BE1009943A6 - Bestuurbare afsluiter. - Google Patents

Abstract

Bestuurbare afsluiter voor het afsluiten, respektievelijk openen, van een leiding, welke afsluiter hoofdzakelijk bestaat uit een huis (1) waarin een elastisch stuurelement (2) is aangebracht die het voornoemd huis (1) indeelt in een doorstroomkamer (3) die voorzien is van een toegang (13 of 14) en een uitgang (7) waarop delen van de leiding kunnen aangesloten worden en een stuurdrukkamer (4) die voorzien is van een opening (8) voor het aanbrengen van een stuurdruk en waarbij het stuurelement (2) een klepelement (5) bedient dat de toegang (13 of 14) tot de doorstroomkamer (3) kan afsluiten, daardoor gekenmerkt dat het voornoemd stuurelement (2) in hoofdzaak bestaat uit een prop uitgeharde elastische materie die door haar aard zelf, vastkleeft aan het huis (1) en zo de afdichting vormt tussen de doorstroomkamer (3) en de stuurdrukkamer (4).

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Bestuurbare afsluiter. 



  De huidige uitvinding heeft betrekking op een bestuurbare afsluiter die door middel van een pneumatische of hydraulische besturing de doorgang van een fluidum in een leiding regelt. 



  Het fluidum kan een gas, een vloeistof of een mengsel van voorgaande zijn. 



  Bij bekende afsluiters van zulk type wordt de doorgang van het fluidum in de leiding geregeld met een stuurelement dat bestaat uit een heen-en weergaande zuiger die samenwerkt met een klep. 



  In andere bekende bestuurbare afsluiters is het stuurelement een membraan waarmee een veer is gekoppeld, waarbij dit membraan, eveneens door middel van een pneumatische of hydraulische druk, tegen de veerkracht in kan vervormd of verplaatst worden. 



  Indien het stuurelement zieh verplaatst tijdens het openen of sluiten van de afsluiter dienen geschikte afdichtingen tussen het stuurelement en zijn geleiding te worden voorzien om lekken in de afsluiter tussen de doorstroomkamer, waarin het fluidum stroomt, en de stuurdrukkamer, waarin de stuurdruk aangebracht wordt, te voorkomen. 



  Dergelijke afdichtingen zijn echter, bij het veelvuldig afsluiten en openen van de afsluiter, onderhevig aan slijtage zodat zij regelmatig dienen vervangen te worden om lekken te voorkomen. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



  Andere nadelen van voornoemde afsluiters zijn dat ze met voldoende precisie moeten worden verwezenlijkt, slechts gebruikt kunnen worden in ofwel een gas- ofwel een vloeistofleiding, ze meestal vrij groot uitgevoerd worden en relatief duur zijn. 



  De uitvinding heeft een afsluiter tot doel die de hierboven vermelde en andere nadelen uitsluit. 



  Hiertoe bestaat de bestuurbare afsluiter voor het afsluiten, respektievelijk openen, van een leiding hoofdzakelijk uit een huis waarin een elastisch stuurelement is aangebracht die het voornoemd huis indeelt in een doorstroomkamer voorzien van een toegang en een uitgang waarop delen van de leiding kunnen aansluiten en een stuurdrukkamer die voorzien is van een opening voor het aanbrengen van een stuurdruk, waarbij het stuurelement een klepelement bedient dat de toegang tot de doorstroomkamer kan afsluiten en waarbij het voornoemd stuurelement in hoofdzaak bestaat uit een prop van uitgeharde elastische materie die uit haar aard zelf, vastkleeft aan het huis en zo tevens de afdichting vormt tussen de doorstroomkamer en de stuurdrukkamer. 



  De bestuurbare afsluiter volgens de uitvinding is zeer slijtagebestendig en het aantal bewegende delen in de afsluiter is tot een minimum herleid. De afsluiter vereist geen bijkomende dichtingen tussen de doorstroomkamer en de stuurdrukkamer, de precisie tijdens zijn fabricage is minder belangrijk en hij kan klein uitgevoerd worden. De afsluiter is bovendien universeel waardoor hij zowel in gas-als in vloeistofleidingen aangewend kan worden, zijn doorlaatdebiet is vrij groot en hij is relatief goedkoop in fabricage. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



  De afsluiter kan zowel een normaal open als een normaal gesloten afsluiter zijn. 



  Bij voorkeur bestaat het stuurelement uit een prop van silicone, in het bijzonder van neutrale silicone. 



  Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen zijn hierna, enkel als voorbeeld en zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een doorsnede doorheen de langsas van de afsluiter weergeeft ; figuur 2 een doorsnede weergeeft volgens lijn II-II in figuur   1 ;   figuur 3 een doorsnede weergeeft zoals in figuur 1 doch volgens een uitvoeringsvariante van de afsluiter ; figuur 4 een doorsnede weergeeft volgens lijn IV-IV in figuur   3 ;   figuur 5 een doorsnede weergeeft volgens lijn V-V in figuur 3. 



  Volgens de figuren 1 en 2 bestaat de bestuurbare afsluiter volgens de uitvinding hoofdzakelijk uit een huis 1 waarin een elastisch stuurelement 2 is aangebracht dat het voornoemde huis 1 indeelt in een doorstroomkamer 3 en een stuurdrukkamer 4 en dat een klepelement 5 stuurt. 



  In de doorstroomkamer 3 zijn twee openingen aangebracht, respektievelijk een opening 6 en een opening 7. Deze openingen 6 en 7 zijn beide voorzien van schroefdraad voor het rechtstreeks of via nippels aansluiten van delen van een leiding. De opening 7 vormt een uitgang voor fluidum terwijl de opening 6 samen met een nippel een toegang vormt. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 De stuurdrukkamer 4 vertoont een opening 8 die eveneens van schroefdraad voorzien is en waaraan een leiding kan aangesloten worden voor het aanbrengen van de nodige stuurdruk in de stuurdrukkamer 4. 



  Het bijzondere van de uitvinding bestaat erin dat het stuurelement 2 bestaat uit een prop van uitgeharde elastische materie die bij het uitharden, door haar eigen aard gaat vastkleven aan het huis 1 waardoor het stuurelement 2 tevens de afdichting vormt tussen de doorstroomkamer 3 en de stuurdrukkamer 4. 



  Een bijzonder geschikte elastische materie is silicone en vooral neutrale silicone die dus bij het uitharden geen zuur vrijgeeft. 



  Om de montage van het stuurelement 2 in het huis 1 te vergemakkelijken, bestaat dit huis 1 uit twee kokerdelen 9 en 10 van kunststof en uit een binnenring 11 van kunststof die aan de twee kokerdelen 9 en 10 is gekleefd en deze met elkaar verbindt. 



  Het stuurelement 2 werd gevormd door, vooraleer de binnenring 11 aan de kokerdelen 9 en 10 werd gekleefd, een prop elastische materie in niet uitgeharde toestand in de vooraf gereinigde binnenring 11 te gieten of te spuiten en te laten uitharden, waarbij deze materie sterk aan de ring 11 en dus aan het huis 1 kleeft. 



  In de uitvoeringsvorm zoals weergegeven in de figuren 1 en 2 is het klepelement 5 rechtstreeks op het stuurelement 2 bevestigd. 



  Dit klepelement 5 is een rond blokje of schijfje met een diameter die kleiner is dan de diameter van de binnenring 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 11, dat bij voorkeur van rubber vervaardigd is en bijvoorbeeld aan het stuurelement 2 gekleefd is. Dit kleven kan door de aard van de elastische materie van het stuurelement 2 worden verkregen door het klepelement 5 op de prop materie te drukken vooraleer ze gehard is. 



  De zitting 12 waarmee dit klepelement 5 samenwerkt is gevormd door het binnen het huis 1 gelegen uiteinde van een nippel 13 die in de opening 6 is geschroefd die zieh tegenover het klepelement 5 bevindt en die de toegang tot de doorstroomkamer 3 vormt. 



  De werking van deze bestuurbare afsluiter is eenvoudig en als volgt. 



  Normaal, dit is wanneer de druk in de stuurdrukkamer 4 kleiner is dan de druk in de doorstroomkamer 3, bevindt het klepelement 5 zieh op een afstand van de zitting 12 en is de door de nippel 13 gevormde toegang open. 



  De afsluiter is open en het fluidum kan doorheen de doorstroomkamer 3 en dus de leiding stromen. 



  Bij het aanbrengen van een druk in de stuurdrukkamer 4 die beduidend hoger is dan de druk in de doorstroomkamer 3 wordt het stuurelement 2 zodanig vervormd dat het het klepelement 5 tegen zijn zitting 12 duwt en dus de toegang gevormd door de nippel 13 afgesloten wordt. 



  De doorgang van het fluidum in de doorstroomkamer 3 wordt aldus afgesloten. 



  Bij het verminderen van de stuurdruk in de stuurdrukkamer 4 tot op een zekere waarde zal het stuurelement 2 terug zijn 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 oorspronkelijke vorm aannemen waardoor de afsluiter opnieuw geopend wordt. 



  De waarde van de stuurdruk nodig voor het sluiten van de afsluiter kan worden ingesteld door de afstand van het klepelement 5 tot zijn zitting 12 te wijzigen. Deze afstand kan eenvoudig geregeld worden door het dieper of minder diep indraaien van de nippel 13 in de opening 6. 



  Het is ook mogelijk de druk in de stuurdrukkamer 4 op een constante relatief hoge waarde, bijvoorbeeld 8 bar, in te stellen en de druk stroomopwaarts van de afsluiter te laten veranderen. 



  Door de hoge druk in de stuurdrukkamer 4 en bij een zeer lage druk in de nippel 13 is het stuurelement 2 normaal maximaal vervormd en sluit het klepelement 5 aan tegen de zitting 12 zodat de afsluiter gesloten is. 



  Vastgesteld werd dat reeds bij een bepaalde druk in de nippel 13 die lager is dan de druk in de stuurdrukkamer 4 het klepelement 5 van de zitting 12 weggeduwd wordt en dus de afsluiter fluïdum doorlaat. Dit komt omdat het elastisch vervormde stuurelement 2 met kracht terug zijn oorspronkelijke wil innemen. 



  Om hierbij het openen van de afsluiter vrij plots te doen gebeuren kan het nuttig zijn om in de opening 7 een smoorklep te monteren. 



  De lagere druk, bijvoorbeeld 4 bar, waarbij de afsluiter open gaat kan worden ingesteld door het wijzigen van de stuurdruk in de stuurdrukkamer 4 of van de afstand tussen de zitting 12 en het klepelement 5 bij open stand van de afsluiter. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



  De nippel 13 kan zelfs zo diep in de doorstroomkamer 3 worden geschroefd dat de door zijn uiteinde gevormde zitting 12 normaal tegen het klepelement 5 aandrukt, waarbij dit klepelement 5 dan bij voorkeur dikker uitgevoerd wordt dan bij de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm. 



  Een stuurdruk in de stuurdrukkamer 4 kan de druk verhogen waarmee het klepelement 5 tegen de zitting 12 wordt gedrukt, maar het is ook mogelijk dat er geen stuurdruk is. 



  Het stuurelement kan daarbij eventueel niet of weinig vervormd zijn. 



  Bij voldoende druk in de nippel 13 zal het klepelement 5 van de zitting 12 worden weggeduwd en zal dus het stuurelement 2 elastisch worden vervormd en doorbuigen in de richting van de stuurdrukkamer 4. 



  Door de inschroefdiepte van de nippel 13 of de druk in de stuurdrukkamer 4 in te stellen kan de druk waarbij het klepelement 5 van de zitting 12 wordt geduwd, ingesteld worden. 



  De uitvoeringsvariante van de afsluiter weergegeven in de figuren 3 tot 5 verschilt in hoofdzaak van de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm door een andere constructie van het klepelement 5 en zijn zitting 12, waardoor de afsluiter normaal, dit is zonder voldoende stuurdruk, gesloten is Het klepelement 5 is niet vastgemaakt op het stuurelement 2, maar is verplaatsbaar in een nippel 14 die in de opening 6 is geschroefd en zoals de nippel 13 de toegang tot de doorstroomkamer 3 vormt. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 



  Het buiten het huis 1 uitstekende gedeelte van de nippel 14 bevat een uiteinde dat zowel uitwendig als inwendig breder is dan de rest ervan zodanig dat inwendig een kraag 15 wordt gevormd waarop een rubberen ring is aangebracht die de zitting 12 voor het klepelement 5 vormt. 



  Het verbrede gedeelte 16 van de doorgang van de nippel 14 is inwendig van schroefdraad voorzien. 



  Het klepelement 5 bestaat uit een staafvormig element 17 dat met een uiteinde in het huis   1,   tegenover het stuurelement 2 is gelegen en dat met zijn andere uiteinde, in het verbrede gedeelte 16 van de nippel 14 is gelegen en op dit uiteinde een afdichtingselement 18 draagt dat met de zitting 12 samenwerkt. 



  In het huis 1 kan het staafvormige element 17 van een uitsteeksel 19 voorzien zijn, dat bijvoorbeeld ringvormig is, om de verplaatsing van het staafvormige element 17 door het stuurelement 2 te begrenzen. 



  Om te beletten dat dit uitsteeksel 19 in de doorstroomkamer 3 het stromen van het fluidum belet wanneer het tegen het uiteinde van de nippel 14 is gelegen, is dit uiteinde van groeven 20 voorzien. 



  Het staafvormig element 17 kan, zoals weergegeven in de figuren 3 tot 5 in de praktijk bestaan uit een bout 21 waarover een korte huls 22 en een langere huls 23 zijn geschoven waartussen een ring zit gevat die het uitsteeksel 19 vormt. De korte huls 22 sluit aan tegen de in de doorstroomkamer 3 gelegen   kop   van de bout 21. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 Het afdichtingselement 18 is een rubberen schijf die tussen het uiteinde van de huls 23 en een op het uiteinde van de bout 21 geschroefde moer 24 geklemd is. 



  Om te beletten dat, wanneer het elastische stuurelement 2 tegen het klepelement 5 en dus tegen het staafvormige element 17 drukt, dit laatste in het stuurelement 2 dringt, is dit stuurelement 2 tegenover het staafvormige element 17 bekleed met een metalen schijfje 25 dat op het stuurelement 2 is gekleefd, bijvoorbeeld doordat het tegen de elastische materie gedrukt werd vooraleer ze uitgehard was. 



  De werking van deze bestuurbare afsluiter is als volgt. 



  Wanneer de druk in de stuurdrukkamer 4 lager is dan in het gedeelte 16 van de doorgang van de nippel 14, is de afsluiter gesloten. De druk van het fluidum in het gedeelte 16 en het erop aangsloten gedeelte van de leiding duwt het afdichtingselement 18 tegen de ring die de zitting 12 vormt. 



  Door het aanbrengen van een voldoende stuurdruk in de stuurdrukkamer 4 wordt het elastisch stuurelement 2 vervormd, zodanig dat het onder tussenkomst van het schijfje 25 het klepelement 5 wegduwt en de afsluiter opent. 



  Fluïdum kan nu tussen het afdichtingselement 18 en de zitting 12 langs het staafvormige element 17 doorheen de nippel 14 stromen en doorheen de groeven 20 de doorstroomkamer 3 bereiken. 



  Na het voldoende verminderen van de stuurdruk zal het elastisch stuurelement 2 terug zijn oorspronkelijke vorm aannemen waardoor, door de druk van het fluidum in de leiding stroomopwaarts van de afsluiter en dus in de het 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 gedeelte 26 van de nippeldoorgang, het klepelement 5 tegen de zitting 12 geduwd wordt en de afsluiter gesloten wordt. 



  Dit sluiten kan eventueel versneld worden door een veer die op het klepelement 5 inwerkt. De druk waarbij de afsluiter opent kan ingesteld worden door de lengte van het staafvormig element 17 te veranderen, bijvoorbeeld door de huls 22 te vervangen door een huls 22 met andere lengte en de moer 24 meer of minder op de bout 21 te schroeven. 



  De hiervoor beschreven uitvoeringsvormen zijn zeer eenvoudig van constructie en kunnen zeer compact uitgevoerd worden. Ze zijn betrouwbaar en bezitten een lange levensduur. 



  De afsluiter is zeer stevig en is bestand tegen overdrukken van 8 bar en meer. 



  Het is duidelijk dat de afsluiter volgens de hierboven beschreven uitvoeringsvormen aangewend kan worden als een debietregelaar, waarbij de regeling voornamelijk gebeurt door de waarde van de stuurdruk in de stuurdrukkamer 4 te   variëren   binnen welbepaalde grenzen. 



  De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de hierboven beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke bestuurbare afsluiter kan in verschillende varianten, vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden. 



  Zo kunnen de kokerdelen 9 en 10 en de binnenring 11 in plaats van aan gekleefd te zijn op een andere wijze met elkaar lekdicht verbonden worden, zelfs op een losneembare manier, waardoor het demonteren van de afsluiter mogelijk wordt. 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 Zo kunnen de kokerdelen 9 en 10 bijvoorbeeld op de binnenring 11 worden geschoefd.

Claims (10)

Conclusies.

1. - Bestuurbare afsluiter voor het afsluiten, respektievelijk openen, van een leiding, welke afsluiter hoofdzakelijk bestaat uit een huis (1) waarin een elastisch stuurelement (2) is aangebracht die het voornoemd huis (1) indeelt in een doorstroomkamer (3) die voorzien is van een toegang (13 of 14) en een uitgang (7) waarop delen van de leiding kunnen aangesloten worden en een stuurdrukkamer (4) die voorzien is van een opening (8) voor het aanbrengen van een stuurdruk en waarbij het stuurelement (2) een klepelement (5) bedient dat de toegang (13 of 14) tot de doorstroomkamer (3) kan afsluiten, daardoor gekenmerkt dat het voornoemd stuurelement (2) in hoofdzaak bestaat uit een prop uitgeharde elastische materie die door haar aard zelf, vastkleeft aan het huis (1) en zo de afdichting vormt tussen de doorstroomkamer (3)

en de stuurdrukkamer (4).

2.-Bestuurbare afsluiter volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het stuurelement (2) uit silicone is vervaardigd.

3.-Bestuurbare afsluiter volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat het stuurelement (2) uit neutraal silicone is vervaardigd.

4.-Bestuurbare afsluiter volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het klepelement (5) rechtstreeks op het stuurelement (2) is aangebracht.

5.-Bestuurbare afsluiter volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat de zitting (12) waarmee dit klepelement (5) <Desc/Clms Page number 13> samenwerkt gevormd is door het uiteinde van een nippel (13) die op het huis (1) is bevestigd.

6.-Bestuurbare afsluiter volgens een van de conclusies 1 tot 3, daardoor gekenmerkt dat het klepelement (5) een staafvormig element (17) bevat dat verplaatsbaar is in een nippel (14) die op het huis (1) is bevestigd en een afdichtingsgedeelte (18) dat op een uiteinde van dit staafvormig element (17) is gemonteerd en samenwerkt met een zitting (12) die in de nippel (14) is gevormd, terwijl het andere uiteinde van het staafvormig element (17) samenwerkt met het stuurelement (2).

7.-Bestuurbare afsluiter volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt dat het staafvormig element (17) in de doorstroomkamer (3) een uitsteeksel (19) bevat dat tot buiten de opening op het uiteinde van de nippel (14) uitsteekt voor het begrenzen van de beweging van dit staafvormig element (17).

8.-Bestuurbare afsluiter volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat het staafvormig element (17) een bout (21) bevat en twee omhulsels (22 en 23) waartussen een ring zit die het uitsteeksel (19) vormt terwijl het afdichtingselement (18) een schijf is die tussen een omhulsel (23) en een op de bout (21) geschroefde moer (24) op de bout aangebracht is.

9.-Bestuurbare afsluiter volgens een van de conclusies 6 tot 8, daardoor gekenmerkt dat het stuurelement (2) van een hard schijfje (25) is voorzien tegenover het uiteinde van het staafvormig element (17).

10.-Bestuurbare afsluiter volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het huis (1) uit twee <Desc/Clms Page number 14> kokervormige delen (9 en 10) bestaat die door een binnenring (11) aan elkaar verbonden zijn en het stuurelement (2) gevormd is door een elastische materie die in deze binnenring (11) is aangebracht.