FI68889C - SAETESVENTIL - Google Patents

Description

I^Tl rBl KUULUTUSJULKAISU , p p O QI ^ Tl rBl ANNOUNCEMENT, p p O Q

«tST® ^ 11 UTLÄGGN,NGSSKR,FT COO 0 7 C /45x Pc tentti myönnetty 11 11 1985 Pc.tont e:eddelat (51) Kv.lk.'/Int.CI.* F 16 K 1/31+ SUOMI—-FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansöknlng 783611 (22) Hakemispäivä — Ansöknlngsdag 27 11 78 ' ' (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 27.11.78 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 28 03 80«TST® ^ 11 UTLÄGGN, NGSSKR, FT COO 0 7 C / 45x Pc exam issued 11 11 1985 Pc.tont e: eddelat (51) Kv.lk. '/ Int.CI. * F 16 K 1/31 + FINLAND —-FINLAND (21) Patent application - Patentansöknlng 783611 (22) Application date - Ansöknlngsdag 27 11 78 '' (23) Starting date - Giltighetsdag 27.11.78 (41) Published public - Blivit offentlig 28 03 80

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm.- *National Board of Patents and Registration Date of display and publication *

Patent-och registerstyrelsen ' 7 Ansökan utlagd och Utl.skriften publicerad jl.u/.öp (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prioritet (71) Oy Wärtsilä Ab, Värtsilä, FI; Patenttiosasto, Pitkänsi11anranta 1, 00530 Helsinki, Suomi-Fin 1 and(FI) (72) Aaro Kankaala, Liminka, Jouko Kärkkäinen, Pietarsaari, Kjell Sandström, Pietarsaari, Markku Ranta, Uusikaarlepyy, Suomi-Finland(FI) (5*0 Istukkaventtίi1i - SätesventilPatent-och registerstyrelsen '7 Ansökan utlagd och Utl.skriften publicerad jl.u / .öp (32) (33) (31) Requested privilege — Begärd priority (71) Oy Wärtsilä Ab, Värtsilä, FI; Patent Department, Pitkänsi11anranta 1, 00530 Helsinki, Finland-Fin 1 and (FI) (72) Aaro Kankaala, Liminka, Jouko Kärkkäinen, Pietarsaari, Kjell Sandström, Pietarsaari, Markku Ranta, Uusikaarlepyy, Finland-Finland (FI) (5 * 0 Istukkaventtίi1i - Adjusting valve

Keksinnön kohteena on istukkaventtiili, jonka tiivistämiseksi venttiilin sulkuelimen tiivistyspinta on järjestetty vinosti sulkuelimen liikesuuntaan nähden ja jossa sekä sulkuelimen että venttiili-istukan tiivistyspinnat ovat eri levyisiä ja erilaisen kovuuden omaavaa metallista ainetta.The invention relates to a seat valve, in order to seal which the sealing surface of the valve closing member is arranged obliquely to the direction of movement of the closing member, and in which the sealing surfaces of both the closing member and the valve seat are of different width and hardness.

Tunnetuissa istukkaventtiilien tiivistysratkaisuissa istuk-kapinta on tavanmukaisesti kovempaa materiaalia kuin sulku-elin. Koska istukkapinta on myös yleensä teräväsärmäinen, se aiheuttaa venttiiliä suljettaessa painaumia ja uria pehmeäm-pään sulkuelimeen. Siten venttiili ei ole täysin tiivis, elleivät kyseiset urat asetu täsmälleen samanlaiseen asentoon. Tämä edellyttää sulkuelimen välyksetöntä ohjausta, mikä on kuitenkin käytännössä mahdoton toteuttaa, joten seurauksena voi olla venttiilin vuotaminen jo muutaman käyttökerran jälkeen.In known sealing solutions for seat valves, the seat surface is usually made of a harder material than the closing member. Since the seat surface is also generally sharp-edged, it causes depressions and grooves in the softer closing member when the valve is closed. Thus, the valve is not completely tight unless the grooves in question are set in exactly the same position. This requires backlash-free control of the shut-off member, which, however, is practically impossible to implement, so that the valve can leak after just a few uses.

Venttiilin tiivistyspintojen kulumista on yritetty välttää käyttämällä yhtä kovia materiaaleja venttiili-istukassa ja sulkuelimessä. Käytännössä kulumista on kuitenkin mahdoton välttää, mistä syystä istukkapinnan kulumisen myötä venttii- 2 68889 li alkaa tietyn käyttöajan jälkeen vuotaa.Attempts have been made to avoid wear on the valve sealing surfaces by using equally hard materials in the valve seat and closure member. In practice, however, wear is unavoidable, which is why, due to the wear of the seat surface, the valve starts to leak after a certain period of use.

Keksinnön tarkoituksena on parantaa istukkaventtiilien tiiviyttä niin, että ne käytöstä huolimatta säilyttävät tiiviytensä huomattavasti tunnettuja ratkaisuja pitempään. Keksintö on tunnettu siitä, että sulkuelimen tiivistyspinta tehdään huomattavasti leveämmäksi kuin venttiili-istukka ja samalla kovemmaksi kuin venttiili-istukka, että sulkuelimen ja venttiili-istukan tiivistyspinnat perusmuodoltaan tehdään toisiaan geometrisesti vastaaviksi, ja että venttiili-istukka tehdään niin kapeaksi, että venttiiliä sinänsä tunnetulla tavalla suljettaessa sulkuelimellä aikaansaadaan ventiili-istukkaan plastisia muodonmuutoksia niin, että ventiili-istukka muotoutuu venttiilin jokaisella sulkukerralla sulku-elimen tiivistyspinnan mukaiseksi. Tällöin sulkuelimen tiivistävä osa voi edullisesti olla erillinen rengasmainen kappale. Sulkuelin voi myös edullisesti olla pallomainen. Näin sulkuelimen asennon vaihdellessa eri sulkukerroilla venttiili-istukka muotoutuu kovempaa sulkuelintä vasten ja kulumisesta huolimatta venttiili pysyy tiiviinä. Lisäksi tiiviyttä parantaa se, että venttiili-istukka eli se osa, johon tulee suuremmat muodonmuutokset, ei pääse liikkumaan.The object of the invention is to improve the tightness of the seat valves so that, despite their use, they retain their tightness considerably longer than known solutions. The invention is characterized in that the sealing surface of the closing member is made considerably wider than the valve seat and at the same time harder than the valve seat, that the sealing surfaces of the closing member and the valve seat are made geometrically similar to each other when closed by the closing member, plastic deformations of the valve seat are caused so that each time the valve is closed, the valve seat conforms to the sealing surface of the closing member. In this case, the sealing part of the closing member can advantageously be a separate annular body. The closure member may also preferably be spherical. Thus, when the position of the closing member varies with different closing times, the valve seat forms against a harder closing member and the valve remains tight despite wear. In addition, the tightness is improved by the fact that the valve seat, i.e. the part which undergoes major deformations, cannot move.

Se osa sulkuelimestä, joka sisältää tiivistyspinnan, voidaan edullisesti muodostaa erillisestä, rengasmaisesta kappaleesta. Sulkuelimen tiivistävä osa ja venttiili-istukka voidaan tehdä erilaatuisesta karkaistusta teräksestä siten, että sulkuelimeen valitaan kovempi teräslaatu. Voidaan myös käyttää erilaatuisia stelliittejä siten, että sulkuelimeen valitaan kovempi stelliittilaatu kuin venttiili-istukkaan. Jotta venttiilin läpi virtaavissa väliaineissa mahdollisesti esiintyvät kiinteät hiukkaset eivät pääsisi tunkeutumaan venttiilin tiivistyspintojen sisään, venttiili-istukka valitaan materiaalista, jonka kovuus on suurempi kuin mainittujen hiukkasten kovuus. Tällöin vastaavasti sulkuelimen tiivistyspinnan kovuus ylittää venttiili-istukan kovuuden. Käytännössä kyseinen kovuusero voi mieluimmin olla yli 10 %, 3 68889The part of the closure member which contains the sealing surface can advantageously be formed from a separate, annular body. The sealing part of the shut-off member and the valve seat can be made of different grades of hardened steel, so that a harder steel grade is selected for the shut-off member. It is also possible to use different types of stellites by selecting a harder stellite grade for the closure member than for the valve seat. In order to prevent solid particles which may be present in the media flowing through the valve from penetrating inside the sealing surfaces of the valve, the valve seat is selected from a material whose hardness is higher than the hardness of said particles. In this case, correspondingly, the hardness of the sealing surface of the closing member exceeds the hardness of the valve seat. In practice, this difference in hardness may preferably be more than 10%, 3 68889

Keksintöä on havainnollistettu oheisella piirustuksella, jonka ainoa kuvio esittää keksinnön mukaisen istukkaventtii-lin tiivistyssovitelman erästä sovellusmuotoa sulkuelimen aksiaalisuuntäisenä leikkauksena.The invention is illustrated by the accompanying drawing, the only figure of which shows an embodiment of the sealing arrangement of the seat valve according to the invention in an axial section of the closing member.

Piirustuksessa tarkoittaa 1 sulkuelintä, Jonka käyttökara 2 liikkuu venttiilikannen 3 läpi. Sulkuelimeen 1 on sovitettu erillinen rengasmainen, tiivistyspinnan sisältävä osa 5. Venttiilin runko-osaan 4 on sovitettu venttiili-istukka 6. Keksinnön mukaisesti osa 5 on muodostettu kovemmasta materiaalista kuin venttiili-istukka 6, jolloin venttiiliä suljettaessa venttiili-istukka 6 muotoutuu kovempaa sulkuelimen osaa 5 vasten ja venttiili kulumisesta huolimatta pysyy tiiviinä.In the drawing, 1 means a closing member, the drive spindle 2 of which moves through the valve cover 3. A separate annular part 5 containing a sealing surface is arranged in the closing member 1. A valve seat 6 is arranged in the valve body part 4. According to the invention, the part 5 is formed of a harder material than the valve seat 6. against and the valve remains tight despite wear.

Keksintöä voidaan soveltaa paitsi piirustuksessa esitettyyn kartiomaiseen sulkuelimeen myös pallomaisiin sulkuelimiin. Materiaalivalinnat voidaan suorittaa venttiilin käyttötarkoituksen mukaan.The invention can be applied not only to the conical closure member shown in the drawing but also to the spherical closure members. Material selections can be made according to the purpose of the valve.

Keksintö ei rajoitu esitettyyn sovellutusmuotoon, vaan useita keksinnön muunnelmia on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa.The invention is not limited to the embodiment shown, but several variations of the invention are conceivable within the scope of the appended claims.

Claims (6)

68889 li68889 li 1. Istukkaventtiili, jossa on venttiili-istukkaa (6) vasten tiivistävä, karaa (2) kiertämällä liikkuva sulkuelin (1), jonka tiivistyspinta (5) on vinossa asennossa sulkuelimen (1) liikesuuntaan nähden, ja jossa sekä sulkuelimen (1) että venttiili-istukan (6) tiivistyspinnat ovat eri levyisiä ja erilaisen kovuuden omaavaa metallista ainetta, tunnettu siitä, että sulkuelimen (1) tiivistyspinta (5) on huomattavasti leveämpi kuin venttiili-istukka (6) ja samalla kovempi kuin venttiili-istukka (6), että sulkuelimen (1) ja venttiili-istukan (6) tiivistyspinnat (5,6) perusmuodoltaan ovat toisiaan geometrisesti vastaavia ja että venttiili-istukka (6) on niin kapea, että venttiiliä suljettaessa sulkuelimen (1) sulkuvoima aikaansaa venttiili-istukkaan (6) sellaisia plastisia muodonmuutoksia, että venttiili-istukka (6) muotoutuu venttiilin jokaisella sulkukerralla sulkuelimen (1) tiivistyspinnan muotoa vastaavaksi.A seat valve having a shut-off member (1) which rotates against a valve seat (6) and moves by rotating a stem (2), the sealing surface (5) of which is oblique to the direction of movement of the shut-off member (1) and wherein both the shut-off member (1) and the valve - the sealing surfaces of the seat (6) are of metallic material of different widths and hardnesses, characterized in that the sealing surface (5) of the closing member (1) is considerably wider than the valve seat (6) and at the same time harder than the valve seat (6), the sealing surfaces (5, 6) of the closing member (1) and the valve seat (6) are geometrically similar in basic shape and that the valve seat (6) is so narrow that when closing the valve the closing force of the closing member (1) causes the valve seat (6) to plastic deformations so that the valve seat (6) is shaped to correspond to the shape of the sealing surface of the closing member (1) each time the valve is closed. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että sulkuelimen (1) tiivistyspinnan sisältävä, tiivistävä osa (5) on muodostettu erillisestä, rengasmaisesta kappaleesta.Valve according to Claim 1, characterized in that the sealing part (5) comprising the sealing surface of the closing element (1) is formed by a separate, annular body. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että sulkuelimen (1) tiivistävä osa (5) ja venttiili-istukka (6) on tehty erilaatuisesta karkaistusta teräksestä siten, että sulkuelimessä (1) on kovempi teräslaatu.Valve according to Claim 1 or 2, characterized in that the sealing part (5) of the shut-off element (1) and the valve seat (6) are made of different grades of hardened steel, so that the shut-off element (1) has a harder steel grade. 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että sulkuelimen (1) tiivistävä osa (5) ja venttiili-istukka (6) on tehty erilaatuisesta stelliitistä siten, että sulkuelimessä (1) on kovempi stelliittilaatu.Valve according to Claim 1 or 2, characterized in that the sealing part (5) of the shut-off element (1) and the valve seat (6) are made of different types of stellite, so that the shut-off element (1) has a harder stellite quality. 5. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen venttiili, tunnettu siitä, että venttiili-istukka (6) on materiaalia, jonka kovuus on suurempi kuin venttiilin läpi virtaa- 5 6 8 8 8 9 vissa aineissa normaalisti esiintyvien kiinteiden hiukkasten kovuus.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve seat (6) is made of a material whose hardness is greater than the hardness of the solid particles normally present in the substances flowing through the valve. 6. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen venttiili, tunnettu siitä, että sulkuelimen (1) tiivistyspinta (5) on sulkuelimen (1) pallomaisessa osassa.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing surface (5) of the closing element (1) is in the spherical part of the closing element (1).