SK45998A3 - Diaphragm valve - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Súčasný vynález sa týka ovládacieho ventilu pre prúdiacu kvapalinu, zloženého z telesa obsahujúceho prvú a druhú časť a zo zostavy membrány vloženej medzi prvú a druhú časť telesa. Prvá časť telesa obsahuje ovládací mechanizmus, pripojený k zostave membrány a upravený pre pohyb membrány z otvorenej do zatvorenej polohy a naopak. Druhú časť telesa tvorí prietokový kanálik, obsahujúci tesniaci prvok upravený pre styk so zostavou membrány, pokiaľ je táto v uzatvorenej polohe.

Doterajší stav techniky

Kvapalinové ovládacie ventily tohoto typu sú používané v pomerne veľkom rozsahu v rôznych oblastiach techniky až po vysoké tlaky, pretože zostava membrány neslúži len ako pohyblivý člen ventilu spolupôsobiaci so sedlom ventilu v telese ventilu, ale simultánne zastáva tesniace funkcie v priebehu prevádzky pohybujúceho sa prvku ventilu vzhľadom k telesu ventilu. To znamená, že zostava membrány môže byť pozdĺžne premiestňovaná na pomerne krátkom zdvihu a môže byť pružná tak, aby bola v polohe zachytávajúcej bez poškodenia potrebnú deformáciu.

Pokiaľ je kvapalinový ovládací ventil používaný v spojení so systémom potrubia obsahujúcim rúrky z plastického materiálu, je súčasný zámer, využitie zodpovedajúcich ovládacích kvapalinových ventilov s telesami vyrobenými tiež z plastických materiálov. Tak môže byť teleso ovládacieho ventilu ľahko privarené k potrubiu.

U týchto kvapalinových ovládacích ventiloch pri príprave telesa a teda aj podporného člena membrány z plastického materiálu vznikajú viac-menej problémy v súvislosti s ventilmi, ktorými prechádzajú tekuté médiá. Tieto problémy vyplývajú najmä z namáhania, vznikajúceho pri praktickej prevádzke týchto ventilov, napríklad z vplyvov stláčania, vnútorného tlaku, sily na vretene, zmien teplôt a pod. Výsledkom je to, že deformácie častí telesa člena ventilu sa prejavujú v znížení tesniaceho tlaku medzi časťami telesa a zostavou membrány s nebezpečím pretekania ventilu.

Podstata vynálezu

Predmetom vynálezu je získanie kvapalinového ovládacieho ventilu, ktorým sa predíde uvedeným nedostatkom. Predmetom vynálezu je najmä získať kvapalinový ovládací ventil, ktorý pri ľubovoľných stavoch zostane tesný proti pretekaniu aj pri pôsobení rôzneho namáhania, vyskytujúceho sa v prevádzkových podmienkach a zmenených teplotách tekutého média prúdiaceho ventilom.

Aby súčasný vynález zodpovedal týmto a ďalším požiadavkám, je kvapalinový ovládací ventil vytvorený telesom, zloženým z prvej a druhej časti a zo zostavy membrány, vloženej medzi prvú a druhú časť telesa. Prvá časť telesa obsahuje ovládací mechanizmus vhodne spojený s membránou a upravený pre ovládanie zostavy membrány z otvorenej do zatvorenej polohy a naopak. Druhá časť telesa zahrňuje prietokový kanálik a tesniaci člen prispôsobený na vzájomný styk so zostavou membrány, pokiaľ je membrána v uzatvorenej polohe. Ďalej obsahuje aspoň jeden prvok, ktorý vyrovnáva tlak medzi najmenej prvou a druhou časťou telesa a membránou. Tento aspoň jeden prvok vyrovnávajúci tlak je upravený na vyrovnávanie variant tesniaceho tlaku medzi membránou a prvou a druhou časťou telesa; varianty tesniacich tlakov vznikajú ako výsledok prevádzkového namáhania kvapalinového ovládacieho ventilu.

Tým sa deformácie častí telesa nemôžu prenášať ďalej na zostavu membrány, ale sú navzájom absorbované vyrovnávacím prvkom a prvkami.

Prehľad obrázkov na výkrese

Ďalej sú popísané niektoré uskutočnenia kvapalinového ovládacieho ventilu podľa súčasného vynálezu s odkazom na pripojené obrázky :

obr. 1 zobrazuje schématický priečny rez celkovej dispozície tohoto ventilu;

obr. 2 až 10 znázorňujú priečne rezy niektorými časťami rozdielného usporiadania kvapalinového ovládacieho ventilu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Podľa rezu na obr. 1 sa kvapalinový ovládací ventil skladá zo spodnej časti telesa 1_ a vrchnej časti telesa 2. Spodná časť telesa 1 má prietokový kanálik 4, ktorým prúdi kvapalina ovládaná ventilom. Obidve časti telesa la 2 sú vyrobené bežne z plastického materiálu, keď spodná časť telesa môže byť vyrobená z polypropylénu alebo podobného materiálu v závislosti na druhu média pretekajúceho kanálikom 4.

Medzi vrchnou časťou telesa a spodnou časťou telesa je zovretá zostava membrány 3. Súčasťou na pripojenie vrchnej časti 2 k spodnej časti i a tým zovretie membrány 3 za jej hrany medzi uvedenými dvomi časťami nie sú na obrázkoch znázornené a môžu byť vybrané podľa primeraných poznatkov osôb oboznámených s takýmto zariadením. i

Vrchná časť telesa 2 je vybavená ovládacím mechanizmom zostavy membrány 3, vyrobeným z pružného materiálu tvarovaným tak, aby zachytil opornú polohu, ako je znázornené na obr. 1. Tu je otvorená poloha ventilu, t.j. poloha, v ktorej médium môže pretekať kanálikom 4.

Ovládací mechanizmus obsahuje najmä zostavu osovo prestaviteľného vretena 12, posúvanú napríklad ovládacím kolieskom 14. Membrána 3 má strednú pohyblivú časť 13, pričom spodná časť telesa 1 obsahuje tesniaci prvok v tvare vystupujúceho rebra 10, ktoré má na vrchnej hrane tesnenia 10 a. V priebehu pohybu zostavy vretena 12 sa stredná časť 13 membrány 3 posúva smerom dolu tak, kým sa časť 13 nedotkne tesniacej hrany 10 a. Tým je ventil v uzatvorenej polohe a pretekanie kvapaliny kanálikom 4 prerušené.

Membrána 3 je v priebehu pracovnej operácie kvapalinového ovládacieho ventilu vystavená rôznemu namáhaniu a zaťaženiu. Sily, vznikajúce v priebehu prevádzkovej aplikácie kvapalinového ovládacieho ventilu sú najmä napríklad zvieracie sily, rôzna úroveň vnútorných tlakov, sily na vreteni, sily vznikajúce ako dôsledok zmien teplôt a pod. Tieto sily vedú k deformáciám a pretváraniu vrchnej a spodnej časti telesa 1 a 2 kvapalinového ovládacieho ventilu. Výsledok sa môže prejaviť ako znížením tesniaceho tlaku medzi membránou 3 a medzi vrchnou časťou telesa 2 a/alebo spodnou časťou telesa ventilu 1^ čím vzrastá nebezpečie pretekania kvapalinového ovládacieho ventilu.

Pri uskutočnení kvapalinového ovládacieho ventilu uvedeného v čiastočnom reze na obr. 2 má spodná časť telesa 21 vyrovnávací prvok v tvare O-krúžku 27. Tento O-krúžok 27 má prstencovitý tvar a je vyrobený z pružného materiálu, ktorý má parametre tepelného roztiahnutia podobného ako tepelné roztiahnutie u časti telesa 21 a 22. Tým je membrána 23 odľahčená od akéhokoľvek namáhania, spôsobeného deformáciou častí telesa 21 a 22 s tým, že sa teleso kvapalinového ovládacieho ventilu v oblasti membrány 23 nemôže stať netesným.

Obr. 3 ukazuje v zodpovedajúcom pohľade podobné uskutočnenie. V tomto uskutočnení je O-krúžok 37, ktorý slúži ako vyrovnávací prvok umiestnený vo vrchnej časti telesa 32 a je v styku s vrchným povrchom membrány 33.

Uskutočnenie na obr. 4 obsahuje dvojčlennú zostavu membrány, zloženú z opornej časti membrány 45 a tesniacu časť membrány 43. Vyrovnávací prvok v tvare O-krúžku 47 je v spodnej časti telesa 41. Ďalej je okrem O-krúžku 47 pridaný ďalší vyrovnávací prvok v tvare medzikružia alebo rebra 48, vytvarovaný spoločne s tesniacou časťou membrány 43.

Obr. 5 ukazuje uskutočnenie podobné ako na obr. 4, znova zložené z dvojčlennej membrány, vytvorenej opornou časťou membrány 55 a tesniacej časti membrány 53. Vyrovnávací prvok v tvare O-krúžka 57 je vložený medzi opornú časť membrány 55 a tesniacu časť membrány 53. Ďalej je k O-krúžku 57 pridaný ďalší vyrovnávací prvok v tvare medzikružia alebo rebra 58, vytvarovaný spoločne s tesniacou časťou membrány 53 a upravený pre styk so spodnou časťou telesa 51 kvapalinového ovládacieho ventilu.

Obr. 6 znázorňuje uskutočnenie podobné ako na obr. 4, znova zložené z dvojčlennej membrány, vytvorenej opornou časťou membrány 65 a tesniacou časťou membrány 63. Vyrovnávací prvok v tvare O-krúžka 67 je uložený vo vrchnej časti telesa 61. Ďalej je k O-krúžku 67 pridaný ďalší vyrovnávací prvok v tvare medzikružia alebo rebra 68 vytvarovaný spoločne s tesniacou časťou membrány 63 a upravený pre styk so spodnou časťou telesa 61 kvapalinového ovládacieho ventilu.

Obr. 7 ukazuje uskutočnenie podobné ako na obr. 5, znova zložené z dvojčlennej membrány, vytvorenej opornou časťou membrány 75 a tesniacej časti membrány 73. Prvý vyrovnávací prvok v tvare medzikružia alebo rebra 79 vytvarovaný spoločne s opornou časťou membrány 75 je upravený pre styk s tesniacou časťou membrány 73. Naviac je k medzikružiu alebo rebru 79 doplnený ďalší vyrovnávací prvok v tvare medzikružia alebo rebra 78 vytvarovaný spoločne s tesniacou časťou membrány 73 a upravený pre styk so spodnou časťou telesa 71 kvapalinového ovládacieho ventilu.

Obr. 8 uvádza uskutočnenie podobné obr. 7, znova zložené z dvojčlennej membrány, vytvorenej opornou časťou membrány 85 a tesniacej časti membrány 83. Prvý vyrovnávací prvok v tvare vystupujúceho medzikružia alebo rebra 89 vytvarovaný spoločne s opornou časťou membrány 85 je upravený pre styk s vrchnou časťou telesa 82. Naviac je k tomuto medzikružiu alebo rebru doplnený ďalší vyrovnávací prvok v tvare smerom dolu smerujúceho medzikružia alebo rebra 88, vytvarovaný spoločne s tesniacou časťou membrány 83 a upravený pre styk so spodnou časťou telesa 81 kvapalinového ovládacieho ventilu.

Obr. 9 ukazuje uskutočnenie podobné ako na obr. 7, znova zložené z dvojčlennej membrány, tvorenej opornou časťou membrány 95 a tesniacou časťou membrány 93. Prvý vyrovnávací prvok v tvare vystupujúceho medzikružia alebo rebra 99 vytvarovaný spoločne s opornou časťou membrány 95 je upravený pre styk s vrchnou časťou telesa 92. Okrem toho je pripravený ďalší vyrovnávací prvok v tvare smerom dolu smerujúceho medzikružia alebo rebra 96, vytvarovaného spoločne s opornou časťou membrány 95 a upravený pre styk s tesniacou časťou membrány 93. Nakoniec je pripravený tretí vyrovnávací prvok v tvare smerom dolu smerujúceho medzikružia alebo rebra 98, vytvarovaný spoločne s tesniacou časťou membrány 93 a upravený pre styk so spodnou časťou telesa 91 kvapalinového ovládacieho ventilu.

Obr. 10 ukazuje ešte ďalšie zvláštne uskutočnenie. V tejto dispozícii je znázornený zvinutý pružný člen 104, umiestnený do osadenia vrchnej časti telesa 102. Zvinutý pružný člen 104 má predpätie a opiera sa o pohyblivý krúžok 107. Taký návrh je napríklad určený na vyrovnávanie charakteristík tepelného napätia častí telesa 101 a 102. Simultánne je pridaný ďalší vyrovnávací prvok v tvare smerom dolu smerujúceho medzikružia alebo rebra 108, vytvarovaný spoločne s tesniacou časťou membrány 103 a upravený pre styk so spodnou časťou telesa 101 kvapalinového ovládacieho ventilu čím zaisťuje, že okrajové časti membrány nemôžu pretekať vplyvom prevádzkových zmien namáhania, ktorým je kvapalinový ovládací ventil vystavený.

Claims (11)

1. Patentové nároky

   1. Kvapalinový ovládací ventil, vyznačujúci sa tým, že je zložený z telesa vytvoreného prvou a druhou časťou a zostavy membrány vloženej medzi uvedenou prvou a druhou časťou, uvedená prvá časť telesa obsahuje ovládací mechanizmus vhodne spojený s uvedenou membránou a upravený pre pohyb sústavy membrány z otvorenej do uzavretej . polohy a naopak, uvedená druhá časť telesa obsahuje prietokový kanálik s tesniacim prvkom, upraveným pre styk s uvedenou membránou, keď je táto v uzatvorenej polohe charakterizovaná tým, že kvapalinový ovládací ventil obsahuje ďalej prostriedky pre vyrovnanie tlaku umiestnené medzi aspoň jednu z častí prvého a druhého telesa a uvedenú membránu; uvedené prostriedky pre vyrovnávanie tlaku sú upravené pre vyrovnávanie variácií tesniaceho tlaku medzi uvedenými zostavami membrán a uvedenou prvou a druhou časťou telesa; uvedené variácie tesniacich tlakov sa vyskytujú ako výsledok prevádzkového namáhania kvapalinového ovládacieho ventilu.
2. 2. Kvapalinový ovládací ventil podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedené prostriedky pre vyrovnávanie tlaku obsahujú tesniacu membránu vo forme pružného tesniaceho prstenca, ktorý má ľubovoľný tvar prierezu.
3. 3. Kvapalinový ovládací ventil podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedené prostriedky na vyrovnávanie tlaku sú vytvorené vstrekovaním do aspoň jednej z uvedenej prvej a druhej časti telesa.
4. 4. Kvapalinový ovládací ventil podľa nároku 2, vyznačujúci sa t ý m, že uvedený tesniaci prvok má tvar O-krúžku a je umiestnený medzi uvedenou prvou časťou telesa a uvedenou membránou.
5. 5. Kvapalinový ovládací ventil podľa nároku 2, vyznaču?ΙΖ ý/M λ/ j ú c i sa t ý m, že uvedený tesniaci prvok má tvar O-krúžku a je umiestnený medzi uvedenou druhou časťou telesa a uvedenou membránou.
6. 6. Kvapalinový ovládací ventil podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že uvedená zostava membrány obsahuje oporný prvok membrány a tesniaci prvok membrány, keď uvedené prostriedky vyrovnávania tlaku sú umiestnené medzi uvedenou druhou časťou telesa a uvedeným tesnia. cim prvkom membrány.
7. 7. Kvapalinový ovládací ventil podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že uvedená zostava membrány obsahuje oporný prvok membrány a tesniaci prvok membrány, keď uvedené prostriedky vyrovnávania tlaku sú umiestnené medzi uvedenou druhou časťou telesa a uvedeným tesniacim prvkom membrány, ako aj medzi uvedeným tesniacim prvkom membrány a uvedeným oporným prvkom membrány.
8. 8. Kvapalinový ovládací ventil podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedená zostava membrány obsahuje oporný prvok membrány a tesniaci prvok membrány, keď uvedené prostriedky vyrovnávania tlaku sú umiestnené medzi uvedenou prvou časťou telesa a uvedeným oporným prvkom membrány, ako aj medzi uvedenou druhou časťou telesa a uvedeným tesniacim prvkom membrány.
9. 9. Kvapalinový ovládací ventil podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že uvedená zostava membrány obsahuje oporný prvok membrány a tesniaci prvok membrány, keď uvedené prostriedky vyrovnávania tlaku sú umiestnené medzi uvedenou prvou časťou telesa a uvedeným oporným prvkom membrány, medzi uvedeným tesniacim prvkom membrány a uvedeným oporným prvkom membrány, ako aj medzi uvedenou druhou časťou telesa a uvedeným tesniacim prvkom membrány.
10. 10. Kvapalinový ovládací ventil podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedené prostriedky vyrovnávania tlaku obsahujú väčší počet zvinutých pružných častí, rozmiestnených pozdĺž obvodu uvedenej prvej alebo druhej časti telesa.
11. 11. Kvapalinový ovládací ventil podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že obsahuje väčší počet prostriedkov na vyrovnávanie tlaku, ktoré môžu byť použité v akej. koľvek vhodnej kombinácii.