CZ290744B6 - Armatura s vlnovcovým utěsněním - Google Patents

Abstract

Armatura s vlnovcov²m ut sn n m m ve sk° ni (1) uspo° dan v°eteno (5), na kter m je uspo° d n uz v r (2) a ve sk° ni (1) uspo° dan² v°etenov² pr chod (15) je ut sn n vlnovcem (6). Konec vlnovce (6) na stran sk° n (1) je ut sn n spojen s vlo kou (10) obj maj c v°eteno (5). Vlo ka (10) je ulo iteln do sk° n (1) a je v n uspo° d na ut sn n , p°i em vlo ka (10) je dr ena up nac m elementem (18). eln strana vlo ky (10) m na stran odvr cen od vlnovce (6) vytvo°en prostor (16), kter² je uspo° d n odd len od hrdla (7) sk° n (1) prost°ednictv m tenk st ny (17) a do n ho je zatla iteln² up nac element (18).\

Description

Vynález se týká armatury s vlnovcovým utěsněním, která má ve skříni uspořádané vřeteno, na kterém je uspořádán uzávěr a ve skříni uspořádaný vřetenový průchod je utěsněn vlnovcem, konec vlnovce na straně skříně je těsně spojen s vložkou objímající vřeteno, vložka je uložitelná ve skříni a je v ní uspořádána utěsněné, přičemž vložka je držena upínacím elementem.

Dosavadní stav techniky

Armatury mají obvykle ovládací vřeteno, prostřednictvím kterého lze měnit polohu uzávěru upraveného ve skříni armatury. U zdvihacích ventilů, a to nezávisle na tom, zda se jedná o otočná nebo stoupající vřetena, je jeden konec vlnovce obvykle spojen s uzávěrem a druhý konec vlnovce je utěsněné upevněn uvnitř skříně. Prostřednictvím vlnovce se má zabránit průchodu média, které je ve skříni, otvorem obklopujícím vřeteno.

Pro upevnění konce vlnovce na straně skříně jsou známé různé prostředky. Z GB-A-2 012 394 jsou známé tak zvané opěrné kroužky, které jsou utěsněné upnuty mezi skříní armatury a mezi víkem, uzavírajícím skříň armatury, svým vnějším průměrem. Na té straně opěrného kroužku, který směřuje k uzavíracímu orgánu, je vlnovec utěsněné navařen. Uzavírací orgán, ovládací vřeteno, vlnovec a opěrný kroužek se vkládají do skříně armatury zvnějšku jako předem zhotovená konstrukční jednotka. Prostřednictvím šroubovitých elementů a přídavných těsnění je opěrný kroužek utěsněné zalisován mezi skříní a mezi víkem. Vzhledem k tomu, že tato utěsnění a šroubovité elementy však mají plastické chování, může dojít v průběhu doby ke ztrátě tohoto předpětí. Aby se zajistila spolehlivá bezpečnost z hlediska dobrého utěsnění skříně, je proto nezbytně nutné v časových intervalech překontrolovat šroubovité elementy z hlediska jejich předpětí a případně je dotáhnout. Aby se tento problém odstranil, je také známé ten konec vlnovce, který je na straně skříně, přímo svařit s víkem skříně. Potom je však stejně třeba upnout víko skříně prostřednictvím samostatného plochého těsnění za pomoci šroubových elementů, například víkových šroubů, utěsněné proti skříni. Víkové šrouby a jejich předpětí je potom stejně třeba v časových intervalech kontrolovat, aby se zabezpečila dostatečná těsnost. Je také známé víko skříně svařit se skříní. Přivaření konce vlnovce na straně skříně na víko skříně však potom není bez problémů, protože je třeba upravit svarový šev v oblasti přechodu mezi malým a velkým průměrem a proto vyžaduje polohování svařovacího hořáku nesmírnou péči.

Patentový spis FR 2511471 popisuje řešení, v němž není zcela zřejmé, na který stavební prvek armatury je vlnovec upevněn. Uzávěr, obklopující vřeteno ventiluje opatřen těsněním, které je víkem a maticí tlačeno proti vřetenu. Utěsnění uzávěru je zprostředkováno tlačným členem, který se nachází nad závitem pro uzávěr.

Podle patentového spisu FR 2184143, je vlnovec přidržován na prstencovém členu. Tento prstencový člen je pomocí matice, opatřené pružinou, tlačen proti těsnicímu prstenci. V tomto případě není použito vložky v hrdle skříně.

Patentový spis US 4 166 607 se týká zcela odlišného řešení. K upevnění vlnovce je v tomto případě použito válcové objímky a upevňovacích prvků. Upevňovací prvek je tenkostěnný, aby při svařování vlnovce nedošlo k odtavení vlnovce. Objímka je vsunuta do stavebního prvku z vnitřní strany.

Patentový spis DE 2507031 popisuje armaturu, v níž je vlnovec svařen s vřetenem. Opačný konec vlnovce je svařen s tlačným prvkem. Tento tlačný prvek je veden do hrdla ventilu

- 1 CZ 290744 B6 prstencem, který je tvořen oddělenými klínovými částmi. Tento tlačný prvek je tedy vytvořen jako válcová vložka. Před sestavením armatury vyčnívá tlačný prvek v axiálním směru z hrdla skříně. V průběhu sestavení se těsnící prstenec přitlačí proti tlačnému prvku a zatlačí tento prvek pomocí pružiny do skříně.

V patentovém spisu FR 2187087 se popisuje přesný ventil pro laboratorní účely. K tomuto účelu se do hrdla krytu vloží tlačný člen, který se opírá prostřednictvím těsnicího prstence o upevňovací prvek. Tlak je zajištěn prstencovou maticí. Vlnovec je upevněn na válcovém vodicím úseku tlačného členu. Tlačný člen při tom současně slouží pro vedení vřetenové matice, která naléhá na tlačný člen v místě opěrného členu a je upevněna v axiálním směru. V tomto případě je utěsnění tlačného členu, spojeného s vlnovcem, provedeno pomocí těsnicího prstence.

Vynález si klade za úkol vytvořit pro skříně armatur, utěsněné prostřednictvím vlnovců, spolehlivou a jednoduchou montáž vlnovce.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří armatura s vlnovcovým utěsněním, která má ve skříni uspořádané vřeteno, na kterém je uspořádán uzávěr, a ve skříni uspořádaný vřetenový průchod je utěsněn vlnovcem, konec vlnovce na straně skříně je utěsněné spojen s vložkou objímající vřeteno, vložka je uložitelná do skříně a je v ní uspořádána utěsněné, přičemž vložka je držena upínacím elementem, přičemž čelní strana vložky má na straně odvrácené od vlnovce vytvořen prostor, který je uspořádán odděleně od hrdla skříně prostřednictvím tenké stěny a do nějž je zatlačitelný upínací element.

Pro řešení tohoto problému se předpokládá, že ten konec vlnovce, který je na straně skříně, je těsně spojen s vložkou obklopující vřeteno. Vložku je možné při zhruba shodném průměru snadno svařit s koncem vlnovce na straně skříně, přičemž to lze uskutečnit za pomoci jednoduchého ústrojí. Vnější průměr vložky je přitom závislý na montážních poměrech, na montážním ústrojí a na situaci zatížení vlnovce, jakož i na z toho vyplývajících rozměrech vlnovce.

V těch případech, kdy vřeteno s na něm upraveným vlnovcem prochází utěsňovaným otvorem skříně, má vložka zpravidla stejný vnější průměr jako vlnovec, avšak má za účelem zjednodušení montáže nepatrně větší průměr než vlnovec. V těch případech, kdy se uskutečňuje montáž z vnitřní strany skříně, však může mít vložka ve srovnání s vlnovcem také menší vnější průměr. To je závislé na použitém způsobu montáže a na daných prostorových poměrech.

Podle uspořádání vynálezu je možné vložku přivést do skříně utěsněné. To lze provést například slisováním okraje vložky s obklopující částí skříně nebo prostřednictvím svařovaných utěsnění. Podle dalšího provedení se předpokládá, že mezi skříní a vložkou je uspořádán těsnicí prostředek nebo že je vložka do skříně zalisována. Těsnícího účinku lze přitom dosáhnout mezilehlým zapojením přídavných těsnicích elementů, uspořádáním kapalného ave stanoveném rámci vytvrditelného těsnicího prostředku mezi vložkou a mezi příslušným sedlem skříně nebo jinými známými utěsňovacími metodami.

Podle dalšího provedení vynálezu je vložka do odpovídající polohy skříně armatury uložitelná z vnější strany skříně nebo z vnitřní strany skříně. Pokud je například vřeteno sna něm upevněným vlnovcem zavedeno do vnitřku skříně zvnějšku prostřednictvím otvoru skříně, potom má vložka nepatrně větší vnější průměr, prostřednictvím kterého utěsněné dosedne do příslušně přizpůsobené oblasti skříně.

-2 CZ 290744 B6

Podle dalšího provedení armatury podle vynálezu se předpokládá, že vložka je držena upínacím elementem. Vložka může k tomuto účelu mít prostor pro uložení upínacího elementu. Upínací element je s výhodou tlačný element. Prostřednictvím tohoto upínacího elementu může být vložka, upravená v odpovídající poloze, držena ve svém místě zamontování. U upínacího elementu se může jednat o tuhou nebo poddajnou konstrukční součást, prostřednictvím níž se přenáší přítlačný těsnicí účinek z upínacího elementu na vložku a proti obklopující stěnové ploše skříně. Přitom může být využita také ta stěnová plocha, která vymezuje prostor uvnitř vložky proti obklopující stěnové ploše skříně.

Upínací element může být také vytvořen jako přítlačný kroužek. Tento přítlačný kroužek může být například namontován, když bylo vytvořeno spojení mezi vřetenem a mezi uzávěrem, upraveným uvnitř skříně. V takovém případě by byl konec vlnovce na straně uzávěru upraven již na vřetenu a spojení mezi koncem vřetene a mezi uzávěrem by bylo možné provést uvnitř skříně, například sešroubováním. Konec vlnovce na straně skříně by přitom již byl spojen s vložkou zasunutou do skříně nebo do víka skříně, avšak vložka by byla v skříni ještě uspořádána volně. Po provedené montáži mezi vřetenem a uzávěrem a po uspořádání vložky v jejím stanoveném místě je možné zatlačit přítlačný kroužek do prostoru uvnitř vložky, která je již ve skříni nebo ve víku skříně. Prostor na vložce může být tvořen tenkostěnným válcovým úsekem, který je upraven na čelní straně vložky. Zatlačovaný, případně zalisovávaný přítlačný kroužek by stěnovou plochu tohoto prostoru rozšířil, aby se v omezené oblasti zvětšil vnější průměr atak se zachovalo požadované přitlačení mezi částí vložky a mezi skříní upravenou kolem vložky. Přitlačení zajistí spolehlivé utěsnění mezi oběma částmi a současně také odpovídající otočné upevnění. Protože přítlačný kroužek nepřijde do styku s protékajícím médiem, může být zhotoven z vysoce odolné normální oceli. Jeho vysoká pevnost má tu výhodu, že se uvnitř přítlačného kroužku vytvoří vysoké tlakové pnutí, takže působí jako pružná pružina a tak vytvoří pružné přitlačení stěnové plochy obklopující plochu skříně. To může mít velký význam zvláště při střídavém namáhání.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je ve vřetenovém průchodu uspořádán těsnicí element, který dosedá na čelní stranu vložky, vzdálenou od vlnovce, a který obklopuje vřeteno. Podle dalšího provedení může být upraven na těsnicí element působící přítlačný element. Prostřednictvím tohoto těsnicího prostředku, případně těsnicího elementu, se zajistí, že se od vnější strany skříně nemohou dostat například žádná korozivní média do oblasti vložky, případně kjejímu přítlačnému kroužku. Stejně tak je možné s těsnicím prostředkem spolupůsobící přítlačný element upravit jako tak zvanou nouzovou ucpávací vložku, a to zejména pro ty provozní případy, kdy se dovnitř armatury dostanou zvláště nebezpečná nebo citlivá média. Pokud by nebylo možné při případném rozlomení vlnovce zařízení zastavit, lze právě probíhající proces ještě ukončit prostřednictvím nouzové ucpávací vložky před tím, než bude zařízení odpojeno za účelem opravy.

Podle dalšího výhodného provedení armatury podle vynálezu je skříň armatury vytvořena jednodílně. Tato zvláště odolná konstrukce skříně vytváří ve spojení s uspořádáním podle vynálezu zvláště spolehlivou armaturu, která má minimum utěsňovacích ploch.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladu provedení jednodílné skříně armatury ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je znázorněna vložka, zalisovaná do skříně.

Na obr. 2 je znázorněna vložka zalisovaná prostřednictvím přítlačného kroužku.

Na obr. 3 a obr. 4 jsou ve větším měřítku znázorněny detaily upevnění vložky.

-3 CZ 290744 B6

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna jednodílná skříň 1 armatury. V ní uspořádaný uzávěr 2 je vložitelný do sedla 4 skříně 1 otvorem 3 skříně který je spojitelný s potrubím. Montáž vřetena 5 armatury s vlnovcem 6, který je na něm upevněn utěsněné v oblasti uzávěru 2, se uskutečňuje zvnějšku hrdlem 7 skříně L Hrdlo 7 má v průměru odstupňovaný vnitřní obrys 8, který má takové rozměry, že je možné vřeteno 5 s přivařeným vlnovcem 6 a na jeho konci 9 na straně skříně 1 přivařenou vložkou 10 zasunout do skříně 1. Průměry 11 a 12 vnitřního obrysu 8 hrdla 7 skříně 1 jsou zvoleny v závislosti na spojovací technice mezi vřetenem 5 a uzávěrem 2. Pokud je vřeteno 5 s uzávěrem 2 sešroubováno, potom se uskutečňuje sešroubování u uzávěru 2, uloženého v sedle skříně 1. Vložka 10 je potom při prodlouženém vlnovci 6 v oblasti vnitřního obrysu 8 a vřeteno lze bez problémů při spolu se otáčejícím vlnovci 6 zašroubovat do uzávěru 2. Vložka 10 a vlnovec 6 mají dostatek volného prostoru uvnitř vnitřního obrysu 8, aby mohly také vykonávat otočný pohyb. Po vytvoření spojení a po nasměrování uzávěru 2 uvnitř sedla 4 skříně lze vložku 10 zatlačit do oblasti průměru 12, a to tak, že vlnovec 6 je uložen sám o sobě bez zkrutu uvnitř skříně 1.

Pokud je konstrukce skříně 1 vytvořena například dvoudílná a skříň 1 je uzavíratelná víkem, je možné bez problémů uspořádat vložku 10 utěsněné uvnitř části víka. Podle konstrukce je potom možné zatlačit vložku 10 do víka zvnitřku nebo zvnějšku.

Odpovídající volbou lícování mezi vložkou 10 a mezi oblastí průměru 12 se uskuteční při zatlačení vložky 10 utěsněné a neotočné přitlačení. Aby se i v oblasti hromadné výroby zachovala přídavná bezpečnost, je možné použít mezi vložkou 10 a mezi oblastí průměru 12 přídavný utěsňovací nebo lepicí prostředek.

Na obr. 2 je znázorněn jiný druh přitlačení vložky ]_0. Přídavně je zde navíc na tom konci vložky 10, který je vzdálen od vlnovce 6, uspořádána nouzová ucpávací vložka. Ta sestává z těsnicího elementu 13 ve tvaru kroužku, který obklopuje vřeteno 5 a který je přitlačitelný přítlačným elementem 14, uspořádaným v oblasti průměru 11 vnitřního obrysu 8. Tak se zabrání přístupu kondenzátu, který se případně vytvoří uvnitř hrdla 7 skříně 1, k vložce 10.

Kroužkem jako detail X na obr. 2 označená vložka 10 je na obr. 3 znázorněna ve větším měřítku. Vložka 10 je zde znázorněna v poloze před montáží. Vnější průměr vložky 10 má takové rozměry, že se vložka 10 s vlnovcem 6, přivařeným na vložce 10 a s vřetenem 5, navařeným na vlnovci 6 může volně otáčet v oblasti průměru 12. Vřeteno 5 lze na podkladě zde přípustného otáčení zašroubovat do uzávěru 2.

Dále je z obr. 3 patrno, že vložka 10 je na straně odvrácené od vlnovce 6 opatřena na čelní straně vložky 10 prostorem 16. Ten je proti hrdlu 7 skříně 1 oddělen tenkou stěnou 17. Tuto stěnu 17 lze také považovat za válcový výstupek, který přečnívá přes čelní stranu vložky 10. Upínací element 18, který je vytvořen jako přítlačný element a který může být vytvořen z jednoho nebo z více dílů, má takové rozměry, že při zatlačení do prostoru 16 přitlačí plochu stěny 17 utěsněné proti oblasti průměru 12 hrdla 7 skříně L Tento způsob výroby spojení vyžaduje nepatrné silové působení ve srovnání s provedením, u kterého musí být vložka 10 zatlačena do oblasti průměru 12 po celé své délce. Tímto druhem upevnění a utěsnění vložky 10 uvnitř hrdla 7 skříně 1 se dosáhne v požadovaném okamžiku spolehlivého utěsnění a zajištění vložky 10 proti otáčení. Upínací element 18 může sestávat z vysoce pevného materiálu a má v zamontovaném stavu vysoké vnitřní tlakové pnutí. To zajistí, obdobně jako pružinový element, elastické přitlačení plochy stěny 17 na oblast průměru 12. Tato skutečnost je zvláště důležitá zejména při střídavém namáhání armatury a zabraňuje případnému zániku utěsnění, případně uvolnění tohoto spoje.

-4CZ 290744 B6

Na obr. 4 je znázorněna vložka 10 v koncové montážní poloze. Upínací element 18 ve tvaru kroužku je zalisován do volného prostoru 16 a vytváří prostřednictvím svého vnějšího nadměrného rozměru předem dané zalisování v oblasti průměru 12. Pro ochranu před případně vznikajícím korozivním kondenzátem může být upínací element 18 případně také zajištěn těsnicím elementem 13.

Claims (9)

1. Armatura s vlnovcovým utěsněním, která má ve skříni (1) uspořádané vřeteno (5), na kterém je uspořádán uzávěr (2), a ve skříni (1) uspořádaný vřetenový průchod (15) je utěsněn vlnovcem (6) , konec vlnovce (6) na straně skříně (1) je utěsněné spojen s vložkou (10) objímající vřeteno (5), vložka (10) je uložitelná do skříně (1) a je v ní uspořádána utěsněné, přičemž vložka (10) je držena upínacím elementem (18), vyznačující se tím, že čelní strana vložky (10) má na straně odvrácené od vlnovce (6) vytvořen prostor (16), který je uspořádán odděleně od hrdla (7) skříně (1) prostřednictvím tenké stěny (17) a do něhož je zatlačitelný upínací element (18).

2. Armatura podle nároku 1, vy zn ač u j í cí se tí m , že upínací element (18) je tlačný element.

3. Armatura podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že upínacím elementem (18) je těsně a pevně přitlačena plocha stěny (17) na hrdlo (7) skříně (1).

4. Armatura podle nároku 1, 2 nebo 3,vyznačující se tím, že mezi hrdlem (7) skříně (1) a vložkou (10) je uspořádán těsnicí prostředek.

5. Armatura podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že vložka (10) je zatlačena do skříně (1).

6. Armatura podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že vložka (10) je uložitelná z vnější strany skříně (1) nebo z vnitřní strany skříně (1).

7. Armatura podle jednoho z nároků 1 až 6, v y z n a č u j í c í se t í m , že ve vřetenovém průchodu (15) je uspořádán těsnicí element (13), pro dosednutí na čelní stranu vložky (10), přičemž obklopuje vřeteno (5).

8. Armatura podle nároku 7, vy zn ač u j í c í se t í m , že je opatřena na těsnicí element (13) působícím přítlačným elementem (14).

9. Armatura podle jednoho nebo více z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že skříň (1) je vytvořena jednodílně.