FI59292C - Slidventil - Google Patents

Description

fu5P*1 IB] ««KUULUTUSJULKAISU CQOQO

JS§Ta ” UTLAGGN I NGSSKRIFT *> ' ^ * *- (fe Fatrr.lti '·, '-i:.. ^ 07 17':1

Patent meddelnt 1 (51) Kv.lk.3/lnt.ci.3 F 16 K 3/12 SUOM I — FI N LAN D (21) PM*nulh*k*mui —PKunttnrfknln* 7912^7 (22) H»k*ml»pllvi—· AraBknlngadkg l8.02.79 (23) Alkupilvl — GUtlfhuttdtf l8.0i.79 (11) Tullut julklMkal — Bllvlt offentlij 19.10.80

Patentti- ia rekisterihallitus ... ......... , . ,. ...

_ * (44) Nihttvikilpanon ja kuuLJulkaium pvm. —

Patent- och registerstyrelsen ' AntUun utl«gd och utl.»krlftan publlccrad 31.03.81 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begird prloritet (71) Oy Vfärtsilä Ab, Värtsilä, FI; Pitkänsillanranta 1, 00530 Helsinki 53>

Suomi-Finland( FI) (72) Vilho Uomala, Pietarsaari, Suomi-Finland(FI) (5*0 Luistiventtiili - Slidventil

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen luis-tiventtiiliin.

Tunnetuissa luistiventtiileissä on osoittautunut, että tiivistyspinto-jen kuluminen keskittyy voimakkaasti tiettyihin kohtiin. Nämä kohdat sijaitsevat niissä tiivistyspintojen osissa, jotka ensiksi joutuvat virtaukselle alttiiksi venttiiliä avattaessa ja toisaalta ovat viimeksi virtaukselle alttiina venttiiliä suljettaessa. Kulumisen aiheuttaa venttiiliä avattaessa ja suljettaessa esiintyvä suuri virtausnopeus.

Keksinnön tarkoituksena on eliminoida yllä kuvatut virtauksen aiheuttamat epäsymmetriset kulumisvaikutukset ja siten parantaa huomattavasti tiivistyspintojen kestävyyttä ja koko venttiilin elinikää.

Keksinnön tunnusmerkit käyvät ilmi patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkki-osasta. Keksinnön mukaisella rakenteella virtausputken tiivistyspintojen ne alueet, joita vasten venttiilikappaleen tiivistyspirnst sulkevat venttiilin, on siirretty sopivan välimatkan päähän virtausputken sisäpinnan ja tiivistyspinnan reunasta, jossa virtauksesta johtuvaa kulu- 2 59292 mistä esiintyy. Siten keksinnön avulla saadaan virtausputken tiivistyspintojen varsinainen tiivistävä alue suojattua kulumiselta. Lisäksi tullaan toimeen aikaisempiin ratkaisuihin verrattuna huomattavasti pienemmillä voimilla riittävän pintapaineen aikaansaamiseksi tiivistyspintojen välille, mikä pidentää venttiilin ikää. Edelleen kapeassa tiivistys-pinnassa kuluminen ei aiheuta siinä määrin muotovirheitä kuin leveäm-mässä tiivistyspinnassa, mikä omalta osaltaan parantaa venttiilin tiiviyttä.

Venttiilikappaleen tiivistyspinnoissa tapahtuu myös kulumista vastaavassa kohdassa kuin virtausputken tiivistyspinnoissa. Tästä johtuen on edullista tehdä ainakin venttiilikappaleen tiivistävät osat pehmeämmästä materiaalista kuin virtausoutken tiivistyspinnat. Näin venttiilikappaleen tiivistyspinnat venttiiliä avattaessa ja suljettaessa hioutuvat virtausputken tiivistyspintoja vasten, jolloin hieman kiilamainen vent-tiilikappale työntyy suljettaessa venttiiliä vastaavasti pitemmälle virtausputkeen nähden. Siten kulumisesta huolimatta tai itse asiassa kulumista hyväksi käyttämällä venttiili pysyy tiiviinä.

Jotta venttiilikappaleen kuluminen ja hioutuminen tapahtuisi mahdollisimman tasaisesti, venttiilikappaleeseen kuuluu kaksi erillistä, tiivis tyspinnalla varustettua, venttiilikappaleen runko-osaan laakeroitua luistiyksikköä, jotka järjestetään kiertymään jonkin verran tukiakse-linsa ympäri venttiilin jokaisella avaamiskerralla. Tätä varten venttiili varustetaan mieluimmin joustavilla tapeilla, jotka sijoitetaan siten, että ne venttiilikappaleen venttiilin varren aksiaalisuuntaisen siirtoliikkeen vaikutuksesta aikaansaavat mainitun luistiyksikköjen kiertoliikkeen.

Tiivistyspintojen hioutumisen edesauttamiseksi venttiilikappale voidaan tukea virtausputken suunnassa liikuteltavasti venttiilin varteen. Venttiilikappaleen mainitun liikkeen rajoittamiseksi venttiilikappaleessa on ohjauselimet, jotka ovat yhteistoiminnassa venttiilin runkoon kiin- 3 59292 riitettyjen ohjauskiskojen tai vastaavien kanssa. Mainittua vent-tiilikappaleen siirtoliikettä sekä siihen nähden poikittaista liik-kumisvapautta käyttämällä aikaansaadaan tiivistyspintojen riittävä hioutuminen käyttämällä lisäksi virtauspainetta hyväksi painamaan mainittuja yksikköjä virtausputken tiivistyspintoja vasten venttiiliä avattaessa ja suljettaessa.

Siltä varalta, että virtaavassa väliaineessa on tiivistyspintoihin tarttuvia epäpuhtauksia, venttiilikappaleen tiivistävät osat voidaan muotoilla rengasmaisiksi ja varustaa pyyhkäisysärmällä. Näin virtaus-putken tiivistyspinnat voidaan puhdistaa ennen edellä mainittua tiivistyspintojen hiomista toisiaan vasten.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa - kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaisen luistiventtiilin sovellusmuotoa aksiaalisuuntaisesti leikattuna» - kuvio 2 esittää kuvion 1 luistiventtiiliä poikittaissuun-taisesti leikattuna» - kuvio 3 esittää venttiilin tiivistyspintojen vaihtoehtoista sovellusmuotoa.

Piirustuksessa viitenumero 1 tarkoittaa venttiilin runkoa, jonka läpi virtaava väliaine johdetaan virtausputkien 2 avulla. Venttiilin sulkemista varten venttiilin varteen 3 on liitetty kiilamainen venttiilikappale, joka varren 3 aksiaalisuuntaisella liikkeellä siirretään virtausputkien 2 väliin.

Venttiilikappaleen runko-osa 9 on virtausputkien 2 suuntaisen liikkeen sallivalla T-uraliitoksella 6 liitetty venttiilin varteen 3. Runko-osaan 9 on puolestaan kuulaa 10 hyväksi käyttäen laakeroitu kaksi erillistä luistiyksikköä 7, joissa on rengasmainen tiivistyspinta 3, jota vastaa virtausputken 2 päässä tiivistyspinta 16. Luistiyksikköjen 7 paikalleen asennus on järjestetty laippamaisten elinten avulla käyttämällä lisäksi hyväksi venttiilikappaleen runko-osan 9 läpi työnnettyjä lukitustappeja 11.

4 59292

Venttiiliin kuuluu myös kansi 15, jonka läpi venttiilin varsi 3 ulottuu. Varren 3 tiivistämistä varten venttiilissä on tiiviste *4 sekä varren ohjaus- ja tiivisteholkki 5· Venttiilikannen rakennetta kuten venttiilin varren siirtomekanismiakaan ei ole tarkemmin näytetty piirustuksessa koska ne eivät kuulu keksinnön piiriin ja koska niissä voidaan käyttää hyväksi sinänsä tunnettuja ratkaisuja.

Venttiilikappale on muotoiltu lievästi kiilamaiseksi niin, että kulumisen myötä kappale joutuu syvemmälle virtausputkien 2 väliin.

Kuluminen on voimakkainta virtausputken 2 tiivistyspinnan kohdassa 16a (kuvio l), joka on viimeksi alttiina virtaavan väliaineen kuluttavalle vaikutukselle, joten varsinainen tiivistävä osa on suhteellisen kaukana kulumiskohdasta. Näin venttiili pysyy tiiviinä.

Yllä kuvatun ilmiön tehostamiseksi tiivistyspinta 8 valmistetaan hieman pehiteänmästä materiaalista kuin tiivis tyspin ta 16. Sen materiaali valitaan siten, että tiivis tyspin ta 8 hioutuu tiivistyspintaa 16 vasten. Tämä aikaansaadaan yksinkertaisesti venttiilin varren 3 siirtoliikkeiden yhteydessä samalla kun annetaan virtaavan väliaineen painaa venttiilikappaletta virtausputkea 2 vasten (kuviossa 1 nuolen suunnassa). Tällä tavoin käytetään hyväksi T-uraliitoksen 6 sallimaa liikettä. Tarvittaessa tiivistyspin-tojen painaminen toisiaan vasten riittävällä voimalla voidaan aikaansaada myös käyttämällä hyväksi erillisiä jousielementtejä, mikä kuitenkin turhaan monimutkaistaa rakennetta.

Jotta venttiilikappaleen liikkeet olisivat kaikissa vaiheissa hallittavissa, venttiilissä on ohjauskiskot 13, jotka on järjestetty ohjaamaan venttiilikappaleen runko-osaan 9 kuuluvia ohjauselimiä 12. Väli-ainevirtauksen aikaansaamaa venttiilikappaleen poikittaisliikettä varten ohjauskiskojen 13 ja ohjauselinten 12 välillä on oltava riittävän suuri välys.

Jotta venttiilikappaleen tiivistyspintojen 8 hioutuminen tapahtuisi tasaisesti luistiyksiköt 7 järjestetään kiertymään jonkin verran jokaisella venttiilin aukaisukerralla. Tarkoitukseen voidaan käyttää esi- 5 59292 merkiksi kanteen 15 kiinnitettyjä joustavia tappeja 14, jotka venttiiliä avattaessa painautuvat luistiyksikköjen 7 vaippapintaa vasten aiheuttaen luistiyksikköjen kiertymisen. Tällöin venttiiliä suljettaessa tosin tapahtuu tiettyä takaisinkiertymistä, mutta tapahtuva asennon muutos on yleensä käytännössä riittävä. Kiertymisen tehostamiseksi voidaan tarvittaessa soveltaa säppipyörä-tyyppisiä ratkaisuja tms. sinänsä tunnettuja mekanismeja. Tapit voidaan kiinnittää myös venttiilin runkoon 1.

Koska hioutumistapahtumassa käytetään hyväksi virtauspainetta, käytännössä hioutuminen ja venttiilin varsinainen tiivistys tapahtuvat vain toisen luistiyksikön toimesta toisen toimiessa lähinnä vasta-kappaleena riittävän pintapaineen aikaansaamiseksi tiivistyspintojen välille. Siten venttiilipesä 17 on jatkuvasti paineen alaisena.

Mikäli väliaineessa on epäpuhtauksia! jotka on poistettava tiivistys-pinnoilta ennen hioutumistapahtumaa, luistiyksikön tiivistyspinta 8 voidaan varustaa pyyhkäisysärmällä kuvion 3 osoittamalla tavalla. Tällöin pyyhkäisysärmä poistaa epäpuhtaudet edellyttäen) että särmä painetaan riittävän aikaisessa vaiheessa virtausputken tiivistyspintaa vasten.

Claims (2)

6 59292 PAOENTTIVAATIMUKSEr

1. Slidventil eller motsvarande, i vilken en nägot kilformad ven-tilkropp (7-9) är anordnad att stänga en genomströmningskanal i ventilen genom att röra sig i tvärriktningen mot nämnda kanal som omges av ringformiga tätningsytor (16), mot vilka ventilkrop-pens motsvarande tätningsytor (8) är anordnade att tätä, k ä n -netecknad därav, att ventilkroppens tätningsytor (8) är avsevärt smalare än genomströmningskanalens tätningsytor (16) och i ventilens stängda läge är belägna pä ett relativt stort avständ frdn den inre kanten av genomströmningskanalens tätningsytor (16), och att ventilkroppens tätningsytor (8) är av ett material som företrädesvis är nägot mjukare än materialet i genomströmningskanalens tätningsytor (16) och är av sadant slag att en slipningsliknande avnötning av ventilkroppens tätningsytor (8) mot genomströmningskanalens tätningsytor (16) automatiskt sker vid varje öppning och stängning av ventilen.

1. Luistiventtiili tai vastaava, jossa hieman kiilamainen venttiilikappale (7-9) on järjestetty sulkemaan virtauskanava venttiilissä siirtymällä poikittaissuunnassa mainittuun virtauskanavaan nähden, jota ympäröi renkaanmuotöiset tiivistyspinnat (16), joita vasten on vastaavat venttiilikappaleen tiivistyspinnat (8) järjestetty tiivistämään, tunnettu siitä, että venttiilikappaleen tiivistyspinnat (8) ovat huomattavasti kapeammat kuin virtauskanavan tiivistyspinnat (16) ja venttiilin kiinni-asennossa ovat sijoitetut suhteellisen suuren välimatkan päähän virtauskanavan tiivistyspintojen (16) sisäreunasta, ja että venttiilikappaleen tiivistyspinnat (8) ovat materiaalia, joka sopivimmin on hieman pehmeämpää kuin virtauskanavan tiivistys-pintojen (16) materiaali ja on laadultaan sellaista, että venttiilikappaleen tiivistyspintojan (8) hioutumista vastaava kuluminen virtauskanavan tii-vistyspintoja (16) vasten automaattiisesti tapahtuu jokaisessa venttiilin avaamisessa ja sulkemisessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen luistiventtiili, tunnettu siitä, että venttiilikappaleen tiivistyspinnat (8) on kukin järjestetty omaan erilliseen luistiyksikköön (7), joka on kiertyvästi laakeroitu venttiilikappaleen runko-osaan (9), jolloin luistiyksiköt (7) on järjestetty kiertymään jonkin verran venttiiliä avattaessa tai suljettaessa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen luistiventtiili, tunnettu siitä, että sopivimmin joustavat elimet (14) on järjestetty mainittujen luistiyksikköjen (7) kiertämistä varten, jotka elimet ovat epä-keskeisesti järjestetyt luistiyksikköihin (7) nähden vaikuttaakseen niihin vääntävällä voimalla venttiiliä avattaessa tai suljettaessa.

4. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen luistiventtiili, tunnettu siitä, että venttiilikappale (7-9) on siten kiinnitetty venttiilin varteen (3), että ee on liikuteltavissa virtauskanavan suunnassa. 7 59292

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen luistiventtiili, tunnettu siitä, että venttiilikappale on varustettu ohjauselimin (12), jotka yhdessä kiinteiden ohjauskiskojen (13) kanssa on järjestetty rajoittamaan venttiilikappaleen liikkumisvapautta virtauskanavan suunnassa.

6. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen luistiventtiili, tunnettu siitä, että venttiilikappaleen tiivistyspinnat (8) ovat järjestetyt korotetulle renkaanmuotoiselle osalle ja varustetut pyyhkäisysärmällä virtauskanavan tiivistyspintojen (16) puhtaaksi-kaapimiseksi.

2. Slidventil enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att ventilkroppens tätningsytor (8) är anordnade pä var sin separata slidenhet (7), som är vridbart lagrad i en stomdel (9) av ventilkroppen, varvid slidenheterna (7) är anordnade att bli nägot omvridna vid öppning eller stängning av ventilen.