FI74335B - Ventil av vridtyp, saosom kulventiler eller kranar. - Google Patents

Description

1 74335

Kiertotyyppinen venttiili, kuten kuulaventtiilit tai hanat -Ventil av vridtyp, säsom kulventiler eller kranar

Esillä oleva keksintö kohdistuu kiertotyyppisiin venttiileihin, kuten kuulaventtiileihin, hanoihin tai vastaaviin, joihin kuuluu ventti ilipesä, jossa on vähintään kaksi liitosaukkoa ia aukko venttiilikaraa varten kiertyvästi laakeroidun venttiilikappa-leen kiertämiseksi kiertoakselin ympäri suljettuun ia avattuun venttiiliasentoon, jolloin venttiilikappaleessa on vähintään yhdellä porausaukolla varustettu keskiosa, joka kappaletta kierrettäessä kiertoakselin ympäri peräkkäisessä järjestyksessä viedään venttiilipesän liitosaukon tiivistys-renkaan ohi.

Ominaista keksinnön mukaiselle venttiilille on se, että vent-tiilikappale suljetussa venttiiliasennossa painautuu tiivis-tysrengasta vastaan rengasmuotoista kosketusaluetta pitkin, joka on suuremman etäisyyden päässä venttiilikappaleen kiertoakselista tai keskiosasta kuin venttiilikappaleen ulkopinta keskiosa-alueen muissa kohdissa.

Näin saadaan aikaan sellainen venttiili, joka avatussa vent-tiiliasennossa ei kehitä lainkaan tai suhteellisesti hyvin vähän kitkavastusta venttiiliä kierrettäessä sulkusuuntaan, koska venttiilikappaleen tartunta tiivistysrenkaan kanssa tapahtuu pienemmällä puristuspaineella kuin se, joka esiintyy venttiilin suljetussa asennossa. Näin saadaan aikaan venttiili, jolla on pidempi käyttöikä ennenkuin venttiilirenkaan vaihto on välttämätön, johtuen sekä tiivistysrenkaanseen kohdistuvasta pienemmästä paineesta venttiilin avatussa asennossa ja siitä, että venttiilikappaleen porausaukkojen reunat siirtyvät tiivistysrenkaan ohi oleellisesti pienemmällä paineella kuin se paine, jonka ventti ilikappale aikaansaa venttiilin suljetussa asennossa. Tiivistysrenkaaseen kohdis- 2 74335 tettu paine voi venttiilin rakenteesta johtuen olla venttiilin suljetussa asennossa oleellisesti korkeampi kuin tähän asti tunnetut puristuspaineet sellaisissa venttiileissä, joiden tavanomainen tiivistyspuristus on sellaista suuruusluokkaa, että venttiilin sulkemiseksi venttiilikaraan korkeintaan voidaan kohdistaa 75 Nm-vääntömomentti, kun taas keksinnön mukaisella venttiilillä voidaan päästä tiivistyspaineeseen, jossa venttiilikaraan kohdistuva vääntömomentti on suuruusluokkaa 350 Nm, toisinsanoen tiivistyspaine, joka on noin viisi kertaa suurempi kuin tähän asti kuulaventtiileillä saavutetut.

Jokainen keskiosa-alue, jolla on mainittu suurempi etäisyys ventti ilikappaleen keskikohdasta tai kääntöakselista, on edullisesti leveämpi kuin tiivistystenkään kosketuspinnan suurin halkaisija venttiilikappaleen kanssa. Näin varmistetaan se, että koko tiivistystenkään kosketusalueelle ventti ilikappaletta vastaan saadaan sama tiivistyspaine tai puristus edullisesti suljetussa asennossa.

Jos venttiili on hanamainen, jossa on sylinterimäinen tai kartionmuotoinen ventti ilikappale, on venttiilikappaleen keskiosa-alue, toisin sanoen se alue, joka venttiiliä kierrettäessä siirtyy tiivistystenkään kosketusalueen yli, edullisesti koottu pareittain vastakkain olevista, samanmuotoisista syliteri- tai kartiopintaosista, jolloin samanaikaisesti mainittujen vastakkaisten sylinteri- tai kartiopinta-alueiden ainakin yhdellä parilla on sama akseli ja suurempi etäisyys venttiilikappaleen kiertoakseliin kuin mainittujen sylinteri-tai kartiopintaosien muilla pareilla. Näin on siis eräs keksinnön edullinen sovellutusmuoto, käytettäväksi hanatyyp-pisissä täsmennetty.

Kun venttiili on kuulaventtiili, on venttiilikappaleen keski- 3 74335 osa-alue edullisesti koottu pareittain vastakkain olevista kuulapintaosista, joilla on sama pintakaarevuus, samalla kuin mainittujen vastakkaisten kuulapintaosien ainakin yhdellä parilla on sama keskusta ja suurempi etäisyys kuulan keskikohdasta kuin kuulapintaosien muilla pareilla. Näin on siis täsmennetty eräs modifioidun kuulaventtiilin edullinen sovel-lutusmuoto sillä ainoastaan osa venttiilikappaleen keskiosasta on keskikohdallaan oltava venttiilin kiertoakselilla.

Kuula-, kartio- tai sylinteripintaosien porausaukottomalla parilla on edullisesti venttiilikappaleessa suurin etäisyys kuulan keskikohtaan ja ventti ilikappaleen akselille, jolloin samanaikaisesti jokaisella porausaukolla varustetulla pinta-osalla on pienempi etäisyys kuulan keskikohtaan tai venttiili-kappaleen akseliin. Näin varmistetaan se, että venttiilikap-paleen suurin kosketuspuristus tiivistysrenqasta vastaan venttiilipesässä aikaansaadaan tiivistysrenkaan ja poraus-aukottomien pintaosien välillä.

Tiivistysrengas venttiilipesän jokaisen liitosaukon edessä venttiilikappaleen keskiosassa on edullisesti kiinnitetty venttiilipesään ja samalla venttiilikappale keskiosan aukoilla varustetulla alueella ei ole kosketuksessa tiivistysrenkaan kanssa. Tällä tavalla saadaan sovellutus aikaan, jossa ventti il ikappaleen porausaukkojen reijät eivät koskaan ole kosketuksessa tiivistysrenkaan kanssa joka pidentää sen käyttöikää, koska aukkojen kohdistama kulutus tiivistysrenkaaseen on estetty.

Keksinnön mukaisisa sovellutuksia on yksityiskohtaisemmin selitetty seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joista kuva 1 esittää venttiilikappaletta konstruoituna keksinnön mukaisesti, 4 74335 kuva 2 esittää kuvan 1 mukaista kappaletta sivulta päin katsottuna, kuva 3 esittää kuvan 1 mukaista kappaletta edestä päin katsottuna, kuva 4 esittää modifioitua sovellutusta mutta katsottuna kuvan 3 esittämässä leikkauksessa pitkin viivaa I- If kuva 5 esittää kuvan 3 mukaista läpileikkausta pitkin viivaa II- II, kuva 6 esittää sovellutusta, jossa on tasomainen pinta porauksen kohdalla, ja kuva 7 esittää tiivistysrengasta.

Oheenliitettyjen piirustusten kuvassa 1 on kuvattu keksinnön mukainen venttiilikappale 1, joka on kuulamainen. Venttiili-kappaleessa on reikä 2 jonka aukko on pallon pintaosalla 3, jolla on pienempi etäisyys pallon keskikohtaan kuin pallon sillä pinta-alueella 4, jossa aukkoja ei ole. Venttiilikappa-leen yläosassa on pinta 5, jonka keskellä on laatikkomainen koroke 6 joka on tarkoitus olla kosketuksessa ei esitettyyn venttiilipesän läpi kulkevan venttiilikaran kanssa, joka liitospäässään on varustettu korokkeen 6 mukaan muotoilulla syvennyksellä.

Kuvassa 2 esitetään sama ventti ilikappale sivulta päin katsottuna, jossa pintojen 3 ja 4 ylimenokohdat on pyöristetty. Tämä venttiili on yksitieventtiili, jossa on yksinkertainen poraus ventti ilikappaleessa, mutta keksintöä voidaan myöskin toteuttaa kaksitie- tai kolmetie-venttiilityypeissä sekä hana- että 5 74335 kuulaventtiileissä. Venttiilikappale 1 käännetään sen kierto-akselin 7 ympäri, ja kuulapinnan 4 keskipiste on venttiilikap-paleen keskikohdassa 8. Tässä tapauksessa kuulan keskipiste sijaitsee kiertoakselin 7 porauksen 2 ja akselin 9 leikkauspisteessä. Kuvassa 2 on esitetty venttiilikappaleen keskialue 10, eli se alue, joka venttiilikappaletta kierrettäessä siirtyy tiivistysrenkaan ohi venttiilipesässä. Esimerkki tiivistysren-kaista 12 on esitetty kuvassa 7, jossa tiivistysrenkaan kosketuspinta, tai vastepinta 14 venttiilikappaleen tiivistämiseksi sen lukitussa asennossa on esitetty vinoasennossa tiivistys-renkaan tasoon nähden. Tiivistysrenkaan 12 sisäpuolinen uloke 16 on venttiilin avatussa asennossa osoittautunut poistavan venttiilin aiheuttamaa melua venttiilikappaleen sellaisissa sovellutusmuodoissa, joissa pinta 3 myöskin saatetaan kosketukseen tiivistysrenkaan 12 kanssa, vaikkakin pienemmällä renkaan puristuspaineella.

Kuva 3 esittää venttiilikappaletta 1 edestäpäin katsottuna keskiosa-alue 10 esitettynä.

Kuva 4 esittää kuvan 3 leikkausta pitkin viivaa I-I sovellu-tusmuodosta, jossa koroke 6 on korvattu syvennyksellä 18 vent-tiilikaran kytkemistä varten. Tässä on katkoviivoin osoitettu tavanomaisen kuulaventtiilin tavanomainen leikkausprofiili 20, jolloin helpommin selviää, mistä syystä keksinnön mukainen venttiilikappale 1 painaa venttiilipesän tiivistysrenqasta 12 pienemmällä paineella venttiilin avatussa asennossa kuin lukitussa asennossa.

Kuva 5 esittää kuvan 3 leikkausta pitkin viivaa II-II, keskeltä venttiilikappaleen 1 keskialuetta 10."Viiva-piste"-viivalla 22 on osoitettu venttiilikappaleen 1 kuulapintaosien 4 muoto.

6 74335

Kuva 6 esittää venttiilikappaleen 1 sovellutusta, jossa pinta-osat 4 ovat kuulamaisia ja joiden ylimenokohdat tasomaiseen pintaan 26, ovat pyöristetyt ja johon pintaan venttiilikappaleen poraus 2 päättyy, ja jossa pinnan 5 vastakkainen pinta 24 myöskin on tasomainen. Pintojen 5 ja 24 välinen etäisyys vastaavat keskialueen 10 leveyttä. Näin saadaan venttiilipesä, jolla on pieni rakennekorkeus ja jossa on käytetty kaikkia keksinnön mukaisia etuja.

Pyöristetyt ylimenokohdat pintaan 26 aiheuttaa tiivistystenkään 12 pienempää kulutusta kuin vastaavat porausten aukot venttiilikappaleessa.

Mikäli venttiilikappaleessa 1 on useampi kuin vksi poraus, on sen keskiosassa 10 oltava vähintään 1 yksinkertainen poraukse-ton yläpintaosa, jolla on suurempi leveys, mitattuna pitkin venttiilikappaleen 1 ympärystää keskialueella 10 kuin tiivistystenkään 12 suurin halkaisija sen kosketusalueella 14 venttiilikappaleen 1 kanssa. Venttiilipesän liitosaukot, joita voidaan sulkea venttiilikappaleen 1 porauksettomalla yläpinta-osalla, sijaitsevat kaikki säteen suunnassa ulospäin keskialueelta 10, mutta venttiilipesä voi myöskin olla varustettu muilla liitäntäaukoilla, esimerkiksi vastapäätä venttiilipesän venttiilikaraa tarkoitettua aukkoa.

Claims (5)

74335

1. Kiertotyyppinen venttiili, kuten kuulaventtiilit tai hanat, ja vastaavat, joihin kuuluu venttiilipesä, jossa on vähintään kaksi liitäntäaukkoa ja aukko venttiilikaraa varten kiertyvästi laakeroidun venttiilikappaleen kääntämiseksi kääntöakselin (7) ympäri suljettuun ja avattuun venttiiliasentoon, jolloin venttiilikappaleessa (1) on vähintään yhdellä porausaukolla (2) varustettu keskiosa (10), joka kappaletta (1) kierrettäessä kiertoakselin (7) ympäri peräkkäisessä järjestyksessä viedään venttiilipesän liitosaukon tiivistysrenkaan (12) ohi, tunnettu siitä, että venttiilikappale (1) suljetussa venttiiliasennossa painautuu tiivistysrengasta (12) vastaan rengasmuotoista kosketusaluetta pitkin, joka on suuremman etäisyyden päässä venttiilikappaleen (1) kiertoakselista (7) tai keskikohdasta (8) kuin venttiilikappaleen (1) ulkopinta (3, 26) keskiosa-alueen (10) muissa kohdissa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että keskiosan jokainen alue, jolla on suurin etäisyys venttiilikappaleen (1) keskikohtaan (8) tai kiertoakselille (7) on leveämpi (30) kuin tiivistysrenkaan (12) ja venttiili-kappaleen (1) kosketuspinnan (14) suurin halkaisija.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen venttiili, jossa venttiili on hanatyyppinen ja varustettu sylinterimäisellä tai kartiomaisella venttiilikappaleella, tunnettu siitä, että venttiilikappaleen keskialue (10), eli se alue, joka venttiiliä kierrettäessä liikkuu tiivistysrenkaiden (12) kosketusalueen yli, on koottu pareittain vastakkain olevista, samanmuotoisista sylinteri- tai kartiopintaosista, ja että mainittujen sylinteri- tai kartiopintaosien ainakin yhdellä parilla on sama akseli (7) ja suurempi etäisyys venttiili-kappaleen (1) kiertoakseliin kuin vähintään yhdellä muulla 8 74335 mainituista pareittain samanmuotoisista sylinteri- tai kartiopintaosien pareista.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen venttiili, jossa venttiili on kuulaventtiili, tunnettu siitä, että venttiilikappaleen (1) keskiosa (10) on koottu pareittain vastakkain olevista kuulapintaosista (3, 4), joilla on sama pintakaarevuus, ja että mainittujen vastakkaisten kuula-pintaosien (4) ainakin yhdellä parilla on sama keskikohta (8) ja suurempi etäisyys kuulan (1) keskikohdasta (8) kuin ainakin yhdellä muulla parittain saman pintakaarevuuden omaavista kuulapintaosapareista (3).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että tiivistysrengas (12) on varustettu säteittäin sisäänpäin ulottuvalla ulokkeella (16), joka venttiilikappaleen (1) tiivistysrenkaan (12) kosketuspinnan (14) kanssa muodostaa tylpän kulman. 74335 9