CZ292023B6 - Kulový kohout - Google Patents

Abstract

Kulov² kohout sest v z t lesa (2), kter sest v z alespo dvou d l (3, 3') t lesa (2), opat°en²ch pr chodem (5, 5'), a uzav rac koule (10), opat°en pr choz m otvorem (9) ke vz jemn mu propojen pr chod (5, 5'), vytvo°en²ch v obou d lech (3, 3') t lesa (2), kter je ulo ena uvnit° t lesa (2) mezi prstencov²mi t sn n mi (11, 11'). Alespo jedno z t chto t sn n (11, 11') je p°itla ov no pomoc alespo jedn tal °ov pru iny (35), podep°en na prvn m d lu (3) t lesa (2), ve kter m je ulo eno prvn t sn n (11), na uzav rac kouli (10), kter je pomoc ° dic h° dele (12) ustavena pro p°estaven mezi otev°enou polohou, otev raj c pr tokovou cestu, a mezi uzav°enou, blokuj c polohou. K prstenov komo°e (24) pro t sn n (11), p°itla ovan tal °ovou pru inou (35) na uzav rac kouli (10) je p°ipojena na stran tal °ov pru iny (35), odvr cen od uzav rac koule (10), vnit°n komora (40, 40'), kter je alespo ste n propojena s pr chodem (5) v prvn m d lu (3) t lesa (2), nesouc m prvn t sn n (11). Ve vnit°n komo°e (40, 40') po obvodu, navz jem s odstupem jsou axi ln upraveny v²stupky (44, 44'), na kter²ch je op°ena tal °ov pru ina (35).\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká kulového kohoutu určeného zejména pro potrubní vedení k dopravě sypkých pevných látek, jako popílku, písku, nebo cementu, s tělesem, které sestává z alespoň dvou dílů tělesa, opatřených průchodem, a uzavírací koule, opatřené průchozím otvorem ke vzájemnému propojení průchodů, vytvořených v obou dílech tělesa, tato koule je uložena uvnitř tělesa mezi prstencovými těsněními, z nichž alespoň jedno těsnění je přitlačováno pomocí alespoň jedné talířové pružiny podepřené na prvním dílu tělesa, ve kterém je uloženo první těsnění, na uzavírací kouli, která je pomocí řídicí hřídele ustavena pro přestavení mezi otevřenou polohou, otevírající proudovou cestu, a mezi uzavřenou, blokující polohou. Přitom je k prstencové komoře pro těsnění, přitlačované talířovou pružinou, na uzavírací kouli, připojena na straně talířové pružiny, odvrácené od uzavírací koule, vnitřní komora, která je alespoň částečně propojena s průchodem v prvním dílu tělesa, nesoucím první těsnění.

Dosavadní stav techniky

Kulové kohouty tohoto typu a pro stanovený účel jsou známé. U takovýchto kulových kohoutů sestává těleso zpravidla z minimálně dvou dílů tělesa, doplňujících se navzájem do tvaru alespoň přibližně koule a uvnitř tělesa je uložena mezi prstencovitými těsněními uzavírací koule. V dílech tělesa jsou vytvořeny navzájem lícující průchody a uzavírací koule je opatřena průchozím otvorem a je ustavena pomocí řídicí hřídele otočně na ose otáčení, umístěné zpravidla kolmo k průchozímu otvoru, mezi otevřenou polohou, spojující navzájem tyto průchody oddělující. Alespoň jedno z těsnění, mezi kterými je uložena uzavírací kouleje v axiálním směru omezeně pohyblivě uložena v jednom z dílů tělesa a je pomocí talířové pružiny, případně svazku talířových pružin, přitlačeno na uzavírací kouli. Talířová pružina, případně svazek talířových pružin se opírá v prstencovém osazení příslušného dílu tělesa, vytvářejícím na straně odvrácené od uzavírací koule prstencovitou oblast pro uložení těsnění.

Koule kohouty tohoto typu se ověnčily pro dopravu tekutých medií, jakož také pro dopravu sypkých pevných látek. Při dopravě sypkých pevných látek však může nastat to, že se mezi talířovou pružinou, případně svazkem talířových pružin, přitlačující jedno z těsnění na uzavírací kouli, a prstencovým osazením nahromadí pevná látka. Po jisté době to vede k narůstajícím obtížím při chodu při ovládání kulového kohoutu až k úplnému zablokování uzavírací koule.

Příčiny takovéhoto těžkého chodu, vedoucí až k zablokování, jsou způsobeny tím, že oblast těsnění ovládaného silou pružiny, která není při ovládání přitlačována na uzavírací koule, se naklápí ve směru koule s důsledkem, že se mezi talířovou pružinou, případně svazkem talířových pružin, a opěrným prstencovým osazením vytvoření mezera, do které zapadnou částice pevné látky, které potom ovlivňují odpružení talířové pružiny, případně svazku talířových pružin, až k zablokování uzavírací koule.

Podstata vynálezu

Úkol předloženého vynálezu spočívá ve vytvoření kulového kohoutu vpředu uvedeného typu, který je určen zvláště pro použití v systému potrubního vedení k dopravě sypkých pevných látek, tak, že nemohou nastat uvedené obtíže při dopravě nebo dokonce zablokování uzavírací koule.

Tento úkol se podle vynálezu vyřeší tím, že u shora uvedeného kulového kohoutu jsou ve vnitřní komoře po obvodu, navzájem s odstupem, axiálně upraveny výstupky, ve kteiých je opřena talířová pružina. Uvedené provedení zajišťuje, že se nemohou mezi talířovou pružinou a její

-1 CZ 292023 B6 » 15 opěrou na tělese hromadit shluky pevné látky, neboť se odvádí meziprostorem mezi uvedenými výstupky při ovládání kulového kohoutu se shluky pevné látky vytěsní do průchodu. Místo talířové pružiny se může samozřejmě také použit k přitlačení těsnění na uzavírací kouli svazek talířových pružin.

Jako zvláště výhodný se podle dalšího vytvoření vynálezu jeví kulový kohout, u něhož je talířová pružina podepřena na výstupních v axiálním směru průchodu v prvním dílu tělesa v okrajové oblasti na vnitřní straně. Důsledkem toho je, že radiální vnější oblasti talířové pružiny neomezují v rámci svých pružných vlastností dráhu pružiny.

Další provedení vynálezu spočívá v tom, že vnitřní komora je vytvořena jako vysoustružené vybrání a pro oporu talířové pružiny je opatřena opěrným kroužkem, opřeným na prstencovém osazení v prvním dílu tělesa, ve kterém je vytvořena vnitřní komora, přičemž opěrný kroužek má výstupky umístěné navzájem v odstupu po obvodě a vyčnívající k talířové pružině.

Další provedení vynálezu spočívá v tom, že výstupky, o které je axiálně opřena talířová pružina v její vnitřní radiální okrajové oblasti, umístěné se vzájemným odstupem po obvodu, jsou vytvořeny v jenom kuse s prvním díle tělesa, ve kterém je uloženo první těsnění, přitlačované pomocí talířové pružiny na uzavírací kouli, přičemž výstupky jsou radiálně z vnější strany obklopeny stěnami vnitřní komory. Vnitřní komora je opět spojena přes meziprostor mezi výstupky opěrného prstence s průchodem v dílu tělesa, ve kterém je uloženo těsnění, přitlačované pomocí talířové pružiny na uzavírací kouli.

Zejména se může u komory podle vpředu uvedeného provedení jednat o vybrání s podsoustruženými výstupky, sloužícími k opěře talířové pružiny a u meziprostorů mezi výstupky o v podstatě radiálně směřující vyfrézované vybrání.

Úkolem podle vynálezu se ale také může vyřešit tím, že jsou výstupky, umístěné ve vzájemném odstupu na obvodu a axiálně podpírající talířovou pružinou, tvořeny kolíky vyčnívajícími v oblasti osazení tělesa kohoutu, na nichž se bodově v oblast na vnitřní, radiální straně opírá talířová pružina.

Přehled obrázků na výkresech

Pomocí přiložených výkresů jsou dále blíže objasněny dva příklady provedení vynálezu. Na schematických nákresech znázorňuje:

obr. 1 podélný řez kulovým kohoutem s těsněním mezi tělesem a uzavírací koulí podle vynálezu, obr. 2 kulový kohout opatřený obvyklým těsněním, jehož uzavírací kouleje v částečně otevřené poloze, v pohledu v řezu podle čáry Π-II na obr. 1, obr. 3 těsnění přitlačované na uzavírací kouli pomocí svazku talířových pružin, podepřeného na opěrném kroužku podle obr. 1 v řezu, obr. 4 další provedení těsnění, přitlačovaného na uzavírací kouli pomocí síly pružiny s výstupky, vytvořenými v jednom kuse s tělesem kulového kohoutu a sloužící pro oporu svazku talířových pružin a obr. 5 pohled v řezu, podle čáry V-V na obr. 1, na polovinu tělesa kulového kohoutu s výstupky podle obr. 4, vytvořenými v jednom kuse s tělesem kulového kohoutu, k opoře svazku talířových pružin pro přitlačení těsnění na uzavírací kouli.

-2CZ 292023 B6

Příklady provedení vynálezu

Kulový kohout 1 znázorněný na obr. 1 v podélném řezu sestává z tělesa 2, která sestává ze dvou dílů 3, 3/ těles 2, doplňujících se do přibližně kulového tvaru, které jsou navzájem spojeny, zde blíže neuvedených způsobem, šrouby 4. Každý díl 3, 3/ tělesa 2 má průchod 5, 5', které navzájem lícují. Na navzájem odvrácených stránek tělesa 2 jsou na díly 3, 3' tělesa 2 přivařeny části 6, 6' potrubí s připojovacími přírubami 7, 7', zajišťujícími montáž kulového kohoutu 1 do neznázoměného potrubí vedení.

Uvnitř tělesa 2 je umístěna mezi těsněními 11, 1Γ. uloženými v dílech 3, 3' tělesa 2, jako uzavírací orgán uzavírací koule 10, opatřená průchozím otvorem 9. Uzavírací koule 10 je pomocí ·>

řídicí hřídele 12 otočná kolem osy 13 otáčení mezi otevřenou polohou, znázorněnou na obr. 1, ve které průchozí otvor 9 lícuje s průchody 5, 5' v dílech 3, 3' tělesa 2, a uzavřenou polohou , ₍ otočenou oproti otevřené poloze o 90°, ve které jsou průchody 5, 5' navzájem odděleny . Osa 13 otáčení je umístěna pravoúhle k průchozímu otvoru 9. Obr. 2 znázorňuje schematické zobrazení mezipolohy uzavírací koule 10 při přechodu tohoto kulového kohoutu j. z otevřené polohy do uzavřené polohy, případně obráceně, ve kterém svírá podélná osa průchozího otvoru 9 s průchody 5, 5[ dílů 3, 3/ tělesa 2 úhel 45°.

Řídicí hřídel 12 je známým způsobem otočně uložena v nástavci 14 tělesa 2 a je utěsněna vzhledem k vnitřnímu prostoru tělesa 2, v němž je uložena uzavírací koule 10. pomocí ucpávky 15. Řídicí hřídel 12 je netočně připojena k uzavírací kouli 10 přes pružinu 16. která je v záběru v drážkovém vybrání 17 v této uzavírací kouli 10. Ovládání kulového kohoutu 1 mezi jeho otevřenou polohou a uzavřenou polohou, případně obráceně se provádí pomocí neznázoměného přestavovacího motoru, který je neotočně připojen k řídicí hřídeli 12, nebo pomocí neznázoměného ručního kola, které je uloženo na konci řídicí hřídele 12, vzdálenějšího od uzavírací koule 10, a je s ní neotočně spojeno pomocí čepu.

Druhé těsnění 11 druhého dílu 3/ tělesa 2 je v axiálním směru pevně ustaveno v druhé prstencové komoře 20 radiálně vytvořené v průchodu 5' v druhém dílu 3' tělesa 2 a je upevněno pomocí znázorněných uchycovacích šroubů 21. Druhé těsnění 11' je známým kovovým těsněním s těsnicí plochou 22, uloženou na uzavírací kouli 10, která je přizpůsobena sférickému kulovému tvaru.

První těsnění 11 příslušející k prvnímu dílu 3 tělesa 2 je rovněž uloženo v prstencové komoře 24, radiálně vytvořené v průchodu 5 v prvním dílu 3 tělesa 2, avšak k protikladu k druhému těsnění 11' je omezeně axiálně pohyblivé. První těsnění 11 obsahuje, jak znázorňují obr. 3 a obr. 4, kovové těsnicí těleso 25 s další těsnicí plochou 26, přiléhající na uzavírací koulí 10, která je rovněž přizpůsobena sférickému kulového tvaru.

V prstencové drážce 27, vytvořené v prvním dílu 3 tělesa 2 v oblasti prstencové komory 24, je uloženo prstencové těsnění 28 z elastického materiálu, soustředně obepínající těsnicí těleso 25 v blízkosti další těsnicí plochy 26. V odstupu od další těsnicí plochy 26 má těsnicí těleso 25 část 30 těsnicího tělesa redukovanou v průběhu vzhledem k prstencové komoře 24 a mezi touto částí 30 a prstencovou komorou 24 jsou navzájem v axiálním odstupu umístěna dvě prstencová těsnění 31, 32 z elastického materiálu a mezivrstva, tvořená kovovým stahovacím kruhem 33 a na straně odvrácené od uzavírací koule 10 je umístěn další stahovací kruh 34 axiálně vyčnívající přes , těsnicí těleso 25. Na vyčnívající další stahovací kruh 34 dosedá svazek talířových pružin 35, sestávající ze dvou talířových pružin 35, který je na radiální vnitřní straně axiálně opřen, jak je ještě dole blíže popsáno, na prvním dílu 3 tělesa 2 a přitlačuje těsnicí těleso 25 další těsnicí plochou 26 na uzavírací kouli 10.

U provedení znázorněného na schematickém zobrazení na obr. 2, které odpovídá stavu techniky, je v prstencové komoře 24, ve které je axiálně pohyblivě uloženo první těsnění 11, jen naznačený

-3CZ 292023 B6 svazek talířových pružin 35, přitlačující první těsnění 11 na uzavírací kouli 10, na vnitřní radiální straně opřena na prstencovém osazení 36. vytvořeném na straně odvrácené od uzavírací koule 10. Je patrné, že při dopravě média se může toto médium nahradit mezi prstencovým osazením 36 a svazkem talířových pružin 35. Jestliže se u tohoto média jedná o sypké pevné látky, jako 5 popílek, uhelný prach nebo podobně, mohou shluky pevných tělísek mezi svazkem talířových pružin 35 a prstencovým osazením 36, podpírajícím na vnitřní radiální straně tento svazek talířových pružin 35, ovlivňovat pružnou dráhu svazku talířových pružin 35 až k jejímu blokování.

Takovéto shluky pevných tělísek mohou vznikat zejména tehdy, když při ovládání první těsnění io 11 dosedá na sférický povrch uzavírací koule 10 jen částečně, zatímco jiná část prvního těsnění se nachází v oblasti průchozího otvoru 9, vytvořeno v uzavírací kouli 10 s důsledkem, že vzhledem k ovlivnění pružné síly prvního těsnění 11 na straně odvrácené od uzavírací koule 10 se první těsnění 11 naklopí ve směru uzavírací koule 10 a přitom dovoluje naplnění oblasti na radiální vnější straně mezi svazkem talířových pružin 35 a prstencovým osazením 36. Vzhledem 15 k tomuto naplnění není při následujícím ovládání možné dostatečně odpružení svazku talířových pružin 35, takže může minimálně dojít k neočekávanému zhoršení chodu při ovládání kulového kohoutu 1 až kjeho blokování uzavírací koulí 10.

Sjednání nápravy při řešení této problematiky přináší, jak známo, vynález tím, že je na straně 20 talířové pružiny 35, případně svazku talířových pružin 35, odvrácené od uzavírací koule 10, k prstencové komoře 24, ve které je uloženo první těsnění IT, připojena vnitřní komora 40, 40', která je spojena s průchodem 5 v prvním dílu 3 tělesa 2, a že je talířová pružina 35, případně svazek talířových pružin 35, opřena okrajovou oblastí, ležící na radiální vnitřní straně, jen bodově na výstupcích, které jsou umístěny navzájem s odstupem na obvodu, přičemž meziprostor mezi 25 výstupky podpírajícími na radiální vnitřní straně svazek talířových pružin 35 zajišťuje spojení vnitřní komory 40,40' s průchodem 5 v prvním dílu 3 tělesa 2.

U provedení znázorněného na obr. 3 je vnitřní komora 40 tvořena vysoustruženým otvorem připojeným na prstencovou komoru 24. ve které je uloženo axiálně pohyblivě těsnicí těleso 25 30 prvního těsnění 11, a jako prostředek k podepření svazku talířových pružin 35 slouží opěrný kroužek 41, který je opřen v opěrném prstencovém osazení 42 v prvním dílu 3 tělesa 2 a má výstupky 44 vyčnívající vnitřní komorou 40, které jsou umístěny navzájem s odstupem po obvodu za vytvoření meziprostoru 45 mezi výstupky 44 a na které bodově přiléhá okrajové oblast svazku talířových pružin 35.

Je patrné, že shluky pevných tělísek ve vysoustruženém otvoru tvořícím vnitřní komoru 40 mohou být problémů při odpružení svazku talířových pružin 35 pronikat meziprostorem 45 mezi výstupky 44, které axiálně vyčnívají, opěrného kroužku 41 do průchodu 5 v prvním dílu 3 tělesa 2, takže se zabraňuje ovlivňování pružných vlastností svazku talířových pružin 35 a proto 40 nemůže dojít k blokování uzavírací koule 10, případně ztížení chodu kulového kohoutu 1 při jeho ovládání.

U provedení podle obr. 4 sestává vnitřní komora 40' jiného provedené rovněž z vy soustruženého otvoru, připojeného na prstencovou komoru 24, ve které je axiálně pohyblivě uloženo kovové 45 těsnicí těleso 25, který však nedosahuje až do průchodu 5 v prvním dílu 3 tělesa 2, nýbrž je tvořen vysoustruženým úsekem 41' na vnitřní radiální straně prvního dílu 3 tělesa 2, který vyčnívá ve směru svazku talířových pružin 35 a podpírá tento svazek talířových pružin 35 v okrajové oblasti na vnitřní radiální straně. Tento vyčnívající úsek 41' je opatřen v podstatě radiálně směřujícím meziprostorem 45', tvořeným vyfrézováním, takže vedle těchto vyfrézování 50 vyčnívají vyfrézované výstupky 44', umístěné po obvodu se vzájemným odstupem, které jsou vytvořeny v jednom kuse s prvním dílem 3 tělesa 2, ve kterém je loženo těsnicí těleso 25 a ve vnitřní radiální okrajové oblasti podpírá svazek talířových pružin 35.

-4CZ 292023 B6

Také u tohoto příkladu provedení nemohou být ovlivněny pružné vlastnosti svazku talířových pružin 35 shluky pevných tělísek v oblasti vnitřní komory 40' jiného provedení, protože při odpružení svazku talířových pružin 35 takového shluku pronikají meziprostorem 45' mezi vyfrézováními výstupky 44', umístěnými ve vzájemném odstupu po obvodu, z vnitřní komory 40' jiného provedení do průchodu 5 v prvním díle 3 tělesa 2.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (7)

1. Kulový kohout, zejména pro potrubní vedení k dopravě sypkých pevných látek, jako popílku, písku, nebo cementu, s tělesem (2), které sestává z alespoň dvou dílů (3, 3'), opatřených _t průchodem (5, 5'), a z uzavírací koule (10), opatřené průchozím otvorem (9) ke vzájemnému propojení průchodů (5, 5'), vyn ořených v obou dílech (3, 3'), tělesa (2), která je uložena uvnitř tělesa (2) mezi prstencovými těsněními (11,1Γ), z nichž alespoň jedno těsnění (11) je přitlačováno pomocí alespoň jedné talířové pružiny (35) podepřené na prvním dílu (3) tělesa (2), ve kterém je uloženo první těsnění (11), na uzavírací kouli (10), která je pomocí řídicí hřídele (12) ustavena pro přestavení mezi otevřenou polohou, otevírající průtokovou cestu, a mezi uzavřenou, blokující polohou, přičemž je k prstencové komoře (24) pro těsnění (11), přitlačované talířovou pružinou (35) na uzavírací kouli, připojena na straně talířové pružiny (35), odvrácené od uzavírací koule (10), vnitřní komora (40,40'), která je alespoň částečně propojena s průchodem (5) v prvním dílu (3) tělesa (2), nesoucím první těsnění (11), vyznačující se tím, že ve vnitřní komoře (40, 40') jsou po obvodu, navzájem s odstupem, axiálně upraveny výstupky (44, 44'), na kterých je opřena talířová pružina (35).

2. Kulový kohout podle nároku 1, vyznačující se tím, že talířová pružina (35) je podepřena na výstupcích (44, 44') v axiálním směru průchodu (5) v prvním dílu (3) tělesa (2) v okrajové oblasti na své vnitřní straně.

3. Kulový kohout podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vnitřní komora (40) je vytvořena jako vysoustružené vybrání a pro oporu talířové pružiny (35) je opatřena opěrným kroužkem (41), opřeným na prstencovém osazení (42) v prvním dílu (3) tělesa (2), ve kterém je vytvořena vnitřní komora (40), přičemž opěrný kroužek (41) má výstupky (44), umístěné navzájem v odstupu po obvodě a vyčnívající k talířové pružině (35).

4. Kulový kohout podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že výstupky (44'), o které je axiálně opřena talířová pružina (35) v její radiální vnitřní okrajové oblasti, umístěné se vzájemným odstupem po obvodu, jsou vytvořeny v jednom kuse s prvním dílem (3) tělesa (2), ve kterém je uloženo první těsnění (11) přitlačované pomocí talířové pružiny (35) na uzavírací kouli (10), přičemž výstupky (44') jsou radiálně z vnější strany obklopeny stěnami vnitřní komory (40').

5. Kulový kohout podle nároku 4, vyznačující se tím, že výstupky (44'), o které je axiálně opřeno první těsnění (11), jsou ve vnitřní komoře (40') podsoustruženy.

»

6. Kulový kohout podle nároku 5, vyznačující se tím, že mezi výstupky (44'), o které je opřena talířová pružina (35), je vytvořen frézováním meziprostoru (45'), spojující >

vnitřní komoru (40'), s průchodem (5) v prvním dílu (3) tělesa (2), ve kterém je uloženo první těsnění (11).

-5CZ 292023 B6

7. Kulový kohout podle nároku 1, vyznačující se tím, že výstupky (44, 44'), sloužící pro axiální oporu talířové pružiny (35), jsou tvořeny kolíky axiálně vyčnívajícími ve vzájemném odstupu po obvodu z osazení na prvním dílu (3) tělesa (2), na kterých je bodově

5 opřena talířová pružina (5) svou oblastí na vnitřní radiální straně.