FI60919B

FI60919B - Anordning foer taetning av ventilspindel

Info

Publication number: FI60919B
Application number: FI783137A
Authority: FI
Inventors: Jouko Kaerkkaeinen
Original assignee: Waertsilae Oy Ab
Priority date: 1978-10-16
Filing date: 1978-10-16
Publication date: 1981-12-31
Also published as: SE438725B; US4317573A; SE7908329L; FR2439349A1; GB2037402A; JPS5557785A; DE2941834A1; FR2439349B1; FI783137A; FI60919C

Description

6091 9

VENTTIILIN KARAN TIIVISTYSSOVITELMA -ANORDNING FÖR TÄTNING AV VENTILSPINDEL

Keksinnön kohteena on sovitelma venttiilikaran läpiviennin tiivistämiseksi venttiilissä, joka käsittää venttiilikappa-leeseen yhdistetyn venttiilin karan, joka johdetaan venttiilin runko-osaan liitetyn kansiosan läpi, venttiilin karaa ympäröivän, radiaalisesti tuetun, elastisen tiivisteen sekä tiivistettä aksiaalisesti tukevan voimansiirtoelimen.

Tunnetuissa, varsinkin suuria paineita tai vaarallisia väliaineita varten suunnitelluissa venttiileissä käytetään yleisesti ns. takatiivistysrakennetta siten, että venttiilipesän puolelle ennen varsinaista karan tiivistettä on muodostettu hiottujen metallipintojen avulla tiivistyspinta, joka toimii tiivisteenä silloin, kun ventiili on asennossa täysin auki. Mikäli tällainen takatiivistys on täysin tiivis, sen ja karan tiivisteen väliin jää suljettu tila, johon jäävä väliaine voi esimerkiksi lämpötilan muutosten yhteydessä aiheuttaa suuria paineita. Nämä paineet voivat purkautua karan tiivisteen kautta aiheuttaen vuotoa ja tiivisteen kulumista. Lisäksi väliaineesta riippuen tällaisiin suljettuihin tiloihin ja mainituista paineista johtuen itse tiivisterakenteen sisään joutuva väliaine voi aiheuttaa vaarallista syöpymistä, Jota ei voida venttiilin ulkopuolelta havaita.

Toisaalta, koska takatiivistyspinnat sijaitsevat venttiilipe-sässä, ne ovat välittömässä kosketuksessa väliaineen kanssa ja likaantuvat ja joutuvat väliaineen kuluttavan vaikutuksen alaiseksi. Tämän vuoksi takatiivistys ei useinkaan käytännössä ole tiivis, minkä vuoksi karan tiiviste joudutaan kiristämään tiukalle, jolloin venttiilin käyttövoiman tarve kasvaa ja tiiviste kuluu nopeasti. Nämä haitat ovat luonnollisesti ilmeiset myös silloin, kun venttiilissä ei ole lainkaan takatii-vistystä.

Keksinnön tarkoituksena on luoda mahdollisimman luotettava ventiilin karan tiivistysratkaisu, joka soveltuu käytettäväk- 2 6091 9 si myös vaarallisten väliaineiden ja korkeiden paineiden yhteydessä, mutta josta tunnetuissa tiivistysratkaisuissa esiintyvät edellä selostetut puutteet on eliminoitu· Keksintö on tunnettu siitä, että venttiilin sisätilassa on venttiili-kappaleen kiinteä vastaelin, joka venttiilin auki-asennossa karaa edelleen venttiilin aukaisemissuuntaan kierrettäessä on järjestetty ainakin pääasiallisesti estämään venttiilikappa-leen aksiaaliliikkeen, ja että tällöin mainitussa vastaelimessä aiheutettu vastavoima on järjestetty vaikuttamaan karan ja mainitun voimansiirtoelimen välityksellä tiivisteeseen lisätyn aksiaalisen puristuksen aikaansaamiseksi tiivisteeseen, niin että tiiviste elastisuutensa johdosta puristuu entistä tiiviimmin radiaalitukeansa vasten. Tällä tavalla venttiilin auki-asennossa, eli silloin, kun tiivistystä eniten tarvitaan, tiivisteeseen aiheutetaan yksinkertaisella tavalla li-säpuristusta. Näin tiiviste on aina käytössä tiivis ja sitä voidaan tilapäisesti puristaa ilman työkaluja esimerkiksi kä-sipyörästä, jolla kierretään venttiilin karaa. Koska venttii-likappaleen ei tarvitse painautua tiiviisti mainittua vasta-elintä vasten, tiivisterakenne ei joudu alttiiksi edellä selostetuille ylipaineille. Lisäksi venttiilin läpi kulkevan väliaineen vaikutus tiivistäviin pintoihin saadaan mahdollisimman pieneksi, mistä syystä tiivistyspinnat eivät likaannu. Venttiilikappaleen ja karan liikkeen aikana tai venttiilin ollessa kiinni, tiivisteessä on puolestaan pienempi puristus, joten ventiiili on kevyt käyttää ja tiivisteen ja karan kulumista saadaan vähennettyä, mikä pidentää niiden käyttöikää.

Venttiilikappaleen aksiaalisen liikkeen ja mainitun tiivistettä puristavan aksiaalisen voiman aikaansaamiseksi kara on edullista varustaa venttiilikappaletta karan suhteen aksiaa-lisesti siirtävillä kierteillä. Tällöin karan ei tarvitse suorittaa lainkaan aksiaaliliikettä, vaan mainittu kierre siirtää venttiilikappaletta aksiaalisesti kun karaa kierretään. Näin tiivistyspinnat ovat jatkuvassa kosketuksessa keskenään, mikä tehokkaasti ehkäisee niiden likaantumista ja kulumista.

Aksiaalisen puristusvoiman aiheuttaminen tiivisteesen voi myös tapahtua siten, että kara yhdistetään kierteillä mainit- 3 6091 9 tuun voimansiirtoelimeen aksiaalisen liikkeen aiheuttamiseksi siihen karaa edelleen kierrettäessä venttiilin aukiasennossa.

Voimansiirtoelimen aksiaalinen liike on edullisesti rajoitettu toisessa suunnassa kiinnityselimen avulla.

Tiivistyssovitelma voidaan myös varustaa joustavalla lisäele-mentillä, joka yhdessä kiinnityselimen ja voimansiirtoelimen kanssa järjestetään ylläpitämään tiettyä aksiaalista peruspu-ristusta tiivisteessä. Joustava lisäelementti voidaan edullisesti sijoittaa voimansiirtoelimen ja tiivisteen väliin.

Voimansiirtoelin voidaan edullisesti järjestää ohjaamaan karaa radiaalisesti.

Venttiilikappaleen vastaelin voi olla karaa ympäröivä, venttiilin kansiosan kiinteä rakenneosa. Tällöin mainitussa vastaelimessä aiheutetaan venttiilikappaleelle vastavoima ja tiivistettä puristavan voiman aikaansaavan aksiaaliliikkeen suorittaa mainittu voimansiirtoelin.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää erästä keksinnön sovellutusmuotoa sivuttais-leikkauksena, kuvio 2 esittää erästä toista keksinnön sovellutusmuotoa sivut ta is leikkauksena .

Piirustuksessa viitenumero 8 tarkoittaa venttiilin runko-osaa, johon on liitetty kansi 7. Kara 1, jonka päässä on vent-tiilikappale 9, on viety kannen 7 läpi. Läpiviennin tiivistämistä varten venttiilissä on tiiviste 6, tiivisteen painin 5, joustava lisäelementti H, voimansiirtoelin 3 ja kiinnityselin 2. Venttiilin sisäpuolella kannessa 7 on venttiilikappaleelle 9 vastaelin 10.

4 6091 9

Kuvion 1 esittämässä tapauksessa venttiilikappale 9 on kiinni-asennossaan. Tällöin joustava lisäelementti 4 puristaa yhdessä painimen 5 avulla tiivistettä 6 tietyllä voimalla käyttäen vastakappaleena kiinnityselintä 2 ja voimansiirtoelintä 3. Tässä sovellutusmuodossa venttiilikappale 9 on yhdistetty karaan 1 kierteiden 11 avulla siten, että karaa 1 kierrettäessä venttiilikappale 9 siirtyy aksiaalisesti. Venttiilikappaleen sijainti asennossa täysin auki on osoitettu pilkkuviivoin. Jatkettaesa edelleen karan 1 kiertämistä venttiilikappale 9 puristuu yhä tiukemmin kansiosaan 7 kuuluvaa kiinteää vasta-elintä 10 vasten, jolloin vastaelimessä synnytetty vastavoima välitetään karan 1 ja siihen kiinnitetyn voimansiirtoelimen 3 avulla edelleen tiivistettä 6 aksiaalisesti puristavaksi lisävoimaksi niin, että tiiviste 6 puristuu entistä tiukemmin karaa 1 vasten estäen väliainetta vuotamasta karan 1 läpiviennistä. Venttiilin karan 1 kiertäminen venttiiliä avattaessa tai suljettaessa on kevyttä, koska tiivisteen 6 lisäpuristus aikaansaadaan vasta venttiilikappaleen 9 ollessa asennossa täysin auki. Tiivistepintojen ollessa jatkuvassa kosketuksessa estetään tehokkaasti venttiilin sisällä olevat haitalliset vaikutukset.

Kuvion 2 esittämässä sovellutusmuodossa tiivisteen 6 lisätty puristus suoritetaan periaatteessa kuten yllä. Erona on kuitenkin se, että venttiilikappale 9 ei liiku aksiaalisesti karan 1 suhteen, vaan venttiilin auki-asennossa lisäpuristusta varten aikaansaatava aksiaaliliike välitetään tässä tapauksessa kierteen 12 avulla voimansiirtoelimeen 3» joka siten liikkuu karan 1 suhteen aiheuttaen mainitun puristuksen. Voi-mansiirtoelin 3 on tässä sovellutusmuodossa järjestetty ohjaamaan karaa 1 venttiilin kannen 7 suhteen.

Haluttaessa keksinnön mukaista tiivistysratkaisua voidaan käyttää myös tunnettujen takatiivistyskonstruktioiden kanssa.

Keksintö ei rajoitu esitettyihin sovellutusmuotoihin, vaan useita keksinnön muunnelmia on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims

1. Sovitelma venttiilikaran läpiviennin tiivistämiseksi venttiilissä, joka käsittää venttiilikappaleeseen (9) yhdistetyn venttiilin karan (1), joka johdetaan venttiilin runko-osaan (8) liitetyn kansiosan (7) läpi, venttiilin karaa (1) ympäröivän, radiaalisesti tuetun, elastisen tiivisteen (6) sekä tiivistettä aksiaalisesti tukevan voimansiirtoelimen (3), tunnettu siitä, että venttiilin sisätilassa on vent-tiilikappaleen (9) kiinteä vastaelin (10), joka venttiilin au-ki-asennossa karaa (1) edelleen venttiilin aukaisemissuuntaan kierrettäessä on järjestetty ainakin pääasiallisesti estämään venttiilikappaleen (9) aksiaaliliikkeen, ja että tällöin mainitussa vastaelimessä (10) aiheutettu vastavoima on järjestetty vaikuttamaan karan (1) Ja mainitun voimansiirtoelimen (3) välityksellä tiivisteeseen (6) lisätyn aksiaalisen puristuksen aikaansaamiseksi tiivisteeseen (6), niin että tiiviste (6) elastisuutensa johdosta puristuu entistä tiiviimmin ra-diaalitukeansa vasten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tiivistyssovitelma, tunnettu siitä, että venttiilikappaleen (9) aksiaalisen liikkeen ja mainitun tiivistettä (6) puristavan aksiaalisen voiman aikaansaamiseksi karassa (1) on venttiilikappaletta (9) karan (1) suhteen aksiaalisesti siirtävät kierteet (11).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tiivistyssovitelma, tunnettu siitä, että kara (1) on kierteillä (12) yhdistetty mainittuun voimansiirtoelimeen (3) aksiaalisen liikkeen aiheuttamiseksi siihen karaa (1) edelleen kierrettäessä venttiilin auki-asennossa.

4. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen tiivistyssovitelma, tunnettu siitä, että mainittu voimansiirtoelimen (3) aksiaalinen liike on rajoitettu toisessa suunnassa kiinnityselimen (2) avulla. 6091 9

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen tiivistyssovitelma, tunnettu siitä, että siihen kuuluu joustava lisäelementti (4), joka yhdessä kiinnityselimen (2) ja voimansiirtoelimen (3) kanssa on järjestetty ylläpitämään tiettyä aksiaalista pe-ruspuristusta tiivisteessä (6).

5 60919

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tiivistyssovitelma, tunnettu siitä, että mainittu lisäelementti (4) on voimansiirtoelimen (3) ja tiivisteen (6) välissä.

7. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen tiivistyssovitelma, tunnettu siitä, että mainittu voimansiirto-elin (3) on järjestetty ohjaamaan karaa (1) radiaalisesti.

8. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen tiivistyssovitelma, tunnettu siitä, että mainittu venttiilikap-paleen (9) vastaelin (10) on karaa (1) ympäröivä, venttiilin kansiosan (7) kiinteä rakenneosa. 6091 9