SK14662001A3 - Uzatváracia klapka na tlakové priestory a spôsob jej výroby - Google Patents

Uzatváracia klapka na tlakové priestory a spôsob jej výroby Download PDF

Info

Publication number
SK14662001A3
SK14662001A3 SK1466-2001A SK14662001A SK14662001A3 SK 14662001 A3 SK14662001 A3 SK 14662001A3 SK 14662001 A SK14662001 A SK 14662001A SK 14662001 A3 SK14662001 A3 SK 14662001A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
axis
flap
cone
sealing
disc
Prior art date
Application number
SK1466-2001A
Other languages
English (en)
Other versions
SK285116B6 (sk
Inventor
Dieter M�Llmann
Original Assignee
Dieter M�Llmann
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dieter M�Llmann filed Critical Dieter M�Llmann
Publication of SK14662001A3 publication Critical patent/SK14662001A3/sk
Publication of SK285116B6 publication Critical patent/SK285116B6/sk

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/222Shaping of the valve member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/10Means for stopping flow from or in pipes or hoses

Landscapes

  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Feeding And Guiding Record Carriers (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Threshing Machine Elements (AREA)
  • Check Valves (AREA)
  • Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Air Supply (AREA)

Description

Oblasť techniky
Vynález sa týka uzatváracej klapky na tlakové priestory, najmä na nádoby alebo potrubia, s kotúčom klapky otočným v telese relatívne voči ose otáčania, ktorý v tesniacej polohe uzatvára prietok telesom v dvoch navzájom opačných smerom prúdenia v oblasti tesnenia, pričom kotúč klapky je umiestnený excentrický s osou otáčania mimo os tesnenia, a pričom os otáčania prechádza najmä hlavnou osou uzatváracej klapky. Vynález sa ďalej týka spôsobu výroby uzatváracej klapky.
Doterajší stav techniky
V potrubiach vedúcich prúdiace média je prúdenie prerušované ventilmi, posúvačmi alebo klapkami. Výhodne sa používajú klapky vzhladom k svojej podstatne menšej konštrukčnej dĺžke.
Najjednoduchšie uskutočnenie klapky má os otáčania prechádzajúcu stredom kotúča klapky. Známe je tiež exentrické konštrukčné uskutočnenie, pri ktorom je os otáčania umiestnená s odstupom od kotúča klapky. Tým sa spravidla zlepší tesniaca funkcia kotúča klapky, pretože tesnenie kotúča klapky nie je prerušené otočným hriadeľom vyvedeným von z vnútrajšku telesa. Otočný hriadeľ je skôr uložený pred alebo za kotúčom klapky. Os otáčania, poprípade otočný hriadeľ, je umeistnená uprostred pred kotúčom klapky a pretína hlavnú os uzatváracej klapky, to znamená spravidla aj hlavnú os potrubia.
Konečne sú známe takzvané dvojito exentrické klapky. Os otáčania, poprípade otočný hriadeľ, je pri tomto type umeistnená prídavné k opísanej excentricite mimo hlavnú os, to znamená s malým takzvaný odstupom od nej. samouzatvárací efekt, jeden smer prúdenia.
Tým je umožnený resp. nútené uzatvorenie, pre Pokiaľ sa týka druhého smeru prúdenia, vzniká nevýhodne permanentný otvárací tlak, takže s primerane vysokým hnacím momentom je potrebné permanentne vynakladať vysokú uzatváraciu silu. Počas doby používania vznikajú najmä pri vyšších tlakoch v potrubí netesné miesta, ktoré znemožňujú bezpečné práce na uzatvorenej strane potrubia.
Na základe týchto skutočností je úlohou vynálezu vytvoriť uzatváraciu klapku so zlepšeným tesniacim účinkom. Ďalšou úlohou vynálezu je vystačiť s malými hnacími momentami.
Podstata vynálezu
Uvedenú úlohu spĺňa uzatváracia klapka na tlakové priestory, najmä na nádoby alebo potrubia, s kotúčom klapky otočným v telese relatívne voči ose otáčania, ktorý v tesniacej polohe uzatvára prietok telesom v dvoch navzájom opačných smerom prúdenia v oblasti tesnenia, pričom kotúč klapky je umiestnený excentrický s osou otáčania mimo os tesnenia, a pričom os otáčania prechádza najmä hlavnou osou uzatváracej klapky, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že
a) tesniaca plocha je časťou plášťa kužeľa, ktorého plášťové priamky tvoria uhol tesniacej plochy relatívne voči hlavnej ose uzatváracej klapky,
b) plášťové priamky sa navzájom pretínajú v oblasti vrcholu kužeľa, ktorého poloha je určená následovne :
bl) os tesnenia pretína kolmo hlavnú os, b2) os otáčania (stred otáčania) je umiestnená v odstupe od osi tesnenia, najmä na hlavnej ose, a prebieha kolmo na os tesnenia a na hlavnú os, b3) osou otáčania (stredom otáčania) ako stredom je stanovená tesniaca kružnica, ktorej priemer je menší ako menovitá šírka potrubia alebo vnútorného priemeru vo vnútri uzatváracej klapky, ktorý je k dispozícii, b4) priesečníky tesniacej kružnice s osou tesnenia sú označené ako Ά a C, priesečník tesniacej kružnice s priamkou je označený ako A a stred otáčania je označený ako B, pričom B je protiľahlé na bod A vzhľadom na stred otáčania, b5) priesečník tangenty k tesniacej kružnici v bode A s priamkou B - C je označený ako S 0, b6) dráha A-B je posunutá pozdĺž tangenty, dokiaľ A neleží na SO, pričom posunutý bod B potom udáva vrchol Sl kužeľa, alebo dráha A- SO je posunutá pozdĺž dráhy A-B, dokiaľ A neleží na B, pričom posunutý SO potom udáva vrchol Sl kužeľa.
Podľa ďalšieho uskutočnenia je kotúč klapky samočinne uzatvárateľný v obidvoch smeroch prúdenia. To znamená, že posledný kus uzatváracieho pohybu je podporovaný výsledným pracovným tlakom pôsobiacim na plochy sú navzájom diagonálne protiľahlé, kotúč klapky, a to nezávisle na smere prúdenia. V najjednoduchšom prípade je to umožnené centrický uloženým kotúčom klapky, ktorá má v uzatváracej polohe v obidvoch smeroch prúdenia bočné vedia osi otáčania rôzne velké plochy, pričom vždy väčšie vzhladom na os otáčania a rovnako tak aj menšie plochy. Tým je umožnené zdanlivo nemožné umiestnenie určitou hrúbkou kotúča klapky a v bočných oblastiach s veľkým odstupom od osi otáčania - skosenie obvodovej tesniacej plochy. Bočné má tesnenie potom priestorovú hĺbku v smere hlavnej osi a v smere priemeru. Práve táto hĺbka v smere priemeru umožňuje vytvorenie rôznych plošných pomerov pre obidva smery prúdenia. Strana kotúča klapky brániaca prúdeniu je osou otáčania rozdelená na ľavú a pravú plochu. Na vytvorenie uzatváracej sily je podstatný rozdiel týchto plôch. Pri pohľade na kotúč klapky v smere prúdenia a pri kotúči klapky uzatváracieho otáčaním smerom doprava vznikne nútený uzatvárací efekt vtedy, keď je ľavá plocha väčšia ako pravá plocha. Rovnaká podmienka musí byť dodržaná na druhej strane kotúča klapky pre iný smer prúdenia. Je to umožnené bočné skosene umiestnenou tesniacou plochou, takže takzvaná ľavá plocha kotúča klapky je na jednej strane väčšia ako pravá plocha kotúča klapky na druhej strane, ktorá je voči nej protiľahlá.
Výhodne sú najmä na obvode kotúča klapky umiestnené prstencové tesniace elementy, ktoré sa pri uzatváraní kotúča klapky pritlačia na obvodovú tesniacu plochu. Pritom sa vytvorí prstencové napätie, takže tlak je rovnomerne rozložený po celom obvode a okolo dookola sa dosiahne vysoký tesniaci účinok.
Opísané skosenie tesniacej plochy môže byť na bočné navzájom protiľahlých okrajoch alebo po celom obvode vytvorené rôzne veľké, takže vznikne takzvané kuželové sedlo. Kotúč klapky môže byť tiež uskutočnený excentrický, to znamená so svojou osou otáčania mimo kotúč klapky, poprípade mimo príslušnú os tesnenia. I pri tomto uskutočnení je v zásade možné nútené uzatváranie v obidvoch smeroch prúdenia.
Os otáčania je výhodne umiestnená na hlavnej ose alebo ju pretína. Konštrukcia uzatváracej klapky je potom jednoduchšia. Vzniklé sily a momenty sú takmer symetrické.
'Pri použití alebo pri umiestnení kuželového sedla je výhodný veľký vrcholový uhol kuželového sedla na zníženie trecích síl pri uzatváraní. Kuželové sedlo je definované polohou osi kuželového sedla, respektívne osi kužeľa, a polohou vrchola kužela. Kuželové sedlo musí byť zvolené alebo vypočítané tak, aby sa zabránilo zovreniu kotúča klapky v tesniacej oblasti. Jedno zvlášť výhodné uskutočnenie vynálezu sa týka uzatváracej klapky s kužeľovým sedlom, pričom toto kuželové sedlo má geometrický tvar zistený podľa určitých kritérií, pozri najmä patentové nároky 1-9.
Poloha obvodovej tesniacej nároku 1 môže byť inými slovami plochy definovaná v znázornená následovne tesniaca plocha je plášťové priamky relatívne voči časťou plášťa tvoria uhol hlavnej ose
a) obvodová kužeľa, ktorého tesniacej plochy uzatváracej klapky,
b) plášťové priamky sa navzájom pretínajú v oblasti vrchola kužela, ktorého poloha je určená následovne :
bl) os tesnenia pretína kolmo hlavnú os, b2) os otáčania kotúča klapky je umiestnená v odstupe (excentrický) od osi tesnenia, najmä na hlavnej ose, a prebieha kolmo na os tesnenia a na hlavnú os, b3) osou otáčania ako stredom otáčania je stanovená tesniaca kružnica, ktorej priemer je menší ako menovitá šírka potrubia alebo vnútorného priemeru vo vnútri uzatváracaej klapky, ktorý je k dispozícii, b4) priesečníky tesniacej kružnice s osou tesnenia sú označené ako A a C, priesečník tesniacej kružnice s priamkou je označený ako A a stred otáčania je označený ako B, pričom B je protiľahlé na bod A vzhladom na stred otáčania, b5) polomer kotúča klapky vznikne ako polovičný odstup A od C, b6) rovnobežka s hlavnou osou má odstup od hlavnej osi, ktorý zodpovedá trojnásobku polomeru kotúča klapky, pričom táto rovnobežka - rovnako ako body B a C - je protilahlá voči bodu A vzhladom na hlavnú os, b7) tangenta k tesniacej kružnici prechádzajúca bodom B pretína rovnobežku s hlavnou osou v bode, ktorý tvorí vrchol kužeľa.
Pritom sa vychádza z toho, že vrchol kužeľa a stred otáčania leží na rôznych stranách osi tesnenia. Smer uzatvárania kotúča klapky vznikne tiež tak, že kotúč klapky je v svojej otvorenej polohe protiľahlý na vrchol kužeľa vzhladom na hlavnú os.
Ako je uvedené v prvých odsekoch opisu, sú známe excentrické alebo dvojito excentrické konštrukčné uskutočnenia. Uzatváracia klapka podľa vynálezu umožňuje konštrukciu excentrického uskutočnenia, pri ktorom os otáčania pretína najmä hlavnú os a ovládanie kotúča klapky je možné v obidvoch smeroch otáčania a pri obidvoch smeroch prúdenia s podstatne menšími hnacími momentami ako pri všetkých dosial známych uzatváracích klapkách'. Tb platí aj pre konštrukcie, pri ktorých je obvodové tesnenie na kotúči klapky vo forme obvodového pružného krúžka v smere prúdenia takmer ľubovoľne tenké. Taký kotúč klapky už potom síce nie je samočinne uzatvárací, avšak na udržiavanie zatvorenej polohy kotúča klapky je potrebné len malý prídržný moment. Hnací moment potrebný na otvorenie kotúča klapky je však tiež podstatne menší ako pri známych uzatváracích klapkách. Pohon kotúča klapky preto môže byť dimenzovaný menší ako dosiaľ. To však je práve veíká výhoda pre rýchle uzatváracie a otváracie klapky.
Základom na ľahké otvorenie uzatváracej klapky je použitie plávajúceho pružného krúžka ako obvodového tesnenia na kotúči klapky. Pružný krúžok dosadá vo vnútri na kuželové sedlo obvodovej tesniacej plochy v telese. Čím viac je pružný krúžok zatlačený do kuželového sedla plášťa kužeľa, a to alebo rozdielom tlakov na obidvoch stranách kotúča klapky alebo hnacím momentom, o to väčšia bude opačná sila (kompenzácia sily), alebo opačný moment spôsobený stláčaním pružného krúžka, ktorý je spoluzodpovedný za ľahké otvorenie kotúča klapky. Uhly plášťa kužeľa sa musia zvoliť také, aby nedošlo na samočinné zovrenie.
Vynález sa konečne týka aj rôznych spôsobov výroby uzatváracích klapiek. Presnejšie povedané, jedná sa o obrábanie tesniacich plôch na kotúči klapky a telese. V praxi pozostáva tesnenie z obvodovej tesniacej plochy na kotúči klapky alebo na telese a zo zodpovedajúcich tesniacich elementov na príslušnej druhej súčasti. Môže byť napríklad vytvorené tesnenie z tesniacich krúžkov alebo lamelové tesnenie. Tesniace elementy sa obrobia analogicky k tesniacej ploche. Výhodne je kotúč klapky opatrený tesniacimi elementárni.
Ďalšie znaky vynálezu vyplývajú z patentových nárokov a z ďalšieho opisu.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Vynález bude ďalej bližšie objasnený na príkladoch uskutočnenia podľa priložených výkresoch, na ktorých obr. 1 znázorňuje rez centrickou uzatváracou klapkou obr. 2 rez excentrickou uzatváracou klapkou s údajmi o určitom smere prúdenia, obr. 3 uzatváraciu klapku z obr. 2 s opačným smerom prúdenia obr. 4 až 6 uzatváraciu klapku v troch rôznych pohľadoch, a to v pohľade v smere prúdenia, v zvislom reze a vo vodorovnom reze podobnom ako na obr. 1 až 3, obr. 7 uzatváraciu klapku vo vodorovnom reze s pomocnými čiarami na určenie kužeľového sedla, poprípade geometrie tesnenia, obr. 8 vyobrazenie zodpovedajúce obr. 7 s ďalšími pomocnými čiarami, obr. 9 vo zväčšenom merítku detail z obr. 8, obr. 10 funkčnú zostavu, totiž uzatváraciu klapku vo vodorovnom reze s otočným stolom stroja CNC, obr. 11 teleso uzatváracej klapky z obr. 10 upnuté na otočnom stole obr. 12 kotúč klapky z obr. 10 upnutý na otočnom stole, obr. 13 vyobrazenie analogické k obr. 10,avšak na o niečo iné obrábanie, obr. 14 vyobrazenie analogické k obr. 11, obr. 16 až 19.geometrické vysvetlenie na určenie rozmerov potrebných na konštrukciu, obr. 20 sily v oblasti obvodového tesniaceho krúžka vznikajúce pri uzatváraní uzatváracej klapky, obr. 21 v reze tesniaci krúžok, obr. 22 ďalšie grafické vyobrazenie vzniknutých sil podľa obr. 20, obr. 23 zodpovedá obr. 21, obr. 24 vyobrazenie podobné obr. 8 a 16 na objasnenie ďalšej výpočetnej metódy vrchola SI kužeľa a tvaru elipsy tesniaceho sedla, obr. 25 projekcia na ďalšie objasnenie tvaru elipsy, obr. 26 prietočný prierez v uzatváracej klapke na objasnenie vznikajúcich sil a momentov a obr. 27 vyobrazenie podobné obr. 9 a 17 na ďalšie objasneniee tvaru elipsy.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Najskôr budú podľa obr. 1 objasnené niektoré dôležité základné pojmy uzatváracej klapky 10 podľa vynálezu. V telese 12 je s centrickou osou 13 otáčania umiestnený kotúč 11 klapky. Potrubia umiestnené pred a za uzatváracou klapkou 10 nie sú znázornené.
Tesniace sedlo 14 v telese 12 obsahuje obvodovú tesniacu plochu 15. Kotúč 11 klapky má zodpovedajúcu tesniacu plochu 16. V praxi môže byť na kotúči 11 klapky alebo v telese 12 umiestnených viac tesniacich lamiel.
Hlavná os 17 uzatváracej klapky 10 je umiestnená rovnobežne so smermi 18 a 19 prúdenia a v znázornenom príklade prechádza osou 13 otáčania. Presnejšie povedané hlavná os 17 vznikne ako os
prechádzajúca ťažiskom plochy kotúča 11 klapky ’ v
smere 18, 19 prúdenia. Hlavná . os Γ7. je obvyle
súčasne osou potrubia.
Tesniace plochy 15, 16 sú voči hlavnej ose 17
sklonené, takže v smere hlavnej osi 17 vzniknú rozmery ako hĺbka tL v smere hlavnej osi 17 , a hĺbka tD v smere priemeru. Skosenie tesniacich plôch 15,16 je najväčšie tam, kde je tiež najväčší odstup od osi 13 otáčania. V mieste prechodu osi 13 otáčania tesniacimi plochami 15, 16 sú tesniace plochý 15, 16 umiestnené rovnobežne s hlavnou osou 17, a preto nemajú žiadne skosenie. Na základe hĺbky tL tesniacich plôch 15, 16 v smere hlavnej osi 17 je možné stanoviť os 20 tesnenia. Jej priesečník 21 s tesniacou plochou 16 opisuje pri otáčaní kotúča 11 klapky tesniacu kružnicu 22.
V znázornenom príkladnom uskutočnení sa kotúč
11 klapky na otvorenie otáča smerom doprava v smere
šípky 23 a na' zatvorenie doľava v smere šípky 24
Uzatváracia klapka 10 je vyrobená tak, že kotúč
klapky v obidvoch smeroch 18, 19 prúdenia nútene zatvára. Pri prúdení v smere 18 prúdenia je vyvodzovaný tlak na pravú stranu 25 kotúča 11 klapky a pri opačnom smere 19 prúdenia na jej ľavú stranu 26.. Obidve strany 25, 26 môžu byť ďalej rozdelené na navzájom protiľahlé bočné plochy 27, 28 a 29, 30, pričom toto rozdelenie vznikne polohou hlavnej osi 17. Za predpokladu smeru 18 prúdenia vznikne uzatváracia sila v dôsledku rôzne veľkých bočných plôch 29 a 30 . Bočná plocha 29 je väčšia ako bočná plocha 30 v dôsledku skosenej tesniacej plochy 16.
Na protiľahlej strane 26 sú pomery presne obrátené. To isté piati pri opačnom smere 19 prúdenia, keď uzatváracia sila vznikne v dôsledku rôzne velkých bočných plôch 27 a 28.
Opísané súvislosti sú zrejmé tiež z obr. 2 a 3, kde je znázornená o niečo inak tvarovaná uzatváracia klapka 31. Smery otáčania sú tu oproti obr. 1 zamenené. Kotúč 32 klapky v tomto prípade zatvára pri otáčaní smerom doprava v smere šípky 33 a otvára pri otáčaní smerom doľava v smere šípky 34 . Šípkami sú naznačené rôzne smery 35 a 36 prúdenia, pričom je ďalej znázornené teleso 37, hlavná os 38 a os 39 tesnenia. Na ľavej strane 41 sú upravené rôzne veľké bočné plochy Al, A2 a na pravej strane 4 0 rôzne velké bočné plochy A3 , A4 . Rovnako ako pri príkladnom uskutočnení podľa obr. 1 vznikajú aj tu uzatváracie sily pre obidva smery 35, 36 prúdenia.
Na rozdiel od obr. 1 má kotúč 32 klapky na obr. 2 a 3 takzvané kuželové sedlo s tesniacimi plochami 42, 43 na telese 37 umiestnenými voči sebe kónický a so zodpovedajúcim spôsobom umiestnenými tesniacimi lamelami 4 4 na obvode kotúča 32 klapky. Pomyslené predĺženia tesniacich plôch 42, 43 v rovine vyobrazenia sa stretávajú neznázorneným spôsobom vlavo od kotúča 32 klapky a nad hlavnou osou 38 a tvoria tak kužeľ. V obvodovom smere vznikne obvodová tesniaca plocha PF ako časť plášťa kužeľa. Priamka prechádzajúce šikmo osou 39 tesnenia a hlavnou osou 38 predstavuje os 45 kužeľa.
Na rozdiel od uzatváracej klapky 10 je uzatváracia klapka 31 vytvorená mierne (dvojito) excentrický so stredom 4 6 otáčania tesne vedia hlavnej osi 38. Excentricita, to znamená odstup stredu 46 otáčania od hlavnej osi 38 je zvolená taká málá, že na základe rozloženia plôch vznikajú uzatváracie sily rovnako v obidvoch smeroch 35, 36 prípade je tento odstup menší ako tD tesniacej plochy tesniacich hĺbka tD vznikne v smere osi 39 prúdenia. V danom polovica hĺbky lamiel 44. Pritom tesnenia kolmo na hlavnú os 38, pozri tiež obr. 1
Obr. 4 až 6 znázorňujú takmer skutočnosti sa blížiace uskutočnenie uzatváracej klapky v troch pohľadoch. Pritom sa opäť jedná o excentrickú klapku rovnakého uskutočnenia ako na obr. 2 a 3. Preto boli použité na označenie rovnakých súčasí rovnaké vzťahové značky. Naviac sú tu znázornené otočný hriadeľ £7, príruby 48, 49 a ložiská 50, 51 na otočný hriadeľ 47 . Na obr. 5 je dobre zrejmé, že tesniace plochy pri zvisle umiestnenom hriadeli 47 majú v hornej obvodovej oblasti 52 alebo v dolnej obvodovej oblasti 35 iba malý sklon voči hlavnej ose 38 . Prechod medzi týmito obvodovými plochami 52, 53 a bočnými obvodovými plochami . s tesniacimi plochami 42, 43 je samozrejme plynulý. V skutočnosti sú aj obvodové oblasti 52, 53 voči sebe sklonené pod
uhlom zodpovedajúcim „ podľa obr. 2 a 3. kuželovému sedlu opísanému
Podľa obr. 7 až 9 bude bližšie objasnená
konštrukcia „kuželového sedla, a preto aj sklon
tesniacich plôch £2, £3 a obvodových oblastí 52, 53. Pritom sa vychádza z konštrukcie uzatváracej klapky podlá obr. 4 až 6. Preto boli použité pre rovnaké súčasti rovnaké vzťahové značky.
Potrubie, ktoré má byť uzatvorené, má menovitý priemer DN. Kotúč 32 klapky má samozrejme o niečo menší priemer. V danom prípade je kotúč 32 klapky 14 na rozdiel od uskutočnenia podľa obr. 4 až 6 umiestnený centrický (len s jednoduchou excentricitou umiestnením osi otáčania mimo os tesnenia), so stredom 4 6 otáčania ležiacim na hlavnej ose 38. Hlavná os 38 je súčasne aj osou potrubia. Okolo stredu 46 otáčania v spojení s priesečníkom A osi 39 tesnenia s tesniacimi plochami 42, 43, ktoré majú byť skonštruované, vznikne tesniaca kružnica 55. V tomto štádiu je priemer v oblasti tesniach plôch 42, £3 známy alebo môže byť stanovený ako predbežná podmienka.. Má byť skonštruované iba kuželové uskutočnenie tesniacich plôch 42, 43.
Priamka vedená stredom £6 otáčania a priesečníkom A vedie automaticky do protiľahlého priesečníka B. Proti priesečníku A vznikne v smere osi 39 tesnenia protiľahlo na tesniacu kružnicu £5 priesečník C.
Podľa bodov A, B, C sa vytvoria pomocné priamky, menovite dotyčnica TI k tesniacej kružnici 55 v bode A a priamka Gl prechádzajúca bodmi B a C. Dotyčnica TI a priamka Gl sa pretínajú navzájom v priesečníku SO.
Posunutím dráhy A-B pozdĺž dotyčnice TI sa bod A dostane do bodu SO, pričom bod B tvorí nový bod SI. Z tohto bodu SI sú vedené plášťové priamky Kl, K2 bodmi A a C. Tieto plášťové priamky ΚΙ, K2 opisujú obvod kužeľa, ktorý súčasne tvorí kužeľové sedlo v uzatváracej klapke 31, respektíve definuje uhly tesniacich plôch £2, 43 a príslušných tesniacich elementov na kotúči 32 klapky.
Výsledkom toho je, že priesečník SI má od hlavnej osi 17, 38 odstup a, ktorý zodpovedá trojnásobku polomeru rK kotúča 32 klapky.
Os KA kužela prebieha z priesečníka SI kotúčom 32 klapky 32, a síce medzi stredom 4 6 otáčania a priesečníkom 56 hlavnej osi 38 s osou 39 tesnenia. Opísaná poloha osi KA kužela je vedľajšia podmienka na zatvárací účinok v obidvoch smeroch prúdenia.
Na obrázkoch má vždy teleso 37 obvodovú tesniacu plochu a kotúč 32 klapky je opatrený tesniacimi lamelami 44 . V skutočnosti môžu byť tieto elementy i vzájomne zamenené, takže napríklad kotúč 32 klapky má hladké tesniace plochy.
Výroba a obrábanie tesniacich plôch, poprípade zväzkov lamiel, bude podrobnejšie opísaná podľa obr. 10 až 15. Kotúče 32 klapky sú vždy umiestnené excentrický so stredom 46 otáčania na hlavnej ose 38.
Obr. 10 až 12 znázorňujú výrobu kužeľového sedla. Pritom obr. 10 znázorňuje funkčný prehľad s vyobrazením kotúča 32 klapky' a telesa 37 . V skutočnosti sú obidva tieto diely vyrábané nezávisle na sebe, a to podľa obr, 11 a 12.
Podľa obr. 11 je teleso 37 upnuté v určitej sklonenej polohe v pomocnom prípravku 30· Uhol a vznikne medzi hlavnou osou 38 a osou KA kužela. Táto os KA kužela je súčasne osou DA otáčania ďalej bližšie objasneného otočného stola 61.
Pomocný prípravok 60 je upevnený na otočnom stole 61. Nad pomocným prípravkom 60 je umiestnený rotačný nástroj 62, napríklad fréza alebo brúsiaci kotúč. Nástroj 62 je umiestnený svojim valcovým povrchom 63 rovnobežne s plášťom kužeľa, respektíve s plášťovou priamkou Kl. Preto uberaním materiálu nástrojom 62 vznikne priama línia 64 obrábania, v danom prípade v oblasti obvodovej tesniacej plochy na telese 37 . Nástroj 62 sa otáča okolo osi 65, ktorá je umiestnená rovnobežne s požadovaným obrysom tesniacej plochy a s plášťom kužeľa.
Obrábanie sa uskutočňuje v takzvanej frézke CNC. Otočný stôl 61 pritom predstavuje os B. V priebehu obrábania sa relatívne rýchlym otáčaním nástroja 62 vytvoria v telese 37 obvodové tesniace plochy 42, 43. Súčasne dochádza na otáčanie otočného stola 61, ktoré je oproti otáčaniu nástroja 62 pomalé, v spojení s axiálnym pohybom nástroja 62 v smere šípky 66. Dôležité je presné ustanovenie nástroja 62 podľa vypočítaného plášťa kužeľa a tiež presná poloha telesa 37 v pomocnom prípravku 60.
Podľa obr. 12 je kotúč 32 klapky opatrený tesniacimi lamelami 44. Ich vonkajší priemer musí byť tiež prispôsobený kuželovému sedlu, respektíve plášťu kužela. Za tým účelom sa kotúč 32 klapky upevní na ďalšom pomocnom prípravku 67 na otočnom stole 61 a obrába sa nástrojom 62 ako predtým teleso 37, avšak z vonkajšku. Os 65 sa preto nachádza na vonkajšku plášťa kužela, respektíve plášťových priamok Kl, K2. Pri obrábaní sa otáčaním otočného stola 61 vytvára pre pozorovateľa klátivý pohyb telesa 37 a kotúča 32 klapky. Obvodová tesniaca plocha leží priestorovo na plášťu vypočítaného kužela. V dôsledku geometrických pomerov vznikne pre tesniacu plochu elipsovitý tvar.
O niečo iný druh obrábania je znázornený na obr. 13 až 16. Obr. 13 znázorňuje opäť zostavu všetkých dielov analogicky s obr. 10.
Obr. 14 znázorňuje obrábanie telesa 37
Na tomto prípade upravený má brit 69. Teleso 37 prípravku 60, ktorý je rozdiel od obr. 11 je v nerotačný nástroj 68, ktorý je opäť upnuté v pomocnom upnutý v upínacích čeľustiach 7 0 otočného skľučovadla. Na obrábanie sa teleso 37 otáča okolo osi KA kužeľa, ktorá je súčasne osou DA otáčania, pričom nástroj 68 sa pohybuje iba v smere šípky 72 rovnobežne s plášťom kužeľa.
Výroba obrysu v oblasti kotúča 32 klapky sa tiež uskutočňuje obrábaním z vonkajšku analogicky s obr.
12.
Miesto opísaných spôsobov výroby môžu byť použité aj iné spôsoby výroby, napríklad obrábaním laserom alebo vodným lúčom.
Podľa obr. 16 až 19 bude teraz objasnený výpočet konštrukčných údajov. Použitie indexov a premenných sa líši od vyššie uvedených. Pre konštrukciu je daný polomer R uzatváracej klapky a odstupu a osi otáčania od roviny (WAU) tesnenia.
Polomer R šírku. Odstup tuhosti (voľba vznikne z požiadavky na menovitú a vyplýva zo statických odôvodnení materiálu, požiadavky na tlak atď.).
Os otáčania prechádza osou potrubia.
Platí:
dráha MU, prirodzene aj dráha MV a MW a = dráha MA.
Určenie rozmerov potrebných pre konštrukciu
Určenia uhla a :
a (ay cosa = — => a = arccos —
R' \R.
rovnica (I.)
Určenie uhla β :
sin β = => β = arcsin^ rovnica (II.)
Určenie uhla γ :
γ = 90’- β = 90 • ΡΊΊ arcsrn — ν wJ rovnica (III.)
Určeníedráhy UW:
UW = 2UA = 2a tan α = 2a tan
H arccos — rovnica (IV.)
Určeníebodu Ω dráhou Wfi:
WQ = UW tan γ = 2a tan
ΨΩ = 2a tan
arccos Rl tan I o o CT\ 1_ ť arcsin í-ffl
WJ k
z „\~\ / \Ί
arccos tan 90” - arcsin
WJ
rovnica (V.)
Na ďalší výpočet sa musí určiť poloha bodu Φ:
Pravouhlý pomocný trojuholník pozostávajúci z bodov je v zákryte s trojuholníkom určeným bodmi U, V a W
Ω, Φ a p
Preto platí: dráha ΦΓ = 2α dráha rä = LW = 2ŤČ4 ( '' rovnica IV.)
Preto platí pro dráhu ΤΦ
ΊΦ = ΪΡΏ-ΦΓ = ΪΡΏ-2α
ΤΦ = 2a tan arccos tan
90° -arcsin
-2a rovnice (V]
·)
Veľkosť a poloha vrcholového uhla kužela sa určiť následovne :
môžu tan φ =
TW _ ΓΩ _ LW _ 2 U A ΤΦ ~ ΤΦ ΤΦ ” ΤΦ φ = are tan <
la tan ľ M arccos — L -
2a tan í arccos — L. wJ tan 90° - arcsin^~j -2a
rovnica (VII.)
2ο
Určenie uhla tj ·.
τΰ Ťw + uw 2xŤW ixuw tan η ='
ΤΦ ΤΦ
ΤΦ ΤΦ η = are tan
2a tan
f 67 Ί
arccos — tan
L wJ
90° - aresiní —
U
4a tan
arccos Ml
WJ
2a rovnica (VIII.)
Preto bude vrcholový uhol g.
4a tan = η - φ = aretan <
2a tan arccos aretan «
2a tan (a arccos —
U tan
90° -aresin
2<ar tan arccos
ľ H tan 90’ - aresin 1
L w Wj
-2a rovnica (IX·)
Poloha stredu kužele je mpisäna uhlom p:
η -φ η + <P p = - +φ = -—— + φ = -^2 2 rovnica (X.)
Íri
Ak sa použije pre pomer ε odstupu a voči Vznikne pre vyššie uvedené rovnice zjednodušený zápis
R:
polomeru i
(I.)až ' (X.) a
£=r'
Ak sa nahradí termín skrátiť následovne
2a tan arccos pojmem σ, môžu sa rovnice I až X rovnice. (I.) rovnica (II.) . rovnica (III.) rovnica (IV.) rovnice. (V.) rovnica (VI.) rovnica. (VII.) rovnica (VIII.) a - arccos ε β = arcsin ε γ = 90°-arcsin ε
WQ = σ tan[90° - arcsin f]
ΤΦ = σ tan[90° - arcsin ε]-2ά φ = arctan η = arctan σ tan [90° - arcsin 5]- 2a
2σ σ tan [90° - arcsin £^-2.0, rovnica (IX.) = arctan
σ
σ tan[90° - arcsin <?]- 2a [ - arctan -ľ--—1-
σ tan [90° - arcsin aj - 2a
rovnica(X.)
P~ arctan ·
• + arctan· σ
σ tan V. 90° - arcsin ε - 2a σ tan 90° - arcsin ε -2a '
2.2.
Podľa obr. 20 až 23 budú teraz objasnené sily pri zatváraní uzatváracej klapky. Kotúč klapky je opatrený tesniacim elementom vo forme tesniacich lamiel 44, pozri obr. 2 a 3. Na zjednodušenie sa na obr. 20 až 23 vycháza z jediného pružného krúžka 71. Tento pružný krúžok 71 môže sám tvoriť tesniaci element kotúča klapky alebo môže s ďalšími tenkými tesniacimi krúžkami vytvoriť lamelový zväzok. V ďalšom sa vychádza z toho, že tesniaci element kotúča klapky je vyrobený relatívne tenký, takže v obvodovom vybraní alebo drážke je upravený iba jediný plávajúci pružný krúžok 71.
Pri uzatváraní uzatváracej klapky dosadne pružný krúžok 71 na obvodové tesniace sedlo telesa. V dôsledku otočného zatváracieho pohybu v smere šípky 72 pôsobí na bočnú oblasť 7 3, 74 väčší tlak vyvolaný kuželovým tvarom tesniaceho sedla, čo je napríklad porovnateľné s nábehom na šikmú rovinu.
Na hornú obvodovú oblasť 52 a dolnú obvodovú oblasť 53 nepôsobia 'žiadne dovnútra smerujúce sily, pretože tu pružný krúžok 71 pretína os otáčania (stred 46 otáčania). Preto v týchto obvodových oblastiach 52, 53 vznikne tlak pružného krúžka 7 i smerujúci ako reakcia smerom von. Preto pružný krúžok 71 dosadne samočinne lícované do tesniaceho sedla. Vzniknuté sily sa pružnosťou pružného krúžka 71 rovmnomerne rozložia, poprípade odovzdávajú ďalej. Dôležité pritom súčasne je uloženie pružného krúžka 71 tak, aby pružný krúžok 71 mohol uskutočňovať prispôsobovacie alebo vychylovacie pohyby kolmo na smer prúdenia.
Na obr. 22 sú graficky znázornené vznikajúce sily. Zúžená kružnica 75 definuje svojou odchýlkou od
2-3 vonkajšieho priemeru pružného krúžka 71 rôzne sily. V bočných oblastiach 7 3, 74 sú tlakové sily pôsobiace na pružný krúžok 71 z vonkajšku najväčšie, pričom v hornej obvodovej oblasti 52 a dolnej obvodovej oblasti 53 prevažujú z nich vyplývajúce výsledné reakčné sily. Tieto reakčné sily smerujú prirodzene smerom von.
Podlá obr. 24 a 25 bude teraz objasnený elipsový tvar kotúča klapky, poprípade tesniaceho sedla. Ako už bolo vyššie uvedené, je tesniace sedlo, to znamená obvodová tesniaca plocha v telese 37 časťou plášťa kužela s vrcholom SI. Pretože vrchol SI neleží na hlavnej ose 38, prebieha príslušná kužeľosečka pod uhlom voči ose KA kužela, ktorý je odlišný od 90 a má tvar elipsy. Obvodová tesniaca plocha má preto dva priemery zodpovedajúce obvyklým rozmerom elipsy známym z matematiky, totiž veľkému priemeru 2a a malému priemeru 2b. Pritom veľký priemer 2a na obr. 24 zodpovedá vzdialenosti medzi bodmi A a C. Malý priemer 2b, ktorý sa ' rovná výške kotúča 32 klapky, vznikne kolmicou '7 6 ua os KA kužeľa prechádzajúcej bodom p, pričom táto kolmica 7 6 pretína priesečník 56 osi 39 tesnenia s hlavnou osou 38 . Okrem toho je možné rozpoznať priesečníky S a t kolmice 7 6 s plášťovými priamkami KÍ a K2 kužela. Malý priemer 2b sa rovná odstupu priesečníkov s. a t pozdĺž kolmice 7 6.
Podľa obr. 24 leží priesečník SI na rovnobežke 77' s hlavnou osou 38, pričom táto rovnobežka 77 má od hlavnej osi 38 odstup, ktorý zodpovedá trojnásobku polomeru rK kotúča klapky (rK = odstup priesečníka 56 od priesečníka C) . Umiestnenie priesečníka SI na rovnobežke 77 vznikne dotyčnicou 78 k tesniacej kružnici 55 v bode B (poprípade v bode V na obr. 16 je preto stred 4 6 otáčania tesnenia (excentricita tým viac sa priesečník SI dolava v smere na os až 18) . Čím ďalej vzdialený od osi uzatváracej klapky), premiestňuje na rovnobežke 39 tesnenia.
Podľa obr. 25 je prijateľný eliptický tvar obvodového tesnenia. Kužeľ s vrcholom Z a plášťovými priamkami Zl a Z2 má os ZA kužeľa, ktorá súčasne rozdeľuje vrcholový uhol θ kužeľa na dve polovice. Rez kužeľom bodom H v polovičnej výške kužeľa a kolmo na os ZA kužeľa vzniknú v plášťových priamkach Zl, Z2 priesečníky Hl, H2. Príslušná šikmá kužeľosečka· je naznačená dvojitou čiarou. Táto kužeľosečka pozostáva z dvoch rovnako dlhých úsekov ktoré majú vždy dĺžku a.
ZA
Bod H medzi _ kužeľa, ale s osou ZA kužeľa, p je mierou pre
Dl a D2, úsekmi Dl a D2 neleží na ose odstupom od priesečníku p s Odstup medzi bodmi H a excentricitu zodpovedajúcu pravidlám na výpočet elipsy. Presne vznikne lineárna excentricita e elipsy podľa vzťahu e= a - b a číselná excentricita ε s ε = e/a.
Podľa polohy šikmej kužeľosečky sa bod H nachádza vo väčšej alebo menšej vzdialenosti od osi ZA kužela. Za tým účelom sú na obr. 25 znázornené kužeľosečky vychádzajúce bodu ZS. Ďalej je znázornená výška elipsy kužeľosečky vedenej bodom H. Táto elipsa má výška 2b, ktorá zodpovedá vzájomnej vzdialenosti priesečníkov Hl a H2. Body H a p na obr. 25 zodpovedajú bodom 56 a p na obr. 24. Pre názornosť sú aj tam znázornené úseky Dl a D2.
Τ-ζ
Zvláštnosť uzatváracej klapky podľa vynálezu, práve v spojení s relatívne tenkým pružným krúžkom, poprípade tesniacim krúžkom, spočíva v malých prestavovacích momentoch v porovnaní so známymi uzatváracími klapkami. Pri teoreticky nekonečne tenkom tesniacom krúžku už nevznikajú vyššie opísané sily spôsobujúce samočinné uzatváranie alebo pridržovanie. Na základe symetrického umiestnenia kotúča klapky - os otáčania na hlavnú os 38 = jednoduchá excentricita - sa sily panujúce v dôsledku rôznych tlakov na obidvoch stranách kotúča klapky vyrovnajú. Prestovovacie momenty potrebné na otvorenie a zatvorenie klapky sú relatívne malé. Preto môže byť aj pohon, ktorý otváranie a uzatváranie klapky vyvoláva, tiež uskutočnený malý.
Pri zatvorenej uzatváracej klapke vznike rôznymi tlakmi na obidvoch stranách kotúča nepatrný priehyb kotúča klapky, ktorý je samozrejme najväčší na polovičnej výške - na obr. 26 pozdĺž osi X. V dôsledku priehybu a vyššie objasneného uskutočnenia kuželového sedla dochádza na priečne posunutie tesniaceho krúžka alebo pružného krúžka. 71. Toto priečne posunutie je však také malé, že potrebné prestavovacie momenty zvyšuje len v nepatrnej miere. Teraz budú podlá obr. 26 a vytvorených rovníc objasnené momenty účinné kolmo k uzatvorenému kotúču klapky podľa posunutia pružného krúžka 71. Tieto objasnenia však platia aj pre hrubé tesniace krúžky alebo zväzky tesniacich lamiel a z nich vyplývajúce rôzne momenty na obidvoch stranách kotúča klapky.
Platí :
2-6
4=2jyc& s y = f(x) (XI.) e
A2 = 2 jydx s y = f(x) jy2dx 2 ^ydx [y2^x
S*2=-e- .
$ydx d
Σ Mi = O = Mj - (M2 + ΔΜ)
ΔΜ = Mi + M2
ΔΜ = , F* P*2*Jyí&*crf »—« ' x « p * Jycôc * -
u C d 2 * fydx d
d \Fdx \ydx*cd e T \yäx*-e-
[ydx L c d jydx d — -J J
(XII.) (XIII.) (XIV.) (XV.) (XVI.) (XVII.) (XVIII.) (XIX.) r)M
-fl 1 >
Fa * * - - TC sm (P \π 2 (θ° <φ <180°)
0,9 < í < 1 a
Pružný krúžok 71 tvorí s príslušným kotúčom klapky plochu v tvare elipsy s dlhším priemerom 2a (šírkou) a kratším priemerom 2b (výškou) . Stred 4 6 otáčania kotúča klapky je umiestnený presadene voči symetrále (ose Y) veľkého priemeru 2a. V spojení s rozdielom tlakov na obidvoch stranách kotúča klapky vznikne výsledný otáčavý moment, ktorý podľa smeru alebo podľa znamienka podporuje alebo brzdí prestavenie kotúča klapky. Plochy na obidvoch stranách zvislej priamky prechádzajúce stredom 4 6 otáčania sa vypočítajú podľa rovníc (XI.) a (XII.). Ako funkcia y = f (x) sa tu použije funkcia platná pre elipsu. Na základe všeobecného vzťahu y = f(x) je možno pomocou rovníc (XI.) až (XVIII.)vypočítať aj momenty pôsobiace na kotúč klapky iného tvaru. Iba funkcia musí byť určitelná. Účinné ramená páky sa určia podľa plochy ťažísk Sxl, Sx2 tlaku, pozri rovnice (XIII.) a (XIV.) Výsledný moment, pozri rovnice (XV.) až (XVIII.), vznikne z rozdielu jednotlivých momentov, pričom tieto momenty sa určia pomocou účinného tlaku p, vypočítaných bočných plôch Al a A2 a účinných ramien páky v ťažiskách Sxl, Sx2. V rovnici (XVIII.) sú použité príslušné veličiny a čo najviac vykrútené. Koncové body c, d, a e, ktoré majú význam pre integrály,, sú znázornené na obr. 26. Body c a e sú súčasne bočnými okrajovými bodmi pružného krúžka 71 po jeho priečnom posunutí, respektíve bočné okrajové body účinné na príslušnej uvažovanej strane kotúča klapky, pričom bod d označuje umiestnenie osi prechádzajúcej stredom 4 6 otáčania.
Rovnica (XIX.) opisuje všeobecne ohybové momenty vznikajúce na vonkajšku obvodu pružného krúžka 71 na obr. 20 v závislosti na uhle (j> polomeru R voči horizontále a vzniknuté pritlačením bočných častí na u
kuželové sedlo obvodovej tesniacej plochy DF pri zatváraní kotúča klapky. Pritom vzniká účinná sila FA· Hodnoty pre (l/π - 1/2 sin φ) v pravom stĺpci nasledujúcej tabuľky majú zodpovedať šípkam znázorneným na obr. 22 medzi zúženou kružnicou 75 a obvodom pružného krúžka 71. Rovnica (XIX.) udáva presne správnu hodnotu pre moment MR(cp), pokial b/a leží medzi 0,9 a 1.
Tabuľka k obr. 20 a 22
<P <P % sin (1/π - ‘Λ sin<p)
0 180 0 0,318
10 170 0,087 0,231
20 160 0,171 0,147
30 150 0,250 0,068
40 140 0,321 - 0,003
50 130 0,383 - 0,065
60 120 0,433 - 0,115
70 110 0,470 - 0,152
80 100 0,492 - 0,174
90 90 0,5 - 0,182
Obr. 27 konečne znázorňuje vstavanie pružného krúžka 71 do kotúča 32 klapky. Pružný krúžok 71 je pridržiavaný v obvodovej drážke 79, ktorá je vytvorená kotúčom 32 klapky a prídržným krúžkom 80, ktorý je na kotúč 32 klapky priskrutkovaný, a ktorého vonkajší priemer je o niečo menší ako vonkajší priemer pružného krúžka 71. Protiľahlo na prídržný krúžok 80, to znamená na druhej strane pružného krúžka 71, je v axiálne umiestnenej drážke 81 kotúča 32 klapky umiestnený tesniaci krúžok 82, takže médium uzatvorené kotúčom 32 klapky nemôže prúdiť vo vnútri okolo pružného krúžka 71.
Obr. 27 obsahuje ešte jednu zvláštnosť. Znázornená elipsa E predstavuje kužeľosečku, na, na obr. 27 pravej strane pružného krúžka 71 pozdĺž priamky LR. V tomto prípade je elipsa E rozpolená hlavnou osou 3J3, ktorá prechádza stredom 46 otáčania a priesečníkom 56. Keby sa miesto toho kužeľosečka uskutočnila pozdĺž ľavej strany pružného krúžka 71, vznikol by priesečník zodpovedajúci kužeľosečke (nie je znázornené) s priamkou, ktorá poli príslušnú elipsu, presne v bode PL, ktorý je na obr. 27 znázornený ako malý krížik.
Kuželové sedlo obvodovej tesniacej plochy DF je presne definované údajom o vrchole Sl kužela, pričom tu tvorí takto označený hlavný kužeľ. Nie je však vylúčené kuželové sedlo s iným základným kužeľom. Mali by byť možné také kužele, ktorých vrchol leží bližšie na hlavnú os 38 a súčasne bližšie na os 39 tesnenia ako Sl pozri obr. 24. To najmä platí pre vrcholy kužeľa, ktoré ležia vo vnútri hlavného kužela, teda medzi plášťovými priamkami KÍ a K2.
Vo vyššie opísaných príkladoch uskutočnenia je kužeľ stále vyrobený ako kruhový kužeľ. V skutočnosti však môže mať kužeľ aj iný tvar, napríklad taký, pri ktorom kužeľosečka na vytvorenie obvodovej tesniacej plochy bude mať kruhový tvar. Všeobecne by kužeľosečka kolmá na os kužela mala mať výlučne konvexnú obvodovú líniu, respektíve žiadne konkávne úseky. Dôležitá je len jednoduchá excentricita kotúča klapky,' v každom prípade však len malý odstup osi otáčania od hlavnej osi (malá dvojitá excentricita), takže pre rôzne smery prúdenia vznikajú len malé rozdiely medzi momentmi.

Claims (14)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Uzatváracia klapka (10) na tlakové priestory, najmä na nádoby alebo potrubia, s kotúčom (11, 32) klapky otočným v telese (12, 37) relatívne voči ose (13, 46) otáčania, ktorý v tesniacej polohe uzatvára prietok telesom (12, 37) v dvoch navzájom opačných smeroch prúdenia v oblasti tesnenia, pričom kotúč (32) klapky je umiestnený excentrický s osou (46) otáčania mimo os (39) tesnenia, a pričom os
    otáčania prechádza najmä hlavnou osou uzatváracej klapky, vyznačujúca sa t ý m, že a) tesniaca plocha DF je časťou plášťa kužeľa, ktorého plášťové priamky (Kl, ' K2) tvoria uhol
    tesniacej plochy DF relatíavne voči hlavnej ose (17, 38) uzatváracej klapky,
    b) plášťové priamky sa navzájom pretínajú v oblasti vrchola (SI) kužeľa, ktorého poloha je určená následovne :
    bl) os (39) tesnenia pretína kolmo hlavnú os (38) , b2) os otáčania ( stred 46 otáčania) je umiestnená v odstupe od osi (39) tesnenia, najmä na hlavnej ose ( 38) a prebieha kolmo na os tesnenia a na
    hlavnú os, b3) osou otáčania (stredom 46 otáčania) ako stredom je stanovená tesniaca kružnica (55), ktorej priemer je menší ako menovitá šírka DN potrubia alebo vnútorného priemeru vo vnútri uzatváracej klapky (31), ktorý je k dispozícii,
  2. 2>4 b4) priesečníky tesniacej kružnice (55) s osou (39) tesnenia sú označené ako A a C, priesečník tesniacej kružnice (55) s priamkou je označený ako A a stred (46) otáčania je označený ako B, pričom B je protiľahlé k bodu A vzhladom na stred (46) otáčania, b5)priesečník dotyčnice (Ti) k tesniacej kružnici (55) v bode A s priamkou B-C je označený ako SO, b6) dráha A-B je posunutá pozdĺž dotyčnice (TI) , dokiaľ A neleží na SO, pričom posunutý bod B potom udáva vrchol SI kužeľa, alebo dráha A-SO je posunutá pozdĺž dráhy A-B, dokiaľ A neleží na B, pričom posunutý SO potom udáva vrchol Si kužela.
    2. Uzatváracia načujúca sa je v obidvoch klapka podľa nároku 1, v y z tým, že kotúč (11, 32) klapky smeroch prúdenia samočinne uzatváratelný, pričom za tým účelom má kotúč (11, 32) klapky v zatvorenej polohe v obidvoch smeroch prúdenia rôzne veľké plochy bočné vedia osi '(13, 46) otáčania, a pričom vždy ako väčšie plochy, tak aj menšie plochy, sú umiestnené vzhladom na os (13, 46) otáčania diagonálne protiľahlo.
  3. 3. Uzatváracia klapka podľa nároku 1, v y z načujúca sa tým, že kotúč (11, 32) klapky je otočný okolo osi (13, 46) otáčania, ktorá prechádza hlavnou osou (17, 38) uzatváracej klapky, najmä osou potrubia.
  4. 4. Uzatváracia klapka podlanároku 1, vy značujúca sa tým, že tesnenie má obvodovú tesniacu plochu (15,16,42,43) na kotúči (11, 32) klapky a/alebo na telese (12,37), ktorá je súčasťou plášťa kužeľa.
  5. 5. Uzatváracia klapka podľa nároku 1, vy značujúca sa tým, že plášť kužeľa má vrchol kužeľa, ktorý leži mimo hlavnú os (17, 38) uzatváracej klapky, najmä v odstupe od nej, ktorý je väčší jako polomer rK kotúča (11, 32) klapky.
    5. Uzatváracia klapka podľa nároku 5, vy značujúca sa tým, že vrchol (SI) kužeľa má od hlavnej osi (17,38) odstup a, pričom platí, že a=3rK, a pričom odstup a je uvažovaný aspoň v smere kolmom na os (13,46) otáčania a kolmom na hlavnú os (17.38) uzatváracej klapky.
  6. 6. Uzatváracia klapka podľa nároku 1, vy značujúca sa tým, že os (13,46) otáčania kotúča (11,32) klapky neleží presne na hlavnej ose (17.38) , ale je posunutá kolmo na hlavnú os v odstupe, ktorý je menší alebo sa rovná polovici maximálnej hĺbky Td tesniacej plochy (15,16,42,43) v smere kolmom na hlavnú os (17,38).
  7. 7. Uzatváracia klapka podľa nároku 1, vy značujúca sa tým, že vrchol kužeľa neleží v bode SI, ale bližšie na hlavnú os (38) a súčasne bližšie na os (39) tesnenia.
  8. 9. Uzatváracia klapka podľa nároku 1, v y z n ačujúca sa tým, že vrchol kužeľa neleží v bode SI, ale medzi plášťovými priamkami (ΚΙ, K2) prináležajúcimi na bod SI.
  9. 10. Spôsob výroby uzatváracej klapky (10,31) podľa jedného z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa
    3-3 tým, že na obrábanie geometrie tesnenia v telese (12,37) sa teleso (12,37) upevní na otočnom stole (61) v takej polohe, že os (DA) otáčania otočného stola (61) je súčasne osou (KA) kužela tesniacej plochy, pričom rotačný nástroj (62) uskutočňuje uberanie materiálu telesa (37) v oblasti tesniacej plochy s líniou (64) obrábania pozdĺž plášťovej priamky, a pričom otočný stôl (61) sa otáča.
  10. 11. Spôsob podlá nároku 10, vyznačuj úci sa tým, že rotačný nástroj (62) sa pohybuje pozdĺž plášťovej priamky (Kl) v smere na vrchol kužela a späť.
  11. 12. Spôsob výroby uzatváracej klapky podlá jedného ' z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že na obrábanie geometrie tesnenia kotúča (11,32) klapky sa kotúč (11,32) klapky upevní na otočnom stole (61) v takej polohe, že os (DA) otáčania otočného stola (61) je súčasne osou (KA) kužeľa tesniacej plochy, pričom rotačný nástroj (62) uskutočňuje uberanie materiálu kotúča (32) klapky, poprípade materiálu tesniacich' elementov upravených na kotúči klapky, a pričom, otočný stôl (61) sa otáča.
  12. 13. Spôsob podlá nároku 12, vyznačujúci sa tým, že rotačný nástroj (62) sa pohybuje pozdĺž plášťovej priamky (Kl) v smere na vrchol kužela a späť .
  13. 14. Spôsob výroby uzatváracej klapky (10,31) podľa jedného z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že na obrábanie geometrie tesnenia v telese (12,37) sa teleso (12,37) upevní na otočnom stole (61) alebo sa upevní priamo upínacími čeľusťami (70) rotačného obrábacieho stroja v takej polohe, že os (DA) otáčania otočného stola (61) alebo obrábacieho stola je súčasne osou (KA) kužeľa tesniacej plochy (42,43), pričom rezací nástroj (68) s britom (69) uskutočňuje uberanie materiálu telesa (37) otáčaním otočného stola (61), poprípade obrábacieho stroja, a pričom rezací nástroj (68) s britom (69) sa pohybuje pozdĺž plášťovej priamky (Kl).
  14. 15.
    Spôsob výroby uzatváracej klapky podľa jedného z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že na obrábanie geometrie tesnenia kotúča (32) klapky sa kotúč (32) klapky upevní na otočnom stole (61) alebo sa upevní priamo upínacími čeľusťami (70) obrábacieho stroja v takej plohe, že os (DA) otáčania otočného stola (61), poprípade obrábacieho stroja, je súčasne osou (KA) kužeľa tesniacej plochy (42,43), pričom rezací nástroj (68) s britom (69) uskutočňuje uberanie materiálu kotúča (32) klapky, poprípade materiálu tesniacich elementov upravených na kotúči klapky otáčaním otočného stola, poprípade obrábacieho stroja, a pričom rezací nástroj (68) s britom (69) sa pohybuje pozíž plášťovej priamky v smere na vrchol SO kužeľa alebo späť.
SK1466-2001A 1999-04-21 2000-04-20 Uzatváracia klapka na tlakové priestory a spôsob jej výroby SK285116B6 (sk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19918128A DE19918128A1 (de) 1999-04-21 1999-04-21 Absperrklappe für Rohrleitungen und Verfahren zur Herstellung derselben
PCT/EP2000/003645 WO2000065261A1 (de) 1999-04-21 2000-04-20 Vorrichtung zur steuerung strömender medien

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK14662001A3 true SK14662001A3 (sk) 2002-06-04
SK285116B6 SK285116B6 (sk) 2006-06-01

Family

ID=7905385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1466-2001A SK285116B6 (sk) 1999-04-21 2000-04-20 Uzatváracia klapka na tlakové priestory a spôsob jej výroby

Country Status (21)

Country Link
US (1) US6702257B1 (sk)
EP (1) EP1169588B1 (sk)
KR (1) KR100699751B1 (sk)
CN (1) CN1237294C (sk)
AT (1) ATE261074T1 (sk)
AU (1) AU761816B2 (sk)
CA (1) CA2370996C (sk)
CZ (1) CZ295345B6 (sk)
DE (2) DE19918128A1 (sk)
DK (1) DK1169588T3 (sk)
ES (1) ES2215647T3 (sk)
HK (1) HK1045555B (sk)
MX (1) MXPA01010626A (sk)
NO (1) NO320240B1 (sk)
PL (1) PL194564B1 (sk)
PT (1) PT1169588E (sk)
RS (1) RS49748B (sk)
RU (1) RU2243435C2 (sk)
SK (1) SK285116B6 (sk)
WO (1) WO2000065261A1 (sk)
ZA (1) ZA200108574B (sk)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0215850B1 (pt) * 2002-08-14 2011-02-08 válvula de borboleta para o controle de uma pressão de gás.
DE10251385A1 (de) * 2002-11-01 2004-05-13 Siemens Ag Ventil
JP2004183711A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Asahi Organic Chem Ind Co Ltd バタフライバルブ用シートリング
ITNO20030001U1 (it) * 2003-01-14 2004-07-15 Pettinaroli Flii Spa Valvola a sfera con particolare caratteristica di incremento percentuale del flusso, ottenibile nell'arco di manovra di 90°, dalla posizione di chiusura a quella di apertura.
DE10310744A1 (de) * 2003-03-10 2004-11-11 Siemens Ag Teileinheit eines Drosselklappenstutzens
DE202004001919U1 (de) * 2004-02-09 2005-06-23 Kutzner + Weber Gmbh Absperrvorrichtung für ein Gas führendes Rohr
KR100666136B1 (ko) * 2006-03-08 2007-01-09 백완기 가변 풍량 조절장치
US20090152270A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Thomas George Crowe Orientation system for a closure
FR2933469B1 (fr) * 2008-07-01 2013-01-11 Valeo Sys Controle Moteur Sas Ensemble d'un corps de vanne et d'un joint d'etancheite, ensemble d'un corps de vanne,d'un joint d'etancheite et d'une canalisation,joint pour l'ensemble
DE102008047187B4 (de) * 2008-09-15 2014-06-05 Audi Ag Maschine mit einem Teilkreise aufweisenden betriebssicheren Kühlmittelkreislauf
CZ20667U1 (cs) 2009-12-16 2010-03-22 Technology Center, S.R.O. Teleso uzavírací klapky
FR2954443B1 (fr) * 2009-12-23 2012-05-18 Valeo Sys Controle Moteur Sas Vanne destinee, notamment, a etre implantee dans un circuit d'admission d'air d'un moteur thermique
FR2954442B1 (fr) * 2009-12-23 2012-10-26 Valeo Sys Controle Moteur Sas Vanne destinee, notamment, a etre implantee dans un circuit d'admission d'air d'un moteur thermique
WO2014175886A1 (en) * 2012-04-25 2014-10-30 Qtrco, Inc. Double-offset butterfly valve
RU2492383C1 (ru) * 2012-08-20 2013-09-10 Армен Арамаисович Оганесян Затвор поворотный
US20160201660A1 (en) * 2013-08-30 2016-07-14 Dongguan Richtek Electronics Co.,Ltd. A fluid cylinder
US9951876B2 (en) * 2013-12-25 2018-04-24 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Double eccentric valve
WO2015098952A1 (ja) * 2013-12-25 2015-07-02 愛三工業株式会社 二重偏心弁
US9897214B2 (en) * 2015-11-04 2018-02-20 Honeywell International Inc. Off-set and sine-wave shaped butterfly plate to reduce aero-torque and reduce actuator size
JP6768427B2 (ja) * 2016-06-01 2020-10-14 愛三工業株式会社 二重偏心弁
CN106523719A (zh) * 2016-11-29 2017-03-22 陈曙光 一种凹板三偏心蝶阀
CN106870864A (zh) * 2017-04-25 2017-06-20 姜丽莉 一种管道流速控制结构
US11320053B2 (en) * 2018-05-02 2022-05-03 Neles Finland Oy Valve with a sealing surface that minimizes wear
EP3567287B1 (de) * 2018-05-07 2021-03-03 Gregor Gaida Fünffach asymmetrisch aufgebaute absperrklappe
US11703129B2 (en) * 2019-02-28 2023-07-18 Kitz Corporation Valve disk of double eccentric butterfly valve, and double eccentric butterfly valve
JP6959953B2 (ja) * 2019-03-26 2021-11-05 Ckd株式会社 バタフライバルブ
RU194385U1 (ru) * 2019-08-15 2019-12-09 Акционерное общество "Машиностроительный завод "Армалит" Затвор дисковый с тройным эксцентриситетом
US11841089B2 (en) * 2020-02-14 2023-12-12 Crane Chempharma & Energy Corp. Valve with unobstructed flow path having increased flow coefficient
US11953113B2 (en) 2020-02-14 2024-04-09 Crane Chempharma & Energy Corp. Valve with unobstructed flow path having increased flow coefficient
US11946557B2 (en) 2020-02-14 2024-04-02 Crane Chempharma & Energy Corp. Valve with unobstructed flow path having increased flow coefficient
JP2021162082A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 株式会社キッツ 二重偏心型バタフライ弁とその製造方法
RU202691U1 (ru) * 2020-09-08 2021-03-03 Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "НБМ" Затвор дисковый с тройным эксцентриситетом
KR102268251B1 (ko) * 2020-12-10 2021-06-23 한국유니콤밸브주식회사 오중 오프셋 구조의 버터플라이 밸브

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3945398A (en) 1973-06-29 1976-03-23 Henry Masheder Check valves
SE383402B (sv) * 1973-10-15 1976-03-08 Saab Scania Ab Vridspjellventil
GB1536837A (en) * 1977-04-05 1978-12-20 Kamyr Valves Butterfly valve
DE2945963A1 (de) * 1979-11-14 1981-05-21 Helmut 4630 Bochum Behrens Doppelexzentrische absperrklappe
US4480815A (en) * 1982-11-19 1984-11-06 Saab-Scania Aktiebolag Sealing device for valves
FR2554539B1 (fr) * 1983-11-07 1986-01-31 Verdelet Alain Vanne a papillon perfectionnee
SE456112C (sv) * 1987-01-02 1996-04-11 Somas Ventiler Vridspjällsventil
JP3108353B2 (ja) * 1995-12-19 2000-11-13 宮入 一弘 バタフライバルブ

Also Published As

Publication number Publication date
KR100699751B1 (ko) 2007-03-27
DE19918128A1 (de) 2000-10-26
DE50005518D1 (de) 2004-04-08
KR20020019904A (ko) 2002-03-13
MXPA01010626A (es) 2003-09-04
ATE261074T1 (de) 2004-03-15
SK285116B6 (sk) 2006-06-01
HK1045555B (zh) 2006-09-29
US6702257B1 (en) 2004-03-09
CZ295345B6 (cs) 2005-07-13
NO320240B1 (no) 2005-11-14
ES2215647T3 (es) 2004-10-16
PT1169588E (pt) 2004-07-30
CN1237294C (zh) 2006-01-18
HK1045555A1 (en) 2002-11-29
NO20015127D0 (no) 2001-10-19
EP1169588B1 (de) 2004-03-03
YU73601A (sh) 2003-02-28
WO2000065261A1 (de) 2000-11-02
RS49748B (sr) 2008-04-04
PL351504A1 (en) 2003-04-22
CA2370996A1 (en) 2000-11-02
AU761816B2 (en) 2003-06-12
CN1349597A (zh) 2002-05-15
RU2243435C2 (ru) 2004-12-27
EP1169588A1 (de) 2002-01-09
DK1169588T3 (da) 2004-07-12
PL194564B1 (pl) 2007-06-29
NO20015127L (no) 2001-10-19
ZA200108574B (en) 2003-01-20
CZ20013659A3 (cs) 2002-04-17
CA2370996C (en) 2005-11-15
AU4402300A (en) 2000-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK14662001A3 (sk) Uzatváracia klapka na tlakové priestory a spôsob jej výroby
US4480815A (en) Sealing device for valves
US9625040B2 (en) Ball valve with anti-rotational pressure plate
EP1769177B1 (en) Fluid valve control members having contoured sealing surfaces
US5735307A (en) Valve interchangeable between angle and straight
JPH0686912B2 (ja) バタフライバルブ
RU2001131355A (ru) Устройство для управления текучими средами
JPS5918592B2 (ja) 流体系統装置
RU2226632C2 (ru) Способ изготовления шарового крана
US5150737A (en) Ceramic discs for taps and taps equipped with such discs
DE19637663A1 (de) Ventil und Verfahren zu dessen Herstellung
JP3003068B2 (ja) 回転型閉止弁
KR102268251B1 (ko) 오중 오프셋 구조의 버터플라이 밸브
US3216696A (en) Lubricated ball plug valve with relieved surface on seat ring
KR101620176B1 (ko) 디스크 시트 밀착식 디스크형 버터플라이 밸브
JPH0226106B2 (sk)
KR102368209B1 (ko) 가공면 비대칭 디스크 시트를 갖는 3중 편심형 버터플라이 밸브장치
GB2303429A (en) Tapered gate valve
ITTO960663A1 (it) Valvola d&#39;intercettazione per fluidi, procedimento e macchina utensile per la lavorazione meccanica di una superficie anulare di un pezzo,
JP4121792B2 (ja) メタルシートバタフライ弁のシート構造
JPH0140384Y2 (sk)
HU209191B (en) Butterfly valve

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees

Effective date: 20090420