surface 15 of the closing member 9 and to the cantilever seal 6, which is part of the body sealing part 7. As can be seen from Fig. 2, and in particular Fig. 6, the cantilever seal 6 extends radially inwards over the outer circumference 14 of the surface 15. Ao. thus, as shown in the figures, the cantilever sealing part 6 extends between the inner circumference 12 and the outer circumference 14 of the surface 15 of the closing member. In this connection, it is appropriate to mention that it is important that the cantilever seal 6 extends inwards over the outer circumference 14. The distance by which the corresponding amount of the cantilever seal 6 extends over the outer circumference 14 is a function of the amount of deflection required by the cantilever seal 6 to provide a leak-tight seal. Thus, the cantilever seal 6 can, if necessary, extend into the inner circumference 12 of the closing member.

Teoreettisena perusteluna sille vaatimukselle, että uloketiivisteen 6 on ulotuttava sulkuelimen ulkokehän 14 yli, on se, että uloketiivisteen 6 6 5 801 0 on oltava taivutettu ulospäin, jotta saadaan aikaan tietty voima uloketiivisteen 6 ja tulpan 9 väliin. Juuri tämä voima tarvitaan vuodon estämiseen, sillä se kestää nestevirran aiheuttaman paineen.The theoretical justification for the requirement that the cantilever seal 6 extend over the outer circumference 14 of the closure member is that the cantilever seal 6 6 5 801 0 must be bent outwards in order to produce a certain force between the cantilever seal 6 and the plug 9. It is this force that is needed to prevent leakage, as it can withstand the pressure caused by the fluid flow.

Tätä teoriaa havainnollistetaan kuviossa 7. Uloketiivisteeseen kohdistuva voima saa aikaan sen, että taipuisa uloketiiviste 6 pullistuu ulospäin. Tällöin kuviossa 7 numerolla 26 merkitty kohta on ainoa sulkuelimen 9 ja uloketiivisteen 6 välinen kosketuspinta. Tämän kosketuksen havainnollistamiseksi vielä selvemmin kosketuspiste 26 on esitetty myös kuviossa 6. Kuviot 6 ja 7 esittävät kuitenkin vain osaa ao. kohdasta. Kuvio 6 esittää sulkuelintä 9 tämän ollessa avoinna, kun sen sijaan kuviossa 7 venttiili nähdään suljettuna.This theory is illustrated in Figure 7. The force applied to the cantilever seal causes the flexible cantilever seal 6 to bulge outwards. In this case, the point marked with the number 26 in Fig. 7 is the only contact surface between the closing member 9 and the cantilever seal 6. To illustrate this contact even more clearly, the contact point 26 is also shown in Figure 6. However, Figures 6 and 7 show only a part of the point in question. Fig. 6 shows the closing member 9 when it is open, while in Fig. 7 the valve is seen closed.

Edellä esitetyllä on tahdottu painottaa sitä, että palloventtiilillä aikaansaatava tiiviys johtuu uloketiivisteen 6 taipumiscminaisuuksisto. Lisäksi useimmissa paineolosuhteissä suurin vuotovastus esiintyy pallomaisen sulkuelimen menopuolella. Sen tulopuoli on kosketuksessa sen nesteen kanssa, joka painaa menopuolen uloketiivistettä 6 vasten, mikä ensisijaisesti estää vuotamisen. Toisaalta, kun venttiiliä käytetään sellaisessa nestevirrassa, jonka paine on ilmakehän painetta alhaisempi uloketiivisteen 6 taivutusvoima sulku-venttiilin 9 tulopuolta vasten estää ensisijaisesti vuotamisen.In view of the above, it is intended to emphasize that the tightness provided by the ball valve is due to the deflection characteristics of the cantilever seal 6. In addition, under most pressure conditions, the greatest leakage resistance occurs on the outlet side of the spherical closure member. On the input side is in contact with the liquid, which presses against the expenditure uloketiivistettä 6, which is primarily to prevent the leakage. On the other hand, when the valve is operated in a liquid flow whose pressure is lower than the atmospheric pressure, the bending force of the cantilever seal 6 against the inlet side of the shut-off valve 9 primarily prevents leakage.

Vielä on huomattava, että pinnan 15 jäädessä pois syntyy tilanne, joka vastoa sellaista rakennetta, jossa uloketiiviste 6 ulottuu ainoastaan sulku-elimen 9 pinnan 15 ulkokehään 14 kuvien esittämällä tavalla. Tässä tapauksessa ja samoin myös silloin, kun ei lainkaan ole pintaa 15, joka liittyisi sulkuelimen pyöreään muotoon, uloke ei toivu, kun sulkuelin menee kiinni. Tästä johtuen uloke ei purista sulkuelimeen lainkaan mistä on taas seurauksena huono tiivistysteho etenkin alhaisilla paineilla.It should also be noted that the omission of the surface 15 creates a situation which corresponds to a structure in which the cantilever seal 6 extends only to the outer circumference 14 of the surface 15 of the closure member 9 as shown in the figures. In this case, and likewise also when there is no surface 15 at all associated with the circular shape of the closure member, the protrusion does not recover when the closure member closes. As a result, the protrusion does not compress the closure member at all, which again results in poor sealing performance, especially at low pressures.

Kuitenkin on yksi poikkeus siihen vaatimukseen, että uloketiivisteen 6 on ulotuttava pinnan 15 ulkokehän 14 yli, toi vaihtoehtoisesti, ettei pintaa 15 ole lainkaan. Tällöin on kysynyksessä sellainen tapaus, että sulkuelin 9 on täysin virheetön pallo, koska vuotokanavaa ei näin ollen juuri pääse syntymään. Tällainen tilanne on luultavasti kuitenkin hyvin epätodennäköinen, joten uloke-tiivisteeseen liittyvä pinta en välttämätön.However, there is one exception to the requirement that the cantilever seal 6 must extend over the outer circumference 14 of the surface 15, alternatively provided that there is no surface 15 at all. In this case, there is a case in which the closing member 9 is a completely defect-free ball, because the leakage channel cannot therefore be created. However, such a situation is probably very unlikely, so the surface associated with the cantilever seal is not necessary.

Edellä esitetty selostus venttiilin tiivistyslaitteesto venttiilin ollessa suljettuna ei luonnollisesti päde siinä tapauksessa, että venttiili en auki. Venttiilin ollessa auki uloketiiviste 6 ei ole toipunut ulospäin, joten se ei puristu sulkuelimeen lainkaan. Näin ollen, kun venttiili on auki, uloketiivisteeseen ei kohdistu mitään rasitusta. Tästä johtuen uloketiiviste ei pääse vääntymään kylmän nestevirtouksen vaikutuksesta venttiilin ollessa auki (kylmää virtausta ei esiinny ilman kuormitusta). Tämän vuoksi uloketiivisteet kestävät vielä kauemmin.The above description of the valve sealing device when the valve is closed does not, of course, apply in the event that the valve is not opened. When the valve is open, the cantilever seal 6 has not recovered outwards, so it is not pressed into the closing member at all. Therefore, when the valve is open, no stress is applied to the cantilever seal. As a result, the cantilever seal cannot be distorted by the flow of cold liquid when the valve is open (no cold flow occurs without load). As a result, cantilever seals last even longer.

Koska venttiilin ollessa auki uloketiiviste ei lainkaan puristu sulku-elimeen, voi olla mahdollista, että hyvin pieni osa virtausta pääsee vuotoinaan 7 58010 rungon tiivisteosan 7 uloketiivisteen 6 ja sulkuelin- ja varsiyksikön 10 välistä. Tällaisen mahdollisen vuodon estämiseksi tiivisteosa - mieluinmin 0-rengas 19 - on järjestetty varteen 13. Nyt onkin huomattava, että tähän 0-renkaaseen 19 kohdistuu paljon vähennän puristusvoimaa ja kitkaa kuin tiivisteosaan, jos tällainen tiiviste sijoitetaan pesän sisäpuolelle. Tästä syystä 0-rengas ei ala vuotaa niin helposti kuin nestevirtaukseen järjestetyt erilliset tiivisteosat, koska virtaus kohdistuu näihin koko paineellaan. Varteen tiivisteeksi kiinnitetty 0-rengas on lisäksi helppo vaihtaa. Tämä tapahtuu irrottamalla kädensija ja panemalla uusi 0-rengas kuluneen tilalle.Since the cantilever seal is not pressed into the closure member at all when the valve is open, it may be possible for a very small part of the flow to leak between the cantilever seal 6 of the body seal part 7 and the closure member and arm unit 10. To prevent such a possible leak, the sealing part - preferably the O-ring 19 - is arranged on the arm 13. It should now be noted that this O-ring 19 is subjected to a much reduced compressive force and friction than the sealing part if such a seal is placed inside the housing. For this reason, the 0-ring does not start to leak as easily as the individual sealing parts arranged in the fluid flow, because the flow is applied to these with its full pressure. The 0-ring attached to the shaft seal is also easy to replace. This is done by removing the handle and replacing the worn 0-ring.

**