FI90375B - Kartiokiilaliitos pyörivän venttiilin varren liittämiseksi venttiililautaseen - Google Patents

Description

90375

Kartiokiilaliitos pyörivän venttiilin varren liittämiseksi venttiililautaseen Tämä keksintö koskee juoksevien aineiden venttii-5 lejä ja erityisesti parannettua liitosta käyttävän ja käytetyn osan, kuten venttiilin sulkuosan ja varren, välillä.

Juoksevien aineiden venttiilejä käytetään paljon putkijohdoissa erilaisten juoksevien aineiden virtauksen säätämiseksi pyörittämällä käyttävää osaa, kuten venttii-10 Iin vartta, joka on liitetty liitoksella käytettyyn osaan, kuten venttiilin sulkuosaan. Koottaessa nykyisin käytössä oleva venttiilin liitos asetetaan venttiilin varsi venttiilin sulkuosaan ja reikiä porataan sulkuosan läpi ja varteen. Kartiokalvain asetetaan sitten reikiin kartiomai-15 sen reiän tekemiseksi, joka ulottuu venttiilin sulkuosasta varteen.

Sitten asetetaan kartiomaiset tapit, joiden poik-kileikkausmuoto on kartio-sylinterimäinen ja kartion muotoinen, venttiilin sulkuosaan ja kiilataan varren ja sul-. 20 kuosan väliseen kartioreikäliitokseen. Kahta tai useampia .. tappeja käytetään ja tappien kartiomuoto ja pituus on va littava niin, että ne sopivat yhteen kartiokalvaimella tehdyn kartioreiän kanssa. Kahden tai useamman kartiotapin yhteensovitus määrätyn kartioreiän kanssa, joka on tehty 25 kartiokalvaimella, johtaa aikaa vaativaan asennukseen. Esim. jos kartiokalvainta käyttävä henkilö asettaisi työkalun vain lyhyen matkan porattuun reikään, olisi kartio-muoto kapeampi ja erilainen kuin jos kalvain asetetaan syvemmälle reikään. Siksi on kartiotapit sovitettava huolel-• 30 lisesti kyseisen kartioasetuksen mukaan kartiokalvaimen sisäänpanosyvyyden avulla. Kartiokalvaimen muodostamien kartioreikien tuloksena on kaksi yhteensovitettua osaa, so. sulkuosa ja varsi. Jos liitos lisäksi vaurioituu ja sitä on korjattava, on suoritettava kahden tai useamman 35 kartiotapin, jotka on kiilattava kyseiseen kartiomaiseen 2 90375 reikään, aikaa vievä yhteensovitus samoin kuin venttiilin alkukokoonpanossa.

Esimerkki aikaisemmin tunnetuista juoksevien aineiden venttiileistä kuvataan julkaisuissa US-4 057 217 ja 5 EP-101 053. US-4 057 217 liittyy kuristuspeltiventtiilei- hin, jotka käsittävät koteloon kierrettävällä tavalla asennetun karan, karaan kiinnitetyn ympyrän muotoisen kiekon, joka rajaa ainakin yhden kiilauran, sekä kiilan, jossa on tasoitettu pinta, joka on oleellisesti samansuuntai-10 nen uran akseliviivan kanssa.

EP-101 053 esittää pyörivän venttiilin, jossa vent-tiilikara ja venttiililautanen sisältävät liitoksen, joka saadaan aikaan viemällä karaa venttiililautasessa olevaan kanavaan.

15 Täten on suotavaa kehittää juoksevan aineen vent tiili, jossa on parannettu liitos, joka voidaan koota helpommin merkittävästi lyhyemmässä ajassa ja harvemmilla kriittisillä osilla kuin tunnetut liitokset.

Lisäksi on suotavaa kehittää venttiilin sulkuosan 20 ja varren yhteinen liitäntä, jossa liitoksen komponentit ovat kokonaan vaihdettavissa, jolloin ei tarvita etukäteen yhteensovitettuja liitososasarjoja, jotka vaativat eri-koissovituksen kokoonpanon yhteydessä. Tämä saavutetaan patenttivaatimuksen 1 mukaisella järjestelyllä.

25 Tämän keksinnön periaatteiden mukaisesti on kehi tetty juoksevan aineen venttiili, jossa on parannettu yhteinen liitäntä käyttävälle osalle ja käytetylle osalle, kuten pyörivälle venttiilin varrelle ja venttiilin sulku-osalle. Kartiokiilassa on litteä pinta toisella puolella, . . 30 joka pinta on kartiomainen pienellä kulmalla suhteessa kiilan vastakkaiseen pintaan.Venttiilin varressa on ura, jossa on tasainen pinta. Täten kiilalla ja varren uralla on toisiaan täydentävät pinnat.

Venttiilin sulkuosa sisältää ensimmäisen kanavan 35 venttiilin varrelle ja toisen kanavan, joka on poikittain li 3 90375 suhteessa ensimmäiseen kanavaan ja on yhteydessä sen kanssa, niin että sen sisälle voidaan asettaa kartiokiila. Kartiokiila asetetaan toiseen kanavaan niin, että kartio-kiilan tasainen pinta on kosketuksessa varren uran täyden-5 tävän, tasaisen pinnan kanssa. Yhteisen liitännän osien kesken saadaan aikaan välisovite.

Parhaana pidetään, että kartiokiila on suunnilleen puolipyöreä metalliainekappale, jossa on 2-8° kartio kiilan tasaisen pinnan ja kiilan vastakkaisen pinnan välillä.

10 Lisäksi pidetään parhaana, että kiilan pituuden keskipisteen kohdalla kiila on suunnilleen puolipyöreä, so. sillä on puoliympyrän muotoinen poikkileikkaus keskikohdassa. Täten kiilan pituuden keskikohdassa välimatka kartiokiilan tasaisen pinnan ja kartiokiilan vastakkaisen pinnan välil- 15 lä on noin puolet kiilan halkaisijasta, niin että kosketuspinnat ovat olennaisesti yhtä suuret kartiokiilan, toisen kanavan ja varren välillä keskiviivan molemmin puolin.

Keksinnön parannettua yhteistä liitäntää voidaan myös käyttää suoraviivaisesti liikkuvassa kytkentälait- 20 teessä, kuten tulpan ja varren välisessä liitännässä, tai varren liitännän toimielimenä.

Keksinnön ominaisuudet, joita pidetään uusina, esitellään lähemmin oheisissa patenttivaatimuksissa. Keksinnön ymmärtämistä helpottaa seuraava kuvaus, joka liittyy ·'· 25 oheisiin piirustuksiin, joissa samat viitenumerot osoittavat samanlaisia osia useissa kuvioissa ja joissa: kuvio 1 esittää perspektiivikuvantoa kootusta venttiilin varresta ja venttiilin sulkuosasta juoksevan aineen venttiilissä; 30 kuvio 2 esittää perspektiivikuvantoa osiinsa hajoi- tettuina kuvion näyttämän kokonaisuuden venttiilin sulku-osasta, venttiilin varresta ja kartiokiilaliitoksesta; kuvio 3 esittää läpileikkauskuvantoa pitkin kuvion 1 viivaa 3-3; ja 35 kuvio 4 esittää läpileikkauskuvantoa pitkin kuvion 90375 3 viivaa 4-4.

Viitaten piirustuksiin nämä näyttävät venttiilin sulkuosan 10, venttiilin varren 12 ja yhteisen liitoksen 14 juoksevan aineen venttiiliä varten. Ohjain 16 ulottuu 5 sulkuosan yläpäästä ja siihen on tehty ensimmäinen kanava 18, joka vastaanottaa varren pään 20, ja toinen kanava 22, joka on tehty poikittain suhteessa kanavaan 18 siirrettynä sivulle kanavan 18 keskiviivasta. Kanava 22 on yhteydessä kanavan 18 kanssa. Varren päätä 23 käytetään normaalisti 10 pyörivästi vaihdelaatikoiden, käsipyörien tai konekäyt-töisten laitteiden välityksellä juoksevan aineen venttiilin sopivan ohjauksen aikaansaamiseksi.

On selvää, että vaikka po. keksintö esitellään ku-ristusventtiilin lautastyyppisen sulkuosan yhteydessä, 15 voidaan keksinnön kanssa myös käyttää muunlaisia sulku-osia. Keksintö on esim. hyödyllinen sellaisten juoksevan aineen venttiilien kanssa, jotka ohjaavat nesteen tai kaasun virtausta putkijohdoissa, sekä muunlaisissa juoksevan aineen ohjausjärjestelmissä. Näytetyn, kuristustyyppisen . : 20 venttiilin lisäksi keksintöä voi myös käyttää muiden juoksevan aineen venttiilin sulkuosien kanssa, kuten tulpan tai kuulan kanssa.

Kartiokiila 24, joka on tehty lieriömäisestä aineesta, leikataan pituussuunnassa tasaisen pinnan 26 muo-25 dostamiseksi, joka ulottuu kiilan pään 28 ja kiilan pään 30 välillä pienellä kartiokulmalla T sekä tasaisen pinnan 26 ja kiilan 24 vastakkaisen sivun välillä. Kiila 24 on mieluiten suunnilleen puolipyöreä metalliainekappale 2-8° kartiokulmalla T tasaisen sivun 26 ja kiilan vastakkaisen 30 sivun välillä.

Varressa 12 on ura 32, johon on tehty tasainen pinta 34, joka on tarkoitettu olemaan kosketuksessa kiilan tasaisen pinnan 26 kanssa. Kuten kuviosta 3 voi nähdä, on toinen kanava 22 ohjaimessa 16 siirretty sivulle ohjaimen 35 ensimmäisestä kanavasta 18. Joten kun varren pää asetetaan 5 90375 ensimmäiseen kanavaan 18 ura 32 samalla linjalla toisen kanavan 22 kanssa, voidaan kanavaan 22 pantu tappi 24 kiilata varren tasaisen pinnan 34 ja kanavan 22 sisäseinäpin-nan 36 väliin. Kiilan 24 pienempi kartiomuoto saa aikaan 5 välisovitteen varren ja ohjaimen kesken. Kiila asetetaan lopulliseen asentoonsa käyttäen tasapäistä talttaa ja vasaraa ja se lyödään lopulliseen asentoonsa useilla kovilla iskuilla kiilan päätä 30 vasten. Jos halutaan pysyvämpi pito, voidaan tapin pää 30 kiinnehitsata kiinni sulku-10 osaan. Kiila ja liitos voidaan tehdä riittävän isokokoisiksi vääntökuormitusten tekemiseksi, joita esiintyy varren pyöriessä, ja sulkuosan 10, kiilan 24 ja varren 12 edellyttämän käyttöiän saavuttamiseksi venttiilille. Aikaisemmissa, kartiotappeja käyttävissä venttiileissä tämä 15 voitiin saada aikaan vain käyttämällä useampia kartiotappeja, mikä huomattavasti pidensi venttiilin jo ennestään paljon aikaa vaativaa kokoonpanoa.

Parhaana pidetään, että kosketuspinta-ala yhteisessä liitoksessa on yhtä suuri varren keskiviivan 38 molem-20 min puolin. Tämä saa aikaan hyvin luotettavan liitoksen .. mahdollisimman pienellä hukkaliikkeellä venttiilin varren ja venttiilin sulkuosan välillä, kun venttiili joutuu alttiiksi varren tyyppisille kiertoliikkeille, joita tarvitaan venttiilin sulkuosan 10 avaamiseksi ja sulkemiseksi.

. 25 Kiilan kartiokulma T ja kiilan pituus sen päiden 28, 30 välillä ovat sellaiset, että kiilan keskipisteessä 40 on kiila puolipyöreä, so. sillä on puoliympyrän muotoinen poikkileikkaus keskikohdassaan. T.s. suoraviivainen välimatka vertailupisteiden A ja B välillä kartiomaisella kii-30 lalla (ks. kuviosta 3) on tehty vastaamaan kiilatapin lieriömäisen aineen poikkileikkauksen puolta halkaisijaa. Joten kun kiila asetetaan kanavaan 22 ja kiilataan väli-sovi teasentoon, tulevat vertailupisteet A ja B sekä kiilan keskipiste 40 samalle linjalle varren keskiviivan 38 kans-35 sa, niin että kosketuspinnat ovat olennaisesti yhtä suuret 9 0 3 75 liitoksen osissa varren keskiviivan molemmin puolin.

Kuten voi nähdä parhaiten kuviosta 3, kapenee kanava 22 ohjaimessa 16 huomattavasti ohjaimen toisessa päässä 42 kapeammaksi kanavaksi 44. Tämä toimii ohjausvä-5 lineenä laitteen kokoonpanon aikana, niin että varmistetaan, että kartiokiila on aina pantu ja asennettu kanavan 22 samaan puoleen. Täten varsi ohjautuu aina oikein toimielimen vastaanottamiseksi.

Esillä oleva keksintö mahdollistaa yhden kartiokii-10 lakoon käytön jokaista varsikokoa varten. Edellä mainittujen etujen lisäksi tunnettuun tekniikkaan verrattuna on siis keksinnön ansiosta mahdollista varastoida vain venttiilin osia eikä täydellisiä, yhteensovitettuja laitteita. Lisäksi voidaan venttiilin vaurioituneet osat vaihtaa hel-15 posti sen sijaan, että olisi sovitettava yhteen useat osat kuten aikaisemmin.

On selvää, että kiilan, varren uran ja kanavien muita muotoja voisi käyttää edellyttäen, että vastaavat pinnat täydentävät toisiaan.

20 Sen sijaan, että kiila 24 tehdään lieriömäisestä aineesta, se voitaisiin tehdä suorakulmaisesta aineesta samanlaisella, kartiomaisella, tasaisella pinnalla. Tällöin kanava 22 olisi sovitettu yhteen kiilan suorakulmaisen poikkileikkauksen kanssa. Lisäksi kiilan voisi tehdä ' 25 päinvastoin kuin olemassa oleva kiila, niin että se on tasainen sulkuosan puolella ja pyöreä vartta vasten. Lisäksi tässä kuvattua parannettua liitosta voisi käyttää venttiilin varren ja tätä käyttävän viputoimielimen välissä.

30 Edeltävä yksityiskohtainen kuvaus on annettu vain ymmärtämisen helpottamiseksi eikä tarpeettomien rajoitusten tekemiseksi, koska muunnokset ovat ilmeisiä alan asiantuntijoille.

l!

Claims (7)

7. f' ^ 7 5

1. Juoksevien aineiden venttiilissä, joka sisältää käyttävän elementin (12) ja käytetyn elementin (10), toi-5 sessa (10) näistä elementeistä olevan ensimmäisen kanavan (18), joka on sovitettu vastaanottamaan toinen näistä elementeistä (12), mainitussa käyttävässä elementissä olevan uran (32), joka on sijoitettu siten, että se on ensimmäisessä kanavassa käyttävän elementin tuomiseksi sisään en-10 simmäiseen kanavaan, käytetyssä elementissä olevan toisen kanavan (22), joka on yhteydessä ensimmäisen kanavan kanssa, jolloin mainittu toinen kanava on järjestetty linjaan mainitun käyttävässä elementissä olevan uran kanssa, ja kiilan (24), joka on tarkoitettu vietäväksi sisään toiseen 15 kanavaan ja tarttumaan mainittuun uraan, parannettu liitäntä käyttävän elementin ja käytetyn välillä, tunnettu siitä, että mainitulla uralla (32) on urapinta (34) käyttävässä elementissä; 2. mainitulla kiilalla (24) on kiilapuolella kiilapin- ta (26), joka on muodostettu kartiokulmalla suhteessa vastakkaiseen kiilapintaan, joka kiilapinta on urapinnan komplementti ja joka voi tulla tartuntakosketukseen käyttävässä elementissä olevan urapinnan kanssa käyttävän ele-- 25 mentin ja käytetyn elementin välisessä välisovituksessa, ja jossa kiilan pituuden keskikohdassa kiilaan on muodostettu puoliympyrän muotoinen poikkileikkaus, ja mainitussa käyttävässä elementissä oleva ura (32), joka on muodostettu siten, että mainitun urapinnan (34) ja 30 toisessa kanavassa (22) olevan vastakkaisen sisäpinnan välissä on välimatka (A-B), on oleellisesti sama kuin mainitun kiilan puoliympyrän muotoisen poikkileikkauksen säde, niin että käyttävän elementin keskiviivan (38) molemmin puolin muodostuu oleellisesti samanlaiset pintakosketukset 35 kiilan ja käyttävän elementin välille sekä kiilan ja käy- 8 90375 tetyn elementin toisen kanavan (22) välille.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen juoksevien aineiden venttiili, tunnettu siitä, että mainittu käytetty elementti on venttiilin sulkuelementti (10) ja mai- 5 nittu käyttävä elementti on akseli (12), joka on kytketty sulkuelementtiin ja joka voi pyöriä sulkuelementin pyörittämiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen juoksevien aineiden venttiili, tunnettu siitä, että mainittu toi- 10 nen kanava (22) on siirretty sivulle ensimmäisestä kanavasta (18),

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen juoksevien aineiden venttiili, tunnettu siitä, että mainittu kii-lapinta (26) ja mainittu komplementtinen urapinta (34) 15 ovat molemmat tasaisia pintoja.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen juoksevien aineiden venttiili, tunnettu siitä, että mainittu kar-tiokulma on noin 2-8° kiilan kartiomaisella puolella.

6. Patenttivaatimuksen 2, 3 tai 5 mukainen juokse- 20 vien aineiden venttiili, tunnettu siitä, että venttiilin sulkuelementtiin (10) on muodostettu napa (16) ja että mainittu ensimmäinen kanava (18) ja mainittu toinen kanava (22) on sijoitettu napaan, jolloin mainittu kiila, akseli ja napa muodostavat liitoksen välisovituk-- 25 sen.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen juoksevien aineiden venttiili, tunnettu siitä, että mainittu kiila on muodostettu lieriömäisestä kappaleesta. Il 9 90375