NL1025631C2 - Afdichtingsamenstel. - Google Patents

Afdichtingsamenstel. Download PDF

Info

Publication number
NL1025631C2
NL1025631C2 NL1025631A NL1025631A NL1025631C2 NL 1025631 C2 NL1025631 C2 NL 1025631C2 NL 1025631 A NL1025631 A NL 1025631A NL 1025631 A NL1025631 A NL 1025631A NL 1025631 C2 NL1025631 C2 NL 1025631C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
collar
sealing assembly
assembly according
sealing
centering
Prior art date
Application number
NL1025631A
Other languages
English (en)
Inventor
Lambertus Ebskamp
Nicolaas Joannes Notten
Original Assignee
Berkin Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Berkin Bv filed Critical Berkin Bv
Priority to NL1025631A priority Critical patent/NL1025631C2/nl
Priority to JP2005036180A priority patent/JP4702929B2/ja
Priority to EP20050075395 priority patent/EP1571379B1/en
Priority to DE200560004052 priority patent/DE602005004052T2/de
Priority to AT05075395T priority patent/ATE382812T1/de
Priority to DK05075395T priority patent/DK1571379T3/da
Priority to ES05075395T priority patent/ES2297605T3/es
Priority to US11/068,384 priority patent/US7300075B2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1025631C2 publication Critical patent/NL1025631C2/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00Flanged joints
    • F16L23/16Flanged joints characterised by the sealing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/04Sealings between relatively-stationary surfaces without packing between the surfaces, e.g. with ground surfaces, with cutting edge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/003Housing formed from a plurality of the same valve elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/001Means for regulating or setting the meter for a predetermined quantity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/18Supports or connecting means for meters
    • G01F15/185Connecting means, e.g. bypass conduits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7504Removable valve head and seat unit
    • Y10T137/7668Retained by bonnet or closure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

Afdichtingsamenstel
De uitvinding heeft betrekking op een afdichtingsamenstel omvattende een eerste metalen lichaam met een eerste afdichtingoppervlak, een tweede me-5 talen lichaam met een tweede afdichtingoppervlak. en koppelmiddelen om het eerste en tweede lichaam losneembaar met elkaar te koppelen
De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op een inrichting voor het besturen, in het bijzonder meten en regelen, van gas of vloeistofstromen (z.g. fluid control inrichting) waarin een dergelijk afdichtingsamenstel wordt toegepast.
10
Uit USP 4687017 is een fluid control inrichting in de vorm van een regel-ventiel bekend, waarin een afdichtingsamenstel van het bovenbeschreven algemene type wordt toegepast. De daar beschreven inrichting omvat een ven-tiellichaam met een aan een zijde open ventielkamèr. Een afsluitstuk met een 15 flens met een vergrote diameter is over het open uiteinde heen geplaatst. Ten behoeve van de afdichting tussen de flens en het ventiellichaam is de flens . langs zijn omtrek aan de onderkant voorzien van een van een afronding voorziene ringvormige kraallijst (bead seal). De (ronde) kraal is in contact met een vlakke schouder die aan het ventiellichaam gevormd is. Een wartel met een in-20 wendige schroefdraad werkt samen met een uitwendig aan het ventiellichaam aangebrachte schroefdraad om een aandrukkracht op de kraallijst uit te oefenen. Hoewel met de bovenbeschreven constructie zonder het gebruik van een O-ring een redelijke mate van afdichting kan worden bereikt, is in de praktijk gebleken dat de constructie niet voldoet als de onderdelen een aantal malen van elkaar 25 moeten worden losgemaakt en weer vastgemaakt ( zgn. her-assemblage). Dit kan zowel bij de productie als bij de service nuttig zijn.
Aan de uitvinding ligt de opgave ten grondslag een samenstel van de in de aanhef beschreven soort te verschaffen dat een aantal malen her-assemblage mogelijk maakt met behoud van de lekdichtheid.
30 Een afdichtingsamenstel volgens de uitvinding heeft daartoe als kenmerk, 4 dat het eerste lichaam in een paringsoppervlak (mating surface) is voorzien van een ronde centreerkamer met een vlakke bodem en een opstaande wand, welke 1025631 2 bodem het eerste afdichtingoppervlak vormt, en dat het tweede lichaam voorzien is van een uit een paringsoppervlak (mating surface) uitstekende (raised) ringvormige kraag met een binnen- en een buitenwand en met een versmald uiteinde met een vlak eindoppervlak dat het tweede afdichtingoppervlak vormt, 5 waarbij de buitenwand van de kraag een centreervlak heeft dat aanligt tegen de opstaande wand van de centreerkamer in het eerste lichaam, en waarbij de kop-pelmiddelen een aantal bouten omvatten die door rond de centreerkamer gepositioneerde boutgaten in het eerste en tweede lichaam die twee aan twee met elkaar gealigneerd zijn lopen en het eerste en tweede lichaam onder axiale 10 compressie aan elkaar koppelen. Het koppelen onder axiale compressie heeft in het bijzonder tot gevolg dat het versmalde uiteinde van de kraag, en eventueel ook andere delen van de kraag, vervormen tijdens het koppelen van de lichamen. Het versmalde uiteinde stulpt hierbij uit.
Het effect van het afdichtingsamenstel volgens de uitvinding berust er op 15 dat enerzijds door de combinatie van centreerkamer en centreervlak van de kraag bij hernieuwd assembleren de reproduceerbaarheid van de posities van de onderdelen ten opzichte van elkaar gewaarborgd is en dat anderzijds bij de assemblage en een aantal daaropvolgende her-assemblages door de vormgeving (in het bijzonder een vlak in plaats van een rond eindoppervlak en een 20 aan de radius aangepaste dikte) van de kraag het op de koppelmiddelen uit te oefenen koppel zodanig gedoseerd kan worden, dat de kraag plastisch vervormd wordt, doch dat er een aantal malen een stukje elastische vervorming overblijft.
De bouten aan de buitenzijde van de centreerkamer functioneren 25 tevens als uitrichtmiddelen en garanderen dat bij her-assemblage de relatieve posities van het eerste en tweede lichaam reproduceerbaar zijn, waardoor in het bijzonder de draaikringen op de naar elkaar toegekeerde oppervlakken van het eerste en tweede lichaam steeds op dezelfde plaats op elkaar komen. Om te voorkomen dat de onderdelen 180° gedraaid ten opzichte 30 van hun aanvangspositie worden gemonteerd, kan er een visueel merkteken aanwezig zijn dat de juiste, ongeroteerde positie aangeeft, of kunnen de boutgaten asymmetrisch ten opzichte van hun kamermiddelpunt zijn gepositio- 1 02563 1 3 neerd. De buitenwand van de kraag kan zelf als centreervlak fungeren, maar een uitvoeringsvorm van het afdichtingsamenstel volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de kraag een radiaal naar buiten uitstekend deel omvat, waaraan het centreervlak is gevormd. Een voordeel hiervan is dat het uitstekende deel 5 tevens als een versteviging fungeert.
Bij het ontwerp volgens de uitvinding omvat de kraag in het bijzonder een versmald uiteinde met een wanddikte die ligt tussen 0,1 en 5 mm. De dikte is groter naarmate de diameter van de kraag groter is.
In het volgende wordt het versmalde uiteinde van de kraag ook vaak aan-10 geduid als ‘de seal’. De benodigde 'aandrukspanning' in de seal hangt ondermeer af van: 1. De mate van lekdichtheid die gewenst is; 2. De oppervlakte ruwheid van de bewerkte oppervlaktes.
Wanneer voldoende drukspanning op het afdictitingoppervlak’aangebracht 15 wordt, kan met het ontwerp volgens de uitvinding een lekdichtheid kleiner dan 2 x 10'9 mbar l/s bereikt worden. In het bijzonder is het mogelijk het afdichtingsamenstel 3 x los te maken en 3 x met vrijwel hetzelfde aandraaikoppel op de bouten vast te zetten bij gelijkblijvende lekdichtheid. Het afdichtingsamenstel volgens de uitvinding is tenminste 8 x losneembaar met een geringe koppeltoe-20 name bij het her-assembleren van 10 a 15%.
Bij voorkeur hebben de contactoppervlakken daarbij een ruwheid van maximaal 0,6 pm Ra max.
De van een aan een radiaal uitstekend deel gevormd centreervlak voorziene kraag van het afdichtsamenstel volgens de uitvinding kan verschillende 25 uitvoeringsvormen hebben.
Een eerste, simpele, uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt, doordat het uitstekende deel van de ringvormige kraag waaraan het centreervlak is gevormd zich van het versmalde uiteinde tot aan het paringsoppervlak uitstrekt.
Een variant die zowel simpel is, als vervormbaar is zonder gevaar voor 30 knikken wordt gekenmerkt, doordat het radiaal uitstekende deel via een schuin vlak overgaat in het versmalde uiteinde. Hoewel de overgang via een schuin vlak gunstiger is ten aanzien van knikken dan een loodrecht vlak, bestaat er bij 1025631 4 deze variant nog het gevaar dat het centreervlak, doordat het aan een radiaal uitstekend deel gevormd is dat kan vervormen, tijdens het vastdraaien van de bouten vastklemt. Om dit te voorkomen, is een verdere uitvoeringsvorm gekenmerkt, doordat tussen het uitstekende deel en het versmalde uiteinde een tus-5 sendeel aan de kraag is voorzien met een tussenliggende wanddikte. Bij voorkeur gaat het tussenliggende deel hierbij via een schuin vlak over in het versmalde uiteinde ten behoeve van de knikvastheid.
Een alternatieve uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt, doordat tussen het uitstekende deel van de ringvormige kraag waaraan het centreen/lak is gevormd 30 en het paringsoppervlak, de binnen- of buitenwand van de kraag is voorzien van een inkeping in radiale richting om tenminste gedeeltelijk een effectieve minimale wanddikte van de kraag te definiëren, de minimale wanddikte van de kraag gelijk is aan, of kleiner is dan de minimale wanddikte van het versmalde uiteinde.
Hoewel deze vormgeving als voordeel heeft dat hij relatief weinig hoogte 15 nodig heeft en dus compact is, is een nadeel dat hij betrekkelijk gecompliceerd is, en dus moeilijk maakbaar.
Het afdichtingsamenstel volgens de uitvinding, waarvan het bijzondere is de extreme lekdichtheid en dat het met nagenoeg het zelfde aandraaikoppel verscheidene malen hergemonteerd kan worden, is in vele soorten fluid control 20 inrichtingen met voordeel toepasbaar. Dit kunnen bijvoorbeeld zijn: flowmeters, drukmeters, regelventielen (zowel van het normally closed type, als van het normally opened type), filters, massa flow controllers. In het bijzonder bij de fabricage van halfgeleiders is het gebruik van metallische afdichtingen zoals die volgens de uitvinding van groot belang.
25 De uitvinding zal bij wijze van voorbeeld worden toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin toont:
Fig.1 een dwarsdoorsnede door een flow control inrichting met (links) een flow-meter deel en (rechts) een regelventiel deel, beide voorzien van een afdichtingsamenstel volgens de uitvinding; 30 Fig.2 een dwarsdoorsnede door alleen het onderstuk (de body) van de inrichting van Fig.1;
Fig.3 een bovenaanzicht van de body van Fig.2; 1025631 5
Fig.4 een dwarsdoorsnede door het regelventiel deel van de body van Fig.2;
Fig.5 een dwarsdoorsnede door een deel van het bovenstuk van het regelventiel van Fig.1;
Fig.6 een vergrote dwarsdoorsnede van het omcirkelde deel van Fig.5 met af-5 dichtingkraag die een eerste uitvoeringsvorm van een afdichtingkraag toont;
Fig.7 een onderaanzicht van het bovenstuk van het regelventiel deel van de inrichting van Fig.1;
Fig. 8a, 8B en 8 C tonen varianten op de afdichtingkraag van Fig.6;
Fig.9 toont een alternatieve afdichtingkraag; 10 Fig. 10 en 11 tonen resp. een filter en een drukmeter waar een afdichtsamenstel volgens de uitvinding in is toegepast.
Fig.1 toont het drukdragende gedeelte van een flowcontrol inrichting, in dit geval voor gassen, met een flowmeter deel A, een regelventiel deel B, en een gemeenschappelijk onderstuk (‘body’) C. Flowmeter A omvat onder andere 15 een U-vom;;ge buis 60 die een thermische flowsensor representeert en een hieraan parallel geschakeld, schematisch voorgesteld, laminairflow element 61.
Flowmeter A omvat een afdichtingsamenstel volgens de uitvinding met een sluitstuk 1 en een deel 2 dat deel uitmaakt van de body C. Sluitstuk 1 heeft een ringvormige kraag 3 die uit een paringsoppervlak 64 naar voren steekt en nauwkeu-20 rig past in een centreerkamer 4 die is aangebracht in een paringsoppervlak 5 van het deel 2. Een en ander zoals vergroot is aangegeven in de inzet. Regelventiel B omvat op dezelfde wijze een afdichtingsamenstel volgens de uitvinding met een sluitstuk 7 en een deel 6 dat deel uitmaakt van de body C. Sluitstuk 7 heeft een ringvormige kraag 8 die nauwkeurig past in een centreerkamer 9 die is 25 aangebracht in een paringsoppervlak 10 van het deel 8. Het sluitstuk 7 van regelventiel B met kraag 8 wordt afzonderlijk getoond in Fig. 5. Een eerste uitvoeringsvorm van de kraag 8 wordt in detail getoond in Fig.6.
Fig.2 toont de afzonderlijke body C met centreerkamers 4 en 9. In dit geval heeft centreerkamer 4 een diameter van 23,5 mm en centreerkamer 9 een 30 diameter van 16,5 mm. Ze staan in verbinding met inwendige holtes 11, resp.
12, waarvan de holte 11 in verbinding staat met een inlaatkanaal 13 en de holte 12 met een uitlaatkanaal 14. De holtes 11 en 12 zijn onderling verbonden door 1025631 6 een kanaal 15. Een deel van de bode C met centreerkamer 9 wordt in groter detail in Fig. 4 getoond.
Fig.3 toont de body C in bovenaanzicht, met de centreerkamers 4 en 9. Aan de buitenzijde van elke centreerkamer bevinden zich vier (op de hoekpun- 5 ten van een rechthoek gelegen) gaten, 16.....16’”, resp. tapgaten 17.....17’”, waarin twee maal vier bouten passen die de diverse delen losneembaar aan elkaar koppelen.
Fig.7 toont een bovenaanzicht van het in Fig.5 in dwarsdoorsnede getoonde sluitstuk 7 van regelventiel B. Dit sluitstuk heeft 4 gaten 18.....18’” die 10 corresponderen met de gaten 17.....17'” in de body C.
Sluitstuk 1 met de kraag 3 met de grotere diameter wordt onder druk-spanning met body C gekoppeld met behulp van vier M5 bouten. Sluitstuk 7 met de kraag 8 met de kleinere diameter wordt onder drukspanning met body C gekoppeld met behulp van vier M4 bouten. Het sluitstuk 7 is voorzien van een vi-15 sueel uitrichtkenmerk X dat dient om te voorkomen dat bij het samenvoegen van de onderdelen deze 180 °C ten opzichte van elkaar geroteerd samenge-. voegd worden. Een alternatief is om de gaten asymmetrisch ten opzichte van het middelpunt van hun kamer te positioneren.
Ten aanzien van Fig.6, die een dwarsdoorsnede door kraag 8 toont, is het 20 volgende op te merken. Kraag 8 heeft een versmald uiteinde 21 (de 'seal’) met een vlak eindoppervlak 22. Aan een radiaal naar buiten uitstekend deel 23 is een centreervlak 24 gevormd. Tussen het uitstekende deel 23 en versmald uiteinde 21 is een tussendeel 25 met een ‘tussengelegen’ wandbreedte H gevormd. Het deel 23 met de grootste wanddikte bevat het centreervlak 24, omdat 25 het deel 23 bij aandraaien van de bouten niet zal deformeren, in tegenstelling tot het deel 25 met kleinere wanddikte.
Het schuine vlak V waarmee deel 25 in uiteinde 21 overgaat is van nut om knikken van de kraag tegen te gaan. Het maakt bij voorkeur een hoek van 35-55° met de kraagwand.
30 Bij een "sealdiameter van 23.5 mm en een maximum werkdruk van 100 bar voldoet een ‘seal breedte’ van 0.3 mm. Met andere woorden:, bij een belasting van 100 bar is de ‘pakkingdruk’ door rek bouten en uitbuigen aandrukstuk 1 02563 1 7 voldoende. Bij ‘sealdiameters’ groter dan 25 mm en bij gelijkblijvende maximum werkdruk van 100 bar heeft het vergroten van de sealbreedte de voorkeur. Om de bouten slank te houden, moet men deze voldoende kunnen voorspannen om bij 100 bar voldoende ‘pakkingdruk’ over te houden. Echter mag de pakkingdruk 5 tijdens de assemblage niet boven de 900 N/mm2 uitstijgen. Vandaar de gewenste grotere sealbreedte.
Het volgende voorbeeld licht dit toe. Blijft de maximum werkdruk 100 bar, dan dient bij een seal diameter van ca. 50 mm de sealbreedte ca. 0,6 mm te zijn. Een factor 2 breder dus dan de dimensies bij een seal diameter van 23,8 mm. Bij 10 diameters van 40 mm tot 150 mm is een vlakheid van 0,02 mm door middel van draaien haalbaar. Omdat de vlakheid van de afdichtvlakken bij deze diameters een factor 2 groter is dan bij diameters onder 25 mm, dient ook de vervormbaar-heid van de seal een factor 2 groter te zijn. Dit houdt in dat de seals een factor 2 hoger worden.
15 Een oppervlak is, voor niet al te grote diameters, tegenwoordig commer cieel gezien binnen 0.01 mm goed vlak te draaien. Dit houdt in dat bij een goede . “economische “ seal, de seal tenminste 0.02 mm moet vloeien om het uitvalpercentage tijdens de productie laag te houden. De vervormingen in een kraag met een hoogte van ongeveer 2 mm en een breedte van 0,3 mm na aandraaien van 20 de bouten (steeds met zelfde aandraaikoppel) en weer losnemen, zijn gemeten: de eerste 2 a 3 keer vervormt de kraag ongeveer 0.035 mm; bij de 4e keer vervormt de kraag circa 0.025 mm; bij de 5e keer 0.015 mm en bij de 6e tot de 10e keer ongeveer 0.01 mm. Dit houdt in dat, indien men willekeurig qua rotatie de kraag vastdraait, de kraag 4 x met grote zekerheid nog goed afdicht. Positio-25 neert men de kraag ook qua rotatie nauwkeurig, dan is 10 x afdichten haalbaar. Er is ook gemeten dat de kraag uitstulpt. De diameter wordt gemiddeld 0.01 mm per assemblagestap groter.
Geschikte metalen voor de kraag zijn zachte staalsoorten en metalen. Roestvast staal, monel en hastelloy, alsmede koper-, aluminium-, zink- en overi-30 ge nikkellegeringen komen bijvoorbeeld in aanmerking. Nikkel-koper legeringen worden vaak aangeduid met de naam monel en zijn samengesteld op basis van ca. 65 gew.% nikkel en 35% koper. De meeste hastelloys behoren tot de nikkel- 1025631 8 molybdeengroep. Hastelloy B is bestendig tegen de inwerking van HCI.
Een punt van zorg bij de gekozen seal en de gekozen maximum werkdruk is dat de seal niet door vermoeiing bezwijkt. De werkdruk veroorzaakt namelijk buigspanningen in de seal. Van belang is dus: hoe vaak (=N) kan men de werk-5 druk op de constructie zetten alvorens door de buigspanningen de seal bezwijkt.
De buigspanningen zijn bij de seal volgens de uitvinding zodanig te beheersen dat 100.000 lastwisselingen haalbaar zijn. De afdichtdruk moet daarbij voor roestvast staal bij voorkeur beneden de 900 N/mm2 blijven en groter zijn dan 500 N/ mm2.
10 De bovengenoemde drukspanningen zijn de drukspanningen in de seal na de montage in drukloze toestand, de zogenaamde assemblage toestand. Is de seal eenmaal gemaakt en dicht, dan mag de seal ontlast worden door de inwendige druk door rek van de bouten en uitbuigen van de te bevestigen delen tot een drukspanning in het afdichtoppervlak van 140 N/ mm2 bij een werkdruk 15 van circa 100 bar. Dit is dus aanmerkelijk lager dan de spanningen die nodig zijn om de seal dicht te krijgen.
Om goed af te dichten mag de seal, onderworpen aan inwendige druk, niet over het afdichtvlak glijden (door uitrekken van de diameter van de seal door de inwendige druk). De metallische verbinding zou dan beschadigd worden 20 en gaan lekken. De seal volgens de uitvinding is als opgelegd (= scharnierend en niet schuivend) te zien of ingespannen op het oppervlak. Deze beide belastingsituaties zijn qua belasting voor de seal veel gunstiger dan de situatie waar hij bij kan glijden, waardoor 100 bar werkdruk toelaatbaar is. De wanddikte van de seal behoeft bij voldoend kleine hoogte in principe bij grotere diameters niet 25 zwaarder uitgevoerd te worden.
De benodigde wrijvingkracht van het afdichtoppervlak, die glijden van de seal moet voorkomen, bedraagt bij voldoend kleine hoogte van de seal, bij 100 bar slechts 4.7 N/mm (kracht per omtrek). Deze waarde geldt zowel voor de ingespannen als de opgelegde situatie en is door de zeer korte lengte van de 30 seal, onafhankelijk van de diameter van de seal.
Aannemende een zeer lage wrijvingscoëfficiënt voor roestvaststaal van 0.12 levert dit voor de onderhavige seal een minimum benodigde aandrukspan- 1025631 9 ning in de seal op van ten hoogste 140 N/ mm2. In de afperssituatie (1.5 x de werkdruk) is dit ten hoogste 220 N/ mm2. In de praktijk is de wrijvingscoëfficiënt door het in elkaar vloeien veel hoger en zal de benodigde minimum aandruk-spanning een factor 2 a 3 lager zijn.
5 Het eindoppervlak 22 van de seal 21 is vlak. Het voordeel van een vlakke rand boven een ronde is: een vlakke rand is gemakkelijker vlak te draaien dan een rand met een radius (= ronde rand). Ook is de vlakheid makkelijker te meten. Bij een vlakke rand is de gemiddelde afdichtdruk controleerbaarder te kiezen in het gewenste bereik tussen de 500 en de 900 N/ mm2 (voor roestvast 10 staal). Een ronde afdichtrand vervormt minder goed (bij een ronde rand loopt de kracht die nodig is om af te dichten doorgaans na 4x afdichten aanzienlijk op) en geeft bij her-assemblage uitval. Dit komt onder andere door de onvlakheid van de seal.
Fig. 8A en 8B tonen twee varianten van een kraag-configuratie volgens 15 de uitvinding, die eenvoudiger zijn dan de configuratie van Fig.6.
Fig. 8A toont een kraag 26 met een versmald uiteinde (seal) 27. Het niet-versmalde deel 28 is recht en zijn buitenwand 29 vormt tevens een centreervlak, waarmee de kraag 26 nauwkeurig aanligt tegen de opstaande wand 30 van een centreerkamer 31 in een tegen-onderdeel 32.
20 Fig. 8B toont een vergelijkbare kraag-configuratie. Hierbij verloopt echter de overgang van het versmalde uiteinde 33 naar het niet-versmalde deel 34 via een schuin vlak 35 in plaats van onder een rechte hoek zoals in Fig.8A. Deze uitvoeringsvorm leidt tot een gunstigere vervormbaarheid met minder kans op knikken. Bij niet al te grote afdichtdrukken is het risico dat de centreervlakken 25 zich bij deze configuraties door vervorming van hun kraagdeel vastklemmen beperkt.
Fig.8C toont een kraagconfiguratie 36 in een kamer 37 waarbij een tus-sendeel met wanddikte H’ via een schuin vlak V' aan de binnenzijde overgaat in een versmald uiteinde. Aan het deel 40 met de grootste wanddikte is een cen-30 treervlak 41 gevormd (dit is in feite het spiegelbeeld van Fig.6).
Fig. 9 toont een alternatieve kraagvorm 48 met een versmald uiteinde 51 met vlak eindoppervlak 52 met wanddikte d. Aan het versmalde uiteinde 51 1025631 10 grenst een radiaal uitstekend deel 53 waaraan een centreervlak 54 is gevormd. Tussen het uitstekende deel 53 en paringsoppervlak 55 is de buitenwand van de kraag 48 voorzien van een inkeping 56 in radiale richting die gevormd is om tenminste gedeeltelijk een effectieve minimale wanddikte d’ van de kraag 48 te 5 definiëren. Inkeping 56 is bijvoorbeeld V-vormig of verloopt min of meer volgens een radius. De V-vorm moet voldoende smal zijn, resp. de radius voldoende klein, om knikken van het krimpdeel te voorkomen. Met 57 is een zoekrand aangegeven die dient om het samenvoegen te vergemakkelijken. De hoogte van de kraagconfiguratie van Fig. 9 kan minder zijn dan die van de configuratie van Fig. 10 6, bijv. 1,5 mm ten opzichte van 2 mm.
Opgemerkt wordt nog dat bij het aandraaien van de bouten de naar elkaar toegekeerde paringsoppervlakken van de onderdelen van het afdichtingsamen-stel niet op elkaar mogen komen. Bij het aandraaien is er dus geen aanslag. De volledige druk komt op de seal. Dit houdt in dat de centreerkamer ook een vei-15 ligheidsfunctie heeft, mocht de seal het begeven.
Fig. 10 toont een filter 66 met een filterelement 67 en Fig.11 een drukmeter 68 met een drukgevoelig element 69 waarin een afdichtingsamenstei volgens de uitvinding is toegepast. Zoals in de inzetten te zien is, is in beide gevallen een kraag-kamer constructie van het type van Fig.6 gebruikt.
20 Kort samengevat heeft de uitvinding betrekking op een afdichtingsamen stei, bijvoorbeeld deel uitmakend van een flowmeter. Het afdichtingsamenstei bevat een eerste metalen lichaam met een paringsoppervlak waarin een centreerkamer met een vlakke bodem en een opstaande wand is aangebracht en een tweede metalen lichaam met een paringsoppervlak dat is voorzien van een 25 ringvormige kraag met een versmald uiteinde en met een centreervlak dat aanligt tegen de opstaande wand van de kamer. Bouten koppelen de twee lichamen zodanig onder vervorming van de kraag losneembaar aan elkaar dat de tegenover elkaar liggende paringsvlakken elkaar niet raken.
1025631

Claims (12)

1. Een afdichtingsamenstel omvattende een eerste metalen lichaam met een eerste afdichtingoppervlak, een tweede metalen lichaam met een tweede 5 afdichtingoppervlak, en koppelmiddelen om het eerste en tweede lichaam losneembaar met elkaar te koppelen, met het kenmerk, dat het eerste lichaam in een paringsoppervlak is voorzien van een ronde centreerkamer met een vlakke bodem en een opstaande wand, welke bodem het eerste afdichtingoppervlak vormt, en dat het tweede lichaam voorzien 10 is van een uit een paringsoppervlak uitstekende ringvormige kraag met een binnen en een buitenwand en met een versmald uiteinde met een vlak eindopper-vlak dat het tweede afdichtingoppervlak vormt, waarbij de buitenwand van de kraag een centreervlak heeft dat aanligt tegen de opstaande wand van de centreerkamer in het eerste lichaam, en waarbij de koppelmiddelen een aantal bou-15 ten omvatten die door rond de centreerkamer gepositioneerde boutgaten in het eerste en tweede lichaam die twee aan twee met elkaar gealigneerd zijn, lopen en het eerste en tweede lichaam onder axiale compressie aan elkaar koppelen.
2. Afdichtingsamenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het versmalde uiteinde van de kraag is uitgestulpt.
3. Afdichtingsamenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bouten samenwerken met moeren om een axiale com-pressiekracht uit te oefenen.
4. Afdichtingsamenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de boutgaten tapgaten zijn en dat de bouten samenwerken 25 met de tapgaten om een axiale compressiekracht uit te oefenen.
5. Afdichtingsamenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kraag een radiaal naar buiten uitstekend deel omvat, waaraan het centreervlak is gevormd.
6. Afdichtingsamenstel volgens conclusie 5, 30 met het kenmerk, dat het uitstekende deel van de ringvormige kraag waaraan het centreervlak is gevormd zich van het versmalde uiteinde tot aan het paringsoppervlak uitstrekt. 1 025 63 1
7. Afdichtingsamenstel volgens conclusie 6 met het kenmerk, dat het radiaal uitstekende deel via een schuin vlak overgaat in het versmalde uiteinde.
8. Afdichtingsamenstel volgens conclusie 5, 5 met het kenmerk, dat tussen het uitstekende deel en het versmalde uiteinde een tussendeel aan de kraag is voorzien met een tussenliggende wanddikte.
9. Afdichtingsamenstel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het tussenliggende deel via een schuin vlak overgaat in het versmalde uiteinde.
10. Afdichtsamenstel volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat tussen het uitstekende deel van de ringvormige kraag waaraan het centreervlak is gevormd en het paringsoppervlak, de binnen- of buitenwand van de kraag is voorzien van een inkeping in radiale richting om tenminste gedeeltelijk een effectieve minimale wanddikte van de kraag te defi-15 niëren.
11. Afdichtingsamenstel volgens conclusie 10, . met het kenmerk, dat de minimale wanddikte van de kraag gelijk is aan, of kleiner is dan, de minimale wanddikte van het versmalde uiteinde.
12. Afdichtingsamenstel volgens conclusie 1, 20 met het kenmerk, dat het materiaal van de kraag gekozen is uit de groep omvattende zachte staalsoorten en metalen. 1025631
NL1025631A 2004-03-03 2004-03-03 Afdichtingsamenstel. NL1025631C2 (nl)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1025631A NL1025631C2 (nl) 2004-03-03 2004-03-03 Afdichtingsamenstel.
JP2005036180A JP4702929B2 (ja) 2004-03-03 2005-02-14 シール組立体
EP20050075395 EP1571379B1 (en) 2004-03-03 2005-02-17 Sealing assembly
DE200560004052 DE602005004052T2 (de) 2004-03-03 2005-02-17 Dichtungsanordnung
AT05075395T ATE382812T1 (de) 2004-03-03 2005-02-17 Dichtungsanordnung
DK05075395T DK1571379T3 (da) 2004-03-03 2005-02-17 Tætningsaggregat
ES05075395T ES2297605T3 (es) 2004-03-03 2005-02-17 Conjunto de sellado.
US11/068,384 US7300075B2 (en) 2004-03-03 2005-03-01 Sealing assembly

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1025631A NL1025631C2 (nl) 2004-03-03 2004-03-03 Afdichtingsamenstel.
NL1025631 2004-03-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1025631C2 true NL1025631C2 (nl) 2005-09-08

Family

ID=34748219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1025631A NL1025631C2 (nl) 2004-03-03 2004-03-03 Afdichtingsamenstel.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7300075B2 (nl)
EP (1) EP1571379B1 (nl)
JP (1) JP4702929B2 (nl)
AT (1) ATE382812T1 (nl)
DE (1) DE602005004052T2 (nl)
DK (1) DK1571379T3 (nl)
ES (1) ES2297605T3 (nl)
NL (1) NL1025631C2 (nl)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4431940B2 (ja) * 2003-04-10 2010-03-17 旭有機材工業株式会社 配管部材の接続構造
DE102005024384A1 (de) * 2005-05-27 2006-12-07 Siemens Ag Vorrichtung zum Abdichten eines Sensors und Sensorelements
US7798367B2 (en) 2005-12-12 2010-09-21 Carrier Corporation Mixing nozzle
CA2632598A1 (en) 2005-12-12 2007-06-21 Carrier Corporation Flowmeter assembly
DE102005060120B4 (de) 2005-12-16 2014-08-21 Danfoss A/S Heizkörper-Einbauventil
DE102006007103B4 (de) * 2006-02-16 2009-02-26 Festo Ag & Co. Kg Modulares Druckluft-Wartungsgerät
US8162356B2 (en) * 2007-08-22 2012-04-24 3M Innovative Properties Company Taper fitted conduits for molten polymer
KR20090063992A (ko) * 2007-12-14 2009-06-18 현대자동차주식회사 자동변속기용 오일쿨러 장착유닛
US8641101B2 (en) 2011-04-29 2014-02-04 Hamilton Sundstrand Corporation Oil transfer tube and assembly
JP6056657B2 (ja) * 2012-06-22 2017-01-11 株式会社デンソー 配管接続装置及びこれを有するヒートポンプサイクル装置
JP6240661B2 (ja) * 2013-03-08 2017-11-29 株式会社フジキン 流体制御装置および流体制御装置へのサーマルセンサ設置構造
JP2018002026A (ja) * 2016-07-05 2018-01-11 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
DE202016007691U1 (de) 2016-12-21 2018-03-22 Bümach Engineering International B.V. Schraubarbeitszylinder
US10968762B2 (en) * 2018-11-19 2021-04-06 General Electric Company Seal assembly for a turbo machine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE846043C (de) * 1950-12-24 1952-08-07 Boris Dipl-Ing Lehmann Abdichtung druckverschiedener Raeume, besonders bei extremen Temperaturen
GB735660A (en) * 1952-01-23 1955-08-24 Gratzmuller Jean Louis Improvements in fluid-tight joints between tubular or partly tubular elements
DE1038353B (de) * 1955-02-26 1958-09-04 Erich Teichmann Spaltlose Abdichtung gegen Entweichen fluessiger oder gasfoermiger Medien
US4687017A (en) 1986-04-28 1987-08-18 Nupro Company Inverted bellows valve
US5346138A (en) * 1993-02-16 1994-09-13 Universal Enterprises Inc. Seal for metering orifice

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1178714A (en) * 1915-07-12 1916-04-11 Stanley Griffin Coupling-joint for pipes and other connections.
US2305668A (en) * 1941-12-03 1942-12-22 Bruno Patents Inc Coupling means for coaxial cables
US2548023A (en) * 1950-01-20 1951-04-10 Joseph B Hord Drain opener
US2746486A (en) * 1952-01-23 1956-05-22 Gratzmuller Jean Louis Fluid-tight assembly
JPS4427336Y1 (nl) * 1966-01-10 1969-11-14
FR93826E (fr) * 1967-02-16 1969-05-23 Aquitaine Petrole Nouveau réacteur chimique tubulaire.
DE1533619B2 (nl) * 1967-04-28 1970-06-11
JPS6069891U (ja) * 1983-10-20 1985-05-17 臼井国際産業株式会社 配管接続用フランジ型継手
JPH0236674U (nl) * 1988-09-02 1990-03-09
US5284320A (en) * 1992-08-12 1994-02-08 Halliburton Company Surface valve with pressure energized seal and gear actuation
JPH0640564U (ja) * 1992-10-28 1994-05-31 住友金属工業株式会社 耐外圧性に優れた油井管用管継ぎ手
IT1272733B (it) * 1993-10-19 1997-06-26 Agip Spa Giunzione integrale perfezionata di due tubazioni
US5553902A (en) * 1994-07-12 1996-09-10 Powers; Patrick J. Leak-proof coupling
JP3605705B2 (ja) * 1995-07-19 2004-12-22 株式会社フジキン 流体制御器
DE10022515A1 (de) * 2000-05-10 2001-11-15 Neumo Armaturenfabrik Appbau M Verbindung für medienführende Teile
US20030184084A1 (en) * 2002-04-01 2003-10-02 Winship Thomas E. Replaceable corrosion resistant tool joint seal
JP4140814B2 (ja) * 2002-05-13 2008-08-27 日本電産サンキョー株式会社 ケースの防水構造
US6805384B1 (en) * 2002-08-14 2004-10-19 Chatleff Controls, Inc. Sealing mechanism
ES2263857T3 (es) * 2003-02-05 2006-12-16 CONTITECH KUHNER GMBH & CIE. KG Disposicion de union para tuberias de agente frigorifico.
JP3689092B2 (ja) * 2003-03-28 2005-08-31 株式会社巴技術研究所 バタフライ弁のギアボックス
US6994380B2 (en) * 2003-06-02 2006-02-07 Cooke Jr Charles M High pressure quick connect coupling and seal

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE846043C (de) * 1950-12-24 1952-08-07 Boris Dipl-Ing Lehmann Abdichtung druckverschiedener Raeume, besonders bei extremen Temperaturen
GB735660A (en) * 1952-01-23 1955-08-24 Gratzmuller Jean Louis Improvements in fluid-tight joints between tubular or partly tubular elements
DE1038353B (de) * 1955-02-26 1958-09-04 Erich Teichmann Spaltlose Abdichtung gegen Entweichen fluessiger oder gasfoermiger Medien
US4687017A (en) 1986-04-28 1987-08-18 Nupro Company Inverted bellows valve
US5346138A (en) * 1993-02-16 1994-09-13 Universal Enterprises Inc. Seal for metering orifice

Also Published As

Publication number Publication date
DE602005004052T2 (de) 2008-12-24
ES2297605T3 (es) 2008-05-01
ATE382812T1 (de) 2008-01-15
EP1571379A1 (en) 2005-09-07
EP1571379B1 (en) 2008-01-02
US7300075B2 (en) 2007-11-27
JP2005249196A (ja) 2005-09-15
JP4702929B2 (ja) 2011-06-15
DE602005004052D1 (de) 2008-02-14
DK1571379T3 (da) 2008-04-28
US20050194783A1 (en) 2005-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1025631C2 (nl) Afdichtingsamenstel.
US6640650B2 (en) Flow rate sensor
JP4440530B2 (ja) 浅いs字型メタルシール
US9170137B2 (en) Rotatable orifice plate for direct flow measurement
EP2800952B1 (en) Method and apparatus for retaining a flange on a fluid meter
KR20160028474A (ko) 압력식 유량 제어 장치
US20060231149A1 (en) Orifice flow meters
US10495534B2 (en) Sensor body for a flow through pressure sensor
JP2016530623A (ja) 波形ダイヤフラムを有する流体調整器
US10670156B2 (en) Insert check valves and methods
US20200056954A1 (en) Overpressure protection system
WO1993025819A1 (en) Orifice system sealing assembly
AU2014209161A1 (en) Rotatable orifice plate for direct flow measurement
US7562907B2 (en) Stabilized tap mounting assembly
CN110720004B (zh) 用于减小环式接头中的流噪声的装置和方法
US10054472B1 (en) Fluid flow meter
US11280422B1 (en) Erosion resistant plug and seat valve
JP2009264757A (ja) 管路内流体の圧力計測装置
WO2008062679A1 (fr) Coupleur hydraulique
US20160231186A1 (en) Pressure sensor diaphragm
JP2002277339A (ja) 差圧測定装置
FR3126773B1 (fr) Systeme de mesure de debit de liquide dans une canalisation micro-fluidique
EP3792542A1 (en) Flange connection assembly
JPH08769U (ja) メタルシールの取付構造

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20091001