NL1012131C2 - Veiligheidsklep. - Google Patents

Description

-1-

Veiligheidsklep.

De uitvinding heeft betrekking op een veiligheidsklep welke een huis omvat, een in het huis aangebrachte doorlaat met een ingangsdeel en een uitgangsdeel, een in de doorlaat tussen het ingangsdeel en uitgangsdeel aangebrachte klep-5 zitting, een tenminste ten dele cilindrisch kleporgaan, een klephouder waarbinnen het kleporgaan geleid kan worden, tussen de klephouder en het kleporgaan werkende veermidde-len, opsluitmiddelen waarmee de klephouder in het huis opgesloten kan worden, en een membraan dat ten dele op het 10 cilindrische deel van het kleporgaan aangrijpt en van een randdeel voorzien is dat bestemd is tussen het huis en de klephouder ingeklemd te worden.

Dergelijke veiligheidskleppen zijn ondermeer bekend uit de 15 Europese octrooiaanvragen EP-A-0 549 397 en EP-A-0 699 283. Bij deze veiligheidskleppen, die bij het overschrijden van een voorafbepaalde druk medium via een uitlaat uit een systeem laten ontsnappen, wil het nogal eens voorkomen dat bij opening van de klep het membraan geen goede afdichting 20 blijkt te bieden tussen ingangsdeel, doorlaat, uitgangsdeel, en het overige deel van de veiligheidsklep. Wanneer een dergelijke veiligheidsklep opgenomen is in een systeem met een vloeibaar medium, wil het dan ook nogal eens gebeuren dat bij het overschrijden van de voorafbepaalde druk 25 het vloeibare medium behalve via de op het uitgangsdeel aangesloten afvoerleiding ook via de bovenzijde van de veiligheidsklep het systeem verlaat. Een te hoge druk kan ontstaan door een fout in het systeem, maar kan ook voor testdoeleinden worden aangelegd, bijvoorbeeld direkt na 30 installatie van het systeem.

De oorzaak ligt ondermeer in het niet kunnen opvangen van de hogere druk door het membraan, waardoor scheuring van het membraan optreedt, en/of de onvoldoende inklemming van 35 het membraan in het huis, waardoor het medium tussen membraan en het huis naar het aan de andere zijde van het membraan gelegen deel van de veiligheidsklep kan komen en to 1 2 1-3 1 -2- van daaruit naar buiten, naar een doorgaans niet voor de opvang van het vrijgekomen medium bedoelde ruimte.

De uitvinding beoogt in een veiligheidsklep te voorzien 5 waarbij deze problemen ondervangen zijn, en die daarbij evengoed uit.een gering aantal onderdelen kan bestaan en op eenvoudige wijze en tegen relatief lage kostprijs vervaardigd kan worden.

10 Dienovereenkomstig is er volgens de uitvinding in voorzien dat het kleporgaan voorzien is van een op afstand van het uiteinde van de klep, dat bedoeld is tegen de klepzitting aan komen te liggen, aangebrachte schouder, waarbij de schouder bestemd is een continue ondersteuning voor een 15 deel van het membraan te bieden.

Hiermee wordt bereikt dat het membraan over het gehele oppervlak ondersteund wordt, namelijk door het cilindrische deel van het kleporgaan, waarvan de onderzijde de eigenlij-20 ke klep vormt, vervolgens respectievelijk door de op het kleporgaan aangebrachte schouder en de binnenzijde van de klephouder. Bij het door een overdruk van de klepzitting af bewegen van het kleporgaan rolt het membraan over een afstand van het cilindrische deel van het kleporgaan af, 25 waarbij dat gedeelte van het membraan langs de schouder schuift en tegen de binnenzijde van de klephouder aan komt te liggen.

Belangrijk hierbij is dat het membraan ten alle tijde 30 volledig ondersteund is. Bij de bekende veiligheidskleppen daarentegen is er geen direkte ondersteuning in de ruimte tussen de klep en de binnenwand van de klephouder, de ruimte die nodig is voor het kunnen afrollen van het membraan. Hierdoor is vooral bij een al wat oudere veilig-35 heidsklep de kans groot dat bij het ontstaan van een overdruk het membraan juist op die plek zal scheuren.

Behalve door het scheuren van het membraan kan ook doorlekken ontstaan bij het openen van de klep bij de bekende 1012131 -3- veiligheidskleppen ten gevolge van een overdruk door een niet goed ingesloten rand van het membraan tussen de klep-houder en het huis. De klephouder van de bekende veiligheidskleppen dient met een snap-bevestiging in het huis 5 vastgezet te worden, waartoe de klephouder langs de gehele omtrek tot onder een rondgaande rand in het huis gebracht moet worden, waarna een opstaande rand van het kleporgaan uit kan veren en onder de rondgaande rand in het huis komt te liggen. Bij een dergelijk systeem moet de klephouder tot 10 een grotere diepte voorbij de rondgaande rand in het huis gebracht worden dan de uiteindelijk in te nemen positie, aangezien de rand van het kleporgaan door het langs de rondgaande rand naar beneden schuiven steiler omhoog komt te staan. Verder zal het ook niet lukken om het kleporgaan 15 geheel recht in te brengen waardoor het mogelijk moet zijn het kleporgaan nog dieper in te kunnen brengen dan voor het alleen kunnen laten uitveren van de rand van de klephouder al noodzakelijk is. Een en ander resulteert in een matige inklemming van de rand van het membraan, waarbij het goed 20 mogelijk is dat een deel van de rand uit de inklemming zou kunnen geraken, en lekkage langs de rand dan ook verre van uitgesloten is.

Volgens een nadere uitwerking wordt er in voorzien dat het 25 randdeel van het membraan een binnenste en een buitenste ring heeft, waarbij de buitenste ring gezien in de inklem-richting tussen het huis en de klephouder een grotere dikte heeft dan de binnenring. Meer in het bijzonder wordt er daarbij in voorzien dat de buitenste ring gezien in de 30 inklemrichting tot voorbij beide zijden van de binnenring uitstrekt, en dat de klephouder en het huis voorzien zijn van een profilering voor het opnemen van de binnen- en buitenring van het randdeel van het membraan.

35 Hiermee wordt bereikt dat de rand van het membraan ook onmogelijk door een overdruk uit de inklemming tussen de klephouder en het huis uit getrokken zou kunnen worden.

Verder is er volgens de uitvinding in voorzien dat de 1012131 -4- opsluitmiddelen bedoeld voor het opsluiten van de klephou-der in het huis in hoofdzaak bestaan uit een op het huis aangebrachte deformeerbare rand. Bij bijvoorbeeld een messing huis kan een dergelijke rand één geheel vormen met 5 het huis. Deze deformeerbare rand is bestemd om omgezet te worden nadat de klephouder met de klep, het membraan en de veermiddelen in het huis gebracht zijn, waardoor het moge-lijk is de membraanrand langs de gehele omtrek met precies de gewenste kracht in te klemmen tussen het huis en de 10 klephouder.

Verder is een goede geleiding van het kleporgaan in de klephouder van belang, hetgeen geldt voor zowel de werking van de klep op zich als ook voor een gelijkmatige belasting 15 van het membraan bij het tengevolge van een overdruk openen van de klep.

Voor een goede geleiding van het kleporgaan in de klephouder moet het kleporgaan over een zo groot mogelijk bereik 20 boven de schouder, waar het membraan tegenaan komt te liggen, geleid kunnen worden door de klephouder. Belangrijk daarbij is dat ook in een aanslag voorzien is waar het kleporgaan bij het bereiken van een voldoende grote doorlaat tegenaan komt te liggen, en de krachten tengevolge van 25 de overdruk vervolgens op de klephouder en het huis overgedragen kunnen worden.

Volgens een nadere uitwerking is er in voorzien dat de klephouder een cilindrisch geleidingsdeel heeft voor het 30 direkt boven het cilindrische deel waar het membraan op aangrijpt gelegen tweede cilindrische deel van het kleporgaan, waarbij het tweede cilindrische deel van het kleporgaan een grotere diameter heeft dan het eerste cilindrische deel.

35

Daarbij is er verder in voorzien dat de klephouder boven het cilindrische geleidingsdeel een verder deel heeft voor het ten dele opnemen van de veermiddelen met een kleinere diameter dan de diameter van het.cilindrische geleidings- 1012131 -5- deel, waarbij de overgang van het geleidingsdeel naar het verdere deel een aanslag vormt voor de bovenzijde van het tweede cilindrische deel van het kleporgaan, en waarbij op het tweede cilindrische deel van het kleporgaan nabij de 5 omtrek één of meer bij benadering evenwijdig aan de hartlijn van het kleporgaan verlopende geleidingsarmen zijn aangebracht, en dat in de aanslag van de klephouder één of meer doorlaatopeningen voor de geleidingsarmen zijn aangebracht .

10 '

De geleiding van het kleporgaan vindt op deze wijze voor een deel langs de binnenzijde van de klephouder en voor een aanvullend deel langs de buitenzijde van de klephouder plaats, waardoor de geleiding de maximale lengte kan hebben 15 en de beweging van het kleporgaan zoveel mogelijk tot één richting beperkt kan worden. Bovendien kan op deze wijze een vrijwel recht boven de opsluitmiddelen van de klephouder gelegen aanslag gerealiseerd worden, met een zo groot mogelijke diameter en oppervlak.

20

Door op de buitenzijde van het verdere deel boven het geleidingsdeel van de klephouder te voorzien in geleidings-groeven voor de geleidingsarmen kan de geleiding nog verder verbeterd worden, waarbij eveneens kleine verdraaiingen van 25 het kleporgaan om de eigen as uitgesloten zijn.

De geleidingsarmen kunnen verder nog voorzien worden van naar opzij uitstekende nokken. Deze nokken zijn bestemd om op zich bekende wijze samen te werken met aan de binnenzij-30 de van een op de veiligheidsklep geplaatste draaiknop aangebrachte geleidingsmiddelen, waarbij door verdraaiing van de draaiknop voor testdoeleinden het kleporgaan van de klepzitting gelicht kan worden.

35 Verder wordt nog opgemerkt dat de op het huis aangebrachte deformeerbare rand ook een uitstekende mogelijkheid biedt voor het fijn afstellen van de voorafbepaalde overdruk waarbij de klep van de klepzitting gelicht en de doorlaat geopend dient te worden. Bij de bekende veiligheidskleppen ton i3i -6- wordt dit met bijvoorbeeld een stelschroef en één of meer plaatjes gerealiseerd, die direkt op een tussen het klep-orgaan en de klephouder aangebrachte drukveer aangrijpen.

Na het afstellen moet een dergelijke stelschroef geborgd en 5 bovendien verzegeld worden.

Bij de veiligheidsklep volgens de uitvinding kan de fijnaf-regeling tegelijkertijd met het opsluiten van de klephouder met het kleporgaan, membraan en veermiddelen in het huis 10 geschieden. Dit heeft de voordelen dat géén extra stelmid-delen noodzakelijk zijn, en vanwege de stijfheid van de deformeerbare rand zijn er ook géén borgmiddelen nodig en hoeft de fijnafstelling ook niet verzegeld te worden. De voordelen hiervan zijn een kleiner aantal benodigde onder-15 delen en een snellere produktie.

Voor het assembleren van de veiligheidsklep is er volgens de uitvinding nog in voorzien dat het kleporgaan en de klephouder complementaire delen hebben die tezamen een 20 klikverbinding kunnen vormen zodanig dat kleporgaan en klephouder in een voorafbepaalde positie ten opzichte van elkaar losmaakbaar vastgezet kunnen worden. Een dergelijke klikverbinding heeft het voordeel dat met een vooraf gevormd en op deze manier vastgezet samenstel van kleporgaan, 25 membraan, klephouder en veermiddelen alleen geheel recht in het huis van de veiligheidsklep geplaatst kan worden, zodat ook verzekerd is dat het kleporgaan recht op de klepzitting komt te liggen. Bij een niet vastgezet samenstel bestaat juist bij het in het huis brengen daarvan de mogelijkheid 30 dat het kleporgaan scheef ten opzichte van de klephouder komt te staan, hetgeen in het ergste geval tot het foutief afregelen van de veiligheidsklep zou kunnen leiden.

Tenslotte voorziet de uitvinding in een werkwijze, als 35 aangegeven in conclusie 14, voor het assembleren en afregelen van een veiligheidsklep volgens de uitvinding.

De uitvinding wordt aan de hand van het in de tekening gegeven voorbeeld nader toegelicht, waarin: m 1 2 131 -7- fig.l een doorsnede van een veiligheidsklep toont, fig.2 een bovenaanzicht van de klephouder met de gelei-dingsarmen van het kleporgaan toont, en fig.3 een doorsnede van een samenstel van kleporgaan, 5 membraan en klephouder toont.

In fig.l is met 1 het huis van de veiligheidsklep aangegeven dat een doorlaat 2 heeft, waarbij de doorlaat van een ingangsdeel 3 en een uitgangsdeel 4 is voorzien. Het in-10 gangsdeel 3 en uitgangsdeel 4 bieden op gebruikelijke wijze aansluitmogelijkheden voor de daar op aan te sluiten buizen, hetgeen.met schroefdraad kan zijn, maar bijvoorbeeld ook met knelfittingen, klikverbindingen en dergelijke.

15 In het huis is een klephouder 5 opgenomen, dat geleiding biedt aan het daarin opgesloten kleporgaan 6. Het kleporgaan 6 heeft een eerste cilindrisch deel 7, waar een belangrijk deel van membraan 8 direkt op aansluit, en dat met de benedenzijde op een klepzitting 9 gehouden wordt. Het 20 kleporgaan 6 wordt op de klepzitting gehouden met een tussen het kleporgaan 6 en de klephouder 5 aangebrachte drukveer 10, waarbij de aangrijpingspunten op respectievelijk kleporgaan en klephouder binnen de afmetingen van de veiligheidsklep zo ver mogelijk uit elkaar gelegen zijn.

25

Het membraan 8 ligt direkt aan tegen de benedenzijde en zijkanten van het eerste cilindrische deel 7, vervolgens bij de overgang van het eerste cilindrische deel 7 naar het tweede cilindrische deel 12 van het kleporgaan 6 tegen de 30 daar gevormde schouder 11, en aansluitend tegen de binnenzijde 13 van de klephouder 5 waarna het membraan overgaat in een randdeel 16,17.

Het randdeel bestaat uit een binnenring 16 en een buiten-35 ring 17, waarbij de buitenring zich tot onder en boven de binnenring uitstrekt. In het huis 1 en in de klephouder 5 zijn de respectievelijke profileringen 15 en 14 aangebracht voor het opnemen van het randdeel 16,17. Het randdeel 16,17 wordt ingeklemd tussen de klephouder 5 en het huis 1 door 101 2 13 t -8- het opsluiten van de klephouder 5 in het huis 1.

De klephouder 5 wordt opgesloten door de deformeerbare rand 18 op het schuin verlopende deel.19 van de buitenzijde van 5 het kleporgaan 5 te persen. Hierbij wordt het randdeel 16,17 van het membraan 8 voldoende stevig ingeklemd om ten alle tijde ingeklemd te kunnen blijven en wordt tegelijkertijd het kleporgaan 6 met de juiste veerkracht tegen de klepzitting 9 gebracht. Bij voorkeur wordt met een derge-10 lijke schuin verlopende deel gewerkt zodat de afstand waarover de deformeerbare rand geperst dient te worden relatief klein kan blijven. Tevens biedt dit de mogelijkheid om, indien bij het testen van de veiligheidsklep blijkt dat deze te vroeg opent vanwege het met een te 15 geringe veerdruk aanliggen van de klep tegen de klepzitting, door het verder persen van.de deformeerbare rand de klep met precies de juiste veerdruk tegen de klepzitting aan te brengen.

20 Boven het eerste cilindrische deel 7 heeft het kleporgaan 6 een tweede cilindrisch deel 20 dat geleiding vindt in het eerste cilindrische deel 21 van de klephouder 5. De rand 22 van het tweede cilindrische deel 20 komt bij grote overdruk tegen de aanslag 23 van de klephouder 5 te liggen en wordt 25 de kracht op de klephouder en het huis overgedragen.

Het tweede cilindrische deel 20 van het kleporgaan 6 is voorzien van een aantal omhoog stekende geleidingsarmen 24,25,26, die door openingen 27 in de aanslag 23 omhoog en 30 tot buiten de klephouder 5 steken. Hierbij komen drie zijden van de geleidingsarmen tenminste gedeeltelijk in groeven 29,30,31 in de buitenwand 29 van het bovenste cilindrische deel 28 van de klephouder 5 te liggen. Het kleporgaan 6 komt op deze wijze onderaan met het eerste 35 cilindrische deel en bovenin met tenminste een deel van de lengte van de geleidingsarmen tegen een geleidingswand van het kleporgaan 5 aan te liggen, waardoor scheeftrekken uitgesloten is en een goede geleiding steeds verzekerd kan worden.

1012131 -9-

De geleidingsarmen zijn aan de uiteinden voorzien van naar buiten stekende nokken 32,33,34 welke bedoeld zijn samen te werken met in de op de veiligheidsklep te plaatsen draaiknop 35 aangebrachte geleidingen 36. De draaiknop 35 kan 5 met een klik-verbinding op de klephouder 5 geplaatst worden, waartoe de draaiknop voorzien is van een groef 37 en de klephouder van een rand 38.

In fig.3 is een doorsnede getoond van een samenstel van 10 kleporgaan 6, membraan 8, kleptK^der 5 en veermiddelen 10. In het buitenvlak van de nok 34 van de geleidingsarm 26 is een groef 40_aangebracht, die bestemd is samen met de in de doorlaatopening 27 aangebrachte nok 39 een klikverbinding te kunnen vormen. De klikverbinding komt tot stand in een positie van kleporgaan 6 en klephouder 5 ten opzichte van elkaar die buiten het bereik ligt van de mogelijke posities bij normale druk en overdruk.

Kleporgaan 6 en klephouder 5 worden ten opzichte van elkaar vastgezet om bij het inbrengen van een samenstel van kleporgaan 6, membraan 8, klephouder 5 en veermiddelen 10 er verzekerd van te kunnen zijn dat dit rechtstandig gebeurd en het kleporgaan 6 recht op de klepzitting 9 komt te liggen. Zodra het kleporgaan 6 op de klepzitting 9 ligt, wordt voor het op de juiste voorspanning brengen van de veermiddelen 10 de klephouder 5 verder het huis in gebracht en schieten kleporgaan 6 en klephouder 5 uit de klikverbinding. Bij het bereiken van de normale stand komt de nok 34 boven de doorlaatopening 27 te liggen, zie fig.l.

f* 1012131

Claims (15)

1. Veiligheidsklep welke een huis omvat, een in het huis aangebrachte doorlaat met een ingangsdeel en een uitgangs-deel, een in de doorlaat tussen het ingangsdeel en uit-gangsdeel aangebrachte klepzitting, een tenminste ten dele 5 cilindrisch kleporgaan, een klephouder waarbinnen het kleporgaan geleid kan worden, tussen de klephouder en het kleporgaan werkende veermiddelen, opsluitmiddelen waarmee de klephouder in het huis opgesloten kan worden, en een membraan dat ten dele op het cilindrische deel van het 10 kleporgaan aangrijpt en van een randdeel voorzien is dat bestemd is tussen het huis en de klephouder ingeklemd te worden, met het kenmerk, dat het kleporgaan voorzien is van een op afstand van het uiteinde van de klep, dat bedoeld is tegen de klepzitting aan komen te liggen, aangebrachte 15 schouder, waarbij de schouder bestemd is een continue ondersteuning voor een deel van het membraan te bieden.

2. Veiligheidsklep volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het randdeel van het membraan een binnenste en een 20 buitenste ring heeft, waarbij de buitenste ring gezien in de inklemrichting tussen het huis en de klephouder een grotere dikte heeft dan de binnenring.

3. Veiligheidsklep volgens conclusie 2, met het kenmerk, 25 dat de buitenste ring gezien in de inklemrichting tot voorbij beide zijden van de binnenring uitstrekt.

4. Veiligheidsklep volgens conclusies 2-3, met het kenmerk, dat de klephouder en het huis voorzien zijn van een profi- 30 lering voor het opnemen van de binnen- en buitenring van het randdeel van het membraan.

5. Veiligheidsklep volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de opsluitmiddelen in hoofdzaak bestaan uit een op het 35 huis aangebrachte deformeerbare rand.

6. Veiligheidsklep volgens conclusie 5, met het kenmerk, 10 12 13 1 -11- dat de deformeerbare rand één geheel vormt met het huis.

7. Veiligheidsklep volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat het kleporgaan een eerste cilindrisch deel heeft waar 5 het membraan op aangrijpt, een tweede cilindrisch deel met een grotere diameter dan het eerste cilindrische deel, en dat de klephouder tenminste een cilindrisch geleidingsdeel heeft voor de geleiding van het tweede cilindrische deel van het kleporgaan. 10

8. Veiligheidsklep volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de klephouder boven het cilindrische geleidingsdeel een verder deel heeft voor het ten dele opnemen van de veermid-delen met een kleinere diameter dan de diameter van het 15 cilindrische geleidingsdeel, waarbij de overgang van het geleidingsdeel naar het verdere deel een aanslag vormt voor de bovenzijde van het tweede cilindrische deel van het kleporgaan.

9. Veiligheidsklep volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat op het tweede cilindrische deel van het kleporgaan nabij de omtrek één of meer bij benadering evenwijdig aan de hartlijn van het kleporgaan verlopende geleidingsarmen zijn aangebracht, en dat in de aanslag van de klephouder 25 één of meer doorlaatopeningen voor de geleidingsarmen zijn aangebracht.

10. Veiligheidsklep volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat op de buitenzijde van het verdere deel boven het gelei- 30 dingsdeel van de klephouder voorzien is in een geleidings-groef of geleidingsgroeven voor de geleidingsarm of geleidingsarmen.

11. Veiligheidsklep volgens conclusies 9-10, met het ken-35 merk, dat de geleidingsarm of geleidingsarmen voorzien zijn van een naar opzij uitstekende nok of naar opzij uitstekende nokken.

12. Veiligheidsklep volgens conclusies 9-11, met het ken- 1 n « ? .1 V1 I* -12- merk, dat het verdere deel boven het geleidingsdeel van de klephouder een binnendiameter heeft die in hoofdzaak overeenkomt met de binnendiameter van het eerste cilindrische van het kleporgaan. 5

13. Veiligheidsklep volgens conclusies 1-12, met het kenmerk, dat het kleporgaan en de klephouder voorzien zijn van complementaire delen die tezamen een klikverbinding kunnen vormen zodanig dat kleporgaan en klephouder in een vooraf- 10 bepaalde positie ten opzichte van elkaar losmaakbaar vastgezet kunnen worden.

14. Veiligheidsklep volgens conclusies 13, met het kenmerk, dat één of meer van de nokken aan de uiteinden van de 15 geleidingsarmen aan de in radiale richting gezien buitenste zijde voorzien zijn van een groef, en dat één of meer van de corresponderend begrenzingsdelen van de doorlaatope-ningen voor de geleidingsarmen voorzien zijn van een in radiale richting naar binnen uitstekende rand. 20

15. Werkwijze voor het assembleren en afstellen van een veiligheidsklep volgens één of meer van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze de volgende stappen omvat: 25. assemblage van kleporgaan en membraan, assemblage van een samenstel van kleporgaan met membraan, klephouder en veermiddelen, waarbij het kleporgaan en de klephouder in elkaar geschoven worden tot het bereiken van de voorafbepaalde positie ten opzich- 30 te van élkaar, waarbij kleporgaan en klephouder in de losmaakbare klikverbinding schieten, het in het huis van de klep plaatsen van het samenstel, waarbij het kleporgaan op de klepzitting komt te rusten, 35. het verder het huis in brengen van de klephouder, waarbij kleporgaan en klephouder uit de klikverbinding komen, het op de inlaat van het huis van de veiligheidsklep aanleggen van een medium onder druk, waarbij de druk 1012131 Ψ -13- overeenkomt met de maximale druk waarbij de klep nog gesloten dient te blijven, en het omzetten van de deformeerbare rand totdat het kleporgaan tegen de klepzitting aan komt te liggen. 10 12 131