FI59155C - Anordning vid backventiler - Google Patents

Description

R3CT1 M KUUlUTUSjUtKAISU ΓΛ1ζΓ jfin» w P,)UTL*OONINO$SK*IFT 5 91^5 5 (45) Fa tent meddelit ^ ^ (51) K*.ik?/im.a.3 P 16 K 15/03

SUOMI —FINLAND (21) P«*nttlhA.mw-P«t*nttn»öknin* 1758M

(22) H«k*ml*plhrl — Aiwttknlnpdag 07-06.7^ ' (23) AlkuptWt—Gt«tl|htOd»| 07-06-7^ (41) Tullut juurituksi — Bllvlt offuntllg 09-12.7^

Patentti- ja rakiatarihailitut ..., ..... .. , ^ . , (44) Nlhtivlktlpwwn kuuL|ulktltun pvm. — __ „ ~

Patent- oeh ragiataratyralaan ' ' Antekan utiagd och uti.tkriftun pubikund 27-02.81 " (32)(33)(31) utuolkuut—BugW prlorltuc 08.06.73

Ruotsi-Sverige(SE) 7308l07~7 .. (71) Saab-Scania Aktiebolag, 581 88 Linköping, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Karl-Edvard Jan RiLLcker, Linköping, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Leitzinger Oy (5**) Laite takaiskuventtiileissä - Anordning vid backventiler

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitetyn kaltainen laite takaiskuventtiileissä.

Tällainen takaiskuventtiili on ennestään tunnettu mm. artikkelista "Spjällbackventilen - en modern lösning av backventilfunktionen", joka ilmestyi ruotsalaisessa aikakauslehdessä VVS n:o 7/1971 sivut 67-70, ja tässä artikkelissa selvitetään myös niitä monimutkaisia ja usein ristiriitaisia vaatimuksia ja tavoitteita, joita liittyy tällaisen venttiilin käyttöön.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen lautastakaiskuvent-tiili, joka paremmin kuin aikaisemmin tunnetut venttiilit, tyydyttää nämä toiminnalliset vaatimukset ja tavoitteet. Venttiililautasen sovittamisen ja muotoilun voidaan tässä sanoa olevan tulosta optimoin-tiprosessista, joka on johtanut siihen, että seuraavassa lyhyesti esitetyt heikkoudet on voitu välttää.

Aikaisemmissa lautastakaiskuventtiileissä on liikkuvalle lautaselle annettu suuri massa, koska tämä on havaittu välttämättömäksi sulkeutumisen varmistamiseksi. Suuri massa vaikuttaa kuitenkin epäedullisesti venttiilin virtausvastukseen ja tästä seuraa edelleen suuria rasituksia lautasen laakereille ja pesän laakeritapeille sillä het- 2 59155 kellä, jolloin lautanen iskee pesän seinään asennettua pysäytintä vasten. Erityisesti käytettäessä höyryä tai muita puristettavia aineita, jotka aikaansaavat nopean aukeamisen, tämä muodostuu haitalliseksi ja on sattunut, että laakeritapit ovat katkenneet, että venttiili-lautanen tai pesässä oleva pysäytin on rikkoutunut, jne.

Edelleen tunnettujen lautastakaiskuventtiileiden lautasen muotoilu on ollut epäsuotuisa levitetyn, usein hyvin alas sijoitetun vastapainon vuoksi. Tämän vuoksi on lautanen saanut aivan liian suuren hi-taussäteen, joka tekee mahdottomaksi nopean reaktion nopeasti vähenevän virtauksen ollessa kysymyksessä, joka on välttämätön oikeata sulkeutumista varten. Lautanen sulkeutuu paikoilleen hitaasti, ja niissä tapauksissa, kun esiintyy vastapainetta, paine kääntyy ja virtaa takaisin taaksepäin ennenkuin lautanen tavoittaa istukan ja mikäli aine on nestettä, muodostuu väistämättä nesteisku, joka on häiritsevä ja voi vahingoittaa järjestelmää.

Tunnetuissa lautastakaiskuventtiileissä on lautanen muodostanut ongelmia myös lisävoiman järjestämisen suhteen, joka lisävoima saadaan edullisesti aikaan lautasen ja venttiilipesän väliin jännitetyn jousen avulla. Tällainen voima, joka sinänsä olisi tarpeellinen sul-keutumistapahtuman parantamiseksi, voidaan tuskin yhdistää tähän asti tunnettuun lautasen muotoiluun, koska tällaisen voiman omaavaa jousta ei voida sijoittaa käytettävissä olevaan tilaan.

Ajankohtaiset ongelmat esiintyvät siis lautasen aikaisemmassa muotoilussa ja tähän keksintö nyt tarjoaa ratkaisun, mikä tarkoittaa sitä, että lautanen muotoillaan ja järjestetään siten, että se itse lisä-voiman avulla saavuttaa niin nopean sulkeutumisliikkeen, että venttiilin oikea sulkeutuminen varmistuu. Keksinnön tunnusmerkit ilmenevät patenttivaatimuksesta 1.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, jotka esittävät keksinnön mukaisen takaiskuventtiilin erästä suoritusmuotoa.

Kuvio 1 on päätykuva venttiilistä poistosuunnasta katsottuna.

Kuvio 2 on aksiaalileikkaus kuvion 1 linjaa II-II pitkin.

Kuvio 3 on leikkaus pitkin linjaa III-III.

3 59155

Viitenumero 1 tarkoittaa takaiskuventtiilin pesää, joka on pääasiallisesti renkaan muotoinen ja jota rajoittaa kaksi yhdensuuntaista pääty-tasoa 2 ja joka muodostaa suoran läpivirtauskanavan, jota rajoittaa olennaisesti sylinterin muotoinen seinämä 3 ja jonka pitkittäisakselia eli symmetrialinjaa osoittaa viitenumero 4. Läpivirtauskanava on tarkoitettu muodostamaan osa pidemmästä virtauskanavasta, joka muodostaa osan esimerkiksi pumppukäyttöisestä nestekuljetusjärjestelmästä ja muodostuu putkesta, jonka halkaisija on sama kuin seinän 3 ja ulottuu venttiilin kummallekin puolelle. Järjestelmän normaalia virtaamissuun-taa osoittaa nuoli v kuviossa 2. Siinä tapauksessa, että putki on pystysuuntainen, virtaus suuntautuu ylöspäin.

Kun takaiskuventtiilin rakennepituus muodostetaan niin lyhyeksi kuin v esimerkissä, asennetaan se putkijohdon asennuksessa kahden toisiaan vastaan käännetyn putkilaipan väliin, jotka kummaltakin puolelta kiristetään päätylevyjä 2 vasten vetopulttien avulla, jotka ulottuvat putkilaippojen välissä välittömästi päätytasojen ulkokehien ulkopuolella. Asennustyön helpottamiseksi viimeksi mainitut on varustettu etukäteen niiden päälle liimatuilla tiivisteillä 5.

Venttiilipesään kuuluu sisäpuolinen läpivirtauskanavassa ylöspäin työntyvä istukka 6, joka kulkee renkaan muotoisena sylinterin muotoisen seinämän ympäri sitä tasoa pitkin, joka edullisesti kallistuu eteenpäin virtaussuuntaa vastaan siten, että se leikkaa symmetrialinjän 4 terävässä kulmassa a, jonka tulee olle 75 - 80°. Tavanomaisella tavalla voi rengasistukkaan kuulua sellaista materiaalia oleva pinta 7, joka on kovempaa ja jonka kulutuskestävyys virtaavaan aineeseen nähden on suurempi kuin itse venttiiliaineen. Istukka-aine on tarkasti muodostettu tiivistepinnaksi 8, joka istukkatasossa on ympyrän muotoinen ja joka yleensä muodostuu kartion muotoiseksi, jolloin kartio-kulman pitää olla noin 20°.

Venttiili-istukan kanssa tapahtuvaa yhteistoimintaa varten sijaitsee venttiili-istukan poistopuolella liikkuvasti järjestetty venttiili-lautanen 9, joka periaatteessa on ympyrän muotoinen levy, jonka perusmuoto lujuussyistä on tasavahvasta aineesta valmistettu pallon muotoinen kalotti. Venttiililautasen kehä on muodostettu tiivistyspinnak-si 10, jonka geometrinen muoto on sama kuin istukkapinnan 8 siten, että lautanen sulkee tiiviisti istukka-aukon, kun se asettuu ipiirus-tuksessa esitettyyn suljettuun asentoonsa.

4 59155

Venttiililautanen on kääntyvästi kiinnitetty kahteen vastakkain olevaan laakeriin 11, jotka on sijoitettu pitkin yhteistä akselilinjaa 12, joka kulkee yhdensuuntaisesti venttiili-istukan tason kanssa ja sen poistopuolella. Akselilinjan on lisäksi oltava sijoitettu epäkes-keisesti synunetrialinjan 4 suhteen ja sen on sijaittava svmmetrialin-jan 4 yläpuolella, kun virtaus on vaakasuora, jotta sekä ainevirta että oma paino vaikuttaisi venttiililautaseen oikealla tavalla. Tämä sijoitus on erittäin tärkeä venttiilin avautumiselle ja sulkeutumiselle ja on havaittu, että paras asento akselilinjalle saadaan silloin, kun epäkeskeisyys = puolet lautasen säteestä. Akselilinjan asemaa määrättäessä pitää myöskin ottaa huomioon tiivistyspintojen kartiokulma, sillä venttiilin liikegeometrian saamiseksi oikeaksi ja siis tiivis-tyspintojen 8 ja 10 irroittamiseksi toisistaan venttiililautasen auetessa seuraa puhtaasti geometrisista syistä se, että akselilinjan pitää sijaita siinä ylemmässä kiilan muotoisessa tilassa, jonka sym-metriatasossa kuvion 2 mukaisesti muodostaa molemmat tiivistyspinnan 10 normaalit, jotka on vedetty sen ylemmästä eli sisemmästä kohtaus-pisteestä pinnan 8 kanssa ja vastaavasti alemmasta eli ulommasta näiden pintojen välisestä kohtauspisteestä. Kartiokulman ollessa yllämainittu on akselilinjan näin määrätty sijoituspaikka pisteessä, joka sijaitsee venttiililautasen etummaisen ja takimmaisen kaarevan ra-joituspinnan välillä, ts. mikäli näiden perusmuoto kyseisessä kohdassa on puhtaasti pallomainen, leikkaa akselilinja venttiililautasen.

Kuten kuviosta 3 käy parhaiten ilmi, kuuluu kumpaankin laakeriin 11 esitetyssä suoritusesimerkissä vahva akselitappi 13, joka ulkoa käsin on järjestetty sisään venttiilipesän seinämässä olevan porausreiän 14 kautta. Välittömästi ennen tätä sijaitsee venttiililautasessa olevaan korvakkeeseen 15 tehty laakeriaukko 16, joka sopivasti ympäröi akselitapin vapaata sisäpäätä ja joka sijoitetaan venttiililautaseen siten, että lautasesta muodostuu helposti liikkuva eikä lautanen joudu laakereistaan puristukselle alttiiksi liikkuessaan suljettua asentoaan kohti ja siitä poispäin ja tiivistyspintojen 8, 10 asettuessa toisiaan vastaan ja toisistaan erilleen. Esitetyn kaltaisen geometrian anaavissa takais-kuventtiileissä on nimittäin vaatimuksena se, että venttiililautanen voi ilman säteettäistä väljyyttä laakereissaan sulkeutumisvaiheessa kaatua suoraan kartiomaiseen istukkaan siihen asti, kunnes tiivistyspintojen asettuminen toisiaan vastaan tapahtuu. Mikäli tällöin tapahtuu kiristystä laakereissa tai liian aikainen kiinnittyminen vasteeseen jossakin vasteen kohdassa, menetetään lautasen kyky avautua ja vastaavasti sulkeutua tiiviisti 59155 vähäisillä paine-eroilla.

Laakereiden tiivistäminen ulospäin voidaan suorittaa hitsaamalla yhteen kaksi kummankin porausaukon 14 suusta ulospäin suuntautuvaa samankeskeistä rengasta 17, 18, joista ensimmäinen ulompi rengas on muodostettu valuaineeseen, kun taas sisempi rengas 18 on sijoitettu porausaukon tukkivaan elimeen 19. Tiivistyslaite muodostaa ruotsalaisen patentin 378898 (pat.hak. 73 08108-5) kohteen.

Venttiilautasen heilahdusliikkeen rajoittamiseksi on venttiilipesän seinämän 3 yläosaan takapuolelle järjestetty kengänkoron muotoinen pysäytin 20, joka toimii yhteistoiminnassa lautasen viiston kosketuspinnan 21 kanssa. Kuvion 2 katkoviivat osoittavat pysäyttimen määräämän avoimen asennon, johon venttiili joutuu, kun järjestelmässä tapahtuu riittävän voimakas eteenpäin suuntautuva virtaus. Kuvion mukaisesti lautanen tällöin ei ole vaakasuuntaisessa asennossa, vaan kallistuneena virtaa vasten eli aukeamiskulma 8 on pienempi kuin kulma a, mikä on tärkeätä erityisesti silloin, kun venttiili asennetaan pystysuuntaiseen putkeen sulkeutumisajan lyhentämiseksi.

Kuten selityksen johdannosta ja siinä mainitusta artikkelista käy ilmi, pyritään tämän laatuisissa venttiileissä saavuttamaan oikea sulkeutuminen siten, että venttiililautanen palaisi mahdollisimman nopeasti suljettuun asentoon, kun virtaus muuttuu, jolloin ihanteellisessa fapauksessa venttiililautanen saavuttaa vasteen jo silloin, kun virtausnopeus v s 0. Tämän vuoksi venttiililautanen järjestetään siten, että sen sulkeutumisaika muodostuu mahdollisimman lyhyeksi ja seuraavassa selostetaan niitä toimenpiteitä, joihin keksinnön mukaisesti on tässä tarkoituksessa ryhdytty.

Ensiksikin oletetaan, että virta kulkee venttiilin läpi nopeudella v, joka on riittävä pakottamaan venttiililautasen avoimeen asentoon ja että muita ulkoisia voimia ei venttiililautaseenvaikuta. Tällöin on voimassa seuraava yhtälö: 4 Φ M - M , - M, .. = J « / grav dyn kit 7 jossa M tarkoittaa lautasen gravitaatiomomenttia, grav 7

Mjyn tarkoittaa lautaseen vaikuttavaa dynaamista momenttia laukeamissuunnassa,

Mkit tarkoittaa laakerikitkamomenttia 6 59155 J tarkoittaa lautasen hitausmomenttia f tarkoittaa lautasen kulmakiihtyvyyttä sulkeutumissuunnassa.

Niin kauan kun virtaus tapahtuu eteenpäin, vaikuttaa siis ainoastaan gravitaatiomomentti sulkevasti, kun taas sulkeutumisliikettä vastaan vaikuttavat molemmat muut momentit. Yhtälö osoittaa myös, että ehtona sille, että lautanen alkaa aikaisessa vaiheessa liikkua sulkeutumis-suuntaan, kun virtaus edelleen tapahtuu eteenpäin, mutta vähenevällä nopeudella, on se, että lautasella on määrätty, ei merkityksetön gravitaat iomomentti . Vaikkakin sen merkitys on rajoitettu ja äkillisiä lautasen nopeuden muutoksia ei voida saavuttaa, pitää lautasta kiihdyttää samalla momentilla, jotta sille saataisiin mahdollisimman suuri kulmanopeus ennenkuin virtaus kääntyy.

Dynaamista momenttia esittää seuraava M. = f(v2) dyn ja tämä tarkoittaa, että tämä momentti muuttuu nopeasti lautasen liik* keeseen nähden merkityksettömäksi, kun virtausnopeus lähenee 0.

Jotta tulolle J · saataisiin korkea arvo, on f* näin ollen tehtävä niin suureksi, että M... tulee siihen grav ’ kit verrattuna merkityksettömäksi.

Virtausnopeuden muuttuessa lähelle nollaa, voidaan sen vuoksi esittää seuraavaa M = J · f grav ' ja vaatimuksena on, että pitää saada mahdollisimman suuri arvo.

Tästä voidaan helposti esittää, että kulmakiihtyvyyden suhteen pätevät seuraavat ehdot: f -- f<-S- ) jossa r tarkoittaa välimatkaa painopisteestä C.G. akselilinjaan 12, ja R tarkoittaa hitaussädettä.

Huomaamme siis, että kun lautasen paluuliike on päässyt hyvin alkuun, sen massalla ei ole merkitystä kiihtyvyyden suhteen eikä näin ollen myöskään lautasen saavuttamaan sulkeutumisaikaan.

Sen sijaan muodostuu painon jakautuminen kokonaissulkeutumisajan kan- 7 59155 naita ikäänkuin heikentäväksi tekijäksi.

Jos lautanen 9 nyt varustetaan huomattavalla massalla, joka sijoitetaan suuren välimatkan päähän akselilinjasta 12, mikä on ollut luonteenomaista tähän mennessä esiintyneille lautastakaiskuventtiileille, kasvaa hitaussäteen R lisäksi tosin myös painopistevälimatka r, mutta koska aikaisemmin koon vaikutus suhteellisesti kasvaa, saa tällainen venttiililautanen alhaisemman kulmakiihtyvyyden ja siten suuremman sulkeutumisajan kuin mitä se saisi, jos painon jakautuminen olisi toinen .

Toisaalta mikäli venttiililautaselle annettaisiin puhdas perusmuoto ^ eli se muodostettaisiin tasavahvaksi pallomaiseksi kalotiksi tai kulhoksi, muodostuisi myös silloin kummankin mainitun säteen välinen suhde epäsuotuisaksi, mutta ennen kaikkea muodostuisi gravitaatiomo-mentti liian pieneksi voittamaan laakerikitkaa ja samaan aikaan sitä, että venttiililautanen aloittaisi sulkeutumisliikkeensä kyllin aikaisin eli silloin, kun virtausnopeus eteenpäin on edelleen huomattava.

Edulliseen venttiililautaseen päästään varustamalla venttiililautanen 9 vastapainolla 22 (esitetty ristiviivoitettuna kuviossa 2), joka on keskitetty lautasen takasivun keskiosaan. Kokonaisuudessaan kiertymä-akselin alapuolella sijaitsevaa vastapainoa rajoittaa ylöspäin mentäessä sopivimmin kosketuspinta 21. Vastapainon takavisu 23 seuraa sopi-vimmin sitä tasoa, joka kulkee pitkin pesän taaempaa päätytasoa 2 ja hiukan sen sisäpuolella, kun venttiililautanen asettuu suljettuun a-sentoon, jolloin vastapaino ei estä venttiilin purkamista putkijohdon suhteen, vaan se voidaan vetää ulos putkijohdon vastalaippojen väliin jäävästä yhdensuuntaisesta tilasta. Vastapainon massan tulee olla suunnilleen yhtä suuri venttiililautasen geometrisen akselin molemmin puolin, joka akselin kulkee lähellä symmetriaIinjaaa 4 ja vastapainon a-lempi reuna 24 on sen vuoksi esimerkissä sijoitettu tasolle, joka sijaitsee suunnilleen symmterialinja ja venttiililautasen alareunan puolivälissä, kun taas vastapainosta alaspäin ja sivuille mentäessä ja korvakkeiden 11 yläpuolella olevassa osassa venttiililautasen tulee säilyttää kulhomainen muotonsa muuttumattomana. Tällaisella venttiililautasen muotoilulla saadaan aikaan sellainen painon suotuisa jakautuminen, että painopisteen C.G. säde (r edellä) joka ei mainittavasti muutu vastapainon 22 mukaanliittämisen johdosta ja hitaussäde (R), 59155 joka lyhenee huomattavasti, saavuttavat sopivan keskinäisen suhteen. Samanaikaisesti rajoitetaan vastapainon massa tarpeelliseksi sitä silmälläpitäen, että venttiililautanen avoimessa asennossa (kun yhdistetty massa vaikuttaa tukivarteen, joka on säteen r vaakasuuntainen projektio) kykenee voittamaan kitkan laakereissa 11.

Kuten piirustuksesta käy ilmi, sijoitetaan painopiste C.G. akselilin-jan 12 poistopuolelle, kun venttiililautanen asettuu suljettuun asentoon, mikä puolestaan on edellytyksenä sille, että venttiililautanen itse kykenee säilyttämään tämän asennon ja saamaan aikaan sulkevan tai tiivistävän vääntömomentin (postiivisen arvon M„__, :lle) ja siten estämään vuodon tiivistyspintojen 8, 10 välistä. Tällaisen painopis-teaseman saavuttamista edesauttaa myös edellä kuvattu vastapaino 22. Esimerkissä tämän aseman muodostuminen on kuitenkin olennaisesti tulosta siitä, että kulma a< 90°, joten istukka muodostuu eteenpäin kallistuvaksi vaakasuoraan katsottaessa. Istukan kallistumisesta seurauksena saa C.G. venttiilin pystysuorassa asennossa suotuisan aseman akseli linjaan 12 nähden myöskin venttiililautasen avoimessa asennossa, jolloin saadaan riittävän suuri, positiivinen M

CJlTäV

Tietyissä lautastakaiskuventtiilille ajankohtaisissa sovellutustapauksissa esiintyy kuitenkin ulkoisia tekijöitä, jotka vaikuttava venttiililautasen dynamiikkaan siten, että mainittu sulkeutumisaika muodostuu liian pitkäksi. Tämä koskee erityisesti niitä useita laitteita, joissa aine on nestettä ja venttiilin jälkeen esiintyy huomattavaa vastapainetta. Venttiilin pääfunktio - paluuvirtauksen. estäminen -jää tällöin usein täyttämättä ja seurauksena siitä, että venttiililautanen sulkeutuu liian myöhään, tapahtuu edellä esitetty nesteis-ku, joka etenee putkijohdoissa paineaaltoina ja voi olla vahingollinen järjestelmälle tai itse venttiilille.

Tällaisissa laitteissa vaaditaan selvästikin vastapainon 22 lisäksi lisävoimaa, joka vaikuttaa venttiililautaseen sulkeutumissuunnassa lautasen liikettä kiihdyttävästi silloin, kun se alkaa palata pysäyt-timen 20 määräämästä asennostaan, jolloin päämäärä on saada tämän voiman avulla aikaan se, että sulkeutuminen tapahtuu mahdollisimman pian virtauksen suunnan kääntymisen jälkeen - mieluiten siten, että lautanen tavoittaa istukan samanaikaisesti, kun virtaus muuttuu nollaksi 9 59155 tai joka tapauksessa ennenkuin mainittavaa paluuvirtausta ehtii muodostua. Tehtävää vaikeuttaa se, että hetki, jolloin tämä voima annetaan, pitää olla tarkasti harkittu muiden ventiililautaseen vaikuttavien momenttien suhteen, mikäli aiotaan tyydyttää sulkeutumisfunktio-ta koskeva tavoite, mutta välttää haitallinen vaikutus avautumiseen ja virtausvastukseen eteenpäinvirtauksessa. Samanaikaisesti on erittäin tärkeätä se, että lisävoimaa käytetään venttiililautaselle ainoastaan niissä tapauksissa, kun sitä todella tarvitaan ja että lisä-voiman eliminoiminen käy helposti silloin, kun se on venttiilin toiminnan kannalta tarpeeton tai epätarkoituksenmukainen.

On ennestään tunnettua muodostaa tällainen lisävoima jousien avulla, jotka rakennetaan venttiililautasen laakereihin siten, että akseli-

S

tapit muodostetaan putken muotoisiksi ja kukin niistä ympäröi omaa joustaan, joka toisesta päästään painaa laakerin ulkopuolelle sijoitettua venttiilipesän kiinteää osaa, kun taas toinen pää jännittyy venttiililautasta vasten. Laitteella ei saavuteta viimeksi mainittua tavoitetta ja tunnettu venttiilityyppi ei sen vuoksi sovellu hyvin niihin tapauksiin, joissa jousta ei itse asiassa ole saatavissa.

Sen sijaan erään keksinnön tärkeän tunnusmerkin mukaisesti tehtävä ratkaistaan sillä tavalla, että sille osalle venttiililautasen leikkausta, jonka akselilinja 12 leikkaa, annetaan epäyhtenäinen profiili, joka poikkeaa venttiililautasen perusmuodosta ja muodostaa sen koveralle puolelle harjanteen 25, joka kulkee yhdensuuntaisesti akse-lilinjan kanssa venttiililautasen poikki, kun taas epäyhtenäisyys lautasen poistovirtauspuolella muodostaa vapaan tilan 26, joka saadaan aikaan siten, että venttiililautasen seinämä ulottuu välimatkan päähän akselilinjasta 12 ja kulkee tämän ympäri soimalla puolella kuin harjanne 25. Vapaa tila, joka akselin suunnassa kattaa molempien laakerikorvakkeiden 15 välisen matkan kokonaan, on tarkoitettu ottamaan vastaan kierrejousi 27, joka vaikuttaa venttiililau-taseen sulkeutumissuunnassa.

Esitetyssä suoritusesimerkissä on jousitila 26 muodostettu taaksepäin avartuvaksi kouruksi, jonka pohja 28 on holvimainen akselilinjan 12 ollessa sen keskustana ja joka pohja alapuolella muodostaa leikkauksen 59155 10 kosketuspinnan 21 kanssa. Jousi 27 muodostetaan edullisimmin spiraali-jouseksi, jossa on kaksi aksiaalisesti peräkkäin sijaitsevaa osaa 29 ja 30, jotka voidaan asentaa kouruun akselilinjan suhteen samankeskiseen asentoon ja jotka on käännetty vastakkaisiin suuntiin siten, että kummankin osan viimeinen, korvakkeen 15 vieressä sijaitseva kierukka voidaan pidentää taaksepäin muodostamaan loppuosa 31, joka vaikuttaa vasten kourun pohjaa 28. Jousen keskustassa on sen molemmat osat esimerkissä yhdistetty silmukaksi 32, jonka pituus ja leveys ovat sellaiset, että jousta kouruun asennettaessa silmukka tarttuu pysäyt-timeen 20 ja ympäröi sen. Silmukan tulee jousen vapaassa tilassa muodostaa loppuosien 31 kanssa niin suuri kulma, että jousi muodostuu jonkin verran esijännitetyksi asennuksen yhteydessä ja vahvistaa siten sulkevaa (tiivistävää) vääntömomenttia, jota pienissä avautumis-kulmissa ja suljetussa asennossa pitää yllä itse venttiililautanen mukaanluettuna sen vastapaino 22.

Pääasiallinen vaikutus ja hyöty jousesta 27 saadaan kuitenkin venttiilin läpi tapahtuvan virtauksen yhteydessä, jolloin jousimomentti samoinkuin liikkuvien osien gravitaatiomomentti on olennaisesti suurempi ja yhdessä viimeksi mainitun kanssa kykenee tasapainottamaan dynaamisen momentin tietyllä virtausnopeudella, jolloin virtausnopeuden ja niin muodoin dynaamisen momentin aletessa saadaan aikaan toisaalta se, että sulkeutumisliike alkaa aikaisemmin ja toisaalta se, että palautumisen jatkuminen tapahtuu nopeammin kuin mitä asianlaita olisi ilman jousen voimaa. Tämä siis vaikuttaa positiivisesti sulkeutumiseen ikäänkuin gravitaatiomomenttia olisi suurennettu, mutta suuren massan negatiiviset vaikutukset puuttuvat sekä lujuusnäkö-kulmasta että hitausmomentin näkökulmasta tarkastellen.

Kuten kuviosta 3 käy parhaiten ilmi, kuuluu jousilaitteeseen saman-keskisesti jousiosien 29, 30 kanssa kulkeva elementti 33, johon kuuluu putki 34, joka on jonkin verran lyhempi kuin korvakkeiden 15 välimatka ja jonkin verran pienempi kuin jousiosien sisähalkaisija, putken keskelle sijoitettu painejousi 35 ja sen molemmille puolille putkeen 34 asennetut ohjauspuikot 36, joiden päät muodostavat saman-keskisesti laakereihin järjestettyihin reikiin 37 sopivat tapit.

Varustettaessa takaiskuventtiiliä kierrejousella 27 sijoitetaan jou-seen ohjaava elementti 33, jonka jälkeen tätä lyhennetään painamalla sisään putkeen 34 toinen ohjauspuikdsta 36, sijoitetaan jousipaketti tilaan 26 siten, että jousisilmukka 32 asettuu pysäytinkoron 20 ympä- 11 59155 rille ja ohjauselementin molemmat puikot asettuvat samankeskisestä reikien 37 kanssa sekä annetaan ohjauselementin laajentua, jolloin kierrejousi kiinnittyy tarkoitettuun asentoonsa venttiililautasella.

Yllä kuvatun kaltaisen takaiskuventtiilin lautasen muotoilun avulla yhdessä läutaseen sijoitettavaksi tarkoitetun jousipaketin kanssa saadaan aikaan - sen parannuksen lisäksi, jonka jousesta saatava lisävoima antaa nesteiskun yhteydessä - se, että olennaisesti voidaan säilyttää lautasen pallomainen kalotti perusmuoto ja käyttää hyväksi sen tarjoamia paino- ja lujuuskestävyysetuja, mutta kuitenkin järjestää lautasen akseli siihen asentoon, joka on edullisin toiminnallisesta näkökulmasta samanaikaisesti kun käy mahdolliseksi yksinkertaisesti sijoittaa sisään tai ottaa ulos lisävoimaa silloin, kun se on tarpeellista. Keksinnön ansiosta on takaiskuventtiili muodostunut sovellettavaksi vaihteleviin toiminnallisiin vaatimuksiin, jotka riippuvat kyseisestä laitteesta, josta saadaan myös se tuotannollinen etu, että venttiilejä voidaan valmistaa ja varastoida pe-rusmuodossaa ilman jousta, jota voidaan erittäin helposti modifioida myöhemmin, jolloin voidaan valita eri tavalla esijännitettyjen jousien, jousivakioiden, jne. välillä.

Claims (3)

12 59155

1. Laite takaiskuventtiileissä, johon kuuluu suoralla läpivirtauska-navalla ja ympyrän muotoisella venttiili-istukalla (6) varustettu venttiilipesä (1), joka venttiili-istukka on järjestetty pitkin läpi-virtauskanavan pitkittäisakselin (4) leikkaavaa tasoa ja venttiili-lautanen (9), joka pitkittäisleikkauksissaan on pääasiassa kaarenmuo-toinen ja joka on kääntyvästä kiinnitetty venttiilipesään kahdella vastakkain olevalla laakerilla (11), jotka on sijoitettu pitkin akse-lilinjaa joka on sivussa läpivirtauskanavan pitkittäisakselista, ja kulkee yhdensuuntaisesti istukan tason kanssa sekä on normaalissa läpikulkusuunnassa venttiilin poistopuolella ja joka venttiililauta-nen (9) on järjestetty kääntymään suljetusta asennostaan, jossa se on istukkaa (6) vasten, kohti avointa asentoaan aineen normaaliin lä-pikulkusuuntaan tapahtuvan virtauksen vaikutuksesta, joka samanaikaisesti voittaa jousivoiman, mutta se on järjestetty palaamaan suljettuun asentoon virtaussuunnan kääntyessä, jonka paluun saa aikaan jousivoima ainevirran avulla, tunnettu siitä, että venttiili-lautasen (9) kaarimaisessa seinämäprofiilissa on akselilinjan (12) kohdalla epäyhtenäisyys, jossa seinäprofiilin kaarimuoto muuttuu ja kulkee välimatkan päässä akselilinjasta pitkin akselilinjaa kulkevan vapaan tilan (26) muodostamiseksi molempien laakereiden (11) väliin, ja että laitteeseen kuuluu mainittuun tilaan sopiva kierrejousi (27), joka on varustettu pesää (1) ja lautasta (9) vasten vaikuttavilla osilla mainitun jousivoiman aikaansaamiseksi sinänsä tunnetulla tavalla .

2. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att i spjäilväggen är upptaget en mot dess nedströmssida vettande ränna, som bildar det fria utrymmet (26) och i axiell led begränsas av vid spjällperiferien belägna öron (15) i vilka spjället är lagrat.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että lautasen seinämään on järjestetty poistovirtaussuuntaan oleva kouru, joka muodostaa vapaan tilan (26) ja jota aksiaalisessa suunnassa rajoittavat lautasen kehälle sijoitetut korvakkeet (15), joihin venttiililautanen on laakeroitu.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että kierrejousi (27) on järjestetty samankeskisesti akseli-linjan (12) ja jousta venttiililautasen suhteen ohjaavan keskusele-mentin (33) kanssa, jota ainakin toisesta päästään voidaan lyhentää ja pidentää siten, että kierrejousi voidaan sivusuunnassa asentaa lautasessa olevaan tilaan (26) tai ottaa sieltä ulos.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, tunnettu 59155 siitä, että kouru ja kierrejousi on järjestetty symmetrisesti lautasesta käsin poistosuunnassa sijaitsevan pysäyttimen (20) suhteen, jota vasten venttiililautanen iskeytyy tullessaan avoimeen asentoon, ja että jousi keskiosassaan muodostaa silmukan (32), joka kulkee pysäyttimen ympäri, kun taas jousen päät (31) on jännitetty korvak-keiden (15) vieressä kourun pohjaa (28) vasten. „ 1. Anordning vid backventiler av det slag, som har ett ventilhus (1) med rakt genomlopp och med ett cirkulärt ventilsäte (6) anordnat längs ett genomloppets symmetrilinje (4) korsande pian, och ett spjäll (9) med i huvudsak bägformigt tvärsnitt, som är vridbart upphängt vid ventilhuset i tvä motstäende lager (11), vilka är belägna ut-efter en pä sidan om symmetrilinjen och parallellt med sätets pian, nedströms om detta, enligt ventilens normala genomloppsriktning, gäende axellinje, och vilket spjäll (9) är anordnat att vridas frän sitt stängda läge, i vilket det anligger mot sätet (6), mot sitt öppna läge under inverkan av mediets strömning i den normala genom-loppsriktningen och under samtidigt övervinnande av en fjäderkraft men att vid vändande strömningsriktning ätergä tili stängt läge pä-verkad av fjäderkraften och med bidrag frän medieströmmen, k ä n -netecknad därav, att i spjällets (9) bägformade väggprofil finns en vid axellinjen (12) belägen diskontinuitet vid vilken vägg-profilen böjer av frän bägformen och gär pä avständ frän axellinjen, tili bildande av ett längs axellinjen gäende fritt utrymme (26) melian de bäda iagren (li), och att det finns en i nämnda utrymme passande vridfjäder (27) med mot huset (1) och spjället (9) verkande delar för att pä i och för sig känt sätt avge den nämnda fjäderkraften.

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad därav, att vridfjädern (27) är anordnad koncentriskt med axellinjen (12) och med ett fjädern relativt spjället styrande centralt element