FI72790C

FI72790C - SPINDELVENTIL FOER ETT TRYCKUNDERKASTAT STROEMMANDE MEDIUM.

Info

Publication number: FI72790C
Application number: FI843465A
Authority: FI
Inventors: Erkki Pietari Niskanen
Original assignee: Niskanen Erkki Oy
Priority date: 1984-09-05
Filing date: 1984-09-05
Publication date: 1987-07-10
Also published as: FI843465A; FI843465A0; FI72790B

Description

1 727901 72790

Karaventtiili paineistettua virtaavaa väliainetta varten Tämän keksinnön kohteena on karaventtiili paineistet-5 tua virtaavaa väliainetta varten, johon venttiiliin kuuluu - runko, jossa on tulo- ja poistoliitännät ja liitännät toisistaan erottava venttiilipesä, - runkoon aksiaalisesti liukuvasti laakeroitu kara, joka on varustettu venttiilipesässä sijaitsevalla sulkijal- 10 la ja on liikuteltavissa aksiaalisesti sulkijan siirtämiseksi yhtä liitäntää vasten painautuvan sulkuasennon ja kohotetun aukiasennon välillä liitäntöjen välisen yhteyden sulkemista ja avaamista varten, - joustoelin karan painamiseksi mainittuun sulku-15 asentoon, ja - mainitun liitännän kohdalla runkoon kiinnitetty, venttiilipesään ulkoneva vastakappale, joka sijaitsee liitännän aksiaalisella jatkeella ja jonka pinta-ala karan liikesuuntaa vastaan poikittaisessa tasossa vastaa olennai- 20 sesti liitännän poikkileikkauspinta-alaa, - jolloin sulkija on kuppimainen ja ympäröi vasta-kappaletta väliainetiiviisti ja jolloin sulkijan karan puoleisessa päässä on vähintään yksi tasausaukko, joka yhdistää sulkijan lieriömäisen sisätilan venttiilipesään.The present invention relates to a spindle valve for a pressurized fluid, the valve comprising - a body having a valve housing separating the inlet and outlet connections and the connections, - a stem axially slidably mounted on the body, 10a and is movable axially to move the closure between a closing position pressed against one connection and an elevated open position to close and open the connection between the connections, - a resilient member for pressing the stem to said closing position 15, and - with an axial extension and having an area in a plane transverse to the direction of movement of the mandrel substantially corresponding to the cross-sectional area of the connection, the closure being cup-shaped and surrounding the counterpart in a fluid-tight manner and There is at least one compensating opening at the stem-side end of the closure that connects the cylindrical interior of the closure to the valve housing.

25 Karaventtiili on yleensä tehty paineilmakäyttöiseksi, niin että kara saadaan siirretyksi paineilman avulla toiseen ääriasentoon, jossa sulkija sijaitsee tuloliitännän avaavassa asennossa, ja palautusjousen avulla toiseen ääri-: asentoon, jossa sulkija sijaitsee tuloliitännän sulkevassa 30 asennossa. Jousen on tällöin painettava sulkijaa sulkuasen-toon sellaisella voimalla, että sulkija pysyy suljettuna tuloliitännässä vallitsevasta nestepaineesta huolimatta.The stem valve is generally made pneumatically operated so that the stem can be moved by compressed air to another extreme position in which the closure is in the inlet opening position and by means of a return spring to a second extreme position in which the closure is in the inlet closing position. The spring must then push the closure into the closed position with such a force that the closure remains closed despite the fluid pressure at the inlet connection.

Useissa käyttötapauksissa on olemassa vaara, että putkistossa esiintyy paineiskuja, jotka voivat olla monin-35 kertaisesti suurempia kuin normaali nestepaine putkistossa. Esimerkiksi elintarviketeollisuudessa on ehdottoman väittä- 2 72790 mätöntä, ettei sulkija tahattomasti aukea tällaisten hetkellisten paineiskujen vaikutuksesta.In many applications, there is a risk of pressure shocks in the piping, which can be many to 35 times higher than normal fluid pressure in the piping. In the food industry, for example, it is absolutely unequivocal 2 72790 that the closure does not inadvertently open as a result of such momentary pressure shocks.

Tunnetuissa karaventtiileissä tuloliitannässä vaikuttava nestepaine vaikuttaa koko voimallaan suoraan sulkijaan 5 ja karan kautta palautusjouseen. Tämän takia on jousi mitoitettava suurimman paineiskun mukaan suhteellisen jäykäksi, mikä vaatii suhteellisen suurta ilmasylinterin poikkipintaa tai suurta ilmanpainetta jousivoiman voittamiseksi venttiiliä avattaessa ja vastaavaa suurikokoista ja lujaa 10 rakennetta. Tilanne on vielä epäedullisempi ns. vaihtovent-tiilissä, jossa on kaksi poistoliitäntää, jotka voidaan valinnaisesti sulkea sulkijan avulla. Tällöin on paineilmalla voitettava ei ainoastaan paineiskun mukaan mitoitettu jousivoima vaan myös lisäjousivoima, joka tarvitaan toisen 15 poistoliitännän riittävän tiukan sulkeutumisen varmistamiseksi .In known stem valves, the fluid pressure acting at the inlet connection acts with its full force directly on the closure 5 and through the stem on the return spring. For this reason, the spring must be dimensioned relatively rigid according to the maximum pressure shock, which requires a relatively large cross-section of the air cylinder or a high air pressure to overcome the spring force when opening the valve and a correspondingly large and strong structure. The situation is even more unfavorable so-called. in a diverter valve with two outlet connections that can optionally be closed by a shut-off valve. In this case, not only the spring force dimensioned according to the pressure shock but also the additional spring force required to ensure a sufficiently tight closing of the second outlet connection must be overcome with compressed air.

GB-patenttijulkaisussa 1 598 896 on esitetty venttiili, joka kylläkin on varustettu paineiskut vastaanottavalla lautasmaisella vastakappaleella, mutta sitä ympäröivä sul-20 kija ei ole tasapainotettu, vaan läpivirtaava väliaine kohdistaa sulkijaan avaavan voiman.GB 1 598 896 discloses a valve which is provided with a disc-shaped counter-part which receives pressure shocks, but the closure surrounding it is not balanced and the flow-through medium applies an opening force to the closure.

EP-patenttijulkaisu 0 074 508 esittää venttiiliä, joka samoin on varustettu vastakappaleella, joka on tuettu runkoon kannatinpulteilla, jotka ulottuvat sulkijan läpi.EP 0 074 508 discloses a valve which is likewise provided with a mating piece supported on the body by support bolts extending through the closure.

25 Tällainen rakenne soveltuu lähinnä vain 2-tieventtiiliä varten.25 This design is mainly suitable for 2-way valves only.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada 3-tie-venttiili, joka välttää edellä mainitut epäkohdat, ja tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella venttiilillä, 30 jolle on tunnusomaista se, että sulkijan hoikin karan puoleinen päätereuna on varustettu rengastiivisteellä, joka painautuu liitännän avaavassa asennossa väliainetiiviisti toista liitäntää varten runkoon muodostettua yhdysaukkoa vasten, jolloin tasausaukko sijaitsee rengastiivisteen si-35 säpuolella.The object of the present invention is to provide a 3-way valve which avoids the above-mentioned drawbacks, and this object is achieved by a valve according to the invention, characterized in that the spindle-side end edge of the closure sleeve is provided with a ring seal which presses in the opening position. against a connecting opening formed in the body, the compensating opening being located on the side of the ring seal si-35.

3 727903,72790

Keksinnön mukaisesti aikaansaadaan rakenteellisesti yksinkertainen 3-tieventtiili, jossa sulkija on molemminpuolisesti tasapainotettu ja suojattu paineiskuilta ja soveltuu kahden liitännän valinnaista sulkemista varten.According to the invention, there is provided a structurally simple 3-way valve in which the shut-off is mutually balanced and protected against pressure shocks and is suitable for the optional closing of two connections.

5 Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen kulmaventtiilin erästä toteutusmuotoa aksiaalileikkauksena toisessa sulku-asennossa ja 10 kuvio 2 esittää poikkileikkausta pitkin kuviossa 1 olevaa viivaa II-II.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows an embodiment of a angle valve according to the invention in axial section in a second closed position and Figure 2 shows a cross-section along line II-II in Figure 1.

Piirustuksessa on esitetty kulmaventtiili, joka käsittää rungon 1, jossa on venttiilipesä 2 ja siihen liittyvä tuloliitäntä 3 ja kaksi poistoliitäntää 4 ja 4a. Vent-15 tiilipesässä on yhdysaukko 20. Sanoja "tuloliitäntä" ja "poistoliitäntä" on käytetty tässä yhteydessä vain selityksen havainnollistamiseksi, eivätkä ne ole tarkoitettu rajoittamaan keksintöä vain johonkin määrättyyn virtaussuun-taan venttiilipesän läpi.The drawing shows an angle valve comprising a body 1 with a valve housing 2 and an associated inlet connection 3 and two outlet connections 4 and 4a. The Vent-15 brick housing has a connection port 20. The words "inlet connection" and "outlet connection" are used herein only to illustrate the description and are not intended to limit the invention to any particular flow direction through the valve housing.

20 Runkoon on laakeroitu aksiaalisesti liukuvasti kara 5 samankeskeisesti tuloliitännän kanssa. Karan venttiili-pesään ulottuvaan päähän on kiinnitetty sulkija 6 ja karan toisen pään läheisyyteen on kiinnitetty mäntä 7, joka voi liikkua aksiaalisesti runkoon muodostetussa paineilmasylin-25 terissä 8. Männän ja rungon päädyn välissä on puristus jousi 9, joka pyrkii painamaan suljinta tuloliitäntää kohti. Paineilmaliitäntä on merkitty viitenumerolla 10.20 The spindle 5 is axially slidably mounted on the frame concentrically with the inlet connection. A closure 6 is attached to the end extending to the valve housing of the stem and a piston 7 is attached in the vicinity of the other end of the stem, which can move axially in the compressed air cylinder-blades 8 formed in the body. The compressed air connection is marked with reference number 10.

Keksinnön mukaisesti on tuloliitäntään kiinnitetty vastakappale 11, joka käsittää pyöreän sulkulevyn 12, sitä 30 kannattavan kannatinakselin 13 ja tukiristikon 14, joka on kiinnitetty runkoon. Sulkulevy on samankeskeinen tuloliitännän ja karan kanssa ja halXaisijaltaan olennaisesti yhtä suuri kuin tuloliitännän halkaisija. Sulkulevyn kehää kiertää tiivisterengas 15.According to the invention, a mating piece 11 is attached to the inlet connection, which comprises a circular closing plate 12, a support shaft 13 supporting it 30 and a support grid 14 fixed to the frame. The closure plate is concentric with the inlet and the spindle and has a diameter substantially equal to the diameter of the inlet. The circumference of the closing plate is surrounded by a sealing ring 15.

35 Keksinnön mukaisesti on sulkija 6 hoikin 16 muodosta ma, jonka tuloliitännän puoleinen päätereuna on varustettu 4 72790 rengastiivisteellä 17 ja vastakkainen reuna on kiinnitetty karaan ja varustettu rengastiivisteellä 17'. Holkki muodostaa sisäpuolisen lieriömäisen liukupinnan 18, joka on sa-ma-akselinen sulkulevyn kanssa ja halkaisijaltaan sellainen, 5 että sulkulevyn tiiviste painautuu liukuvasti mutta väliai-netiiviisti liukupintaa vasten. Sovitelma on tällöin sellainen, että kun jousi pääsee työntämään karaa vapaasti tu-loliitäntää kohti, painautuu sulkija rengastiivisteellään 17 tuloliitäntää ympäröivää tiivistyspintaa vasten sulkien 10 tuloliitännän 3 (kuv. 1) ja kun paineilmalla painetaan jousta kokoon, vetää kara sulkijan venttiilipesässä asentoon, jossa tuloliitäntä avautuu venttiilipesään, samalla kun sulkijan toinen rengastiiviste 17' painautuu yhdysauk-koa 20 ympäröivää tiivistyspintaa vasten sulkien yhdysaukon 15 väliainetiiviisti.According to the invention, the closure 6 is in the form of a sleeve 16, the end edge of which on the inlet side is provided with 4 72790 a ring seal 17 and the opposite edge is fixed to the mandrel and provided with a ring seal 17 '. The sleeve forms an inner cylindrical sliding surface 18 coaxial with the closure plate and of a diameter 5 such that the seal of the closure plate presses slidably but medically against the sliding surface. The arrangement is then that when the spring can push the stem freely towards the inlet connection, the closure presses its seal against the sealing surface surrounding the inlet 17 with its annular seal 17 and closes the inlet connection 3 (Fig. 1) into the valve housing, while the second annular seal 17 'of the closure presses against the sealing surface surrounding the connecting opening 20, closing the connecting opening 15 in a fluid-tight manner.

Kun sulkija sijaitsee kuviossa 1 esitetyssä sulkuasen-nossa, vaikuttaa tuloliitännässä vallitseva väliainepaine lähes yksinomaan vain vastakappaleen sulkulevyyn 12, koska sen pinta-ala on olennaisesti yhtä suuri kuin tuloliitännän 20 pinta-ala. Sulkulevy 12 vastaanottaa samasta syystä yksin tuloliitännässä tapahtuvan paineiskun aiheuttaman voiman. Kiinteä sulkulevy vapauttaa tällä tavalla sulkijan näiden voimien avaavalta vaikutukselta, niin että jousi voidaan mitoittaa pelkästään sen jousivoiman mukaan, joka tarvitaan 25 sulkijan rengastiivisteen painamiseksi riittävällä tiukkuudella tuloliitännän sulkupintaa vasten väliaineen estämiseksi vuotamasta tuloliitännästä venttiilipesään, kun suljin sijaitsee sulkuasennossa. Tämä jousivoima on huomattavasti pienempi kuin paineiskujen vastustamiseksi tarvittava jou-30 sivoima, joten jousi muodostuu pienikokoisemmaksi. Jousen pienemmästä jousivoimasta johtuen voidaan männän pinta-ala mitoittaa vastaavasti pienemmäksi, jolloin koko venttiili tulee pienikokoisemmaksi.When the closure is located in the closed position shown in Figure 1, the pressure of the medium at the inlet almost exclusively affects the closure plate 12 of the mating piece, since its area is substantially equal to the area of the inlet 20. For the same reason, the closing plate 12 receives the force caused by the pressure shock at the inlet connection alone. The fixed closure plate thus releases the closure from the opening action of these forces, so that the spring can only be dimensioned according to the spring force required to press the closure ring seal with sufficient tightness against the inlet closure surface to prevent fluid from leaking from the inlet to the valve housing. This spring force is considerably less than the spring-30 lateral force required to withstand pressure shocks, so that the spring becomes smaller in size. Due to the lower spring force of the spring, the surface area of the piston can be dimensioned correspondingly smaller, whereby the entire valve becomes smaller.

Kun sulkija siirretään paineilmalla aukiasentoon, 35 liukuu sulkija liukupinnallaan kiinteän sulkulevyn tiivis-terengasta vasten yläasentoon, jossa sulkija sallii väli- 5 72790 ainevirtauksen liitäntöjen välillä.When the closure is moved with the compressed air to the open position, the closure 35 slides on its sliding surface against the sealing ring of the fixed closure plate to the upper position, where the closure allows an intermediate flow of material between the connections.

Sulkijan hoikin karanpuoleisessa päässä on kaksi ta-sausaukkoa 19, joiden kautta sulkijan sisäosat saadaan pestyiksi venttiiliin johdetun pesunesteen avulla. Lisäksi au-5 kot tasaavat hoikin sisäisen paineen ja tasapainottavat sulkijan.The spindle-side end of the closure sleeve has two leveling openings 19, through which the inner parts of the closure can be washed by means of a washing liquid introduced into the valve. In addition, the au-5 bags equalize the internal pressure of the sleeve and balance the closure.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen venttiili vaihdella patent-10 tivaatimusten puitteissa. Paineilmalla tapahtuvan avauksen asemesta voidaan käyttää esimerkiksi mekaanista avauslai-tetta, jolla kara vedetään aukiasentoon. Venttiili soveltuu käytettäväksi sekä nesteitä että kaasuja varten.The drawings and the related explanation are only intended to illustrate the idea of the invention. The details of the valve according to the invention may vary within the scope of the claims. Instead of opening with compressed air, for example, a mechanical opening device can be used, with which the spindle is pulled to the open position. The valve is suitable for both liquids and gases.

Claims

Claim valve for a pressurized fluid, the valve comprising 5 - a body (1) with inlet and outlet connections (3, 4, 4a) and a valve housing (2) separating the connections, - a stem (5) axially slidably mounted on the body ) provided with a shut-off valve (6) in the valve housing and movable axially to move the shut-off between the closed position pressed against one connection (3) and the raised open position to close and open the connection between the connections, - a resilient member (9) for pressing the stem 15 position, and - at said connection (3), a mating piece (11) projecting to the body (1) and projecting into the valve housing, located at the axial extension of the connection and having an area substantially transverse to the direction of movement of the stem (5). - wherein the closure (5) is cup-shaped (16) and surrounds the mating piece (11) with a medium and at the end of the closure (6) on the stem (5) side there is at least one compensating opening (19) connecting the cylindrical interior of the closure to the valve housing, characterized in that the stem (5) end edge of the closure sleeve (16) is provided with an annular seal (17 ') which presses in the opening position-30 of the connection (3) in a fluid-tight manner against the connecting opening (20) formed in the body for the second connection (4a), the compensating opening (19) being located inside the annular seal.