PL204751B1

PL204751B1 - Klin odcinający zaworu odcinającego oraz zawór odcinający zawierający klin odcinający

Info

Publication number: PL204751B1
Application number: PL374894A
Authority: PL
Inventors: Philippe Bidu; Daniel Grojean; Richard Morecroft
Original assignee: Saint Gobain Pont A Mousson
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2010-02-26
Also published as: DE60312540T2; DK1554513T3; AU2003285427A1; PT1554513E; BR0306641B1; EP1554513B2; ATE356950T2; DE60312540D1; FR2846392B1; EP1554513B1; DE60312540T3; ES2281677T3; PL374894A1; WO2004038266A1; DK1554513T4; CY1106415T1; SI1554513T1; EP1554513A1; ES2281677T5; FR2846392A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest klin odcinający zaworu odcinającego oraz zawór odcinający zawierający klin odcinający.

Klin odcinający tego rodzaju przystosowany jest do przemieszczania przesuwnego wzdłuż osi, która leży w płaszczyźnie przemieszczania w korpusie tego zaworu, i która usytuowana jest poprzecznie do kierunku przepływu cieczy, i zawiera on:

- pł ytę zamykają c ą , która ma bliski koniec zawieraj ą cy naroż niki łączeniowe do połączenia z elementami napę dowymi klina odcinają cego i oddalony koniec opierają cy się o gniazdo uszczelniające korpusu zaworu, oraz

- dwie boczne obejmy prowadzące współpracujące z komplementarnymi rowkami prowadzącymi korpusu, przemieszczające klin odcinający między położeniami otwarcia i zamknięcia zaworu odcinającego.

Rozwiązanie tego rodzaju stosuje się zwłaszcza do zaworów sektorowych.

Zawór sektorowy znany jest z dokumentu EP-A-0 926 410.

Zawór taki zawiera korpus i klin odcinający. Klin odcinający zawiera dwie płyty oporowe prowadzenia bocznego, współpracujące z rowkami wzdłużnymi wykonanymi w korpusie, między położeniem otwarcia i położeniem zamknięcia. Prowadzące płyty oporowe położone są na wysokości środka ciężkości powierzchni zamykającej rzuconej na płaszczyznę przemieszczania się klina odcinającego. Takie ustawienie prowadzi do równowagi klina odcinającego pod naciskiem przyłożonym przez ciecz wówczas, gdy zawór jest w położeniu zamkniętym, to jest w stanie statycznym.

Jednak, podczas przemieszczania między swoimi położeniami otwarcia i zamknięcia, klin odcinający takiego zaworu, poddawany jest momentowi przechyłu. Moment przechyłu wywołany jest przez pole ciśnienia i prędkości utworzone przez przepływ płynu, który napotyka na zawieradło. Ten moment przechyłu ma na celu przemieścić klin odcinający poza płaszczyznę prostopadłą do kierunku przemieszczania cieczy. W rezultacie, krawędź uszczelniająca niesiona przez klin odcinający zostaje przesunięta w stosunku do powierzchni uszczelniających korpusu, co szkodzi szczelności zaworu w stanie zamknięcia.

Z kolei z brytyjskiego opisu patentowego GB 724,577 znany jest zawór zasuwowy, który zawiera korpus mający część główną określającą kanał przepływowy oraz przedłużenie wystające z części głównej określające komorę przecinającą ten kanał, przy czym korpus posiada w tej komorze przeciwległe powierzchnie oddalone od siebie, które otaczają przejście, a powierzchnie podpierają pierścienie gniazda zaworu, które są oddzielone od korpusu. Dodatkowo wymienione przedłużenie zaopatrzone jest w osłonę podtrzymująca trzonek, który z kolei podpiera zasuwę zaworu, i jest on przystosowany do wsuwania tej zasuwy do położenia między pierścieniami i wysuwania jej z tego położenia. Rozwiązanie tego rodzaju zapewnia zasuwę, która ma kształt klina, podczas gdy pierścienie gniazda, które współpracują z zasuwą podparte są przez powierzchnie przewidziane w korpusie w płaszczyznach normalnych do osi kanału przepływu w tym korpusie.

Celem niniejszego wynalazku jest złagodzenie opisanych niedogodności, oraz zaproponowanie zaworu odcinającego, który zapewniałby dobrą szczelność.

Innym celem wynalazku jest wykonanie zaworu odcinającego o dużej trwałości jego elementów prowadzących.

Zgodnie z wynalazkiem, klin odcinający zaworu odcinającego przemieszczalny przesuwnie wzdłuż pionowej osi przemieszczania, która jest zawarta w płaszczyźnie przemieszczania w korpusie tego zaworu, i która usytuowana jest poprzecznie do kierunku osi środkowej przepływu cieczy, zawierający płytę zamykającą, która ma bliski koniec zawierający narożniki łączeniowe do połączenia z elementami napę dowymi klina odcinają cego i oddalony koniec opierają cy się o gniazdo uszczelniające korpusu, dwie boczne obejmy prowadzące współpracujące z komplementarnymi rowkami prowadzącymi korpusu przemieszczające klin odcinający między położeniami otwarcia i zamknięcia zaworu odcinającego, charakteryzuje się tym, że ma powierzchnię odcinającą, która określona jest jako powierzchnia swobodna klina odcinającego, która styka się z cieczą pod ciśnieniem puszczoną na płaszczyznę przemieszczania wówczas, gdy klin odcinający znajduje się w swoim położeniu zamknięcia, oraz tym, że oddalone końce bocznych obejm prowadzących oddalone są od oddalonego końca klina odcinającego o odległość dp mierzoną wzdłuż pionowej osi przemieszczania, a także tym, że powierzchnia odcinająca ma wysokość H mierzoną wzdłuż pionowej osi przemieszczania, przy czym stosunek dp/H jest mniejszy od 0,34.

PL 204 751 B1

Korzystnie, stosunek dp/H jest mniejszy od 0,3, a korzystniej mniejszy od 0,25.

Korzystnie jest, jeśli klin zawiera osłonę ograniczającą powierzchnię odcinającą oraz gdy wzdłuż kierunku przepływu cieczy zgodnego z osią środkową, ma oddalony koniec osłony zasadniczo w kształcie łuku koła w strefie pionowej osi przemieszczania i dwie krawędzie proste łączące się stycznie z tym łukiem z każdej strony pionowej osi przemieszczania.

Korzystnie, dwie krawędzie proste usytuowane są, począwszy od łuku koła, na całej szerokości osłony, mierzonej w płaszczyźnie przemieszczania prostopadle do pionowej osi przemieszczania.

Korzystnie, kąt α zawarty między płaszczyzną usytuowaną prostopadle do pionowej osi przemieszczania i każdą z krawędzi prostych jest mniejszy od 30°, korzystnie mniejszy od 20°, a korzystniej mniejszy od 10°.

Korzystnie, kąt α jest większy od 0°.

Korzystnie, osłona zawiera rurę środkową usytuowaną współosiowo z pionową osią przemieszczania oraz dwa boczne ramiona usytuowane z obu stron rury środkowej wzdłuż płaszczyzny przemieszczania, przy czym oddalony koniec osłony w strefie pionowej osi przemieszczania utworzony jest przez koniec rury środkowej.

Korzystnie, boczne człony prowadzące zawierają boczne obejmy prowadzące współpracujące z rowkami prowadzą cymi korpusu.

Korzystnie, boczne obejmy prowadzące pokryte są płytami ślizgowymi ze sztywnego tworzywa sztucznego, a zwłaszcza z poliamidu.

Korzystnie, płyty ślizgowe połączone są z rdzeniem przez nadlewanie powłoki z tworzywa sztucznego.

Korzystnie, boczne elementy prowadzące zawierają rowki prowadzące wykonane w tym klinie odcinającym.

Korzystnie, płyta zamykająca zawiera rdzeń, zwłaszcza z żeliwa, oraz powłokę ze sprężystego tworzywa sztucznego tworzącą krawędź uszczelniającą.

Korzystnie, powłoka otacza całkowicie ten rdzeń.

Natomiast zawór odcinający zawierający klin odcinający oraz korpus, przy czym korpus zawiera gniazdo dla klina odcinającego, które ogranicza gniazdo uszczelniające, i które ma otwór do wprowadzania i manewrowania klinem odcinającym, zaś gniazdo uszczelniające ma oddaloną powierzchnię oporową usytuowaną na wprost wprowadzającego otworu, a która to powierzchnia oporowa zawiera środkową, oddaloną powierzchnię oporową w kształcie częściowo cylindrycznym i dwie prostoliniowe boczne oddalone powierzchnie oporowe, które połączone są stycznie ze środkową, oddaloną powierzchnią oporową, charakteryzuje się tym, że klin odcinający jest przemieszczalny przesuwnie wzdłuż pionowej osi przemieszczania, która jest zawarta w płaszczyźnie przemieszczania w korpusie tego zaworu, i która usytuowana jest poprzecznie do kierunku osi środkowej przepływu cieczy, i zawiera on: płytę zamykającą, która ma bliski koniec zawierający narożniki łączeniowe do połączenia z elementami napę dowymi klina odcinają cego i oddalony koniec opierają cy się o gniazdo uszczelniające korpusu, dwie boczne obejmy prowadzące współpracujące z komplementarnymi rowkami prowadzącymi korpusu przemieszczające klin odcinający między położeniami otwarcia i zamknięcia zaworu odcinającego, oraz tym, że ma powierzchnię odcinającą, która określona jest jako powierzchnia swobodna klina odcinającego, która styka się z cieczą pod ciśnieniem puszczoną na płaszczyznę przemieszczania wówczas, gdy klin odcinający znajduje się w swoim położeniu zamknięcia, i tym, że oddalone końce bocznych obejm prowadzących oddalone są od oddalonego końca klina odcinającego o odległość dp mierzoną wzdłuż pionowej osi przemieszczania, a także tym, ż e powierzchnia odcinająca ma wysokość H mierzoną wzdłuż pionowej osi przemieszczania, przy czym stosunek dp/H jest mniejszy od 0,34.

Korzystnie, stosunek dp/H jest mniejszy od 0,3, a korzystniej mniejszy od 0,25.

Korzystnie, klin odcinający zawiera osłonę ograniczającą powierzchnię odcinającą, a wzdłuż kierunku przepływu cieczy zgodnego z osią środkową, ma oddalony koniec osłony zasadniczo w kształcie łuku koła w strefie pionowej osi przemieszczania i dwie krawędzie proste łączące się stycznie z tym łukiem z każdej strony pionowej osi przemieszczania.

PL 204 751 B1

Korzystnie, kąt α jest większy od 0°.

Korzystnie, osłona klina odcinającego zawiera rurę środkową usytuowaną współosiowo z pionową osią przemieszczania oraz dwa boczne ramiona usytuowane z obu stron rury środkowej wzdłuż płaszczyzny przemieszczania, przy czym oddalony koniec osłony w strefie pionowej osi przemieszczania utworzony jest przez koniec rury środkowej.

Korzystnie, płyta zamykająca zawiera: rdzeń, zwłaszcza z żeliwa, oraz powłokę ze sprężystego tworzywa sztucznego tworzącą krawędź uszczelniającą.

Korzystnie, powłoka otacza całkowicie rdzeń.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia korpus zaworu odcinającego według wynalazku, w widoku z boku, fig. 2 przedstawia zawór w przekroju wzdłuż linii II-II oznaczonej na fig. 1, przy czym klin odcinający jest w położeniu otwarcia, fig. 3 przedstawia zawór jak na fig. 2, przy czym klin odcinający jest w położeniu zamknięcia, fig. 4 przedstawia schematycznie widok płaszczyzny klina odcinającego według wynalazku, a fig. 5 i 6 przedstawiają klin odcinający w przekrojach wzdłuż linii V-V i VI-VI oznaczonych na fig. 4.

Na fig. 1 i 2 przedstawiony jest zawór odcinający według wynalazku, oznaczony ogólnie odnośnikiem 2.

Ten zawór odcinający 2 przeznaczony jest do umieszczenia w przewodzie zasilającym cieczą (co nie zostało przedstawione), na przykład wodą, aby zatrzymać, w przypadku potrzeby, przepływ cieczy.

Zawór odcinający 2 zawiera korpus 4 i przesuwne zawieradło oznaczone następnie jako klin odcinający 6.

Korpus 4 przymocowany jest za pomocą złączki wejściowej 8 i złączki wyjściowej 10 do przewodu zasilania cieczą przepływającą w kierunku przepływu L. Złączka wejściowa 8 i złączka wyjściowa 10 umieszczone są współosiowo w stosunku do osi środkowej X-X przepływu cieczy, i obie te złączki określają przekrój kołowy przepływu S (fig. 2) o średnicy d_e. W stanie zmontowanym zaworu odcinającego 2 oś środkowa X-X usytuowana jest poziomo.

Korpus 4 zawiera ponadto gniazdo 12 dla klina odcinającego 6, usytuowane między dwiema złączkami, to jest złączką wejściową 8 i złączką wyjściową 10. Gniazdo 12 zawiera, w swojej części górnej, otwór 14 do wprowadzania i manewrowania klinem odcinającym 6. W dalszej części opisu, wyrażenie „bliski oznaczać będzie lokalizację bliską temu otworowi 14, podczas gdy wyrażenie „oddalony używane będzie dla lokalizacji przesuniętych lub oddalonych od tego otworu 14 i skierowanych do osi środkowej X-X.

Klin odcinający 6 usytuowany jest w gnieździe 12 tak, aby móc przesuwać się między położeniem otwarcia, w którym ciecz może przechodzić bez przeszkód od złączki wejściowej 8 do złączki wyjściowej 10, a położeniem zamknięcia przedstawionym na fig. 3, w którym ciecz zatrzymana jest przez złączkę wejściową 8. Klin odcinający 6 może ślizgać się przesuwnie wzdłuż kierunku przemieszczania D, pionowo w płaszczyźnie przemieszczania C-C, która to płaszczyzna usytuowana jest prostopadle do kierunku przepływu cieczy wyznaczonego osią środkową X-X.

Zawór odcinający 2 zawiera ponadto elementy napędowe 16 klina odcinającego 6 między jego dwoma położeniami otwarcia i zamknięcia. Te elementy napędowe 16 zawierają trzpień gwintowany 18 usytuowany promieniowo względem osi środkowej X-X w płaszczyźnie przemieszczania C-C wzdłuż pionowej osi przemieszczania T-T. W dalszej części opisu, wyrażenia „środkowa i „boczna użyte będą w stosunku do tej pionowej osi przemieszczania T-T.

Trzpień gwintowany 18 zawiera bliski koniec służący do manewrowania, który wystaje poza korpus 4, jak również oddalony koniec, który usytuowany jest w pobliżu przekroju kołowego przepływu S nie zachodząc na ten przekrój. Trzpień gwintowany 18 jest ruchomy obrotowo, ale nieprzesuwny osiowo w stosunku do korpusu 4, i połączony z zewnętrznymi elementami napędzającymi ruchem obrotowym (co nie zostało przedstawione).

PL 204 751 B1

Elementy napędowe 16 klina odcinającego 6 zawierają ponadto blok 19 w kształcie litery T, przymocowany do klina odcinającego 6, przy czym w bloku tym wykonany jest gwint wewnętrzny, w który wkręcony jest trzpień gwintowany 18.

Ponadto, jak przedstawiono na fig. 3 i 4, dwa narożniki oporowe 20A, 20B tworzą występ na bliskim końcu klina odcinającego 6, równolegle do pionowej osi przemieszczania T-T, i są zagięte w kierunku tej osi. Tworzą one wnękę 21 komplementarną z blokiem 19 gwintowanym wewnętrznie, dla pomieszczenia w niej klina odcinającego 6.

Gniazdo 12 korpusu 4 tworzy gniazdo uszczelniające 22 klina odcinającego 6. To gniazdo uszczelniające 22 zawiera środkową, oddaloną powierzchnię oporową 24, dwie boczne oddalone powierzchnie oporowe 26, 28, i dwie boczne bliskie powierzchnie oporowe 30, 32, z których jedna przedstawiona jest na fig. 2.

Środkowa, oddalona powierzchnia oporowa 24 usytuowana jest na wprost oddalonego końca trzpienia gwintowanego 18. Ma ona kształt częściowo cylindryczny o osi środkowej X-X, a której średnica jest identyczna ze średnicą d_e przekroju przepływu S złączki wejściowej 8 i złączki wyjściowej 10. W widoku wzdłuż pionowej osi przemieszczania T-T, ta powierzchnia ma kształt kołowy o średnicy dt nieco większej od średnicy trzpienia gwintowanego 18. Każda z dwóch bocznych oddalonych powierzchni oporowych 26, 28 łączy się stycznie ze środkową, oddaloną powierzchnią oporową 24 w płaszczyźnie przemieszczania C-C, z obu stron pionowej osi przemieszczania T-T. Obydwie boczne oddalone powierzchnie oporowe 26, 28 są prostoliniowe na całej swej długości. Tworzą one kąt α z płaszczyzną P-P usytuowaną prostopadle do osi pionowej przemieszczania T-T. Kąt α jest mniejszy od 30°, a zwłaszcza mniejszy od 20°, przy czym najkorzystniej jest, jeśli kąt ten jest mniejszy od 10°. Dzięki tak małemu nachyleniu, ciśnienie wywierane na część krawędzi uszczelniającej klina odcinającego 6, odpowiadającą powierzchniom oporowym 24, 26, 28 jest znaczna dla danej przyłożonej siły. W dodatku, krawędź uszczelniająca poddana jest małym siłom ścinania.

Ponadto, gdy nachylenie jest większe od 0°, nie zachodzi odkładanie się zanieczyszczeń, które ewentualnie mogą zostać przyniesione przez ciecz. Gniazdo uszczelniające 22 jest więc gniazdem samoczyszczącym się.

W widoku wzdłuż osi środkowej X-X, część oddalona gniazda uszczelniającego 22 ma zasadniczo kształt strzały z zaokrąglonym ostrzem.

Obydwie bliskie powierzchnie oporowe 30, 32 usytuowane są z obu stron płaszczyzny przemieszczania C-C, i mają ogólny kształt podkowy. Są one nachylone w stosunku do płaszczyzny przemieszczania C-C pod kątem β (patrz fig. 1). Kąt β może być zawarty między 10° i 35°. Każda z dwóch bliskich powierzchni oporowych 30, 32 otacza przekrój kołowy przepływu S po stronie bliskiej. Jak zilustrowano na fig. 1, oddalone końce obu bliskich powierzchni oporowych 30, 32 połączone są z bocznymi końcami bliskimi, bocznych oddalonych powierzchni oporowych 26, 28 przez dwa odsądzenia 34, 36.

Ponadto, zawór odcinający 2 zawiera elementy prowadzące 38 do prowadzenia klina odcinającego 6 w gnieździe 12.

Elementy prowadzące 38 zawierają rowki prowadzące 40, 42, które usytuowane są w przybliżeniu w płaszczyźnie przemieszczania C-C i równolegle do pionowej osi przemieszczania T-T, począwszy od bliskich końców bocznych oddalonych bocznych powierzchni oporowych 26, 28, w kierunku otworu 14 gniazda.

Klin odcinający 6 zawiera płytę zamykającą, która utworzona jest głównie z rdzenia 44 z materiału sztywnego, na przykład, z żeliwa, i z powłoki 48 ze sprężystego tworzywa sztucznego, na przykład, z gumy lub z elastomeru.

Powłoka 48 otacza całkowicie rdzeń 44 i zapewnia jego ochronę przed korozją.

Klin odcinający 6 zawiera osłonę 52 ograniczającą powierzchnię odcinającą A. Powierzchnia odcinająca A określona jest jako powierzchnia swobodna klina odcinającego 6, która styka się z cieczą pod ciśnieniem puszczoną na płaszczyznę przemieszczania C-C wówczas, gdy klin odcinający jest w swoim położeniu zamknięcia. Równoważny środek ciężkości tej powierzchni odcinającej A oznaczony został literą G. W swoim położeniu zamknięcia, klin odcinający 6 zatrzymuje ciecz na powierzchni odcinającej A. W przedstawionym przykładzie wykonania, równoważny środek ciężkości G jest bliski osi środkowej X-X wówczas, gdy klin odcinający 6 znajduje się w swoim położeniu zamknięcia. Powierzchnia odcinająca A ma wysokość H mierzoną wzdłuż pionowej osi przemieszczania T-T.

PL 204 751 B1

Osłona 52 utworzona jest z cylindrycznej rury środkowej 54 i z dwóch bocznych ramion 56, 58.

Rura środkowa 54 usytuowana jest, w stanie zmontowanym, współosiowo z pionową osią przemieszczania T-T trzpienia gwintowanego 18. Średnica wewnętrzna d rury środkowej 54 jest większa od średnicy zewnętrznej trzpienia gwintowanego 18 tak, że w rurze środkowej 54 może być umieszczony trzpień gwintowany 18. Średnica zewnętrzna rury środkowej 54 odpowiada średnicy d_tśrodkowej, oddalonej powierzchni oporowej 24 widzianej wzdłuż pionowej osi przemieszczania T-T. Oddalony koniec 60 rury środkowej 54, widziany wzdłuż osi środkowej X-X ma kształt łuku koła o średnicy d_e.

Dwa boczne ramiona 56, 58 są częściami pełnymi ściany, i usytuowane są z obu stron pionowej osi przemieszczania T-T, wzdłuż płaszczyzny przemieszczania C-C. Część oddalona każdego bocznego ramienia 56, 58 zawiera krawędź prostą 62, 64, która, w widoku z boku, łączy się stycznie z łukiem koła oddalonego końca 60 rury środkowej 54. Krawędzie proste 62, 64 mają kształt komplementarny z bocznymi, oddalonymi powierzchniami oporowymi 26, 28 korpusu 4. Każda krawędź prosta 62, 64 nachylona jest pod kątem α w stosunku do płaszczyzny P-P. Ponadto, obydwie krawędzie proste 62, 64 usytuowane są, począwszy od łuku koła, na całej szerokości osłony 52, mierzonej w płaszczyźnie przemieszczania C-C prostopadłej do pionowej osi przemieszczania T-T.

Jak przedstawiono na fig. 4 i 5, klin odcinający 6 zawiera ponadto dwa żebra uszczelniające 66, 68 w kształcie podkowy, komplementarnie z bliskimi powierzchniami oporowymi 30, 32 korpusu 4. Żebra uszczelniające 66, 68 tworzą występ na powierzchni osłony 52, prostopadły do płaszczyzny przemieszczania C-C, z obu stron tej płaszczyzny. Bliska część 70 żeber uszczelniających 66, 68 ma kształt półcylindryczny. Jest ona przedłużona, na każdym oddalonym końcu, prostoliniową częścią użebrowaną 72, 74, która dochodzi aż do bocznego końca krawędzi prostej 62, 64 każdego bocznego ramienia 56, 58. W tym rozwiązaniu, żebro uszczelniające 66, 68 tworzy ścięte ostrze 76 przedstawione linią przerywaną na fig. 6, odpowiadające odsadzeniom 34, 36 korpusu.

Jak wynika z fig. 6, każde żebro uszczelniające 66, 68 ograniczone jest płaszczyzną H-H, która nachylona jest pod kątem β do płaszczyzny przemieszczania C-C, i która przecina tę płaszczyznę powyżej oddalonego końca 60 rury środkowej 54. Wysokość każdego żebra uszczelniającego 66, 68 mierzona w stosunku do płaszczyzny przemieszczania C-C zmniejsza się więc od jego bliskiego końca aż do jego oddalonego końca.

Krawędź każdego żebra uszczelniającego 66, 68, oddalony koniec 60 rury środkowej 54 i oddalona krawędź prosta 62, 64 każdego bocznego ramienia 56, 58 utworzone są z powłoki 48 tworzącej krawędź uszczelniającą 80. Ta krawędź uszczelniająca 80 ma kształt komplementarny względem powierzchni gniazda uszczelniającego 22 gniazda 12 korpusu 4.

Klin odcinający 6 zawiera ponadto dwie obejmy prowadzące 82, 84 tworzące część elementów prowadzących 38 klina odcinającego 6. Obejmy te przystosowane są do ślizgania się w rowkach prowadzących 40, 42. Każda obejma prowadząca 82, 84 utworzona jest przez występ boczny powleczonego rdzenia 44, pokryty płytą ślizgową 88, 90, na przykład, ze sztywnego tworzywa sztucznego o wysokiej wytrzymałości na ścieranie, takiego jak poliamid. Płyty ślizgowe 88, 90 zamocowane są przez nadlewanie materiału powłoki 48 na występy rdzenia 44.

Obejmy prowadzące 82, 84 usytuowane są wzdłuż kierunku przemieszczania D. Każda obejma prowadząca 82, 84 ma bliski koniec 94, 96 i oddalony koniec 98, 100. Oddalony koniec 98,100 każdej obejmy prowadzącej 82, 84 położony jest w odległości d_p od oddalonego końca 60 rury środkowej 54, mierzonej wzdłuż pionowej osi przemieszczania T-T.

Podczas przemieszczania klina odcinającego 6 do jego położenia zamknięcia, ciecz wywiera siłę dynamiczną Fdyn na klin odcinający 6, która skierowana jest w kierunku przepływu cieczy L.

Oddalone końce 98, 100 obejm prowadzących 82, 84 są tak usytuowane, że punkt przyłożenia wypadkowej tej siły dynamicznej Fdyn, co najmniej bezpośrednio przed całkowitym zamknięciem, usytuowany jest od strony bliskiej oddalonych końców 98, 100.

Stosunek dp/H wielkości d i H wybrany jest jako niższy od 0,34, korzystnie niższy od 0,3, a najkorzystniej niższy od 0,25.

Im bardziej stosunek ten jest mniejszy, tym większy jest moment przechyłu wywierany przez siłę dynamiczną Fdyn, i większy moment zamykania zaworu.

Zawór odcinający montowany jest w następujący sposób.

Korpus 4 i rdzeń 44 klina odcinającego 6 wytworzone są z żeliwa. Powłoka 48 z elastomeru nadlewana jest na rdzeń 44. Następnie płyty ślizgowe 88, 90 nakładane są na występy rdzenia 44 klina odcinającego 6 i mocowane na tych występach. Następnie, blok 19 gwintowany wewnętrznie

PL 204 751 B1 wkładany jest między narożniki oporowe 20A, 20B, a trzpień gwintowany 18 wkręcany jest w gwint wewnętrzny. Klin odcinający 6 i trzpień gwintowany 18 wprowadzane są do korpusu 4 przez otwór 14. Na koniec, trzpień gwintowany 18 łączony jest z korpusem 4 i z elementami napędowymi ruchu obrotowego.

Podczas działania, wówczas, gdy klin odcinający 6 znajduje się w swoim położeniu otwarcia, ciecz może swobodnie przepływać przez korpus 4. Wówczas, gdy przepływ cieczy powinien być zatrzymany, na przykład, w przypadku pęknięcia przewodu usytuowanego w kierunku przepływu za zaworem odcinającym 2, trzpień gwintowany 18 napędzany jest ruchem obrotowym w taki sposób, że klin odcinający 6 przemieszcza się do swojego położenia zamknięcia, wzdłuż kierunku przemieszczania D.

Od chwili, gdy klin odcinający 6 przekracza przekrój kołowy przepływu S, ciecz wywiera na klin odcinający 6 siłę dynamiczną F_dyn przechyłu skierowaną w kierunku przepływu cieczy. Ta siła, w pierwszej chwili, dociska klin odcinający 6 w kierunku przechyłu poza płaszczyznę przemieszczania C-C, wokół bloku 19 gwintowanego wewnętrznie. Podczas następnego przemieszczania, punkt przyłożenia wypadkowej siły dynamicznej F_dyn przemieszcza się od oddalonego końca 60 do środka klina odcinającego 6. Wówczas, gdy punkt przyłożenia wypadkowej siły dynamicznej F_dyn przekracza poziom oddalonych końców 98, 100 obejm prowadzących 82, 84, klin odcinający 6 wychyla się dokoła osi B-B. Oś B-B określona jest przez części obejm prowadzących 82, 84 dociśnięte do rowków prowadzących 40, 42. Poczynając od tej chwili, obejmy prowadzące 82, 84 dociśnięte sana całej swojej wysokości do rowków prowadzących 40, 42.

W rezultacie, klin odcinający 6 usytuowany jest równolegle do płaszczyzny przemieszczania C-C tak, że docisk oddalonego końca klina odcinającego 6 wywarty jest prostopadle do powierzchni uszczelnienia, przez co zawór odcinający zapewnia dobrą szczelność.

Dzięki temu, że oddalone końce 98,100 obejm prowadzących 82, 84 znajdują się w niewielkiej odległości od oddalonego końca 60 rury środkowej 54, a więc od oddalonego końca klina odcinającego 6, mierzonej w kierunku przemieszczania D, klin odcinający 6 utrzymany jest w pobliżu swego oddalonego końca, w dużej odległości od osi przechylania. Zatem, dla danego ciśnienia cieczy, siła przyłożona do końca niższego płyty oporowej, jest mała. W rezultacie, przesunięcie krawędzi uszczelniającej 80 w stosunku do gniazda uszczelniającego 22 jest małe, co prowadzi do dobrej szczelności zaworu odcinającego 2 dla danej siły oparcia klina odcinającego 6 o gniazdo uszczelniające 22.

Dodatkowo, siła przyłożona do płyt ślizgowych 88, 90 jest mała, co prowadzi do małego ich zużycia.

Ponadto zważywszy, że przesunięcie klina odcinającego 6 poza płaszczyznę przemieszczania C-C jest ograniczone, małe są siły uruchamiające trzpień gwintowany 18. Elementy napędowe ruchu obrotowego trzpienia gwintowanego (motoreduktor) mogą mieć małą siłę nominalną i są ekonomiczne.

W przykładzie wykonania, klin odcinający zawiera boczne rowki prowadzące zamiast obejm prowadzących. W takim przypadku, korpus zawiera odpowiednie obejmy prowadzące i rowki klina odcinającego współpracujące z tymi obejmami.

Claims

1. Klin odcinający zaworu odcinającego przemieszczalny przesuwnie wzdłuż pionowej osi przemieszczania, która jest zawarta w płaszczyźnie przemieszczania w korpusie tego zaworu, i która usytuowana jest poprzecznie do kierunku osi środkowej przepływu cieczy, zawierający:

- płytę zamykającą, która ma bliski koniec zawierający narożniki łączeniowe do połączenia z elementami napędowymi klina odcinającego i oddalony koniec opierający się o gniazdo uszczelniające korpusu,

- dwie boczne obejmy prowadzące współpracujące z komplementarnymi rowkami prowadzącymi korpusu przemieszczające klin odcinający między położeniami otwarcia i zamknięcia zaworu odcinającego, znamienny tym, że ma powierzchnię odcinającą (A), która określona jest jako powierzchnia swobodna klina odcinającego (6), która styka się z cieczą pod ciśnieniem puszczoną na płaszczyznę przemieszczania (C-C) wówczas, gdy klin odcinający (6) znajduje się w swoim położeniu zamknięcia, oraz tym, że oddalone końce (98, 100) bocznych obejm prowadzących (82, 84) oddalone są od oddalonego końca (60) klina odcinającego (6) o odległość (d_p) mierzoną wzdłuż pionowej osi przemieszczania (T-T), a także tym, że powierzchnia odcinająca (A) ma wysokość H mierzoną wzdłuż pionowej osi przemieszczania (T-T), przy czym stosunek dp/H jest mniejszy od 0,34.

PL 204 751 B1

2. Klin według zastrz. 1, znamienny tym, ż e stosunek dp/H jest mniejszy od 3,3, a korzystnie mniejszy od 0,25.

3. Klin według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zawiera osłonę (52) ograniczającą powierzchnię odcinającą A oraz tym, że wzdłuż kierunku przepływu cieczy zgodnego z osią środkową (X-X), ma oddalony koniec (60) osłony (52) zasadniczo w kształcie łuku koła w strefie pionowej osi przemieszczania (T-T) dwie krawędzie proste (62, 64) łączące się stycznie z tym łukiem z każdej strony) pionowej osi przemieszczania (T-T).

4. Klin według zastrz. 3, znamienny tym, że dwie krawędzie proste (62, 64) usytuowane są, począwszy od łuku koła, na całej szerokości osłony (52), mierzonej w płaszczyźnie przemieszczania (C-C) prostopadle do pionowej osi przemieszczania (T-T).

5. Klin według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że kąt (α) zawarty między płaszczyzną (P-P) usytuowaną prostopadle do pionowej osi przemieszczania (T-T) i każdą z krawędzi prostych (62, 64) jest mniejszy od 30°, korzystnie mniejszy od 20°, a korzystniej mniejszy od 10°.

6. Klin według zastrz. 5, znamienny tym, że kąt (α) jest większy od 0°.

7. Klin według zastrz. 4, znamienny tym, że osłona (52) zawiera rurę środkową (54) usytuowaną współosiowo z pionową osią przemieszczania (T-T) oraz dwa boczne ramiona (56, 58) usytuowane z obu stron rury środkowej (54) wzdłuż płaszczyzny przemieszczania (C-C), przy czym oddalony koniec (60) osłony (52) w strefie pionowej osi przemieszczania (T-T) utworzony jest przez koniec rury środkowej (54).

8. Klin według zastrz. 7, znamienny tym, że boczne człony prowadzące zawierają boczne obejmy prowadzące (82, 84) współpracujące z rowkami prowadzącymi (40, 42) korpusu (4).

9. Klin według zastrz. 8, znamienny tym, że boczne obejmy prowadzące (82, 84) pokryte są płytami ślizgowymi (88, 90) ze sztywnego tworzywa sztucznego, a zwłaszcza z poliamidu.

10. Klin według zastrz. 9, znamienny tym, że płyty ślizgowe (88, 90) połączone są z rdzeniem (44) przez nadlewanie powłoki (48) z tworzywa sztucznego.

11. Klin według zastrz. 7, znamienny tym, że boczne elementy prowadzące (38) zawierają rowki prowadzące (40, 42) wykonane w tym klinie odcinającym.

12. Klin według zastrz. 11, znamienny tym, że płyta zamykająca zawiera:

- rdzeń (44), zwłaszcza z żeliwa, oraz

- powłokę (48) ze sprężystego tworzywa sztucznego tworzącą krawędź uszczelniającą (80).

13. Klin według zastrz. 12, znamienny tym, że powłoka (48) otacza całkowicie rdzeń (44).

14. Zawór odcinający zawierający klin odcinający oraz korpus, przy czym korpus zawiera gniazdo dla klina odcinającego, które ogranicza gniazdo uszczelniające, i które ma otwór do wprowadzania i manewrowania klinem odcinającym, zaś gniazdo uszczelniające ma oddaloną powierzchnię oporową usytuowaną na wprost wprowadzającego otworu, a która to powierzchnia oporowa zawiera środkową, oddaloną powierzchnię oporową w kształcie częściowo cylindrycznym i dwie prostoliniowe boczne, oddalone powierzchnie oporowe, które połączone są stycznie ze środkową, oddaloną powierzchnią oporową, znamienny tym, że klin odcinający (6) jest przemieszczalny przesuwnie wzdłuż pionowej osi przemieszczania (T-T), która jest zawarta w płaszczyźnie przemieszczania (C-C) w korpusie (4) tego zaworu, i która usytuowana jest poprzecznie do kierunku osi środkowej (X-X) przepływu cieczy, i zawiera on:

- płytę zamykającą, która ma bliski koniec zawierający narożniki łączeniowe (20A, 20B) do połączenia z elementami napędowymi (16) klina odcinającego (6) i oddalony koniec (60) opierający się o gniazdo uszczelniające (22) korpusu (4),

- dwie boczne obejmy prowadzące (82, 84) współpracujące z komplementarnymi rowkami prowadzącymi (40, 42) korpusu (4) przemieszczające klin odcinający (6) między położeniami otwarcia i zamknięcia zaworu odcinającego (2), oraz tym, że ma powierzchnię odcinającą (A), która określona jest jako powierzchnia swobodna klina odcinającego (6), która styka się z cieczą pod ciśnieniem puszczoną na płaszczyznę przemieszczania (C-C) wówczas, gdy klin odcinający (6) znajduje się w swoim położeniu zamknięcia, i tym, że oddalone końce (98, 100) bocznych obejm prowadzących (82, 84) oddalone są od oddalonego końca (60) klina odcinającego (6) o odległość (d_p) mierzoną wzdłuż pionowej osi przemieszczania (T-T), a także tym, że powierzchnia odcinająca (A) ma wysokość H mierzoną wzdłuż pionowej osi przemieszczania (T-T), przy czym stosunek dp/H jest mniejszy od 0,34.

PL 204 751 B1

15. Zawór według zastrz. 14, znamienny tym, że stosunek dp/H jest mniejszy od 0,3, a korzystnie mniejszy od 0,25.

16. Zawór według zastrz. 14 albo 15, znamienny tym, że klin odcinający (6) zawiera osłonę (52) ograniczającą powierzchnię odcinającą A oraz tym, że wzdłuż kierunku przepływu cieczy zgodnego z osią środkową (X-X), ma oddalony koniec (60) osłony (52) zasadniczo w kształcie łuku koła w strefie pionowej osi przemieszczania (T-T) i dwie krawędzie proste (62, 64) łączące się stycznie z tym łukiem z każdej strony pionowej osi przemieszczania (T-T).

17. Zawór według zastrz. 16, znamienny tym, że dwie krawędzie proste (62, 64) usytuowane są, począwszy od łuku koła, na całej szerokości osłony (52), mierzonej w płaszczyźnie przemieszczania (C-C) prostopadle do pionowej osi przemieszczania (T-T).

18. Zawór według zastrz. 16 albo 17, znamienny tym, że kąt (α) zawarty między płaszczyzną (P-P) usytuowaną prostopadle do pionowej osi przemieszczania (T-T) i każdą z krawędzi prostych (62, 64) jest mniejszy od 30°, korzystnie mniejszy od 20°, a korzystniej mniejszy od 10°.

19. Zawór według zastrz. 18, znamienny tym, że kąt (α) jest większy od 0°.

20. Zawór według zastrz. 17, znamienny tym, że osłona (52) klina odcinającego (6) zawiera rurę środkową (54) usytuowaną współosiowo z pionową osią przemieszczania (T-T) oraz dwa boczne ramiona (56, 58) usytuowane z obu stron rury środkowej (54) wzdłuż płaszczyzny przemieszczania (C-C), przy czym oddalony koniec (60) osłony (52) w strefie pionowej osi przemieszczania (T-T) utworzony jest przez koniec rury środkowej (54).

21. Zawór według zastrz. 20, znamienny tym, że boczne człony prowadzące zawierają boczne obejmy prowadzące (82, 84) współpracujące z rowkami prowadzącymi (40, 42) korpusu (4).

22. Zawór według zastrz. 21, znamienny tym, że boczne obejmy prowadzące (82, 84) pokryte są płytami ślizgowymi (88, 90) ze sztywnego tworzywa sztucznego, a zwłaszcza z poliamidu.

23. Zawór według zastrz. 22, znamienny tym, że płyty ślizgowe (88, 90) połączone są z rdzeniem (44) przez nadlewanie powłoki (48) z tworzywa sztucznego.

24. Zawór według zastrz. 20, znamienny tym, że boczne elementy prowadzące (38) zawierają rowki prowadzące (40, 42) wykonane w tym klinie odcinającym (6).

25. Zawór według zastrz. 24, znamienny tym, że płyta zamykająca zawiera:

- rdzeń (44), zwłaszcza z żeliwa, oraz

26. Zawór według zastrz. 20, znamienny tym, że powłoka (48) otacza całkowicie rdzeń (44).