SE437711B - Ventilsete - Google Patents

Description

7909460-5 typ visas i USA-patentskriften 4058290. En nackdel med denna ventil är emellertid det slitage som uppstår mellan spjället och sätet, som består av en fjädrande ring, och även mellan det rörliga sätet och ventilhuset varje gång ventilen öppnas och stängs.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN _ Ett första syfte med uppfinningen är att erbjuda ett ventilsäte med en god tätningsförmåga, vilken icke förutsätter mjuka tätningselement av gummi, plast eller liknande. Mer bestämt är ett syfte att framställa 10 ett ventilsäte med god tätningsförmåga, vilket ventilsäte helt kan framställas av metall. Ett syfte med uppfinningen är emellertid även att uppfinningens principer icke skall utesluta användning av sådana mjuka material som exempelvis PTFE och nylon. Fastmer är ett syfte att även sådana material skall kunna användas för tillverkning av ventil- 15 sätet, om de av något skäl är lämpligare eller eljest mer önskvärda än metalliska material. Ett syfte med uppfinningen är med andra ord att skapa valfrihet mellan olika material med hänsyn till materialets lämplighet för det medium som ventilen är avsedd att arbeta med.

Vidare är ett viktigt syfte att erbjuda ett ventilsäte som kan an- 20 vändas för ventilspjäll eller motsvarande tillslutningsorgan med skiftande form, mer bestämt spjäll eller motsvarande med såväl elip- tisk som cylindrisk, sfärisk, eller konisk tätningsyta eller kombi- nationer av två eller flera av dessa former. Syfte med uppfinningen är även att erbjuda ett ventilsäte som är robust och driftsäkert, och som 25 har lång livslängd. Dessa och andra syften kan uppnås därigenom att från ventilsätesringens nämnda platta parti sträcker sig ringformade, fjädrande tätningsorgan utåt och åt sidorna för att med sina yttre partier anpressas mot ventilhusets huvuddel och mot täckbrickan utan- för det platta partiets yttre kant i den urtagning som är anordnad 30 mellan ventilhusets båda delar.

Enligt en föredragen utföringsform utgörs de ringformade, fjädrande tätningsorganen av separata fjäderbrickor. De ringformade fjädrande tätningsorganen kan härvid mellan sig bilda ett ringformigt spår och 35 vara anordnade att tätande anligga mot sätesringens parallella sido- ytor då sätesringen rör sig i nämnda spår. Normalt består sätesringen 10 15 20 35 79Û9460-3 OJ av stål, företrädesvis rostfritt eller syrafast stål, eller annan metall eller legering. Uppfinningen utesluter emellertid inte att sätesringen helt eller delvis kan bestå av styv plast i de fall sådana material kan tolereras med hänsyn till det medium som ventilen skall arbeta med.

-Ytterligare syften och fördelar med samt kännetecken på uppfinningen kommer att framgå av efterföljande beskrivning av en föredragen utföringsform.

KORT FIGURBESKRIVNING I följande beskrivning av den föredragna utföringsformen kommer att hänvisas till ritningsfigurerna.

Fig. 1 utgör ett snitt genom ett ventilhus försett med ett ventil- säte enligt den föredragna utföringsformen av uppfinningen.

Figuren visar även ett spjäll som tätande anligger mot ventilsätet.

Fig. 2 visar ventilsätet mer i detalj samt hur detta kan samverka med det i Fig. l visade spjället.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Refererande först till Fig. l betecknas ett vridspjäll allmänt med siffran l. Spjället 1 kan vridas medurs från det tätande läget enligt Fig. 1 till öppet läge och vice versa medelst en spindel 2 fixerad i ett lager 3 på spjället.

En tätningsyta på spjället 1 har betecknats 4. Tätningsytan 4 är ring- formad, och dess medellinje 5 har formen av en ellips med storaxel sammanfallande med vertikalplanet till Fig. 1. Alternativet har medel- linjen 5 cirkulärform. Spjället 1 är excentriskt lagrat i ett ventil- hus 6, det vill säga spindelns 2 oentrumaxel skär ej symmetriaxeln genom ventilöppningen i ventilhuset 6.

Ventilhuset 6 består av en huvuddel 7 och en täckbricka 8 som är fast- 7909460-3 10 15 20 25 30 skruvad vid huvuddelen 7 medelst icke visade bultar. I den sida som är vänd mot täckbrickan 8 uppvisar ventilhusets huvuddel 7 en ringformad urtagning 9. I urtagningen 9 är anordnad tvenne fjäderbrickor1O och 11, vilka utgör hållare och lager för ett ventilsäte i form av en sätesríng 12. Ett par packningar har betecknats 13 respektive 14.

Fig. 2 visar mer i detalj hur ventilsätesringen 12 och dennas hållare och lager 10 och ll är utformade. De senare utgörs som nämnts av ett par fjäderbríckor, vanligen av rostfritt stål. De båda brickorna 10 och 11 är spegelformat utförda. I ett radiellt_snítt uppvisar de ett liv 15a respektive ldb samt en skänkel 16a och l7a respektive 16b och l7b i yttre respektive inre änden av respektive liv. Skänklarna på vardera bricka är vinkelräta mot respektive liv och vända åt samma håll. Vidare är de inre skänklarna l7a och l7b kortare än de yttre skänklarna 16a respektive 16b. Det ringformade spåret mellan brickorna 10 och 11 har betecknats 18.

Ventilsätet, det vill säga ringen 12, är jämförelsevis platt och upp- visar tvenne parallella, plana sidoytor 19 och 20, vilka samtidigt utgör ringens båda ändytor, samt en rundad sätesyta 21. Enligt ut- föringsformen består sätesringen 12 av stål. Dess utsträckning i radiell led är cirka fyra gånger så stor som dess tjocklek.

Fjäderbrickorna 10 och ll är vidare så bearbetade att de i obelastat tillstånd är svagt koniska. Mer bestämt innebär koniciteten att skänklarna l7a och l7b tenderar att närma sig varandra. Vid montering anordnas sätesringen 12 mellan skänklarna 17a och 17b varefter aggre- gatet bestående av fjäderbrickorna 10 och 11 och mellanliggande sätesring 12 förs samman medelst täckbrickan 8. Härvid pressas skänk- larna l7a och l7b ut till ett maximum som bestäms å ena sidan av en spalt 22 mellan ventilhusets huvuddel och fjäderbrickan 10, och å andra sidan en spalt 23 mellan täckbrickan 8 och den andra fjäder- brickan 11. De krafter som utövas av fjäderbrickorna 10, ll är härvid dimensionerade så att de inte är större än att sätesringen 12 kan röra sig i sitt plan i spåret 18 under påverkan av spjället 1 då detta förs till stängningsposition, medan skänklarnas l7a och l7b plana, tätande, parallella ändytor 24a, respektive 24b, anligger mot sätesringens 10 15 20 25 30 7909460-3 (IW sidoytor 19 och 20. Samtidigt är emellertid fjäderkrafterna hos brickorna 10, ll dimensionerade så att de är tillräckligt stora för att sätesringen 12 kan bibehållas i siLt eventuellt nya läge och behålla sin eventuellt ändrade form då belastningen upphör. Genom brickornas 10 och 11 fjäderverkan får man alltså ett tätt förband utan att låsa fast sätesringen 12 hårdare än att den kan anpassa sig efter spjällets 1 form och läge och därefter bibehålla form och läge då belastningen upphör. Nästa gång spjället stängs ändras alltså normalt icke sätesringen varken till läge eller form. Detta ger den fördelen att sätesringen icke normalt rör sig under stängnings- och öppnings- momenten, varigenom slitage kan undvikas.

I utgångsläget har sätesringen 12 helt cirkulär form, vilken har streckmarkerats i Fig. 2, som illustrerar det fall då spjällets medel» linje 5 har elliptisk form. Då ventilen stängs tvingar emellertid tätningsytan 4 på spjället 1 sätesringen 12 att bli alltmer oval men med bibehållen omkrets för att slutligen, då spjället är helt stängt, helt ansluta sig till medellinjens 5 elliptiska form. Vid dessa form- förändringar av sätesringen 12 kommer denna alltså att röra sig i spåret 18 med bibehållen tätningsfunktion mellan sätesringens 12 och fjäderbriokornas 17a och 17b plana ändytor 24a respektive 24b. När belastningen från spjället 1 upphör, bibehålls den sålunda intagna formen på sätesringen som enligt utföringsformen är elliptisk, genom att fjäderbrickorna 10, 11 trycker mot ringens 12 sidoytor 19, 20 med krafter tillräckliga för att hindra att ringen 12 återtar sitt ut- gångsläge. I det fall medellinjen 5 istället är cirkulär, ändras icke sätesringens 12 form vid den "primära" tillslutningen av spjället 1, men däremot kan dess läge i spåret 18 justeras, vilket läge därefter normalt bibehålles med hjälp av fjäderbrickorna 10, ll då spjället åter öppnas.

I \W*? mïä-h 4%'

Claims (6)

¿Q§3f9UÄ@ 3 7909460-3 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Ventilsäte i ett ventilhus som innefattar en huvuddel (7) och en täckbricka (8) anordnad att anpressas mot huvuddelen, varvid en ring- formad urtagning (9) bildas i ventilhuset mellan dess huvuddel och täckbricka, varjämte en av styvt material, företrädesvis stål, fram- ställd ventilsätesring är rörligt anordnad i nämnda urtagning, vilken sätesring uppvisar ett jämförelsevis platt parti med minst dubbelt så stor utsträckning i radiell som i axiell led och med plana, parallella sidoytor (19, 20) samt med en inre, avrundad kant som utgör sätesyta (21) i ventilen, k ä n n e t e c k n a t av att-från nämnda platta parti sträcker sig ringformade, fjädrande tätningsorgan (10, 11) utåt och åt sidorna för att med sina yttre partier anpressas mot ventil- husets huvuddel och mot täckbrickan utanför det platta partiets yttre kant i urtagningen mellan ventilhusets båda delar.

2. Ventilsäte enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att de ring- formade, fjädrande tätningsorganen utgörs av separata fjäderbrickor.

3. Ventilsäte enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att de ring- formade fjädrande tätningsorganen mellan sig bildar ett ringformat spår (18) och att de är anordnade att tätande anligga mot sätesringens parallella sidoytor (19, 20) då sätesringen rör sig i nämnda spår.

4. Ventilsäte enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda fjäderbrickor är anordnade att pressas ut av sätesringen då denna monteras, och att ett par inre skänklar (17a, 17b) på fjäderbrickorna är anordnade att fjädrande anpressas mot sätesringens parallella sidoytor.

5. Ventilsäte enligt.något av kraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n a t av_att fjäderbriokorna utanför sätesringens yttre kant pressas mot varandra genom ett par mot varandra vända, yttre skänklar (16a, 16b) samt mot ventilhusets huvuddel och mot täckhrickan via packningar (13, 14).

6. Ventilsäte enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k n a t ,,. e-w. ~f»... 7909460-3 av att fjäderbrickornas yttre skänklar (löa, l6b} har större axiell utsträckning än de inre skänklarna (l7a, 17b). _. ..,...._