NL1010768C2 - Afsluitventiel. - Google Patents

Description

Afsluitventiel

De uitvinding heeft betrekking op een afsluitventiel voor plaatsing in een opening van een houder, voorzien van een zittingdeel en een daarmee afdichtend samenwerkend, beweegbaar klepdeel, waarbij één van deze delen is voorzien van 5 een zacht afdichtingsmateriaal en een ondersteunend verster-kingsorgaan, die zodanig zijn uitgevoerd dat dit deel bij een gekozen druk in de houder die hoger is dan de gebruikelijke werkdruk een zodanige vervorming ondergaat dat het afdichtingsmateriaal een opening vanuit de houder vrijgeeft.

10 Een dergelijk afsluitventiel is bekend uit EP-B-0 682 640. Dat octrooi heeft betrekking op een dubbelventiel voor een houder welke een vloeistof, zoals frisdrank of bier, bevat, en waarbij de vloeistof door middel van een gas onder druk wordt gehouden. Het dubbelventiel dient, wanneer de druk 15 in de houder te hoog oploopt, bij de gekozen druk een opening te verschaffen, teneinde het exploderen van de houder te voorkomen. Bij het dubbelventiel volgens dat octrooi zijn het versterkingsorgaan en het afdichtingsmateriaal zodanig uitgevoerd dat de afsluiting wordt opgeheven door middel van een 20 vervorming van het zachte afdichtingsmateriaal. Het zachte afdichtingsmateriaal wordt langs het versterkingsorgaan weggesneden. Het nadeel hiervan is dat de vervorming van het afdichtingsmateriaal, dat uit een elastomeer bestaat, afhankelijk is van omgevingsfactoren, zoals de temperatuur. Wan-25 neer de druk in de houder bijvoorbeeld door een verhoogde omgevingstemperatuur zodanig hoog oploopt dat deze kan exploderen, heeft het afdichtingsmateriaal andere eigenschappen dan bij de gebruikelijke temperaturen.

De onderhavige uitvinding heeft nu tot doel een 30 afsluitventiel van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, dat verbeterde eigenschappen bezit.

Hiertoe wordt het afsluitventiel volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat het versterkingsorgaan van een zodanig materiaal is vervaardigd en van een zodanige vorm is * Π i n r* r

U I o C

2 dat het bij de gekozen druk wordt vervormd, en door vervorming van het versterkingsorgaan de opening van het afdich-tingsmateriaal wordt bewerkstelligd.

Doordat bij de gekozen druk het versterkingsorgaan 5 wordt vervormd, waarbij door deze vervorming van het versterkingsorgaan de opening van het afdichtingsmateriaal wordt bewerkstelligd, is de werking van het afsluitventiel minder afhankelijk geworden van de temperatuur, doordat het materiaal van het versterkingsorgaan eenvoudig van een type kan 10 worden gekozen waarvan de vervormingseigenschappen in het relevante temperatuursgebied niet of in ieder geval aanzienlijk minder van de temperatuur afhankelijk zijn.

Door bijvoorbeeld de wanddikte van het versterkingsorgaan te variëren, of door openingen op geschikte plaatsen 15 in het vervormbare deel van het versterkingsorgaan aan te brengen, kunnen verschillende afsluitventielen worden verkregen die bij verschillende drukken openen. De druk waarbij het afsluitventiel zal openen, is in dat laatste geval onder andere afhankelijk van de breedte van ribben welke zich tus-20 sen de openingen bevinden.

Het verdient de voorkeur dat het klepdeel door de inwendige druk van de houder tegen het zittingdeel wordt aangedrukt, waardoor een geschikte afsluiting van de houder wordt verkregen. Het heeft verder de voorkeur dat het ver-25 sterkingsorgaan bij de gekozen druk in de sluitrichting van het klepdeel wordt vervormd.

Om te waarborgen dat het klepdeel bij de gekozen druk niet uit het afsluitventiel kan schieten, stelt de uitvinding voor het versterkingsdeel te voorzien van een in 30 hoofdzaak onvervormbare binnenste ring en een in hoofdzaak onvervormbare buitenste ring, welke door vervormbare ribben zijn verbonden, en waarbij de binnendiameter van de binnenste ring kleiner is dan de buitendiameter van het klepdeel.

Het afsluitventiel volgens de uitvinding kan worden 35 toegepast in een dubbelventiel. In dat geval vormt de bui- 10 1 07 6a 3 tenomtrek van het zittingdeel van het afsluitventiel een klepdeel voor afdichtende samenwerking met een buitenste zittingdeel dat wordt bevestigd in een opening van een houder. Daarbij verdient het met name de voorkeur dat het ver-5 sterkingsdeel ook op de plaats waar het een klepdeel vormt voor afdichtende samenwerking met het buitenste zittingdeel, is bekleed met het afdichtingsmateriaal.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een dubbel-ventiel dat is voorzien van het hiervoor beschreven afsluit-10 ventiel, alsmede op een zittingdeel voor toepassing in een dergelijk afsluitventiel.

De uitvinding zal hierna verder worden toegelicht aan de hand van de tekeningen, die een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding schematisch weergeven.

15 Fig. 1 is een doorsnede van een afsluitventiel vol gens de uitvinding.

Fig. 2 is een bovenaanzicht van een versterkingsor-gaan van een zittingdeel van het afsluitventiel volgens fig.

1.

20 Fig. 3 is een doorsnede van het versterkingsorgaan volgens de lijn III-III in fig. 2.

Fig. 4 is een doorsnede van het afsluitventiel volgens de lijn IV-IV in fig. 2, waarbij deze zich in de vervormde, opengescheurde veiligheidsstand bevindt.

25 Een afsluitventiel voor plaatsing in een opening van een houder welke een vloeistof bevat, bijvoorbeeld frisdrank of bier, die onder druk staat, is weergegeven in fig. 1. Het afsluitventiel 1 is voorzien van een zittingdeel 2 en een daarmee afdichtend samenwerkend, beweegbaar klepdeel 3. Een 30 dergelijk afsluitventiel 1 dient, behalve voor het afsluiten van de houder, ook voor het verschaffen van een drukbeveili-ging. Wanneer de druk in de houder hoger wordt dan een vooraf gekozen druk, die hoger is dan de gebruikelijke werkdruk, dient het afsluitventiel een opening te verschaffen, waardoor 35 de druk in de houder kan aflaten. Het zittingdeel 2 van het 1010768 4 afsluitventiel 1 bestaat uit een ondersteunend versterkings-orgaan 4 dat in de getoonde uitvoeringsvorm grotendeels is bedekt met een afdichtingsmateriaal 5. Het versterkingsorgaan 4 bestaat in de getoonde uitvoeringsvorm uit een in hoofdzaak 5 onvervormbaar cilindrisch deel 6 en een daaraan bevestigd althans gedeeltelijk vervormbaar deel 7.

Het vervormbare deel 7 van het versterkingsorgaan 4 dient voor het verschaffen van de drukbeveiliging. Wanneer de druk in de houder hoger is dan een gekozen druk die hoger is 10 dan de gebruikelijke werkdruk, wordt het klepdeel 3 met een zodanige kracht tegen het vervormbare deel 7 gedrukt, dat het vervormbare deel 7 in de sluitrichting van het klepdeel 3, weergegeven met pijl 8, zal vervormen. Om de druk te kunnen aflaten, zijn in het vervormbare deel 7 openingen 9 aange-15 bracht.

Uit een bovenaanzicht van het ondersteunende versterkingsorgaan 4, zoals getoond in fig. 2, blijkt dat de openingen 9 van elkaar zijn gescheiden door ribben 10 welke gelijkmatig over de omtrek van het deel 7 zijn verdeeld.

20 Hierdoor verbinden de ribben 10 een binnenste ring 11 en een buitenste ring 12 met elkaar. In de getoonde uitvoeringsvorm heeft het vervormbare deel 7 een ononderbroken binnenste omtrek 13 en is het uitwendig daarvan onderbroken voor het ' vormen van de openingen 9. Tevens is te zien dat de gesloten 25 binnenste ring 11 alsmede de buitenste ring 12 zijn voorzien van uitsteeksels 14 resp. 15, welke voor een goede ondersteuning van het aan te brengen zachte afdichtingsmateriaal zorgen. Tevens wordt hierdoor bereikt dat het afdichtingsmateriaal 5 niet zal scheuren bij hogere druk, behalve wanneer het 30 vervormbare deel 7 wordt vervormd.

Een doorsnede van het ondersteunende versterkingsorgaan 4 volgens de lijn III-III in fig. 2, zoals getoond in fig. 3, toont aan dat het vervormbare deel 7 een zodanig gebogen vorm heeft, dat de druk waarmee een daarmee samenwer-35 kend afdichtende klep tegen de klepzitting drukt, waarin het 1010768 5 versterkingsorgaan 4 is aangebracht, vrijwel volledig door het vervormbare deel 7 van het versterkingsorgaan 4 wordt opgevangen, en in mindere mate door het afdichtingsmateriaal 5.

5 In fig. 4 wordt een doorsnede getoond van het af- sluitventiel volgens de lijn IV-IV in fig. 2. Hierin is weergegeven dat het vervormbare deel 7 door het klepdeel 3 zodanig is vervormd dat het afdichtingsmateriaal 5 is gescheurd, en openingen 18 zijn gevormd, waardoorheen de druk in de 10 houder kan aflaten in de richting van de pijlen 17. De vervorming van het versterkingsorgaan 4 vindt plaats door een buigstrekking van een gebogen vorm naar een gestrekte vorm. Hiertoe dient het materiaal van het vervormbare deel 7 te zijn vervaardigd van een plastisch vervormbaar materiaal. Bij 15 voorkeur wordt het vervormbare deel 7 vervaardigd van een metaal.

De kracht die nodig is om de vervorming van het vervormbare deel 7, en dan met name van de ribben 10, te bewerkstelligen, kan van tevoren worden gekozen door bijvoor-20 beeld de keuze van het materiaal, en de dikte, de breedte, de vorm en het aantal van de ribben 10. In de getoonde uitvoeringsvorm zal de kracht die voor de vervorming nodig is, vanaf het moment dat de vervorming begint, geleidelijk afnemen. Hierdoor wordt verkregen, dat bij de gekozen druk de 25 vervorming zich ongehinderd blijft voortzetten; voor een voortzetting van de vervorming is met de getoonde uitvoeringsvorm geen toenemende kracht noodzakelijk. Dit is het gevolg van de vorm van het vervormbare deel 7, waardoor dit vervormbare deel 7 door het er tegenaan drukkende klepdeel 3 30 in de onvervormde toestand in hoofdzaak op druk wordt belast. Bij de vooraf gekozen druk zal het vervormbare deel 7, met name de ribben 10, een knikvervorming ondergaan. Daarna zullen de ribben voornamelijk op buiging worden belast, waardoor de kracht die benodigd is voor de verdere vervorming zal 35 afnemen. De vervorming van de ribben 10 zal zich voortzetten 101 07 6 8 6 tot de positie zoals die is weergegeven in fig. 4. Wanneer die positie is bereikt zal de benodigde kracht die noodzakelijk is voor een eventuele verdere vervorming van het vervormbare deel 7 zeer sterk toenemen. In die positie zullen 5 echter reeds openingen 18 in het afdichtingsmateriaal 5 zijn ontstaan, waardoor de overdruk kan ontsnappen in de richting van de pijlen 17.

Het zachte afdichtingsmateriaal 5 kan elk materiaal zijn dat voldoende sterkte bezit om niet bij hogere druk uit 10 te scheuren. Het afdichtingsmateriaal 5 moet echter voldoende zwak zijn om de vervorming van het vervormbare deel 7 bij een gekozen druk mogelijk te maken. Daarbij dient het afdichtingsmateriaal 5 een zodanige sterkte te hebben dat het op de gewenste plaatsen, dat wil zeggen ter plaatse van de openin-15 gen 9 in het vervormbare deel 7, door de vervorming van het vervormbare deel 7, scheurt en daardoor openingen 18 vormt.

Onder verwijzing naar fig. 2, is het versterkingsor-gaan 4 zowel aan de binnenste ring 11 als aan de buitenste ring 12 voorzien van uitsteeksels 14, resp. 15. Bij een ver-20 vorming van het vervormbare deel 7 zorgen de uitsteeksels 14 er voor dat het afdichtingsmateriaal 5 dat zich bevindt rond de binnenste ring 11 wordt meegenomen door het deel 11 van het versterkingsorgaan 4. De uitsteeksels 15 welke zich bevinden aan de buitenste ring 12 zorgen er voor dat ook daar 25 het daar omheen aangebrachte materiaal aan de buitenste ring 12 gehecht zal blijven. Daardoor scheurt het afdichtingsmateriaal 5 ter plaatse van de openingen 9, waardoor openingen worden gevormd. De uitsteeksels 14 aan de binnenste ring 11 zorgen ervoor dat het afdichtingsmateriaal 5 rond de uit-30 steeksels wordt gescheurd. De uitsteeksels 15 aan de buitenste ring 12 zorgen ervoor dat het afdichtingsmateriaal 5 ook rond die plaatsen wordt gescheurd. Daardoor wordt voorkomen dat het afdichtingsmateriaal 5 slechts uitrekt, zonder vorming van openingen 18. Met name zorgen de hoekpunten van de 35 uitsteeksels 14, 15 er voor dat het zachte materiaal 5 op die 1010768 7 plaatsen in eerste instantie wordt gesneden. Door een geschikte keuze van het materiaal 5, bijvoorbeeld een elastomeer, kan er voor worden gezorgd dat het materiaal vervolgens verder uitscheurt.

5 Wanneer het afsluitventiel in een dubbelventiel, dat op zichzelf in de techniek bekend is, dient te worden gebruikt, is het afdichtingsmateriaal 5 aan zijn buitenomtrek 16 voorzien van een zodanig profiel dat deze als klepdeel kan dienen in een buitenste zittingdeel (niet weergegeven), dat 10 deel uitmaakt van het dubbelventiel, voor bevestiging in de opening van de houder.

Voor een voldoende stabiliteit van de binnenste ring 11 wanneer deze door het klepdeel 3 bij de gekozen druk wordt vervormd, heeft het de voorkeur dat deze met ten minste twee, 15 en bij voorkeur ten minste drie of meer, ribben is bevestigd aan de buitenste ring 12. Het zal duidelijk zijn dat het aantal ribben niet tot twee of drie beperkt is.

Door de maatregelen volgens de uitvinding kan een afsluitventiel worden verkregen dat bij een gekozen druk een 20 opening vormt, waardoor de druk in de houder waarin het afsluitventiel is aangebracht, kan worden afgelaten. Hierdoor wordt een beveiliging verschaft die te allen tijde het exploderen van de houder voorkomt. Het versterkingsorgaan kan eenvoudig van een materiaal worden vervaardigd waarvan de 25 eigenschappen niet, of slechts weinig, afhankelijk zijn van de temperatuur. Daardoor kan de vervorming minder afhankelijk zijn van de in de omgeving heersende temperatuur. De druk waarbij de vervorming wordt verkregen kan naar wens worden gekozen, door geschikte vormgeving van het vervormbare deel 30 of keuze van het materiaal.

De uitvinding is niet beperkt tot het in de tekening weergegeven en in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoor-beeld dat op verschillende manieren binnen het kader van de uitvinding kan worden gevarieerd. Zo kan het vervormbare deel 35 in plaats van met de getoonde drie ribben meer of juist min- 1010768 8 der ribben omvatten. Ook is het mogelijk om het vervormbare deel in het klepdeel aan te brengen, of door het als een nagenoeg rechte plaat uit te voeren. Het is niet noodzakelijk dat het versterkingsorgaan ringvormig is uitgevoerd, andere 5 vormen zijn eveneens mogelijk.

1010768

Claims (13)

1. Afsluitventiel voor plaatsing in een opening van een houder, voorzien van een zittingdeel en een daarmee afdichtend samenwerkend, beweegbaar klepdeel, waarbij een van deze delen is voorzien van een zacht afdichtingsmateriaal en een onder-5 steunend versterkingsorgaan, die zodanig zijn uitgevoerd dat dit deel bij een gekozen druk in de houder die hoger is dan de gebruikelijke werkdruk een zodanige vervorming ondergaat dat het afdichtingsmateriaal een opening vanuit de houder vrijgeeft, met het kenmerk, dat het versterkingsorgaan van 10 een zodanig materiaal is vervaardigd en van een zodanige vorm is dat het bij de gekozen druk wordt vervormd, en door vervorming van het versterkingsorgaan de opening van het afdichtingsmateriaal wordt bewerkstelligd.

2. Afsluitventiel volgens conclusie 1, waarbij het deel dat is voorzien van het afdichtingsmateriaal en het versterkingsorgaan het zittingdeel is.

3. Afsluitventiel volgens conclusie 1 of 2, waarbij het ver-20 sterkingsorgaan van een plastisch vervormbaar materiaal is vervaardigd.

4. Afsluitventiel volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij het versterkingsorgaan van een metaal is vervaardigd. 25

5. Afsluitventiel volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het versterkingsorgaan bij de gekozen druk in de sluitrichting van het klepdeel wordt vervormd.

6. Afsluitventïel volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het versterkingsdeel is voorzien van een ononderbroken binnenste omtrek en uitwendig daarvan is onderbroken voor 5 het vormen van openingen, welke openingen in de normale toestand afsluitend zijn bedekt met het afdichtingsmateriaal.

6. Afsluitventiel volgens één der conclusies 2-5, waarbij het versterkingsorgaan bij de gekozen druk door buiging wordt vervormd, in het bijzonder door een buig-strekking van een gebogen vorm naar een gestrekte vorm. 1010768

7. Afsluitventïel volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het versterkingsdeel een onvervormbare binnenste ring 10 en een onvervormbare buitenste ring omvat, welke door vervormbare ribben zijn verbonden, en waarbij de binnendiameter van de binnenste ring bij voorkeur kleiner is dan de buitendiameter van het klepdeel.

8. Afsluitventïel volgens conclusie 7, waarbij het verster kingsdeel ten minste twee, en bij voorkeur ten minste drie, ribben omvat.

9. Afsluitventïel volgens conclusie 6 of 7, waarbij ten min-20 ste één van de ringen is voorzien van uitsteeksels, welke zich uitstrekken tussen de binnenste en de buitenste ring, en zodanig zijn geplaatst en gevormd dat zij bij vervorming van ^ het versterkingsorgaan het scheuren van het afdichtingsmate riaal bevorderen. 25

10. Afsluitventïel volgens één der voorgaande conclusies voor toepassing in een dubbelventiel, waarbij de buitenomtrek van het ventiel een klepdeel vormt voor afdichtende samenwerking met een buitenste zittingdeel voor bevestiging in de opening 30 van de houder.

11. Afsluitventïel volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het versterkingsdeel tenminste grotendeels is bekleed met het afdichtingsmateriaal. Λ! . kT · ' Ü Ü i W : 35

12. Dubbelventiel, voorzien van een afsluitventiel volgens conclusie 10 of 11.

13. Zittingdeel voor toepassing in een afsluitventiel volgens 5 één der conclusies 1-11, voorzien van een ondersteunend ver- sterkingsorgaan en een zacht afdichtingsmateriaal, waarbij het versterkingsorgaan zodanig is uitgevoerd, dat het bij een vooraf gekozen druk door een daarmee samenwerkend klepdeel wordt vervormd, waarbij door de vervorming van het verster-10 kingsorgaan de opening van het afdichtingsmateriaal wordt bewerkstelligd.