DK168237B1 - Drejespjældventil af mellemflangetypen - Google Patents

Description

DK 168237 B1

Den foreliggende opfindelse angår en drejespjæld-ventil af den art, der er angivet i indledningen til krav 1.

Drejespjældventiler er en forholdsvis enkel ventil-5 type bestående af et ventilhus med et lige gennemløb og med en rundtgående indre tætningsring for samvirke med en drej esp jaeldplade, der ved hjælp af en gennem et hul i tætningsringen og i husvæggen udstående drejespindel kan drejes 90° mellem en tværstillet lukkestilling, hvori 10 randen af den cirkulære spjældplade er i anlæg mod tætningsringen, og en længdestillet åbnestilling, hvori den flade spjældplade kun danner en ubetydelig indsnævring af gennemløbstværsnittet.

Ventiler af denne art finder udbredt anvendelse i 15 rørsystemer i forskellige procesanlæg. De kan udføres som relativt billige enheder, der for yderligere billiggørelse kan være indrettet til at indmonteres ved svejsning, således at dyre forskruningsforbindelser kan undværes. For de helt konventionelle spjældventiler er det 20 dog herved en ulempe, at ventilerne er vanskelige at udtage for servicering.

Netop på den baggrund er der udviklet særlige, såkaldte mellemflangeventiler, hvor ventilens ædlere dele i form af spjældpladen, tætningsringen og en omgi-25 vende husdel er indspændt som en selvstændig enhed imellem modstående ventilendestykker, der ligger tætnende an mod den pågældende omgivende husdel og udadtil er udformet med respektive forbindelsesstutse, som er egnede til at svejseforbindes med de tilstødende ledningsrør. De 30 nævnte ventilendestykker kan ved hjælp af bolte sammenspændes imod den mellemliggende enhed, som så tilsvarende ved løsning af boltene kan frigøres og udtrækkes i et radialplan for servicering, uden at endestykkerne behøver at adskilles fra de tilsluttede rør, ider den servi-35 cerede enhed på tilsvarende måde kan indmonteres ved en DK 168237 B1 2 rent tværgående indsætningsbevægelse.

Det har herved været naturligt at opfatte den mel-* lem endestykkerne beliggende mellemflange, også kaldet ventilhuset som en overordnet husdel, der indadtil bærer 5 tætningsringen og spjældpladen, medens den i aksialret-ningen danner et afstandsstykke mellem de ydre endedele af ventilen, således at disse ved deres sammenspænding blot skal tætne godt mod denne mellemflange. Dette er på sin vis let opnåeligt ved brug af egnede, aksialt virk-10 ende tætningsmidler imellem endedelene og mellemenheden, men det er dog en komplikation, at disse tætninger overhovedet skal etableres.

Det er for de betragtede ventiler en ganske vigtig betingelse, at tætningsringen omkring spjældpladen kan 15 forblive sikkert lejret uanset et optrædende over- eller undertryk i ventilens indre, Det omgivende faste mellem-flangehus vil i sig selv sikre, at tætningsringen kan modstå et indre overtryk, og mellemflangedelene kan udmærket optage og fastholde ydersiden af tætningsringen 20 på en sådan måde, at denne også vil være fastholdt mod et optrædende undertryk i ledningen, normalt ved fastholdelse af en fortykket ydre del på tætningsringen i et underskåret rundtgående spor i indersiden af ventilhuset.

25 Ydermere bør det tilstræbes, at ventilerne er lette at renholde indvendigt, primært ved ClP-rengøring, og på dette punkt er de sædvanlige mellemflangeventiler ikke fordelagtige, bl.a. fordi der ved de nævnte aksial-tætninger ud mod de ydre husdele forekommer spalter, 30 hvori der kan sætte sig aflejringer under sædvanlig drift.

Der er dog allerede foreslået mellemflangeventiler af den indledningsvis nævnte art, hvor de pågældende uheldigheder i nogen grad er imødegået. Eksempelvis 35 kendes fra US-A-3,341,170 en ventil, hvor den rørformede tætningsring strækker sig hele vejen gennem ventilhuset, DK 168237 B1 3 således at den med sine egne ender kan tætne mod yderhusdelene, hvorved de ekstra tætningsringe og tilhørende spalter ved disse dele kan undgås. Indersiden af ventilhuset er udført som en glat flade, uden særlige holde-5 midler for tætningsringen, men til gengæld er denne udført på en kompliceret måde, nemlig bestående af en ydre rørdel af et fast plastmateriale, til hvis inderside en indvendig, elastisk tætningsring - eller rørdel er overfladebundet, formentlig ved vulkanisering. Udover 10 at denne binding i sig selv rummer en komplikation er det i en kvalificeret sammenhæng ganske uheldigt, at tætningsringen således fremtræder som en i hovedsagen stiv enhed; dette betyder nemlig, at spjældpladen nødvendigvis må være i adskillelig forbindelse med dreje-15 spindelen, da det ellers ikke vil være muligt at montere tætningsringen omkring spjældpladen. Hvis eller når spjældpladen er udført i eet med drejespindelen skal denne montering nødvendigvis ske ved at tætningsringen deformeres så vidtgående, at den kan krænges ind over 20 den frie ende af den udragende drejespindel, og dette kan ikke ske, hvis ringen optræder som et fast element.

Umiddelbart er det ikke specielt problematisk at lade drejespindelen være forbundet med spjældpladen, således at spindelen kan tilsluttes efter at tætnings-25 ringen er anbragt omkring denne plade, men når der stilles store hygiejniske krav til ventilen er der herved alligevel tale om en ulempe, idet skillefladeområdet mellem spindelen og spjældpladen vil repræsentere et potentielt opsamlingsområde for urenheder. Det bør såle-30 des tilstræbes, at tætningsringen er tilstrækkeligt eftergivende til, at den kan deformeres så vidtgående, at den kan indkrænges over den ydre ende af ventilspindelen, hvorved denne på fordelagtig måde kan være i fast forbindelse med spjældpladen. Blot vil en sådan tilhø-35 rende fleksibilitet af tætningsringen være uheldig for så vidt angår fastholdelsen af ringen til en glat inder- DK 168237 B1 4 side på det omgivende ventilhus.

Et andet relevant forslag er angivet i US-A-4,605,201, hvor tætningsringen er profileret til at gribe ud omkring et modsvarende profileret holdespor ved 5 endekanterne af ventilhuset. Dels kræver dette, at de samvirkende dele udføres med særlige profileringer hvorved tætningsringen ikke er specielt let at montere, og dels gælder det øjensynligt også ved dette forslag, at det er påkrævet at lade spjældpladen optræde i delelig 10 forbindelse med drejespindelen.

Det tilstræbes ved opfindelsen at angive en ventil af den nævnte art, som er en enkel konstruktion, og ved hvilken tætningsringen kan være udført på simpel og let monterbar måde, endda med mulighed for indkrængning over 15 drejespindelen, således at ventilen også i den henseende er velegnet til at udføres for tilfredsstillelse af høje hygiejniske krav.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at ventilen er indrettet som angivet i den kendetegnende del af krav 1.

20 Ventilhuset kan bestå af et simpelt rørstykke, omend på kendt måde opslidset til samling omkring spjældpladen og dennes drejespindel, og huset behøver ingen form for specialprofilering for den nødvendige fastholdelse af tætningsringen. De nævnte afstivningsringe kan sættes på 25 plads efter at tætningsringen er monteret i sin slut-stilling mellem spjældpladen og ventilhuset, og selvom tætningsringen i sig selv er passende blød, så vil den dog derved blive afstivet tilstrækkeligt dels til at kunne modstå en vis friktion ved indskydningsmonteringen 30 mellem yder - eller endehusdelene og dels til at være operativt stabiliseret på ønsket måde.

Afstivningsringene kan være indlejret i rundtgående spor i selve endefladerne af den rørformede tætningsring, hvorved de vil være helt fjernet fra det mediefør-35 ende område, hvor indersiden af tætningsringen fortsat vil rage helt ud til yderhusdelene.

DK 168237 B1 5

Det er dog i praksis fundet ligeså hensigtsmæssigt eller endda endnu bedre, at afstivningsringene i form af stive formstofringe er udført med samme inderdiameter som tætningsringen og er indskudt i rundtgående hjørne-5 spor i enderne af tætningsringen eller -røret ved indersiden deraf; det har vist sig, at en formstofring anbragt på dette sted ved aksial indskydning er udmærket egnet til at danne en effektiv og fugefri tætning dels mod tætningsringen og dels mod yderhusdelen, når optage-10 sporet i tætningsringen er passende diamensioneret.

Som allerede antydet er det en væsentlig fordel, at tætningsringen trods sin afsluttende stivhed dog er let deformerbar ved dens montering på spjældpladen, da denne og dens tilhørende drejespindel så kan være udført i eet 15 stykke, fortrinsvis med afrundede indbyrdes overgange, således at ventilen også herved er let at renholde ved ClP-rengøring.

Det skal bemærkes, at det fra visse drejespjældven-tiler, som ikke er af mellemflangetypen, er kendt at 20 lejre tætningsrøret på en sådan måde, at det har endedele, der er indragende i modstående, rundtgående recesser i selve ventilhuset. I DE-C-670,327 er angivet en variant, hvor den indadvendende recesvæg er erstattet med en udspilende holdering svarende til en stempelring, 25 som kan indmonteres efter at ventildelene i øvrigt er samlede. Der benyttes dog fortsat også et direkte holdeindgreb mellem et underskåret holdespor i indersiden af ventilhuset og en rundtgående vulst på ydersiden af tætningsrøret, og i øvrigt vil brugen af den nævnte 30 holdering være yderst uheldig derved, at den ved sine overlappende endedele vil danne et åbent, kantet rum, som vil være umuligt at renholde. Det vil ses, at det i forhold hertil vil være en betydelig fordel, når man ved opfindelsen kan udføre en aksial indskydning af en stiv 35 og helt lukket holdering.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under DK 168237 B1 6 henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et sidebillede, delvis i snit af en mel-lemflangeventil af kendt udførelse, fig. 2 et tilsvarende sidesnitbillede af en ventil 5 ifølge opfindelsen, og fig. 3 et tilsvarende snitbillede af en modificeret ventil ifølge opfindelsen.

Den i fig. 1 viste, almindeligt kendte ventil omfatter modstående, ydre husdele 2, som ved hjælp af 10 bolte 4 er sammenspændt omkring eller imod et mellemliggende flangehus 6, som i et diametralplan er opslidset i to halvdele 8, der inderst er profileret til fastholdelse af en udstående profildel 10 på en indvendig tætningsring 12, idet der i de ydre endeflader af flange-15 halvdelene 8 er udformet rundtgående spor 14 til optagelse af respektive tætningsringe 16, som ved sammenspændingen af de ydre husdele 2 danner tætning mod disses plane indersider. Den drejelige spjældplade er vist ved 18, og det er antydet, at dennes drejespindel 20 er 20 ført ud gennem et hul i tætningsringen 12 og videre ud gennem et tilsvarende hul i flangehuset 6, hvilket hul er dannet af halvcirkulære recesser i de^ to hushalvdele 8. Ved løsnelse af boltene 4 og fjernelse af nogle af dem kan hele mellemenheden imellem de ydre husdele 2 25 udtrækkes radialt for servicering.

En ganske tilsvarende ventil ifølge opfindelsen er vist i fig. 2. Her er mellemhusdelen 6 reduceret til en simpel rørflange, henholdsvis to sammenstødende rørflanger 8, inde under hvilke tætningsringen 12 er anbragt 30 som et selvbåret ring- eller rørlegeme, der helt udfylder rummet inde under husdelen 6 og indvendigt har en passage, som flugter direkte med rørpassagen i de ydre husdele 2.

I de udvendige fladsider af tætningsringen 12, fig.

35 2, er udformet rundtgående spor 22, hvori der er indlagt en metallisk støttering 24. Disse ringe vil stabilisere DK 168237 B1 7 tætningsringen mod at kontrahere i tilfælde af et forekommende undertryk i rørsystemet og også mod at ekspandere ved et forekommende overtryk, men i sidstnævnte tilfælde vil også det udvendige flangehus 6 virke sta-5 biliserende.

I fri tilstand er tætningsringen 12 en smule bredere end flangehuset 6, således at den ved sammenspændingen af de ydre husdele 2 vil danne en tryktætning imod disse, og det vil ses, at denne tætning også vil etable-10 res også helt inde ved det med 26 betegnede område ved de respektive overgange til rørpassagerne i de ydre husdele 2, således at der ved disse steder ikke opstår nogen spaltedannelse.

Ved monteringen af tætningsringen 12 omkring 15 spjældpladen 18 er det afgørende, at man kan deformere tætningsringen for at få den indført over den udragende drejespindel, men dette er også ved opfindelsen uden videre muligt, når blot støtteringene 24 først indlægges efter at denne montering har fundet sted.

20 I fig. 3, som viser et snit gennem spindelens diametralplan, er indført den modifikation, at de metalliske støtteringe 24 jfr. fig. 1 er erstattet af indlagte formstofringe 28 i recesser 22, som er åbne ind mod rørpassagen. Disse ringe 28 har i sig selv en vis tæt-25 ningsvirkning mod de plane indersider af de ydre husdele 2, således at de kan danne en praktisk taget spaltefri tætning imod disse, ligesom de vil være ekstra lette at montere i tætningsringen.

Ventilhuset 8 kan udgøres af et simpelt, glat rør-30 stykke, der blot bør være tvedelt på egnet måde for samling omkring spjældpladen og dennes drejespindel og modstående drejetap. Huset kan være delt på langs eller på tværs, og de to dele kan have passende halvcirkulære udsparinger til samling omkring drejespindelen og 35 -tappen. Huset kan fastholdes i nøjagtigt centreret stilling alene ved styrevirkningen af boltene 4.

Claims (4)

1. Drejespjældventil af mellemflangetypen, omfattende et rørformet, fortrinsvis tvedelt ventilhus (6,8), som er indspændt aksialt imellem modstående yderhusdele (2), og som indeholder en eftergivende, ligeledes rør- 5 formet tætningsring (12) til samvirke med periferien af en ligeledes i ventilhuset indeholdt spjældplade (18), der ved hjælp af en radialt udragende drejespindel (20) er drejelig mellem en lukket tværstilling, hvori den langs hele sin periferi er i anlæg mod tætningsringen 10 (12), og en derfra uddrejet, åben stilling, hvilken tætningsring (12) i fri tilstand er let udragende fra de modstående ender af ventilhuset (6,8) til dannelse af aksialtætning mod yderhusdelene (2), hvorhos der findes* midler til fastholdelse af tætningsringen ud mod inder-15 siden af ventilhuset, kendetegnet ved kombinationen af, at ventilhuset (6,8) er udført med en i hovedsagen glat inderside, og at midlerne til fastholdelse af tætningsringen (12) udgøres af afstivningsringe (24, 28) som ved de respektive modstående ender af den 20 rørformede tætningsring er indlejret i optagespor (22) i tætningsringen, idet ventilen fortrinsvis er af den type, hvor spjældpladen (18) er udeleligt sammenhængende med den tilhørende drejespindel (20).

2. Ventil ifølge krav 1, kendetegnet ved, 25 at afstivningsringene (24) er indlejret i rundtgående spor (22) i endekantvæggene af tætningsringen (12), i radial afstand uden for indersiden af tætningsringen.

3. Ventil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at afstivningsringene er udført som faste ringe (28), 30 fortrinsvis af formstof, der er indskudt i aksialret- ningen i rundtgående spor (22) i enderne af tætningsringen (12) ved overgangen til dennes inderside, hvilke afstivningsringe (28) slutter aksialt tæt til henholds- DK 168237 B1 9 vis tætningsringen (12) og de respektive yderhusdele (2).

4. Ventil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ventilhuset er udført som et tvedelt simpelt, glat 5 rørstykke (6,8), dog med gennembrydninger for drejespin-delen (20) og en i forhold til denne diametralt modstående styretap på spjældpladen (20).