FI83694C - Kulventil. - Google Patents

Description

1 83694

Palloventtiili Tämä keksintö koskee palloventtiiliä vedenalaisia käyttötarkoituksia so. upottamista veteen/nesteeseen, varten, joka venttiili on tyypiltään sellainen, kuin patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa on lähemmin määritelty.

Keksinön tarkoituksena on saada aikaan sellainen palloventtiili, joka voidaan veteen upotettuna purkaa tarkastusta, kunnostusta, korjausta ja venttiilin elintärkeiden osien vaihtoa varten ilman että vettä tunkeutuu siihen vedenalaiseen putkijärjestelmään, johon venttiili on liitetty, tai että putkijärjestelmästä vuotaa siellä virtaavaa ainetta. Tämä on mahdollista esillä olevan keksinnön mukaisesti ilman että venttiili peitetään tai suojataan lisävälineiden avulla ulkoista ainetta vastaan.

Keksinön mukainen palloventtiili on erikoisesti tarkoitettu käytettäväksi suuremmissa meren syvyyksissä, missä on vaikeaa päästä huoltamaan venttiiliä. Meressä tehtävissä asennuksissa ei tähän päivään asti ole ollut saatavana sulku-eikä ohjausventtiileitä, jotka on kokoonpantu siten, että venttiilin elintärkeät osat voidaan tarkastaa, kunnostaa tai vaihtaa vedenalaisessa asennossa ilman että vesi tämän asennuksen aikana pääsee putkijärjestelmään, tai että putki järjestelmässä virtaava aine vuotaa sieltä ulos. Ainoa tunnettu ratkaisu on ollut nostaa koko rakennelma veden pinnalle tai rakentaa venttiilin ympärille tiivis kammio silloin kun huoltoa suoritetaan. Kestävyyden kannalta on osoittautunut, että nykyiset palloventtiilit voivat olla hyvin arkoja niiden aineiden vaikutukselle, jotka kulkevat venttiilin läpi. Kun venttiilin läpi virtaa nestettä, jonka hiukkaspitoisuus on suuri, puristuvat nämä hiukkaset helposti venttiilin ulompaan kammioon, jossa hiukkaset laskeutuvat venttiilin tärkeille osille: tiivisteille, tiivisteiden istukoille, laakereihin jne. Tämä johtaa usein siihen, 2 83694 että nämä elintärkeät osat vaurioituvat kun venttiiliä käytetään, tai pahimmassa tapauksessa siihen, että liikkuvat osat lukkiintuvat niin, ettei niitä voi käyttää. Putkijärjestelmän puhdistuksessa käytetään kaapimia, jotka puristetaan putkijohdon ja venttiilien läpi. Nämä kaapimet irrottavat ja työntävät edellään irtonaisia hiukkasia, ruostetta, likaa ja vastaavaa, joka myös pyrkii puristumaan venttiilin ulompaan kammioon samoin epäedullisin vaikutuksin kuin edellä on kuvattu. Hiukkaset, jotka puristetaan tiivisteen ja istukan ohi, voivat myös vahingoittaa niitä, ja virtaava aine voi itsessään olla syövyttävää siitä aiheutuvine va-hingollisine vaikutuksineen niihin tärkeisiin venttiilin osiin, joiden kanssa se voi joutua kosketuksiin.

Näin ollen esiintyy tähän asti tunnetuissa palloventtii-leissä ominaisuuksia, jotka rajoittavat voimakkaasti niiden toimintavarmuutta ja elinikää määrätyissä aineissa, eikä niitä tavallisesti voi huoltaa ilman erikoisia sulku- ja ohitustoimenpiteitä ja/tai tuotannon seisokkia siinä putki-johdossa, johon venttiili on liitetty.

Asianomaiseen tarkoitukseen on olemassa kalliita ja monimutkaisia ratkaisuja, mutta myös niillä on suuria rajoituksia siihen nähden, mitä niillä pystyy tekemään. Tällaisia kalliita ja monimutkaisia ratkaisuja, joissa tekniikan tasoa käsitellään, on esitetty julkaisuissa GB-1 216 989 sekä US-PS 2 663 538 ja 4 175 577.

GB-patentti koskee nesteen säätöventtiiliä, jossa samanlainen venttiili, joka voidaan asentaa paikoilleen ja irrottaa esimerkiksi putkijohdosta tarvitsematta tyhjentää johtoa, on kiinnitetty takaisinvedettävästi hoikkiin, joka muodostaa säätöhanan säätimen tai niin sanotun palloventtiilin. Siihen on sovitettu molemminpuolisesti lukkiutuvat elimet siten, että takaisinvedettävä venttiili on vedettävissä takaisin vain silloin, kun palloventtiili on suljettuna, koska takaisinvedettävän venttiilin päät ovat päistään avoimissa urissa, jotka on tehty hoikkiin niitä varten.

3 83694

Kun venttiili on avoimessa asennossa, tarttuvat venttiilin päät venttiilipesän aukkoihin. Tämä tunnettu nesteen säätö-venttiili sisältää sulkuelimen, joka on asennettu sulku-asennon, jolloin mainittu elin sulkee pesän läpi menevän reiän, ja avoimen asennon, jolloin elin sallii nesteen virtauksen pesän läpi, väliseen kammioon. Kammio on asennettu takaisinvedettävästi onttoon hylsyyn, joka on asennettu kiertyvästi kammion yhteistä liikettä varten avonaisen asennon välillä, jolloin hylsyn aukot ovat linjassa kammion aukkojen kanssa, ja suljetun asennon välillä, jolloin hylsy sulkee kammion aukot. Kammio voidaan vetää pois hylsystä vain silloin, kun viimeksimainittu on sulkuasennossa. Kammion reiässä on kaksi asetus- eli sovitusrengasta toimimassa yhdessä vastaavasti sekä hylsyn vastavirran puoleisen että myötävirran puoleisen pään kanssa, ja hylsyn ulkopinta on osaksi pallomainen ainakin niiltä osin, joilta se on yhteistoiminnassa asetuselin sovitusrenkaiden kanssa. Tämä tunnettu venttiili on rakenteellisesti monimutkainen ja kallis, ja myös sen toimintavarmuus tuntuu epäilyttävältä. Sillä on suuria rajoituksia ja se on tuskin soveltuva asennuksiin suurissa meren syvyyksissä.

US-patentti no 2 663 538 koskee nestevirtauksen ohjaamiseen tarkoitettua palloventtiiliä maalle sijoitetuissa putkijohdoissa. Tämä patentti liittyy erityisesti venttiileihin, joilla on suhteellisen suuri teho, ja kun ne ovat suljettuina, ovat ne täysin tai melkein täysin nestetiiviitä, ja kun ne ovat auki, antavat ne virtaavalle nesteelle suhteellisen vapaan kulun siinä tarkoituksessa, että ne lisäävät mahdollisimman vähän hydraulisia häviöitä. Tämä tunnettu palloventtiilityyppi koostuu venttiilipesästä, jonka tuloja menoaukot ovat linjassa samalla pitkittäisakselilla, ase-tusrenkaasta, jolla on ensimmäinen tiivistyspinta, joka ympäröi ulostulon, ja joka on muotoiltu pesään siten, että sen keskipiste on siirretty mainitulta akselilta; roottorista, joka on laakeroitu pesään kääntymään poikittaisakse-lin ympäri, joka on kohtisuorassa mainittua akselia vastaan, sekä roottorin renkaasta, jossa on toinen tiivistys- 4 83694 pinta mainittua roottoria varten, joka on sijoitettu sulkeutumaan tiiviisti ensimmäisessä asetusrenkaassa olevaa tii-vistyspintaa vasten määrätyssä roottorin asennossa. Tämä tunnettu palloventtiili on selvästi aivan sopimaton asennettavaksi suurissa meren syvyyksissä ilman että ryhdytään erikoistoimenpiteisiin.

US-patentti 4 175 577 koskee palloventtiilirakennetta, jossa on poistettava kansi, joka tekee mahdolliseksi pallon poistamisen venttiilin rungosta. Kun kansilevy on poistettu, sovitetaan erityinen kampityökalu pallossa olevaan reikään, jota on osittain käännetty täysin avoimesta asennosta. Käännettäessä palloa kampityökalulla takaisin täysin avoimeen asentoon työntyy jousikuormitettu asetusrengas pois pallon päältä taakse työnnettyyn asentoon. Tämän jälkeen vaikutetaan asetusrenkaan pidäkkeeseen siten, että se pitää asetusrenkaan taakse painetussa asennossa. Tämän jälkeen käytetään kampityökalua samalla tavoin työntämään toinen, vastakkainen asetusrengas taakse painettuun asentoon. Tämän jälkeen pallo asetusrenkaineen voidaan poistaa vaihtoa tai korjausta varten. Venttiilin asetusrenkaat ja tiivisteet voidaan poistaa tällä tavoin ja korvata uusilla poistamatta venttiiliä siitä virtausjohdosta, johon se on sovitettu. Myöskään tätä venttiiliä ei voi käyttää suurissa meren syvyyksissä ryhtymättä erikoisiin toimenpiteisiin estämään meriveden virtaus ulkoa putkijohtoon, johon venttiili on liitetty, tai se että vedenalaisesta putkijohdosta virtaa ulos siellä virtaavaa ainetta (öljyä ja/tai kaasua) venttiiliä tarkastusta, huoltoa, korjausta tai vaihtoa varten irrotettaessa.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti on tarkoituksena ollut kehittää palloventtiili, joka on lähinnä tarkoitettu käytettäväksi suurissa syvyyksissä merellä ja joka voidaan paikoilleen asennettuna purkaa tarkastusta, huoltoa, korjausta ja venttiilin elintärkeiden osien vaihtoa varten ilman että merenalaiseen putkijohtojärjestelmään tunkeutuu merivettä tai että putkijohtojärjestelmästä vuotaa ulos 5 83694 siellä virtaavaa ainetta. Tämä saavutetaan rakenteellisesti yksinkertaisen palloventtiilirakenteen avulla ilman että venttiiliä suojataan tai peitetään ympäröivää ainetta vastaan erikoisilla lisätoimenpiteillä.

Keksinnön mukaisen ratkaisun oleelliset tunnusmerkit ilmenevät jäljempänä olevista patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukaisessa palloventtiilissä voidaan sen sisällä olevat elintärkeät osat kuten pallo/kara, tiivisteet, tiivisteiden istukat, säätimet, laakerit jne. tarkistaa, huoltaa, korjata ja vaihtaa venttiilin ollessa laskettuna syvälle mereen ilman että merivesi tunkeutuu putkijohtoon, johon venttiili on liitetty, tai että putkijohdosta virtaa ulos siellä virtaavaa ainetta. Venttiilin ollessa avoimessa asennossa normaalissa käyttötilanteessa ovat mainitut elintärkeät sisäosat erotettuina putkijohdossa virtaavasta aineesta tiiviillä esteellä ja niin ollen tehokkaasti suojattuina virtaavan aineen ja/tai sen mahdollisesti sisältämien epäpuhtauksien ja hiukkasten vahingolliselta vaikutukselta. Venttiilin elintärkeille osille on siten varmistettu oleellisesti parempi ympäristö kuin mitä on laita vastaavissa tähän asti tunnetuissa samaa tarkoitusta palvelevissa palloventtiileissä, ja sen elintärkeät osat ovat helposti luoksepäästävissä huoltoa varten tarvitsematta käyttää monimutkaisia ja kalliita suojalaitteita.

Keksinnön mukaisesti venttiiliin on sijoitettu sen läpi kulkevat sisäpuoliset holkit, nimittäin venttiilipesän toisesta aukosta pallon läpi toiseen aukkoon, ja nämä holkit muodostavat venttiilin läpi tiiviin, katkeamattoman vir-tauskanavan sen ollessa avoimessa asennossa. Venttiilin pallo on kaksiosainen, ja siinä on ylemmässä pallomaisessa osassa tiivistysosat ja kara/säädin, ja alapuolisessa pallomaisessa osassa ovat holkit. Nämä kaksi palloosaa on liitetty toisiinsa irrotettavasti, ja ne muodostavat yhdistettyinä irroitettavasti liitetyn pallo/kara yhdistelmän, joka on laakeroitu venttiilipesään ja kanteen ja saa niistä ohjauk- 6 83694 sensa. Venttiilin ollessa avoimena voidaan ylempi pallomainen osa, joka on varustettu tiivistävillä osilla ja karal-la/säätimellä, purkaa ja vetää pystysuoraan ulos venttiili-pesästä pallon alaosan jäädessä venttiilipesään, jossa se muodostaa tiiviin, katkeamattoman virtauskanavan venttiilin läpi. Tällaisen purkamisen yhteydessä tulevat useimmat venttiilin elintärkeät osat luoksepäästäviksi tarkastusta, huoltoa, korjausta ja vaihtoa varten.

Keksintö lähtee tarkemmin määriteltynä siitä, että venttiilin pallojärjestelmässä on kaksi aksiaalisesti liikuteltavaa sisäpuolista hoikkia, jotka voidaan venttiilin ollessa auki työntää ulospäin tarttumaan venttiilipesän ohjaimiin, jolloin ne muodostavat tiiviin, katkeamattoman virtauskanavan venttiilipesän toisesta aukosta pallojärjestelmän läpi toiseen aukkoon, ja jotka voidaan työntää sisäänpäin asentoon, jossa holkit vapautuvat ohjaimistaan, kun pallojärjestelmää pitää kääntää venttiiliä suljettaessa. Säätimet, siirtome-kanismit sisäpuolisia holkkeja varten, jotka venttiilin ollessa avoimena siirretään muodostamaan tiivis, katkeamaton virtauskanava, päätiivisteiden istukat, pallojärjestelmän laakerit jne voivat hyvin olla sijoitettuina venttiilipesään siten, että venttiilin ollessa avoimena normaaliasennossa nämä tärkeät osat ovat mainitun tiiviin, katkeamattoman virtauskanavan ulkopuolella, ja siten suojattuina siinä putkijohdossa virtaavan aineen vahingolliselta vaikutukselta, johon venttiili on liitetty. Ylempi ja alempi pallomainen osa voivat olla liitettyinä toisiinsa sylinterimäisellä ohjauksella sama-akselisesti karan akselin kanssa ja/tai tasaisten ohjaustasojen/ohjausurien avulla, jotka on suunnattu yhdensuuntaisiksi karan akselin kanssa ja jotka on laakeroitu ja ohjattu yhtenä kokonaisuutena aksiaalisesti ja säteittäisesti suhteessa venttiilipesän kanteen ja venttiilipesään. Elintärkeiden osien, kuten päätiivisteiden ja niiden istukoiden tarkastus, huolto, korjaus ja vaihto voi tapahtua aina ilman tuotannon seisokkia ja vuotoa putkijohdon sisään tai sieltä ulos.

7 83694

Keksinnön suosituimmat suoritusmuodot selitetään lähemmin jäljempänä olevassa kuvauksessa viitaten piirroksiin, joiden esimerkit eivät rajoita keksinnön toteutusta eikä käyttöä, ja joissa sen kaksi päävaihtoehtoa muodostuvat "mekaanisesti käytettävästä vaihtoehdosta (kuviot 1 - 11) ja "hydraulisesti käytettävästä” vaihtoehdosta (kuviot 12 - 19). Näiden kahden päävaihtoehdon nimitysten tarkoitus ja rakenne selviää seuraavasta kuvauksesta. Rakenneosille, joilla on samanarvoinen toiminta kummassakin vaihtoehdossa, on annettu sama viitenumero, vaikkei näillä rakenneosilla yksittäistapauksissa olisikaan samanlainen muoto näissä kahdessa vaihtoehdossa.

Kuvioissa 1-4 on pallo avoimessa asennossa ja kaksi sisäpuolista hoikkia on käyttöasennossa, jolloin kuvio 1 esittää pitkittäisleikkauksen karan akselin läpi; kuvio 2 on vaakasuora pohjakuva (kansi on poistettu), jossa on vaakaleikkaus mainitun virtauskanavan akselin läpi; kuvio 3 on halkileikkaus karan akselin läpi; kuvio 4 esittää sisäpuolisia holkkeja erillisinä, sivusta kuvattuina.

Kuvio 5 esittää palloa avoimessa asennossa ja holkkeja taaksevedetyssä asennossa nähtynä kuviota 1 vastaavana leikkauksena.

Kuvioissa 6-9 on pallo sulkuasennossa hoikkien ollessa sisään työnnetyssä asennossa, jolloin kuvio 6 esittää leikkauksen, joka vastaa kuviota 1; kuvio 7 on leikkaus, joka vastaa kuviota 2; kuvio 8 on leikkaus, joka vastaa kuviota 3; kuvio 9 on leikkaus, joka vastaa kuviota 4.

Kuvioissa 10 ja 11 on ylempi pallomainen osa, kupu, venttii-lipesän kansi ja säädin irrotettuina hoikkien ja alemman pallomaisen osan ollessa käyttöasennossa, jolloin kuvio 10 on leikkaus, joka vastaa kuviota 1; kuvio 11 on leikkaus, joka vastaa kuviota 2.

8 83694

Kuten aiemmin on mainittu, koskevat edellä olevat kuviot keksinnön mekaanisesti käytettävää vaihtoehtoa. Seuraavat kuviot 12 - 19 koskevat sitävastoin hydraulisesti käytettävää vaihtoehtoa.

Kuvioissa 12 - 14 on pallo avoimessa asennossa hoikkien ollessa käyttöasennossa, jolloin kuvio 12 esittää pitkittäisleikkausta karan akselin läpi; kuvio 13 on vaakaleikkaus virtauskanavan läpi; kuvio 14 on poikkileikkaus karan akselin läpi.

Kuvioissa 15 ja 15 on pallo avoimessa asennossa ja holkit ovat sisääntyönnetyssä asennossa, jolloin kuvio 15 on pitkittäisleikkaus karan akselista; kuvio 16 on vaakaleikkaus virtauskanavasta.

Kuvioissa 17 ja 18 pallo on sulkuasennossa hoikkien ollessa sisään työnnettyinä, jolloin kuvio 17 esittää pitkittäisleikkauksen karan akselista; kuvio 18 on vaakaleikkaus virtauskanavan akselin läpi.

Kuviossa 19, joka esittää poikkileikkausta karan akselista ja jossa leikkaus kulkee karan ja pallon ulkopuolelta, on ylempi pallomainen osa kupuineen, venttiilipesän kansi ja säädin poistettu alemman pallomaisen osan holkkeineen ollessa käyttöasennossa.

Venttiili koostuu venttiilipesästä 1, jossa on kansi eli niin sanottu kupu 2, sekä päällyskansi, joka ohjaa ja ympäröi venttiilin liikkuvia ja tiivistäviä elimiä.

Venttiilin liikkuvat/tiivistävät elimet koostuvat yhteen-kootusta sulkuelimestä, joka on varustettu säätimillä tiivistyselinten ohjausta varten.

Sulkuelin koostuu ylemmästä pallomaisesta osasta 3, jonka kara on laakeroitu venttiilipesän kanteen 2 ja on sen ohjaama. Ylempi palloosa 3 on yhteydessä alempaan pallomaiseen 9 83694 osaan 4 sylinterimäisen ohjaimen 5 avulla, joka on suunnattu samanakselisesti suhteessa karan akseliin, ja myös ohjaus-tasojen 6 avulla, jotka on suunnattu yhdensuuntaisiksi karan akselin 7 kanssa. Alempi pallomainen osa 4 on alaosastaan laakeroitu venttiilipesään 1 ja on sen ohjaama.

Ylempi ja alempi pallomainen osa muodostavat yhdessä sul-kuelin/karalaitteen, joka on laakeroitu ja ohjattu aksiaali-sesti ja säteittäisesti suhteessa venttiilipesään 1 ja kanteen 2. Tätä sulkuelintä voidaan kääntää karan akselin 7 ympäri, mikä voi tapahtua joko käsin - kuten piirrokset esittävät - tai säätimellä, tämän jälkeen sitä nimitetään pallosäätimeksi. Esitetty pallosäädin 8 on tyypiltään hydraulinen siipiroottori, mutta samaa tehtävää suorittamaan voidaan käyttää myös muita tunnettuja säätäjätyyppejä. Pallosäätimen 8 kotelo on tiukssti kiinni venttiilipesän kannessa 2, ja sen roottori on tiukasti kiinni kiilaliitok-sena 9 esitetyllä tavalla pallolaitteen ylemmässä pallomaisessa osassa 3.

Napa 10 on kiinnitetty samalla tavoin tiukasti ylemmän pallomaisen osan karaan. Napa 10 on varustettu varrella 11, joka muodostaa yhdessä tapin 12 kanssa kääntörajoitti-men sulkuelimen säätimen 8 kääntymiselle. Tämä on välttämätöntä pallolaitteen oikean asennon varmistamiseksi silloin, kun jäljempänä olevaa toimenpidettä ryhdytään suorittamaan.

Holkki 13 ohjautuu sisäkehältään alemman pallomaisen osan 4 runkoon ja sitä voi liikuttaa edestakaisin omaa akseliaan pitkin sopivan laitteen avulla. Siinä vaihtoehdossa, jota edellä on kuvattu mekaanisesti käytettäväksi vaihtoehdoksi, suoritetaan nämä liikkeet mekaanisesti, nimittäin hammas-tangon 14 ja kahden hammasrattaan 15 avulla, jotka on laakeroitu alempaan pallomaiseen osaan 4 ja ovat kosketuksessa hammastangon muotoisiin osiin 16, jotka ovat hoikkien 13 molemmilla puolilla. Hammastanko 14 on yläosastaan muotoiltu mutteriksi, joka on kosketuksessa ruuviin 17. Ruuvi 17 on 10 83694 laakeroitu aksiaalisesti ja säteittäiseti suhteessa ylempään ja alempaan pallomaiseen osaan 3 sekä 4, ja on yhteydessä akseliin 18 aksiaalisesti liikutettavan kiilalii-toksen välityksellä. Akseli 18 on tiukasti kiinni säätimen roottorissa, jota tämän jälkeen nimitetään hoikin säätimeksi 19, jonka ulkokotelo on kiinnitetty tiukasti ylemmän pallomaisen osan 3 karan napaan 10.

Hoikin säädin 19 pyörittää akselia 18 ja ruuvia 17 pallo-laitteen suhteen ja vaikuttaa ruuvin 17 kierteiden ja ham-mastangon 14 välityksellä siten, että hammastenko 14 liikkuu ylös ja alas karan akselin 7 suuntaisesti. Kuten aikaisemmin on mainittu, välittyy tämä liike hammasrattaiden 15 kautta holkkeihin 13 siten, että ne liikkuvat eteen ja taakse pitkin omia akseleitaan, joko ulospäin käyttöasentoon (katso kuvio 1) tai sisäänpäin sisään työnnettyyn asentoon (katso kuvio 5). Selvyyden vuoksi on holkit 13, hammasrattaat 15, hammastangot 14 ja ruuvi 17 esitetty kuvioissa 9 ja 10 erillisinä muista rakenneosista.

Mekaaniseen siirtoon voidaan käyttää muita tunnettuja laitteita, kuten esimerkiksi keinuvipuja, niveliä, nivelkampia, ketjuja/ketjupyöriä jne. ilman, että olisi pidetty välttämättömänä kuvata näitä sovellutuksia yksityiskohtaisesti tässä yhteydessä.

Keksinnön mukaisessa venttiilirakenteessa on useita edullisia ominaisuuksia, joita kuvataan lähemmin jäljempänä.

Kuviot 1-3 esittävät venttiilin avoimessa asennossa ja normaalissa käytössä. Holkit 13 ovat silloin uloimmassa asennossa, käyttöasennossa, ja antavat tiivisteiden 23 avulla vuotamattoman yhteyden alemman pallomaisen osan 4 ja venttiilipesän 1 aukkojen välille.

11 83694

Holkit auttavat siten muodostamaan katkeamattoman, tiiviin virtauskanavan venttiilin läpi, jolloin putkijohdossa vir-taava aine on täysin eristetty venttiilin muista tiloista, joissa venttiilin elintärkeät liikkuvat osat sijaitsevat. Venttiilin päätiiviste 15, tiivisteiden istukat 24, laakerit, säätimet jne. on siten suojattu tehokkaasti putkijohdossa virtaavan aineen vahingolliselta vaikutukselta. Keksinnön tämä ominaisuus tekee muun muassa mahdolliseksi täyttää venttiilin virtauskanavan ulkopuoliset muut tilat sopivalla voitelevalla/säilyttävällä aineella, joka auttaa edelleen parantamaan venttiilin elintärkeiden osien ympäristöä ja siten varmistamaan venttiilin parhaan mahdollisen toiminnan.

Keksinnössä on vielä lisäksi se edullinen ominaisuus, että joukko venttiilin elintärkeitä osia voidaan purkaa/vaihtaa venttiilin ollessa normaalikäytössä, so. tarvitsematta sulkea sitä putkijohtoa, johon venttiili on liitetty, tai vaikuttaa siihen siten, ettei synny minkäänlaista vuotoa putki järjestelmän sisään tai sieltä ulos. Tämä saavutetaan edellä mainitun pallojärjestelmän avulla, joka koostuu ylemmästä pallomaisesta osasta 3, joka on liitetty irrotettavasta alempaan pallomaiseen osaan 4. Ylempi pallomainen osa 3 voidaan nostaa ylös yhdessä venttiilipesän kannen 2, kuvun 20 ja säätimien 9, 19 kanssa karan akselin 7 suuntaisesti. Tämä purkamismahdollisuus on esitetty kuvioissa 10 ja 11, joista käy selvästi ilmi, että alempi pallomainen osa 4 ja holkit 13, hammastangot 14, hammasrattaat 15 ja ruuvi 17 jäävät paikoilleen käyttöasentoon, ja ne muodostavat katkeamattoman, tiiviin virtauskanavan venttiilipesän 1 läpi. Ruuvin 17 edellytetään olevan itselukkiutuva kiertymistä vastaan, kun sitä kuormitetaan aksiaalisesti, ja se on siinä asennossa kiinnitetty aksiaalisessa suunnassa pidätinruuvilla 21 siten, että hammasratasmekanismi 14, 15 voi vastustaa mahdollisia aksiaalisia voimia, jotka johtuvat sisäisestä paineesta siinä putkijohdossa, johon venttiili on liitetty. Holkit 13 on siten tehokkaasti var- 12 83694 alistettu mahdollista siirtymistä ja siitä seuraavaa vuotamista vastaan edellä mainitun purkamisen aikana.

Sisäisen paineen holkkeihin 13 aikaansaamaa aksiaalista voimaa voidaan vähentää tai poistaa se muotoilemalla holkit 13 porrasmaisiksi, asia, joka kokonaan tai osittain tasoittaa aksiaalisesti esiintyvät painevoimat. Kuvio 1 esittää hoikin muodon, joka tasoittaa painevoimat täysin.

Edellä mainitun purkamisen yhteydessä tulevat venttiilin päätiivisteet luoksepäästäviksi tarkastusta tai vaihtoa varten. Sopivien apuvälineiden avulla voidaan vielä edelleen tarkistaa ja mahdollisesti puhdistaa venttiilipesän istukat 24.

Seuraavaksi selvitetään lyhyesti venttiilin toimintatapa sitä suljettaessa. Avoin asento (kuvio 1) lähtökohtana tapahtuu seuraavaa: Käytetään holkkisäädintä 19 siten, että holkit painuvat sisään siten, kuin aikaisemmin on selvitetty. Holkit painetaan alemman pallomaisen osan 4 sisään siten, että ne irtoavat venttiilipesän istukoista 24 pallo-laitteen kääntämistä varten. Tämä tilanne on esitetty kuviossa 5. Tämän jälkeen käytetään pallosäädintä 8, joka kääntää palloa 90 astetta siten, että venttiilin sulkemista varten olevat päätiivisteet 25 asettuvat istukoitaan 24 vasten venttiilipesässä 1. Tämä tilanne on esitetty kuvioissa 7-9.

Venttiiliä avattaessa tapahtuu edellisessä kappaleessa selostettu tapahtuma päinvastaisessa järjestyksessä.

Se keksinnön rakennemuoto, jota edellä on nimitetty hydraulisesti käytettäväksi, eroaa mekaanisesti käytettävästä vaihtoehdosta vain sen tavan perusteella, jolla holkkeja 13 käytetään. Hydraulisesti käytettävää vaihtoehtoa kuvataan lähemmin kuvioihin 12-19 viitaten. Näissä kuvioissa on pallosäädin 8 ja kansikupu jätetty huomioon ottamatta.

13 83694

Hoikkien 13 liikuttelumekanismi on kokonaan poistettu siten, että holkit 13 on muotoiltu rengasmänniksi, jotka kumpikin ovat tunnetulla tavalla työnnettävissä eteen ja taakse pitkin omaa akseliaan nestepaineen, esimerkiksi paineistetun öljyn vaikutuksella. Tämä nestepaine johdetaan porauksien 26 ja 27 läpi vastaavasti ylemmässä pallomaisessa osassa 3 ja alemmassa pallomaisessa osassa 4 hoikin 13 muodostaman rengasmännän molemmille puolille. Holkki 13 muodostaa siten osan suoraan toimivasta mäntäsäätimestä, jota voidaan pitää vastaavana kappaleena mekaanisesti käytetyn venttiilivaihtoehdon holkinsäätimelle 19.

Purettaessa hydraulisesti käytettävää vaihtoehtoa käyttö-asennossa (kuvio 19) varmistetaan holkit 13 odottamatonta aksiaalista siirtymistä vastaan, joka voi aiheutua putki-johdossa virtaavan aineen painevoimista, siten että poraukset tai öljyjohdot 26 ja 27 on varustettu sulkuventtiileillä 22, jotka on sovitettu sulkeutumaan automaattisesti, kun ylempi pallomainen osa 3 nostetaan ylös. Sisään suljetut öljymäärät estävät siten hoikkia 13 liikkumasta.

Muutoin ovat kaikki käyttötoiminnat, kuten toisiaan seuraa-vat avaamis- ja sulkemisjaksot, purkaminen, tarkastus, korjausmahdollisuudet jne. samanveroisia kummallakin keksinnön päävaihtoehdolla, ja hydraulisesti käytettävä venttiili-vaihtoehto osoittaa sen vuoksi samat edulliset ominaisuudet, joita on kuvattu aikaisemmin mekaanisesti käytettävän vaihtoehdon yhteydessä.

Claims (8)

1. Venttiili, joka on tarkoitettu vedenalaisiin putkijoh-tojärjestelmiin, jotka kuljettavat virtaavaa ainetta ja käsittävät rungon, rungon sisäpuolisen, kierrettävän sul-kuelimen, jossa on osan läpi menevä poraus, sekä elimet kierrettävän sulkuelimen kiertämiseksi avoimen asennon, jossa poraus on samassa linjassa putkijohdon kanssa, ja suljetun asennon, jossa poraus on sivussa mainitusta linjasta, välillä, tunnettu siitä, että sulkuelimeen (3) kuuluu ylempi pallomainen osa (3) ja alempi pallomainen osa (4), joista ylempi pallomainen osa (3) käsittää venttiilin pää-tiivisteet (25) ja alempi pallomainen osa (4) käsittää kaksi hoikkia (13), jotka muodostavat osan sulkuelimessä olevasta porauksesta ja jotka ovat siirrettävissä aksiaalisesti toiminta-aseman ja syrjäänvedetyn aseman välillä siten, että ne toiminta-asemassa yhdessä venttiilin rungon kanssa muodostavat rungon läpi kulkevan jatkuvan kanavan ja estävät sulkuelimen kiertymisen ja syrjäänvedetyssä asemassa ovat erillään venttiilin rungosta ja sallivat sulkuelimen kiertymisen avoimen ja suljetun asennon välillä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että ylemmässä pallomaisessa osassa (3) on kara, joka on asennettu venttiilirungon kanteen (2), ja että ylempi pallomainen osa (3) on liitetty alempaan pallomaiseen osaan (4) sylinterimäisen säätöelimen (5) ja pääasiassa karan akselin (7) suuntaisten ohjauspintojen (6) välityksellä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että alemman pallomaisen osan (4) holkit (13) ovat liikuteltavissa aksiaalisesti liikuteltavalla hammas-tangolla (14), joka on kytkettynä hammaspyöriin (15), jotka on laakeroitu alempaan pallomaiseen osaan (4), joka taas on kytkettynä hammastankoon (16) kussakin hoikissa (13) niiden liikuttelemiseksi edestakaisin hoikkien akseleiden suuntaisesti.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen venttiili, tunnettu is 83694 siitä, että hammastangon (14) pää on liitettynä kierteillä ruuviin (17), joka on liitetty hoikin säätimessä (19) olevaan roottoriin siten, että säätimen (19) ja ruuvin (17) kiertäminen aikaansaa hammastangon (14) aksiaalisen liikkeen.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen venttiili, tunnettu siitä, että holkit (13) ovat suippenevia siten, että aikaansaadaan aksiaalisten puristusvoimien ainakin osittainen tasoittuminen.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että kukin holkki (13) on muotoiltu rengasmännäk-si, joka on liikuteltavissa edestakaisin omalla akselillaan nestepaineella, joka johdetaan johtojen (26, 27) kautta ylempään pallomaiseen osaan (3) ja alempaan pallomaiseen osaan (4).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että johdot (26, 27) on varustettu sulkuventtiileillä (22), jotka on järjestetty sulkeutumaan automaattisesti, kun ylempi pallomainen osa (3) nostetaan ylös, millä estetään — hoikkien (13) tahattomat aksiaaliset siirtymiset paikoil taan .

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen venttiili, tunnettu siitä, että venttiilissä on pallosäädin (8) sulkuelimen kiertämistä varten. 1 Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen venttiili, tunnettu siitä, että venttiilin ollessa avoimessa asennossa hoikkien (13) muodostama jatkuva virtauskanava muodostaa venttiilin muille osille suojan virtaavan aineen aiheuttamaa syöpymistä ja muita vahingollisia vaikutuksia vastaan ja mahdollistaa sen, että venttiilin olennaisiin osiin päästään käsiksi häiritsemättä venttiilin läpi samanaikaisesti kulkevaa virtausta. 16 83694