DK177530B1 - Fremgangsmåde til afprøvning af en gas shut-down ventil samt et anlæg til udøvelse af fremgangsmåden - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåde til afprøvning af en gas shut-down ventil til en forbrændingsmotor, ved hvilken fremgangsmåde ventilen anbringes i et kammer af en holder 1, og ventilen i lukket tilstand påvirkes af en ikke brændbar testgas under tryk for at kontrollere om ventilsædet og ventilens tætningsring 6 er tætte. Endvidere skal det kontrolleres, at ventilens åbne- og lukkefunktion er korrekt.

Description

i DK 177530 B1

Fremgangsmåde til afprøvning af en gas shut-down ventil samt et anlæg til udøvelse af fremgangsmåden

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til afprøvning af en gas shut-down ventil til en 5 forbrændingsmotor for utætheder ved henholdsvis ventilsædet og en tætningsring, der omgiver ventilen.

Fra WO 9824014 kendes et udstyr til test af fuel injection ventiler vha trykluft. Et sådant testudstyr er imidlertid ikke tilstrækkeligt til afprøvning af gas shut-down 10 ventiler til forbrændingsmotorer, hvor selv små utætheder er uacceptable og indebærer risiko for eksplosion.

Endvidere kendes et udstyr til test af gasinjektions ventiler. Dette udstyr synes imidlertid ikke at være helt tilfredsstillende.

15

Endelig kendes fra GB 1285705 et apparat til afprøvning af en ventil, hvor ventilen anbringes i et kammer af en holder, og ventilen i lukke tilstand påvirkes af en ikke brændbar testgas under tryk for at kontrollere om ventilsædet er tæt. Dette apparat er imidlertid ikke beregnet til afprøvning af en ventil, der er omgivet af en tætningsring.

20

Ifølge opfindelsen anbringes ventilen med den omgivende tætningsring i et kammer af en holder, således at kammeret af tætningsringen opdeles i en første del og en anden del indeholdende ventilsædet, og ventilen i lukket tilstand påvirkes af en ikke brændbar testgas under tryk, idet testgassen tilføres til den anden del af kammeret.

25 Testgassen vil derved kunne sive ind i den første del af kammeret, hvis ventilsædet og/eller tætningsringen er utætte.

Endvidere kan ifølge opfindelsen testgassen tilføres til den anden del af kammeret under et tryk på ca. 300 bar, idet der til den øvrige del af ventilen tilføres tætningsolie 30 ved et tryk, der er højere end gastrykket.

Testgassen kan ifølge opfindelsen med fordel udgøres af nitrogen.

2 DK 177530 B1

Ifølge opfindelsen kan ventilen åbnes vha en til ventilen tilført styreolie.

I en særlig hensigtsmæssig udførelsesform kan trykket af testgassen bringes op på ca.

300 bar vha en kompressor, der er drevet af styreolien.

5

Endelig kan ifølge opfindelsen den gas, der under gastilførslen til den første del af kammeret slipper ud via ventilsædet og/eller ventilens tætningsring, detekteres via et til den anden del af hulrummet sluttet gasudledningsrør, der er ført til en separat væskebeholder.

10

Opfindelsen angår også et anlæg til afprøvning af en gas shut-down ventil til en forbrændingsmotor omfattende en holder med et kammer, hvori ventilen kan anbringes, hvilket anlæg desuden omfatter en enhed for tilførsel af tætningsolie til ventilen, en enhed for tilførsel af styreolie til ventilen, en enhed for tilførsel af testgas 15 til holderen samt en enhed til test af ventilen for utætheder ved henholdsvis ventilsædet og/eller tætningsringen ved iagtagelse af evt. udslip af gas fra holderen.

Derved muliggøres en afprøvning af ventilen under omstændigheder der er lignede brugsomstændigheder.

20 Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor

Fig. 1 viser et anlæg til afprøvning af en shut-down ventil Fig. 2 viser en holder, set oppefra, hvori shut-down ventilen er anbragt Fig. 3a den i holderen anbragte ventil, set i snit efter linien A-A 25 Fig. 3b den i holderen anbragte ventil, set i snit efter linien B-B

Fig. 4 holderen set oppefra, idet kanalerne for tilførsel af henholdsvis styreolie og tætningsolie er vist stiplet

Fig. 5 selve ventilen, idet man ser hvorledes styreolien tilføres Fig. 6 den af styreolien påvirkede skyder og det legeme, hvori den kan forskydes, og 30 Fig. 7 holderen og den deri anbragte shut-down ventil, set i perspektiv.

Gas shut-down ventiler til forbrændingsmotorer, eksempelvis totaktsmotorer, skal kontrolleres med jævne mellemrum og ret ofte af hensyn til at evt. utætheder kan give 3 DK 177530 B1 anledning til udslip af eksplosionsfarlige gasser. Endvidere skal det kontrolleres, at åbne og lukkefunktionen er korrekt.

Fig. 1 viser et anlæg ifølge opfindelsen til afprøvning af en gas shut-down ventil.

5 Anlægget omfatter en ventilholder 1 for den ventil, der skal afprøves. Ventilholderen 1 med den deri anbragte ventil er vist mere detaljeret i figur 3a og 3b. Over ventilen er der et topstykke 3. Via topstykket 3 tilføres der henholdsvis tætningsolie og styreolie.

Den i figur 3a og 3b viste ventilholder 1 med den deri anbragte ventil har et kammer 10 bestående af to i det væsentlige cylindriske hulrum, et øvre hulrum af en forholdsvis stor diameter og et nedre hulrum af en væsentlig mindre diameter. Ventilens kropstykke 4 har ligeledes en øvre del af en forholdsvis stor diameter og en nedre del af en væsentlig mindre diameter, i det væsentlige svarende til de nævnte hulrum i holderen 1. Den nederste del af ventilen er desuden omgivet af en tætningsring 6, 15 således at den nederste del af ventilen slutter tæt til indersiden af det nedre hulrum i holderen 1. Denne tætningsring 6 opdeler kammeret i en første del og en anden del indeholdende ventilsædet. I den nederste del af ventilen er der nogle sideåbninger 7, der står i forbindelse med den første del af kammeret. Endvidere har ventilen for neden en åbning 17 til den anden del af kammeret. Denne åbning 17 er normalt lukket 20 vha en tallerkenventil 9, der står i forbindelse med en ventilstamme. Den øverste del af ventilstammen er omgivet af og påvirket af en trykfjeder 11, således at ventilstammen presses opad, og tallerkenventilen 9 lukker den før nævnte åbning 17. Ventilstammen står i forbindelse med en ovenover anbragt skyder 13 i form af en stavformet del, der er omgivet af en ringformet del 13a - se figur 6. Denne 25 ringformede del 13a kan føres op og ned i et dertil indrettet hult legeme 14, idet den øverste del af den stavformede del er ført op gennem legemet 14.

Skyderen 13 kan forskydes i nedadgående retning ved, at der via nogle kanaler 16 i topstykket 3 tilføres styreolie under tryk til oversiden af det legeme 14, der omgiver 30 skyderen 13, og derfra via nogle små udfræsninger 14a i oversiden af legemet 14 til et hulrum i topstykket 3 over toppen (stempel B) af den stavformede del af skyderen 13.

Legemet 14 der omgiver skyderen 13, virker i sig selv som et stempel (stempel A).

Ved tilførsel af styreolie vil olietrykket aktivere stempel A og stempel B samtidigt.

4 DK 177530 B1

Oliestrømmen passerer fra ydersiden af stempel A gennem udffæsningeme 14a i toppen af stempel A til centret, hvorfra olien ledes op til stempel B. Dette betyder at der trykkes på et forholdsvis stort areal (stempel A) i en fase, hvor tallerkenventilen 9 åbner, dette for at overvinde gastrykket på tallerken ventilen 9. Stempel A har 5 imidlertid kun en kort nedadgående bevægelse på ca. 0,5 mm inden undersiden af stempel A får kontakt med en bundflade. For at kunne virke efter hensigten må stempel A imidlertid være omgivet af en tætningsring 14b. Når stempel A stopper sin vandring, fortsætter stempel B med at åbne gasventilen helt, og gasventilen er helt åben, når stempel B stopper sin vandring (på ca. lOmm) i bunden af hulrummet i 10 stempel A. Trykarealet på stempel B er væsentligt mindre, idet trykket på stempel B blot skal kunne overvinde fjederens 11 tryk for at holde gasventilen åben. Tilførslen af styreolie styres vha. en i anlægget indgående skyderventil 25.

Endvidere er der som før nævnt en åbning 17 i bunden af holderen 3- se fig. 1 - for 15 tilførsel af testgas fra en gasbeholder 30, der typisk indeholder nitrogen(N2) ved et tryk på min. 30 bar. Andre testgasser kan imidlertid også komme på tale. Via en kompressor 29 der forøger trykket, føres testgassen til den anden del af kammeret. I tilfælde af utætheder ved henholdsvis ventiltallerkenen 9 og/eller tætningsringen 6 vil der strømme testgas ud via en åbning 7 til den første del af kammeret. Denne åbning 7 20 står via en slange 20 i forbindelse med en væskebeholder 21. Et evt. udslip af testgas vil derfor kunne konstateres vha. bobler i væskebeholderen 21.

Alle holderens dele er fastgjort til flanger, der er holdt sammen vha. bolte.

25 Ventilens anbringelse i holderen 1 svarer i øvrigt til ventilens anbringelse på en forbrændingsmotor, typisk en totaktsmotor.

Figur 1 viser hele anlægget til afprøvning af en gas shut-down ventil. Det omfatter udover ventilholderen 1 med kammeret en ledning for tilførsel af tætningsolie fra en 30 tank 27 ved et tryk, der er større end trykket af testgassen eksempelvis 340 bar.

Tætningsolien tilføres til en åbning 22 og tjener til at sikre, at der som følge af det høje gastryk ikke strømmer gas op i ventilen. Endvidere er der en ledning for tilførsel af styreolie fra tanken 27 ved et tryk på eksempelvis 300 bar til en åbning 23.

5 DK 177530 B1

Tilførslen af styreolie styres vha. skyderventilen 25, der er elektrisk styret.

Tilbageførsel af henholdsvis tætningsolie og styreolie fra åbningen 26 sker via en ledning til tanken 27, hvorfra olien tilbageføres til holderen 1. Endvidere ses nogle luftdrevne pumper 31,32 der tjener til at bringe trykket af henholdsvis styreolie og 5 tætningsolie op på passende værdier.

I en særlig hensigtsmæssig udførelsesform er trykket af testgassen bragt op på ca. 300 bar vha. den i gasledningen indskudte kompressor 29. Styreolien anvendes til at drive kompressoren 29.

10

Inden ibrugtagning foretages der en udluftning vha. den ikke brændbare testgas under et lavt tryk således at der ikke er tilbageværende oxygen i holderens kamre, hvilket ellers kunne udgøre en eksplosionsrisiko.

Claims (7)

1. Fremgangsmåde til afprøvning af en gas shut-down ventil til en forbrændingsmotor for utætheder ved henholdsvis ventilsædet og en 5 tætningsring (6), der omgiver ventilen, ved hvilken fremgangsmåde ventilen med den omgivende tætningsring anbringes i et kammer af en holder (1), således at kammeret af tætningsringen opdeles i en første del og en anden del indeholdende ventilsædet, og ventilen i lukket tilstand påvirkes af en ikke-brændbar testgas under tryk, idet testgassen tilføres til den anden del af 10 kammeret.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1 kendetegnet ved, at testgassen tilføres til den anden del af kammeret under et tryk på ca. 300 bar, idet der til den øvrige del af ventilen tilføres tætningsolie ved et tryk, der er højere end gastrykket.

3. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav kendetegnet ved, at testgassen 15 udgøres af nitrogen.

4. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav kendetegnet ved, at ventilen kan åbnes vha. en til ventilen tilført styreolie.

5. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav kendetegnet ved, at trykket af testgassen bringes op på ca. 300 bar vha. en kompressor, der drives af 20 styreolien.

6. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav kendetegnet ved, at den gas der under gastilførslen til den første del af kammeret slipper ud via ventilsædet og/eller ventilens tætningsring, detekteres via et til den første del af hulrummet sluttet gasudledningsrør (20), der er ført til en separat væskebeholder (21).

6 DK 177530 B1

7. Anlæg til afprøvning af en shut-down ventil til en forbrændingsmotor omfattende en holder (1) med et kammer, hvori ventilen kan anbringes, hvilket anlæg desuden omfatter en enhed for tilførsel af tætningsolie til ventilen, en enhed for tilførsel af styreolie til ventilen, en enhed for tilførsel af testgas til holderen (1) samt en enhed for test af ventilen for utætheder ved henholdsvis 30 ventilsædet og/eller tætningsringen (6) ved iagttagelse af evt. udslip af gas fra holderen.