Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 01.07,1974 Opis patentowy opublikowano: 21.04.1975 76766 KI. 47g\l/02 MKP F16k7/02 Twórcywynalazku: Antoni Zacharasiewicz, Andrzej Kuzma Uprawniony z patentu tymczasowego: „CEBEA" Osrodek Badawczo-Rozwojowy Przemyslu Budowy Urzadzen Chemicznych, Kraków (Polska) Zawór grzybkowy zwlaszcza do cieczy lepkich . Wynalazek niniejszy dotyczy dziedziny armatury stosowanej do cieczy lepkich, gestych, zanieczyszczo¬ nych, spiekajacych sie i krystalizujacych, jak na przyklad bitumy, bezwodnik kwasu ftalowego, zywice, cukry, asfalty itp. Przedmiotem wynalazku jest zawór grzybkowy, który moze byc korzystnie stosowany w urzadze¬ niach doplywowych, spustowych itp. do wspomnianych cieczy.Obecnie do cieczy gestych i zanieczyszczonych stosuje sie najczesciej zawory membranowe, w których elementem zamykajacym jest membrana wykonana z tworzywa sztucznego lub gumy, dociskana za pomoca trzpienia do gniazda i zamykajaca w ten sposób przeplyw cieczy. Mozliwosc zastosowania tych zaworów jest jednak ograniczona, poniewaz nie nadaja sie one do cieczy spiekajacych sie wzglednie krystalizujacych, gdyz nie zapewniaja wówczas nalezytej szczelnosci, zwlaszcza przy wyzszych cisnieniach. Ponadto najwyzsze dopuszczal¬ ne cisnienie robocze dla zaworów tego typujest ograniczone do 9 atn, a temperatura pracy do 100°C, co znacznie zaweza ich zastosowanie, zwlaszcza w przemysle chemicznym.Poza tym wymagaja one dosc czestego demontazu w celu przeczyszczenia powierzchni uszczelniajacych lub wymiany uszkodzonej membrany. Do cieczy spiekajacych sie, wzglednie krystalizujacych stosuje sie obecnie zawory grzybkowe z grzybkiem polaczonym sztywno z trzpieniem. Zawory takie wymagaja duzej sily do otwar* cia zaworu, gdyz konieczne jest równoczesne zniwelowanie sily docisku grzybka do gniazda, sciecie materialu zapieczonego pomiedzy grzybkiem a gniazdem zaworu i pokonanie.nacisku wywieranego na górna powierzchnie grzybka przez slup cieczy pod cisnieniem. Dalsza ich wada jest niezapewnianie nalezytej szczelnosci, gdyz skupienia krysztalów Tub spieczenia tworza wystepy nie pozwalajace na zetkniecie sie grzybka z gniazdem na calej powierzchni przylgowej. Skupienia takie sa ponadto wystarczajaco twarde, by spowodowac mechaniczne uszkodzenia powierzchni przylgowych, co jest dalsza przyczyna nieszczelnosci i powoduje koniecznosc demon¬ tazu i docierania.Przy stosowaniu zaworów grzybkowych znanego typu konieczny jest wiec- podobnie jak przy zaworach membranowych- okresowy przestój aparatu, niezbedny w celu oczyszczenia lub dotarcia powierzchni uszczel¬ niajacych, wzglednie wymiany elementu zamykajacego. W przypadku urzadzen o ruchu ciaglym, powoduje to2 76 766 koniecznosc zabudowy drugiego równoleglego aparatu.Znane sa równiez zawory grzybkowe do czynników zanieczyszczonych z mozliwoscia docierania grzybka bez demontazu zaworu (W.KOREWA, K.ZYGMUNT: Podstawy konstrukcji maszyn, wyd. drugie, WNT W-wa 1967, s.459, rys. 12, 13). Charakteryzuja sie one jednak skomplikowana konstrukcja i obsluga., bowiem w celu docierania powierzchni przylgowych nalezy zluzowac nakretki i obracac drugim pokretlem, a potem znów dokrecic nakretke i przeciwnkartke.Celem, wynalazku jest zapewnienie szczelnego zamykania zaworów grzybkowych do cieczy lepkich, gestych, spiekajacych sie i krystalizujacych, wyeliminowanie przyczyny powstawania uszkodzen powierzchni przylgowych grzybka i gniazda zaworu jak równiez zmniejszenie sily potrzebnej do otwarcia zaworu. Dla osiag¬ niecia tego celu postawiono zadanie skonstruowania takiego zaworu grzybkowego, w którym ruch srubowy trzpienia moze nie przenosic na grzybek zadnego ruchu, przenosic wylacznie ruch obrotowy lub przenosic ruch obrotowy i poosiowy.W zaworze wedlug wynalazku grzybek polaczony jest trwale z tulejka zaopatrzona na pobocznicy w dwa przeciwlegle wyciecia oraz w otwór poosiowy, do którego wchodzi z luzem koncowa czesc trzpienia, przez jaka przetkniety jest kolek. Kolek ten przy oparciu sie o odpowiednie krawedzie wyciecia powoduje przeniesienie ruchu srubowego trzpienia na tulejke i grzybek zaworu. Na trzpien zaworu, w dolnej jego czesci, nalozona jest sprezyna, która opiera sie swym dolnym koncem o tulejke, powodujac staly docisk grzybka ku dolowi. Górny koniec sprezyny ustalony jest w znany sposób. Szerokosc wyciecia w tulejce umozliwia ruch srubowy trzpienia z kolkiem wzgledem tulejki w zakresie wynoszacym korzystnie 60° bez powodowania ruchu obrotowego grzybka, zas wysokosc wyciecia umozliwia ruch srubowy trzpienia z kolkiem w pewnym zakresie , wynoszacym poosiowo korzystnie 20 do 30 mm, bez powodowania ruchu poosiowego grzybka, a powodujac wylacznie jegp ruch obrotowy.Zawór wedlug wynalazku charakteryzuje sie zmniejszeniem sily potrzebnej do jego otwarcia, umozliwia oczyszczanie powierzchni przylgowych grzybka i zaworu z zanieczyszczen przy nacisku okreslonym przez odpo¬ wiedni dobór sprezyny oraz wyklucza przyczyne powstawania mechanicznych uszkodzen powierzchni przylgo¬ wych. Zawór daje równiez mozliwosc calkowicie szczelnego zamkniecia oraz umozliwia otwarcie przy zapiecze¬ niu sie powierzchni przylgowych. Ponadto zastepuje on korzystnie dwa typy zaworów: zawory membranowe i zawory grzybkowe z grzybkiem osadzonym sztywno na trzpieniu, nadaje sie bowiem do wszelkiego rodzaju przeplywajacych czynników. Nadaje sie ponadto do pracy przy temperaturach do okolo 300°C (zaleznie od materialu zastosowanego na sprezyne) oraz do wysokich cisnien.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia pólprzekrój osiowy zaworu w polozeniu zamkniecia, a fig. 2 przedstawia szczegól zaworu w widoku z kie¬ runku oznaczonego strzalka A na fig. 1.Zawór wedlug wynalazku dziala w sposób nastepujacy: w polozeniu zamkniecia, przedstawionym na ry- . sunku, grzybek 5 przylega do gniazda 6. Koncówka 9 trzpienia 1 dociska oporowa powierzchnie 10 grzybka.Kolek 3 przylega do krawedzi 11 wyciecia 7 w tulejce 4. Sprezyna 2 jest scisnieta. W momencie wykrecania trzpienia 1 nastepuje pierwszy etap otwierania zaworu: kolek 3 przemieszcza sie ruchem srubowym od krawedzi 11 do krawedzi IV. W czasie tym na grzybek nie jest przenoszony zaden ruch, nastepuje natomiast zniesienie nacisku poosiowego trzpienia na grzybek.W momencie zetkniecia sie kolka 3 z krawedzia 1V zaczyna sie drugi etap otwierania: na grzybek zaczyna byc przenoszony ruch obrotowy, który powoduje sciecie zapieczen na powierzchniach przylgowych. Grzybek dociskany jest do gniazda sila nacisku sprezyny oraz cisnieniem cieczy. Etap ten trwa az do momentu, gdy kolek 3 przesunie sie wzdluz krawedzi IV ku górze, przy czym nacisk sprezyny 2 na grzybek 5 stopniowo maleje, az do zetkniecia sie kolka 3 z krawedzia 12'. Wówczas rozpoczyna sie trzeci etap otwierania zaworu czyli otwarcie wlasciwe, polegajace na unoszeniu grzybka ruchem srubowym ku górze, podobnie jak w znanych dotychczas zaworach.Przy zamykaniu zaworu najpierw kolek 3 przemieszcza sie wzdluz krawedzi 12' od krawedzi 11' do krawedzi 11, po czym nastepuje przenoszenie ruchu srubowego trzpienia 1 na grzybek 5. W momencie zetkniecia sie powierzchni przylgowych grzybka 5 i gniazda 6 ustaje ruch poosiowy grzybka, który jedynie obraca sie, dociskany sprezyna 2, scierajac zanieczyszczenia, zapieczenia lub skupienia krysztalów i docierajac powierzchnie przylgowe. Kolek 3 przesuwa sie w tym czasie wzdluz krawedzi 11, ku dolowi, zaczynajac od krawedzi 12\ Przed zetknieciem sie kolka 3 z krawedzia 12 nastepuje zetkniecie sie koncówki 9 trzpienia z oporowa powierzchnia 10 grzybka, docisniecie trzpieniem 1 grzybka 5 i calkowite zamkniecie zaworu. Kilkakrotne po¬ wtórzenie operacji otwierania i zamykania zaworu umozliwia lepsze dotarcie powierzchni przylgowych.76766 3 PL PL