FI92750B - Palloventtiili sekä toimielin venttiilien ja muiden sellaisten käyttämistä varten - Google Patents

Description

92750

Palloventtiili sekä toimielin venttiilien ja muiden sellaisten käyttämistä varten

Norjalaisessa patenttihakemuksessa, julkaisu n: o 5 159,553, on selitetty palloventtiili ja siihen liittyvä toimielin, jotka on erityisesti tarkoitettu käytettäväksi kaasua ja/tai öljyä kuljettavissa putkijohtojärjestelmissä suurissa meren syvyyksissä.

Tunnetussa palloventtiilissä on palloelin, joka on 10 varustettu kahdella akselin suunnassa siirrettävissä olevalla luistilla, jotka on venttiilin auki-asennossa sovitettu siirrettäväksi ulospäin ympäröivässä vettiilinrun-gossa olevia, niihin tiiviisti liittyviä tukipintoja vasten venttiilin läpi kulkevan virtaustien muodostamiseksi. 15 Tämä käsittää lisäksi onton käyttöakselin palloelimen auki- ja kiinni-asentojen välisen kiertoliikkeen suorittamiseksi sekä onton käyttöakselin läpi menevän käyttökaran, joka on sovitettu aikaansaamaan akselin suuntainen luistien siirto.

20 Tunnetussa venttiilissä palloelin on jaettu kahteen pallo-osaan, jotka on liitetty toisiinsa siten, että ne ovat irroitettavissa. Venttiilin ohjaamiseksi sen auki-ja kiinni-asentojen välillä patenttijulkaisu n:o 159,553 selittää hydraulisen ratkaisun sekä mekaanisen ratkai-25 sun, joista viimeksi mainittu perustuu suhteellisen mutkikkaaseen vaihde- ja hammastankosovitelmaan.

Esillä oleva keksintö on suunnattu edellä mainitun tunnetun palloventtiilin jatkokehittelyyn pyrkien erityisesti yksinkertaistettuun rakenteeseen, joka voi olla 30 pienemmissä venttiileissä kiinnostavampi kuin ne, jotka edellä mainitussa julkaistussa hakemuksessa ovat ensisijaisen kiinnostavia. Esillä oleva keksintö voi siten olla kiinnostavampi vedenpäällisissä installaatioissa kuin vedenalaisissa installaatiossa. Esillä olevan keksinnön 2 92750 yhteydessä ei ole mitään tarvetta sille, että palloelin pitäisi jakaa kahteen osaan purkamisen helpottamiseksi, kuten ennestään tunnetussa rakenteessa, johon edellä on viitattu.

5 Tässä tarkasteltua tyyppiä olevat venttiilit tar vitsevat toimielimen yksinkertaista, tarkkaa ja luotettavaa toimintaa varten, jotta niiden toiminta voisi olla tyydyttävä. Tämä keksintö käsittää siksi myös toimielimen tätä tarkoitusta varten, mutta tämä toimielin ei ole vält-10 tämättä rajoitettu käytettäväksi vain tässä erityisessä palloventtiilissä, koska myös muut käyttötavat voivat olla mahdollisia.

Kuten norjalaisen patenttijulkaisun n:o 159,553, mukainen palloventtiilin toimielin, esillä olevan 15 keksinnön toimielin käsittää jättöpuolen onton käyttöak-selin ja käyttökaran, joka kulkee onton käyttöakselin läpi, jolloin tulee mahdolliseksi kaksi eri käyttöliikettä vastaavasti käyttöakselia ja käyttökaraa kiertämällä.

Lyhyesti sanoen tämän keksinnön palloventtiili muo-20 dostaa erityisen yksinkertaisen ja edullisen mekanismin, joka aikaansaa luistien siirtoliikkeen palloelimessä samalla kun tämän keksinnön mukainen toimielinnäkökohta käsittää erityisen lukitusjärjestelmän, joka on erityisesti, mutta ei yksinomaisesti, kiinnostava palloventtiilin 25 yhteydessä.

Tarkemmat esitykset sekä tämän keksinnön mukaisesta palloventtiilistä että toimielimestä, mukaanlukien niiden uudet piirteet ja erityispiirteet, ilmenevät patenttivaatimuksista.

30 Tässä selitetyt rakenteet pystyvät aikaansaamaan arvokkaita vaikutuksia venttiilijärjestelmien yksinkertaistamiseksi esimerkiksi öljyyn liittyvässä teollisuudessa, öljynporauslautoissa ja muissa sellaisissa. Samalla kun suhteellisen yksinkertaiset rakenteet johtavat kustan- li 3 92750 nussäästöihin, ne myös myötävaikuttavat sekä maalla että merellä käytettävien öljyinstallaatioiden turvallisuuteen.

Tässä selitettyjen rakenteiden eräs erityinen hyvä 5 puoli on se, että palloventtiilin avaaminen ja sulkeminen voi tapahtua vain käyttävän akselin yksinkertaisen kiertoliikkeen avulla, joka aikaansaadaan esimerkiksi käsipyörää kääntämällä.

Seuraavassa selityksessä keksintö selitetään lähem-10 min viitaten esimerkkinä olevaan suoritusmuotoon, joka on esitetty piirustuksissa, joissa: kuvio 1 esittää keksinnön mukaisiin rakenteisiin perustuvan palloventtiilin ja siinä olevan toimielimen akselin suuntaisen poikkileikkauksen venttiilin ollessa 15 esitetty auki-asennossaan, kuvio 2 esittää samanlaista poikkileikkausta kuin kuvio 1, mutta venttiili on kiinni-asennossaan, kuvio 3 esittää virtaustien akselin suunnassa ja kuvion 1 leikkauksen suhteen kohtisuoraa poikkileikkausta, 20 ts. poikkileikkausta joka on suorassa kulmassa palloelimen kiertoakseliin nähden, ja siinä palloelin on auki-asennossaan, kuvio 4A esittää venttiilin toimielimen hieman suurennetussa mittakaavassa ja poikkileikkauskuvantona, 25 kuten kuviossa 1, kuvio 4B esittää kuvion 4A toimielimen ylhäältä päin nähtynä ja osittaisena, kuviot 4C ja 4D esittävät kaaviollisesti yhdessä toimivia epäkeskoelimiä, jotka siirtävät kuvioiden 1—3 30 mukaiseen venttiiliin sisältyviä kahta luistia, kuvio 5A ja 5B esittävät toimielimen vastaavasti ylhäältä päin katsottuna ja osittaisena poikkileikkauksena, jotka vastaavat venttiilin auki-asentoa, 4 92750 kuviot 6A ja 6b esittävät kuvioita 5A ja 5B vastaavalla tavalla toimilaitteen venttiilin auki-asentoa vastaavassa asennossa, mutta luistien ollessa vedettynä takaisin palloelimeen niiden palloventtiilin rungossa 5 olevilta tukipinnoilta, kuviot 7A ja 7B esittävät vastaavalla tavalla tilannetta, jossa palloelimen kierto auki-asennosta kiin-ni-asentoon on juuri aloitettu, ja kuviot 8A ja 8B esittävät vastaavalla tavalla 10 toimielimen täysin suljettua venttiiliä vastaavassa asennossa.

Kuvioissa 1—3 esitetyssä palloventtiilissä on venttiilinrunko 76, joka laippojen, kuten esimerkiksi 80:llä esitettyjen, avulla voidaan liittää putkijohtojär-15 jestelmään. Venttilinrungossa olevassa palloelimessä on kaksi pääosaa 83 ja 85, jotka voidaan liittää yhteen samalla tavoin kuin norjalaisessa hakemusjulkaisussa, johon edellä on viitattu, selitetyn palloelimen vastaavat pääosat. Kuten erityisesti kuvioista 2 ja 3 nähdään, 20 ylempi pallo-osa 85 on varustettu lohenpyrstöurilla 96, jotka toimivat yhdessä alemman pallo-osan 83 komplement-tisten osien kanssa. Viimeksi mainittujen osien yhteydessä on esitetty porareiät 90, joiden kautta päästään käsiksi • · « pultteihin 91, joiden tehtävänä on kiinnittää alemman 25 pallo-osan tukilaakeri 81 venttiilinrunkoon 76.

Käyttökaran 69 alapää on laakeroitu renkaan 82 avulla pyöreään levyyn 92 ja kiinnitetty mutterien 93 avulla.

Palloelimen yläpuolella on laakeri 87 ja välirengas 30 86 ylemmässä pallo-osassa 85, joka ulottuu ylöspäin käyt- töakselin muodossa toimielimeen, joka on asennettu itse venttiilin yläosaan, ts. lujatekoiseen kanteen 28, joka on pulteilla kiinnitetty venttiilinrungon ylälaippaan 76. Käyttöakseli 32 on laakeroitu kanteen 28.

5 92750

Venttiilin kiinni-asennossa, kuten kuviossa 2 on esitetty, pallonmuotoinen tiivistyslaatta tai -pinta 97 pallo-osan 85 molemmilla puolilla muodostaa tiivistyksen venttiilin tukipintaa 79 vasten venttilinrungon jommalla-5 kummalla puolilla.

Kuviossa 1 on esitetty kaksi siirrettävissä olevaa luistia 66A ja 66B vastaavasti niiden ulommassa ääriasennossa (luistien ylemmät puoliskot) ja niiden takaisin vedetyssä asennossa (luistien alemmat puoliskot). Nämä 10 luistit liukuvat ulospäin kantavan elimen 74 varassa, joka muodostaa palloelimen sisäosan ja jossa on uuma 75, jotta käyttöakseli 69 voi kulkea venttiilin virtaustien läpi. Kuten erityisesti kuviosta 3 nähdään, tällä uumalla 75 on virtaviivainen muoto, jotta sillä olisi mahdollisim-15 man pieni vaikutus läpivirtaukseen venttiilin ollessa auki. Kuvio 1 myös osoittaa luistit 66A ja 66B niiden ulommassa ääriasennossa, ja ne muodostavat 84:n esittämän tiivistyksen tukipintaa 88 vasten venttiilinrungossa 76. Täydellinen virtaustie on merkitty 73:11a kuviossa 1 ja 20 3, ja toinen puoli virtauspoikkipinnasta uuman 75 tasolla on merkitty 73A:lla kuviossa 2.

Tähän mennessä selitetty palloventtiili vastaa siten laajasti ottaen edellä mainitussa hakemusjulkaisussa ” selitettyä palloventtiiliä lukuunottamatta käyttökaran 69 25 ulottumista alaspäin kohti venttiilinrungon 76 alaosaa.

Nyt selitetään lähemmin se erityinen rakenne, jolla aikaansaadaan luistien 66A ja 66B siirtoliike muuttamalla käyttökaran kiertoliike luistien siirtoliikkeeksi. Käyt-tökaraan 69 on asennettu kaksi pyöreän kiekon muotoista 30 epäkeskoelintä, jotka ovat niin sanottujen yhdyskiekkojen 68A ja 68B muodossa ja jotka ovat luistien molemmin puolin, so. vastaavasti näiden yläpuolella ja alapuolella. Kuten kuvioissa 4C ja 4D on selvemmin esitetty nämä kiekot 68A ja 68B on varustettu urilla yhteistoimintaa varten 6 92750 vastaavasti tappien 67A ja 67B kanssa, kuten kuviossa 1 luistien 66A ja 66B yläosassa ja alaosassa vastaavasti on esitetty. Nämä tapit on sovitettu liukumaan mainituissa urissa kiekkojen 68A ja 68B kiertymisen aikana, ja näillä 5 urilla säteensuuntainen etäisyys karan 69 akselista on muuttuva, ja ne aikaansaavat siten luistien siirtymisen ulospäin tai sisäänpäin akselin suhteen riippuen kiertosuunnasta.

Yhdyskiekossa 68A kuviossa 4C on kaksi kaarevaa 10 uraa 70A ja 70B, jotka ovat kasvavalla etäisyydellä käyt-tökarasta 69. Tarkemmin sanoen nämä urat ovat ympyränkaa-ren muotoisia, ja ympyränkaaren keskipiste sijaitsee sivussa käyttökaran 69 akselilta, nimittäin kohdassa 72, kuten uraan 70A nähden on esitetty. Kuviossa 4C esitetyssä 15 kiertoasennossa luistit 66A ja 66B sijaitsevat ulommassa ääriasennossaan, mikä merkitsee sitä, että tappielementit 67A ja 67Y sijaitsevat urissa 70A ja 70B ulommassa ääriasennossa. Tässä asennossa kaarevuuskeskipiste 72 sijaitsee suoralla, joka on luistien 66A ja 66B akselien 20 kautta kulkevassa tasossa, mihin sisältyy se olennainen etu, että näihin luisteihin akselin suunnassa vaikuttavat voimat eivät pysty aikaansaamaan mitään momenttia, joka voisi kääntää kiekon 68A pois kuviossa 4C esitetystä ‘ asennosta.

25 Kun toimielin kiertää käyttöakselia 69 vastapäivään kuvioissa 4C ja 4D, niin urat 70A ja 70B aiheuttavat luistien vetäytymisliikkeen siten, että nämä päätyvät likimain täysin vetäytyneeseen asentoonsa, kuten kuviossa 4D on esitetty tappielementtien ollessa urissa sisemmässä 30 ääriasennossa. On selvää, että siirtymisliikkeen ulottuvuus vastaa muutosta säteensuuntaisessa etäisyydessä käyttökaran akselilta tappielementin todelliselle radalle kysymyksessä olevissa urissa, ts. urien (käyräviivaiselle) keskiviivalle. Kuten erityisesti kuviossa 4D on esitetty,

II

7 92750 tappi 67A luistissa 66A voidaan varustaa liukukappaleella 71, jossa on kaksi sylinteripintaa, jotka vastaavat uran 70A sisempää ja ulompaa seinämäpintaa.

Edellä esitetystä ilmenee myös, että mainitut kaksi 5 uraa 70A ja 70B yhdyskiekoissa, esimerkiksi yhdyskiekossa 68A, ovat toisiinsa nähden 180° kulmavälillä käyttökaran 69 akselin suhteen. Se tehollinen kiertymiskulma, jonka urat aikaansaavat suhteessa tappielementtien liukuvaan liikkeeseen niissä, on mieluimmin välillä 70° — 80°, ja 10 75° pidetään parhaana kulmana. Tämä kulma-alueen valinta liittyy siihen liikkeen kokonaiskulmaan, jota edullisesti voidaan käyttää venttiilin koko toiminnalle auki-asennosta kiinni-asentoon ja kääntäen. Käytännössä tämän kokonais-kulman alue voi sopivasti olla enintään noin 180°. Tästä 15 kokonaiskulman alueesta 90° käytetään kierrettäessä itse palloelintä sen auki- ja kiinni-asentojen välillä. Tietyssä määrin nämä kulmariippuvuudet liittyvät toimielimen rakenteeseen, jonka toimielimen tulee liikuttaa venttiiliä eri sekvenssien välillä, mukaanlukien selitetty luistien 20 siirtoliike. Se yhdyskiekoissa olevien urien kulma-alue, johon tässä on viitattu, on esitetty 61:llä kuviossa 4D.

Tämä yhdessä toimivien epäkeskoelimien sovitelma, joka on selitetty erityisesti kuvioihin 4C ja 4D viitaten, on yksinkertainen ja luotettava, koska voima kohdistuu 25 balansoidusti kumpaankin luistiin työnnettäessä niitä vastaavasti ulospäin tai vedettäessä niitä takaisinpäin suhteessa palloelimeen, kun tällä on kiinteä paikka auki olevaa venttiiliä vastaavassa asennossa. Epäkeskosovitelma antaa luisteille pelkän siirtoliikkeen siten, että normaa-·. 30 listi ei ole välttämätöntä käyttää erityisiä elimiä var mistamaan, että nämä eivät kierry siirtämisen aikana.

Viittaamme jälleen kuvioon 1, jossa ylemmän pallo-osan 85 yläosaan on kiinnitetty kaksipuolisesta vaikuttava este-elin. Tämä este-elin on pyöreän kiekon 78 muotoinen, 8 92750 ja siinä on aukileikattu sektori siten, että muodostuvat esteet, jotka on sovitettu toimimaan yhdessä kiinteiden este-elementtien 77 kanssa rungon 76 sisällä. Tämä sinänsä tunnettu estesovitelma varmistaa palloelimen tarkan 5 pidätyksen sen suljettua ja avointa venttiiliä vastaavissa kulma-asennoissa. Viimeksi mainitussa asennossa on hyvin tärkeätä, että kulma on tarkasti määrätty, koska luistien 66A ja 66B ollessaan ääriasennossaan ulospäin siirrettynä täytyy koskettaa tukipintojaan 88 (kuvio 3) mahdollisimman 10 tarkasti.

Toimielimen perusosat selitetään nyt ensin viitaten kuvioon 1 ja erityisesti kuvioihin 4A ja 4B. Toimielimeen kohdistettu liikevoima annetaan käyttävän akselin 17 yksinkertaisen kiertämisen avulla, joka akseli voi olla 15 esimerkiksi käsipyörä 16 (joka on osittain esitetty kuviossa 4A). Voidaan tietenkin ajatella monia vaihtoehtoja käyttävän akselin 17 kiertämiseksi, esimerkiksi hydrauli-moottoria tai muuta sellaista. Käyttöliikkeet toimielimestä esimerkiksi palloventtiilin käyttämiseksi edellä seli-20 tetyllä tavalla aikaansaadaan onton käyttöakselin 32 avulla, kuten on jo selitetty, ja ylemmän käyttökaran 12 avulla, joka on kiertyvästi liitetty edellä selitettyyn eli alempaan käyttökaraan 69 kytkimen 95 avulla, joka on esitetty erityisesti kuviossa 2. Tähän kytkimeen liittyen 25 käyttökarassa 69 on ylempi rengas eli kiekko 94. Purettaessa toimielintä ja mahdollisesti ylempää palloelintä 85 venttiilistä, kuten myös norjalaisessa patenttijulkaisussa n:o 159,553, on selitetty, tämä näiden täydellisen käyttökaran kahden osan välillä oleva kytkin 95 30 irrotetaan.

Toimielimen eri mekanismit ovat kotelon 1 sisällä, joka ruuvien 24 avulla tai muulla tavoin on kiinnitetty venttiilin kanteen 28. Tähän kanteen on kiinnitetty myös 11 9 92750 kiinteä ohjaus- eli lukkorengas 2, jolla on tärkeitä tehtäviä toimielimeen sisältyvässä lukitusjärjestelmässä.

Käyttävä akseli 17 on varustettu kieräruuvilla, joka koskettaa kieräpyörää 7, joka vuorostaan on pulteilla 5 kiinnitetty kruunuhammaspyörään eli käyttöpyörään 4, joka on toimielimen keskeinen osa. ll:ssä käyttökara 12 on kiilattu kiinni käyttöpyörään 4 ja sen avulla kieräpyörään 7 siten, että käyttökara 12, käyttöpyörä 4, kieräpyörä 7 ja kieräruuvi eli käyttävä akseli 17 ja sen välityksellä 10 käsipyörä 16 ovat kiertyvästä ja tukevasti liitetyt toisiinsa. Ontto käyttöakseli 32 on kuitenkin sovitettu olemaan vain tiettyjen toimintasekvenssien aikana kierty-- västi liitettynä käyttöpyörään 4.

Kuten edellä on mainittu, käyttöakseli 32 on laake-15 roitu, muun muassa, kanteen 28 laakerin 25 avulla, ja se on yläosastaan varustettu muhvilla 5, joka eri tavoin on sovitettu toimimaan yhdessä käyttöpyörän 4 kanssa. Asen-nusmutterin 15 avulla muhvi 5 on kiinnitetty onttoon käyt-töakseliin 32.

20 Esimerkiksi venttiilin tämän toimielimen avulla tapahtuvaan käyttämiseen sisältyvien sekvenssien näyttämiseksi toimielimen kotelo 1, jossa on päällyskansi 8, on varustettu osoituskiekolla 9, joka on kiinnitetty käyttö-**' karan 12 yläpäähän, jolla käyttökaralla on laakeri 10 25 päällyskannessa 8. Välittömästi laakerin 10 alapuolella kuviossa 4A on esitetty kiristysmutteri 13 käyttöpyörän 4 kiinnittämiseksi käyttökaraan 12.

Kuviossa 4B, joka esittää toimielimen yläosaa yläpuolelta katsottuna osoitinnuolet 29 ja 31 osoitus-30 kiekossa 9 esittävät vastaavasti asianomaisen venttiilin KIINNI-asentoa ja AUKI-asentoa. Näitä osoituksia voidaan tarkkailla suhteessa päällyskannen 8 yläpinnalla olevaan osoitinmerkkiin 26. Osoituskiekossa 9 olevan lisämerkin 30 tehtävänä on näyttää asento, joka vastaa auki olevaa vent- 10 92750 tiiliä luistien ollessa vedettynä takaisin palloelimeen (kuvio 1 luistien alempi puoli sekä kuvio 4). Osoitus-kiekon 9 ja siten käyttökaran 12 kiertosuunta on siis vastapäivään saatettaessa venttiili sen auki-asennosta 5 sen kiinni-asentoon, mikä vastaa yhdyskiekkojen kiertosuuntaa kuvioissa 4C ja 4D. Kuvio 4B esittää myös käyttävän akselin kieräruuvin 17 laakerin 27 käsipyörän ohella.

Kuten edellä on selitetty, on merkityksellistä, että pystytään kiinnittämään palloelimen ja siten onton 10 akselin 32 ja siihen liittyvän muhvin 5 kulma-asento, kun venttiili on auki-asennossaan, samalla kun on mahdollisuus edellä mainittuun luistien siirtämiseen palloelimessä.

Selitettyjen osien kiinnittäminen eli lukitseminen tähän kulma-asentoon tapahtuu kahden rullan 3 muotoisen luki-15 tuselementin avulla, jotka rullat on sijoitettu halkaisijan suunnassa toisiinsa nähden vastakkaisille puolille, kuten esimerkiksi kuviosta 5A nähdään. Nämä rullat 3 sijaitsevat siten, että niiden liikkeitä kehän suunnassa rajoittavat urat 55 (katso kuvio 7A), jotka on muodostettu 20 lukitusrenkaan 2 ylöspäin pistävään sylinterimäiseen osaan, joka on muhvin 5 ympärillä ja ulkopuolella. Tämä muhvi on varustettu urilla 53, jotka levenevät säteen suunnassa ulospäin ja joiden mitat on sovitettu siten, ·· että rullat 3 painautuvat niihin. Tämä painautuminen, 25 joka antaa halutun lukitusvaikutuksen, aikaansaadaan käyttöpyöpyörän 4 alaosan sisäkehälle muodostetun epä-keskisen ohjausradan 33 avulla. Kuten kuviosta 5A nähdään, ohjausepäkesko 33 on tällä sisäkehällä tietyllä kulma-alueella riittävällä etäisyydellä saadakseen edellä maini-: 30 tun lukituksen vaikuttamaan käyttökaran 69 kaiken tarvit tavan kiertoliikkeen aikana suhteessa käyttöakseliin 32 luistien 66A ja 66B viemiseksi niiden täysin takaisinvede-tystä asennosta niiden ulompaan ääriasentoon ja kääntäen. (Kiertosuunta kuvoissa 5A — 8A on päinvastainen kuin 11 11 92750 kiertosuunta kuvioissa 4B — 4C — 4D). Kierrettäessä käyt-töpyörää 4 myötäpäivään kuviossa 5A esitetystä asennosta kuviossa 6A esitettyyn asentoon ohjausepäkesko 33 pitää siten koko ajan rullan 3 muhvin 5 lukitusurassa 53 siten, 5 että aikaansaadaan varma lukitusvaikutus luistien koko siirtoliikkeen aikana. Aivan vastaavasti ja symmetrisesti esitettyyn rullaan 3 nähden halkaisijan suunnassa vastakkaisella puolella sijaitsevaan lukitusrullaan vaikuttaa sama ohjausepäkesko, joka kuviossa 5A on merkitty 33A:lla. 10 Ohjausepäkeskojen 33 ja 33A välissä käyttöpyörän 4 sisäke-hällä on leveämmät syvennykset eli säteen suunnassa laajennetut epäkesko-osat 22 ja 22A, mikä sallii rullien 3 painautumisen irti lukitussuhteestaan muhvin 5 kanssa urissa 53. Juuri tämä tapahtuu kuviossa 6A esitetyssä 15 tilanteessa käyttöpyörän myötäpäivään tapahtuvan kiertämisen jatkuessa, jolloin rulla 3 siirtyy säteen suunnassa ulospäin epäkesko-osaa 22A vasten, joka tällöin alkaa siirtyä rullan 3 kulma-asentoon. Epäkeskopinnan 22A lopussa oleva viisto reuna 44 yhdessä uran 53 (kuvio 5A) reunan 20 viiston asennon kanssa ovat tärkeitä yksityiskohtia rullan 3 siirtämiseksi lukitusasentoonsa ja siitä pois.

Kun haluttu lukitus vapautetaan jatkamalla kiertämistä myötäpäivään kuviossa 6A esitetystä asennosta, niin käyttöpyörässä 4 oleva siirrinelin 6 toimii yhdessä muh-25 viin 5 kiinnitetyn siirrinelementin 43 kanssa siten, että tämä muhvi ja siten ontto käyttöakseli 32 ja koko pal-loelin palloventtiilissä kiertyvät auki-asennosta kiinni-asentoon. Erityisesti siirrinelimessä 6 on kosketuspinta 41, ja siirrinelimessä 43 on vastaava kosketuspinta 42; 30 näiden pintojen on kuviossa 6A esitetty olevan kosketuksessa keskenään.

Tietyn lisäkierron jälkeen kuviossa 7A esitettyyn asentoon nähdään, että lukitusrulla 3 on tullut ulos muhvissa 5 olevasta urastaan 53 siten, että viimeksi 12 92750 mainittu on pystynyt alkamaan mainitun kiertymisenä. Siten kuviossa 7A muhvin 5 kehä eli ulkopinta 54 voi vapaasti kulkea rullan 3 ohi.

Yhteinen kiertoliike jatkuu siirrinelimien 6 ja 43 5 avulla kuviossa 8A esitettyyn pääteasentoon, joka vastaa suljettua venttiiliä, kuten kuviossa 2. Kuten kuviossa 8A on esitetty, tämä venttiilin asento on osoitettu merkeillä 58 ja 59. Siten tässä asennossa venttiili on suljettu ja luistit palloelimessä on vedetty takaisin. Vastaavat 10 merkit kuviossa 7A osoittavat palloelimen kiertoliikkeen alkamisen auki-asennosta kohti kiinni-asentoa, ja luistit on juuri vedetty takaisin. Täydellisyyden vuoksi viitataan vielä kuvioihin 5A ja 6A, joissa merkit 58 ja 59 myös osoittavat käyttökaran 12 ja siten karan 69 suhteellista 15 kulma-asentoa luistien takaisinvedettyyn asentoon siirtymisen alussa ja lopussa vastaavasti.

Edellä selitettyjen siirrinelimien 6 ja 43, joissa on vastaavat estepinnat 41 ja 42, tehtävänä on yksinomaan kiertää käyttöakselia 32 ensimmäisessä suunnassa ensimmäi-20 sestä annetusta kulma-asennosta, joka on esitetty kuviossa 6A, toiseen annettuun kulma-asentoon, joka on esitetty kuviossa 8A. Vastakkaiseen suuntaan kuvion 8A asennosta kuvion 6A asentoon tapahtuvaa kiertämistä varten toimielimessä on toinen siirrinelin, jonka pääelementit ovat epä-25 keskon aktivoima siirrinosa 19 ja vastaava siirrinura 18, joka on muodostettu käyttöpyörän 4 sisä- tai alapinnalle. Muhvissa 5 olevassa kauluksessa 36 on syvennys 35 siir-rinosaa 19 varten siten, että tämä on tukevasti, kiertyvästä liitetty muhviin 5 ja siten käyttöakseliin 32. i 30 Lukitusrenkaan 2 yläosaan on muodostettu epäkesko-ohjaus ohjausepäkeskolla 21, joka kattaa sen osan kiertoliikkeestä, jonka aikana siirrinosa ei saa olla kosketuksessa uran 18 kanssa, ja viisto pinta 37 tässä ohjausepäkeskossa (kuvio 6B) vie siirrinosan 19 uraan 18 olennaisesti saman-

II

13 92750 aikaisesti kuin ensimmäinen siirrinosa ja kosketuspinnat 41 ja 42 alkavat vaikuttaa. Näin ollen toinen siirrinelin sekä siirrinosa 19 ja -ura 18 ovat kosketuksessa olennaisesti koko kiertoliikkeen ajan kuvion 6A asennosta kuvios-5 sa 7A esitetyn asennon kautta kuviossa 8A esitettyyn pää-teasentoon eli venttiilin kiinni-asentoon. Toinen siirrinelin on valmis toimintaansa kierrettäessä käyttöpyörää 4 ja palloelintä vastakkaiseen suuntaan venttiilin kiinni-asennosta venttiilin auki-asentoon. Tämän paluukierron 10 aikana kosketuspinta 62 urassa 18 toimii siirrinosaa 19 vasten, joka vuorostaan muhvin 5 kauluksessa 36 olevan kosketusreunan 64 avulla siirtää kiertoliikkeen käyttö-pyörästä 4 käyttöakseliin 32 ja siten palloelimeen.

Vastakkainen liike venttiilin kiini-asennosta auki-15 asentoon sisältää sekvenssit päinvastaisessa järjestyksessä ja suunnassa kuin mitä edellä on selitetty. Käsipyörän 16 kierron lopussa tämä voidaan sovittaa menemään mekaanista estettä vasten sillä hetkellä, jolloin luistit ovat täysin työnnetyt tukipintojaan vasten venttiilinrungossa. 20 Tässä selitetty mekaaninen toimielin tekee mahdol liseksi käsipyörän vain yhden käyttömuodon eli liikkeen avulla, sisäänrakennetun lukitusjärjestelmän välityksellä, suorittaa kaikki tarpeelliset toimenpiteet palloventtiilin ·’ tai muun sellaisen avaamisen tai sulkemisen suorittamisek- 25 si. Tämä rakenne on erityisen kiinnostava sellaisten pal-loventtiilien yhteydessä, joissa on siirrettävissä olevat luistit ja joissa venttiilin toiminta tapahtuu sekvensseissä ja lukituksen avulla, jotta venttiili saadaan lukituksi oikeissa kohdissa joissakin sekvensseissä. Siten 30 kaikki nämä tarpeelliset toimenpiteet voidaan suorittaa tarkasti ja oikeassa järjestyksessä vain yhdellä käyttö-eli liikesarjalla, joka voidaan suorittaa esimerkiksi kiertämällä käsipyörää useita kierroksia tietyn pään esteestä toisen pään esteeseen.

• ·

Claims (17)

1. Palloventtiili, joka on sellaista tyyppiä, jossa on palloelin (83, 85) varustettuna kahdella akselin suun- 5 nassa siirrettävissä olevalla luistilla (66), jotka venttiilin auki-asennossa on sovitettu olemaan ulospäin ääriasentoonsa siirrettyinä siten, että ne liittyvät tiiviisti ympäröivään venttilinrunkoon (76) tehtyjä tuki-pintoja (88) vasten siten, että venttiilin läpi muodostuu 10 virtaustie (73), ja jossa on ontto käyttöakseli (32) pal-loelimen auki- ja kiinni-asentojen välistä kiertoliikettä varten, sekä onton akselin läpi menevä käyttökara (69), joka on sovitettu aikaansaamaan luistien (66) akselin suuntainen siirto, tunnettu siitä, että kaksi 15 mieluimmin pyöreän kiekon muotoista ensimmäistä epäkes-koelintä (68A, 68B) on sijoitettu luistien (66) jommallekummalle puolelle kiinni käyttökaraan (69) siten, että ne voivat kiertyä viimeksi mainitun kanssa, ja että luistit on varustettu vastaavilla ja yhdessä toimivilla toisilla 20 epäkeskoelimillä (67A, 67B) aksiaalisen siirron suorittamiseksi kierrettäessä käyttökaraa (69) palloelimen (83, 85) suhteen. (Kuviot 1, 2, 4C ja 4D)

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen palloventtiili, : tunnettu siitä, että ensimmäiset epäkeskoelimet 25 muodostuvat kahdesta yhdyskiekosta (68, 68A, 68B), jotka on varustettu urilla (70A, 70B), jotka ovat käyttökaran (69) akselin normaalitasossa, ja että toiset epäkeskoelimet muodostuvat tappielementeistä (67A, 67B), jotka työntyvät mainittuihin uriin siten, että ne pystyvät liukumaan 30 niissä käyttökaraa kierrettäessä. (Kuviot 1, 4C ja 4D)

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen palloventtiili, tunnettu siitä, että kumpikin yhdyskiekko (68A, 68B) on varustettu kahdella kaarevalla, mieluimmin ympy-ränkaaren muotoisella uralla (70A, 70B), jotka on sijoi- ♦ 15 92750 tettu 180° kulmaan toisiinsa nähden käyttökaran akselin suhteen ja jotka toimivat yhdessä vastaavissa luisteissä (66A, 66B) olevien tappielementtien (67A, 71, 67Y) kanssa. (Kuviot 4C ja 4D)

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen palloventtiili, tunnettu siitä, että kumpikin ura (70A, 70B) on ympyränkaaren muotoinen, jonka kaaren keskipiste (72), luistien ollessa ulommassa ääriasennossaan, on käyttökaran akselin sekä luistien (66A, 66B) yhteisen akselin 10 määrittelemässä tasossa. (Kuvio 4C)

5. Patenttivaatimusten 2, 3 tai 4 mukainen pallo-venttiili, tunnettu siitä, että kumpikin ura (70A, 70B) ulottuu 70° — 80°, mieluimmin noin 75°, tehollisen kulma-alueen yli käyttökaran akselin suhteen. (Kuvi- 15 ot 4C ja 4D)

6. Patenttivaatimusten 4 tai 5 mukainen palloventtiili, tunnettu siitä, että kumpikin tappiele-mentti käsittää pyöreän tapin (67A), joka työntyy säteen suunnassa ulospäin luistista (66A) sen sisäreunan lähellä, 20 sekä liukukappaleen (71), joka on laakeroidusti asennettu tappiin (67A) ja jossa on liukupinnat, jotka on muodostettu niihin liittyvässä urassa (70A) olevien ja niiden kanssa yhdessä toimivien pintojen mukaan. (Kuvio 4D)

7. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1—6 mukai-25 nen palloventtiili, tunnettu siitä, että ontolla uumalla (75), jonka läpi käyttökara (69) kulkee virtaus-tien (73, 73A) poikki halkaisijan suunnassa, on virtaviivainen poikkileikkauksen muoto. (Kuvio 3)

8. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1—7 mukai-30 nen palloventtiili, tunnettu siitä, että pal- loelimen (85) käyttöakseli (32) on varustettu kaksitoimi-sella este-elimellä (78), joka on sovitettu toimimaan yhdessä kiinteän este-elementin (77) kanssa venttilinrun- 16 92750 gossa (76) palloelimen kiertoliikkeen tarkaksi rajoittamiseksi venttiilin auki- ja kiinni-asennossa. (Kuvio 1)

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1—8 mukainen pal-loventtiili, jossa on toimilaite, joka käsittää jättöpuo-5 Ien onton käyttöakselin (32) ja jättöpuolen käyttökaran (12) , joka menee onton käyttöakselin läpi, jolloin tulee mahdolliseksi kaksi eri käyttöliikettä käyttöakselia (32) ja käyttökaraa (12) kiertämällä, tunnettu siitä, että esimerkiksi käsipyörän (16), hydraulimoottorin tai 10 muun sellaisen käyttävään akseliin (17) kohdistama kier toliike siirretään käyttöpyörään (4), jonka akseli sattuu yhteen onton käyttöakselin (32) ja käyttökaran (12) yhteisen akselin kanssa ja joka on tukevasti, kiertyvästi liitetty käyttökaraan, että käyttöpyörässä (4) ja käyttöakse-15 lissa (32) on vastaavat yhdessä toimivat ensimmäiset siir- rinelimet (6, 43) käyttöakselin kiertämiseksi ensimmäisessä suunnassa ensimmäisestä annetusta kulma-asennosta, joka vastaa esimerkiksi avointa venttiliä, toiseen annettuun kulma-asentoon, ja että käyttöpyörässä (4) ja käyttöakse-20 lissa (32) lisäksi on yhdessä toimivat toiset siirrineli- met (18, 19) käyttöakselin kiertämiseksi vastakkaisessa suunnassa mainitusta toisesta annetusta kulma-asennosta, joka vastaa esimerkiksi suljettua venttiiliä, ensimmäiseen . . annettuun kulma-asentoon. (Kuviot 1, 4A)

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen palloventtiili, tunnettu siitä, että se käsittää lukituselimet (2, 3, 33, 53), jotka on sovitettu kiinnittämään käyttöak-seli (32) mainittuun ensimmäiseen annettuun kulma-asentoon käyttökaran (32) käyttöakselin (32) suhteen tapahtuvan 30 kiertämisen aikana. (Kuviot 1, 4A, 5A, 5B)

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen palloventtiili, tunnettu siitä, että lukituselin käsittää vähintään kaksi säteen suuntaista ja ulospäin avointa luki-tusuraa (53) käyttöakselin (32) sisemmässä päässä, luki-35 tuselementin (3), joka on sovitettu painautumaan asianoma- II 1 7 92750 iseen lukitusuraan (53) ja jota pidätetään kiertymästä käyttöakselin akselin ympäri kiinteän lukitusrenkaan (2) avulla, sekä käyttöpyörässä säteen suunnassa sisäpuolella olevan ohjausepäkeskon (33), joka painaa lukituselementit 5 (3) lukitusasentoon lukitusuriin (53) käyttöakselin (32) kiinnittämiseksi ensimmäiseen annettuun kulma-asentoon. (Kuviot 5A, 5B)

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen palloventtiili, tunnettu siitä, että lukituselementit ovat rullia 10 (3) .

13. Patenttivaatimusten 11 tai 12 mukainen pallo-venttiili, tunnettu siitä, että lukituselementit (3) on jaettu symmetrisesti käyttöakselin akselin ympärille .

14. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 9—13 mu kainen palloventtiili, tunnettu siitä, että ensimmäinen siirrinelin (6, 43) on sovitettu toimimaan vain mainitussa ensimmäisessä kiertosuunnassa ja että se käsittää käyttöpyörässä (4) olevan siirrinelementin (6) ja toi- 20 sen siirrinelementin (43), joka on liitetty käyttöakseliin (32) ja joka on ainakin osittain käyttöpyörässä olevan siirrinelementin (6) liikeradalla. (Kuvio 5A)

14 92750

15. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 9—14 mukainen palloventtiiili, tunnettu siitä, että 25 toinen siirrinelementti käsittää epäkeskon käyttämän siir-rinosan (19), joka on kiertyvästi liitetty käyttöakseliin (32), siirrinuran (18), joka on muodostettu käyttöpyörään (4) ja joka toimii yhdessä siirrinosan (19) kanssa, sekä kiinteän epäkeskopinnan (37), joka siirtää siirrinosaa. 30 (Kuviot 5B ja 6B)

16. Patenttivaatimusten 11 ja 15 mukainen palloventtiiili, tunnettu siitä, että epäkeskopinta (37) on muodostettu lukitusrenkaan (2) toiseen päätypin-taan. (Kuvio 5B) 18 92750

17. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 11 — 16 mukainen palloventtiili, tunnettu siitä, että se on varustettu käyttöakselin (32) sisemmässä päässä olevalla muhvilla (5) ja että lukitusurat (53), toinen siirrin-5 elementti (43) ja epäkeskon käyttämä siirrinosa (19) on tehty muhviin (5), jonka käyttöpyörä (4) ainakin osittain sulkee sisäänsä. (Kuvio 4A) « · II 19 92750