Pierwszenstwo: Opublikowano: 31.Y.1972 65238 KI. 47 g1, 5/06 MKP F 16 k 5/06 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Edmund Skulima, Andrzej Mrozek Wlasciciel patentu: Bielska Fabryka Armatur „Befa" Przedsiebiorstwo Panstwowe, Bielsko-Biala (Polska) Zawór kulowy Przedmiotem wynalazku jest zawór kulowy sluza¬ cy do odcinania lub regulacji przeplywu cieczy, ga¬ zów oraz innych czynników w rurociagach a po^ nadto równiez jako wyposazenie zbiorników, cystern, butli oraz innych podobnych instalacji i urzadzen.We wszystkich znanych zaworach kulowych obrót zawieradla przeprowadzany jest za posrednictwem trzpienia przechodzacego przez sciane kadluba, przy czym uszczelnienie trzpienia osiagane jest dzieki za¬ stosowaniu dlawnicy. Szczelnosc na przejsciu trzpie¬ nia przez scianke kadluba zalezy wprost od sily z jaka szczeliwo dlawnicy zacisniete jest wokól trzpienia. Ma to ten niekorzystny skutek, ze wywo¬ luje duze opory tarcia podczas obrotu trzpienia wraz z zawieradlem i utrudnia sterowanie zaworem. Po¬ nadto staly, maksymalny, wzajemny docisk szczeli¬ wa i trzpienia, niezalezny od potrzeby i aktualnie dzialajacego cisnienia, przyczynia sie do szybkiego zuzycia trzpienia.Celem wynalazku jest usuniecie powyzszych wad i niedogodnosci.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze trzpien, wyposazony w kolnierz oporowy, uszczelniony jest, przez wykorzystanie cisnienia panujacego wewnatrz kadluba zaworu za pomoca dwóch elastycznych pierscieni uszczelniajacych. Pierwszy, dolny piers¬ cien jest pierscieniem plaskim (najlepiej o prosto¬ katnym przekroju poprzecznym) i osadzony jest na górnej plaszczyznie kolnierza oporowego trzpienia.Drugi, górny pierscien, o przekroju najlepiej okrag¬ lo 15 20 25 30 2 lym, osadzony jest w rowku wytoczonym w walco¬ wej czesci trzpienia. Alternatywnie górny pierscien moze byc równiez osadzony w rowku wytoczonym w otworze szyjki kadluba zaworu, w którym to otworze osadzony jest obrotowo trzpien zaworu.Pierscien plaski (dolny) oprócz roli uszczelki pelni równiez funkcje elementu slizgowego. W zwiazku z tym wykonany jest z tworzywa elastycznego o niskim wspólczynniku tarcia, najlepiej na przyklad z policzterofluoroetylenu. Natomiast górny pierscien jest wykonany na przyklad z gumy lub tworzywa sztucznego o podobnych wlasnosciach. Cisnienie pa¬ nujace wewnatrz kadluba zaworu dziala od dolu na stosunkowo duza powierzchnie kolnierza oporowego trzpienia, zaciskajac plaski pierscien uszczelniajacy.Tym samym sila wspomnianego docisku, a jako skutek równiez efektywnosc uszczelnienia, jest sa¬ moczynnie regulowana w zaleznosci od cisnienia pa¬ nujacego wewnatrz kurka.Odmiana konstrukcyjna przewiduje — przy nie¬ zmienionym ukladzie plaskiego (dolnego) pierscienia uszczelniajacego — zastosowanie nie jednego, a dwóch lub nawet wiekszej liczby pierscieni górnych, osadzonych w odpowiedniej odleglosci od siebie, w rowkach wytoczonych w trzpieniu lub/oraz w otworze szyjki kadluba.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, w przekroju wzdluznym. 65 23865 238 Zawór kulowy sklada sie z kadluba 1 z króccami przylaczeniowymi 2, kulistego zawieradla 3, piers¬ cieni 4 uszczelniajacych zamkniecie przeplywu oraz trzpienia 5, za posrednictwem którego ustawiane (obracane) jest zawieradlo 3. Górna czesc kadluba 1 uksztaltowana jest jako szyjka 6, w której osa¬ dzony jest obrotowo trzpien 5. Trzpien 5 zawiera czworokatna koncówke 7, sluzaca do osadzenia klu¬ cza lub innego typu pokretla (nieuwidocznionego na rysunku), walcowa czesc prowadzaca, kolnierz opo¬ rowy 8 oraz pletwe 9 osadzona w rowku zawiera¬ dla 3.Podwójne uszczelnienie trzpienia 5 w szyjce 6 ka¬ dluba 1 tworza dwa pierscienie uszczelniajace: plaski pierscien 10 oraz pierscien 11, okragly w prze¬ kroju poprzecznym. Plaski pierscien 10 osadzony jest na górnej plaszczyznie kolnierza oporowego 8, przy czym jest on zaciskany miedzy tym kolnie¬ rzem 8 a gniazdem w szyjce 6 cisnieniem panujacym W przestrzeni 12, dzialajacym od dolu na kolnierz oporowy 8. W konsekwencji tego, doszczelnianie trzpienia 5 regulowane jest samoczynnie wielkoscia cisnienia panujacego wewnatrz kadluba 1, to znaczy w przestrzeni 12. Natomiast pierscien 11 osadzony jest w pierscieniowym rowku, wytoczonym w tym celu w walcowej prowadzacej czesci trzpienia 5, przy czym analogiczny efekt mozna osiagnac, umieszczajac ten pierscien 11 (odpowiednio wtedy wiekszy) w rowku wytoczonym w otworze szyjki 6.Trzpien 5 wraz z pierscieniami 10 i 11 osadza sie w otworze szyjki 6, w czasie montazu zaworu, od wewnatrz kadluba 1.Plaski pierscien 10, dzialajac jako uszczelnienie, pelni jednoczesnie zadanie elementu slizgowego, który w zaleznosci od parametrów i charakteru pra¬ cy zaworu (zwlaszcza wysokosci cisnienia) przenosi dosc znaczne obciazenia. Dlatego tez jest on wyko¬ nany z tworzywa charakteryzujacego sie nie tylko odpowiednia elastycznoscia, lecz równoczesnie moz¬ liwie jak najnizszym wspólczynnikiem tarcia. Po¬ nadto, zaleznie od przeznaczenia zaworu, moze on pracowac w podwyzszonych temperaturach lub przy chemicznym dzialaniu czynnika przeplywajacego przez zawór. Z powyzszych przyczyn tworzywem nadajacym sie w szczególny sposób na plaski piers¬ cien 10 jest policzterofluoroetylen, lub inne tworzy¬ wo sztuczne o podobnie korzystnych wlasnosciach.Pierscien 11 o przekroju okraglym, wykonany jest z tworzywa elastycznego (guma, tworzywo sztuczne) oczywiscie, jak poprzednio, o wlasnosciach stosow¬ nych do przeznaczenia zaworu.Trzpien 5 i zawieradlo 3 wykonane jest najlepiej z odpowiedniego gatunku stali nierdzewnej lub kwa- soodpornej, co zreszta najczesciej stosuje sie w za¬ worach kulowych.W odmianie wykonania nieuwidocznionego na rysunku przewiduje sie zastosowanie wiecej niz jednego, na przyklad dwóch pierscieni 11 o prze¬ kroju okraglym, przy czym uszczelnienie dolne, to jest za pomoca plaskiego pierscienia 10, pozostanie bez zmian. Pierscienie 11 sa rozmieszczone w pew¬ nej, nie za malej odleglosci od siebie i osadzone w rowkach wytoczonych w prowadzacej (walcowej) czesci trzpienia 5 lub/oraz w otworze szyjki 6.W tym przypadku powstanie pewnego rodzaju uszczelnienie labiryntowe o zwiekszonej skutecznosci uszczelniania. Wybór rozwiazania z jednym lub 5 wieksza iloscia pierscieni 11 zalezy od parametrów pracy zaworu (cisnienie i temperatura oraz zwia¬ zana z nia rozszerzalnosc cieplna), rodzajem czyn¬ nika, a w szczególnosci jego przenikliwoscia- oraz na przyklad stopniem szkodliwosci dla otoczenia io (bezpieczenstwo), oraz w oparciu o inne, podobne warunki szczególne.Opisany wyzej uklad uszczelniajacy trzpienia 5 zapewnia calkowita szczelnosc, to znaczy nie do¬ puszcza do przecieków czynnika z przestrzeni 12, 15 wokól trzpienia 5, na zewnatrz zaworu. Jednoczesnie konstrukcja tego ukladu zapewnia, ze zuzywanie sie elementów uszczelniajacych jest minimalne, co umozliwia dlugotrwala eksploatacje zaworów bez koniecznosci przeprowadzania napraw. Wynika to 20 glównie z tego, ze sila zaciskajaca plaski pierscien 10, bedac samoczynnie regulowana cisnieniem panu¬ jacym w przestrzeni 12, nie jest nigdy bez potrzeby za duza. Ponadto, nawet stopniowe zuzywanie sie pierscienia 10 nie bedzie w pewnym zakresie po- 25 garszalo szczelnosci.Pozostale, nieopisane szczególowo elementy skla¬ dowe kurka, a w szczególnosci kadlub 1 z króccami 2, zawieradlo 3 oraz pierscienie 4 uszczelniajace zamkniecie przeplywu — sa elementami znanymi. 30 Moga one zreszta byc, w miare potrzeb, dowolnie wybrane z posród wielu stosowanych dotychczas rozwiazan konstrukcyjnych podobnych kurków — zarówno w zakresie szczególowego uksztaltowania jak i w zakresie materialów. 35 PL