NL2012805B1 - Verbeterde afsluiter. - Google Patents

Abstract

Afsluiter omvattende een klephuis met een inlaat en een uitlaat, en een afsluitlichaam dat in het klephuis heen en weer beweegbaar is tussen een sluitstand en een open stand; waarbij het afsluitlichaam een eerste en een tweede oppervlak heeft dat bedoeld is om in de sluitstand respectievelijk de inlaat en de uitlaat af te dichten, waarbij het afsluitlichaam een eerste einde en een tweede einde heeft, en tussen het eerste einde en het tweede einde een conische of piramidale omtrekswand omvat waarvan de omtrek afneemt in de richting van het tweede einde, waarbij het eerste en het tweede oppervlak gelegen zijn op de conische of piramidale omtrekswand; en waarbij het klephuis tussen de inlaat en de uitlaat voorzien is van een holte voor het in de sluitstand opnemen van het tweede einde van het afsluitlichaam, welke holte voorzien is van een inwendige conische of piramidale omtrekswand die gevormd en afgemeten is om in de sluitstand contact te maken met de omtrekswand van het afsluitlichaam.

Description

Verbeterde afsluiter

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een afsluiter, ook bekend onder de naam schuifafsluiter, bij voorkeur met een klephuis dat is vervaardigd uit kunststof, omvattende een klephuis met een inlaat en een uitlaat, en een afsluitlichaam dat in het klephuis heen en weer beweegbaar is tussen een sluitstand en een open stand.

Dergelijke afsluiters zijn algemeen bekend en worden gebruikt voor het volledig onderbreken of doorlaten van een fluïdumstroom, in het bijzonder een gasstroom.

De onderhavige uitvinding heeft als doel een meer compacte drukbestendige afsluiter te verschaffen waarvan het klephuis vervaardigd kan worden uit kunststof.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding omvat de afsluiter een klephuis met een inlaat en een uitlaat, en een afsluitlichaam dat in het klephuis heen en weer beweegbaar is tussen een sluitstand en een open stand. Het afsluitlichaam heeft een eerste en een tweede oppervlak dat bedoeld is om in de sluitstand respectievelijk de inlaat en de uitlaat af te dichten. Het afsluitlichaam heeft een eerste einde en een tweede einde, en omvat tussen het eerste einde en het tweede einde een conische of piramidale omtrekswand met een omtrek die afneemt in de richting van het tweede einde. Het eerste en het tweede oppervlak zijn gelegen op de conische of piramidale omtrekswand. Het klephuis is tussen de inlaat en de uitlaat voorzien van een holte voor het in de sluitstand opnemen van het tweede einde van het afsluitlichaam, waarbij de holte voorzien is van een inwendige conische of piramidale omtrekswand die gevormd en afgemeten is om in de sluitstand contact te maken met de conische omtrekswand van het afsluitlichaam.

Door een afsluitlichaam te voorzien van een conisch of piramidaal afsluitlichaam waarvan een einde opneembaar is in een overeenstemmend gevormde holte, kunnen de inlaat en uitlaat op een goede manier afgesloten worden in de sluitstand, waarbij de afdichting kan plaatsvinden over een voldoende groot contactoppervlak. Verder resulteert een dergelijke opbouw in een goede drukbestendigheid en kan de inrichting compact worden uitgevoerd.

Bij voorkeur is de omtrekswand van het afsluitlichaam conisch en neemt de diameter ervan af in de richting van het eerste naar het tweede einde. Een dergelijk afsluitlichaam kan eenvoudig worden vervaardigd, en omdat het afsluiten gebeurt door twee conische wanden tegen elkaar aan te schuiven kan ook bij kleine afwijkingen op de afmetingen of bij een niet perfecte uitlijning een goede afdichting worden verkregen.

Bij voorkeur is het afsluitlichaam ten minste op het eerste en tweede oppervlak voorzien van een afdichtlaag. Nog meer bij voorkeur is het afsluitlichaam op het tweede einde en op de conische omtrekswand voorzien van een afdichtlaag. De afdichtlaag is bij voorkeur een gevulkaniseerde rubberlaag.

Volgens een variant kan de inwendige omtrekswand van de holte in het klephuis voorzien zijn van een afdichtlaag en/of kunnen O ringen voorzien zijn in groeven van het afsluitlichaam rond de conische wand. Volgens nog een andere variant kunnen het eerste en het tweede oppervlak van het afsluitlichaam respectievelijk voorzien zijn van een eerste en een tweede afdichtingsblok.

Bij voorkeur omvat de afsluiter verder een geleidedeel voor het geleiden van het afsluitlichaam in het klephuis tussen de sluitstand en de open stand. Het geleidedeel is ingericht om het afsluitlichaam te bewegen langs de as van de conische of piramidale omtrekswand van het afsluitlichaam. Het klephuis omvat bij voorkeur een interne kamer met afmetingen die aangepast zijn aan de afmetingen van het afsluitlichaam, zodanig dat het eerste einde geleid wordt langs de interne wand van de interne kamer.

In een mogelijke uitvoeringsvorm is het geleidedeel een stang die voorzien is van schroefdraad, die op dichte wijze draaibaar gemonteerd is in een opening door een wand van het klephuis, en die door deze opening uit het klephuis naar buiten steekt. Daartoe kan bijvoorbeeld een O-ring, een asafdichting of een keerrring voorzien zijn rond het stuk van de stang dat in de opening is gepositioneerd. Het afsluitlichaam is voorzien van een kamer voor het opnemen van een einde van de stang, en de kamer is voorzien van een inwendige schroefdraad die samenwerkt met de schroefdraad van de stang, zodanig dat het roteren van de stang een beweging van de open stand naar de sluitstand, of omgekeerd, kan veroorzaken. Op die manier kan men dus het einddeel van de stang dat uit het klephuis steekt verdraaien om de klep te openen of te sluiten.

De kamer in het afsluitlichaam grenst bij voorkeur aan het eerste einde van het afsluitlichaam en de stang steekt bij voorkeur in de kamer in de richting van de as van de conische of piramidale omtrekswand.

Het klephuis is bij voorkeur vervaardigd uit kunststof, bijvoorbeeld polyethyleen (PE), high density polyethyleen (HDPE), of polyoxymethyleen (POM). Optioneel kunnen versterkingsmiddelen, zoals glas, aangebracht zijn in het kunststofmateriaal. De onderdelen kunnen vervaardigd worden door bijvoorbeeld spuitgieten, draaien, frezen, lassen. Het afsluitlichaam kan bijvoorbeeld vervaardigd zijn uit een metaal zoals staal of aluminium.

Volgens een andere variant is het geleidedeel bevestigd aan het afsluitlichaam en heeft het geleidedeel een as die zich uitstrekt in de asrichting van de conische of piramidale omtrekswand. Het geleidedeel is bij voorkeur aan een einde voorzien van een draadstang. Het klephuis kan dan voorzien zijn van een roteerbaar gemonteerd moerlichaam dat ingericht is om samen te werken met de draadstang, voor het op en neer bewegen van het afsluitlichaam in het klephuis.

Het klephuis omvat bij voorkeur een inlaatdeel, een uitlaatdeel, en een huisdeel voor het verbinden van de inlaat met de uitlaat. Het afsluitlichaam is beweegbaar gemonteerd tussen de open en de gesloten stand. Typisch hebben het inlaatdeel en het uitlaatdeel, loodrecht op de centerlijn ervan, een in hoofdzaak constante doorsnede, teneinde een vlotte doorstroming van de afsluiter te verkrijgen.

Volgens een voordelige uitvoering hebben het uitlaatdeel en het inlaatdeel een centerlijn die in eikaars verlengde liggen en heeft de conische of piramidale omtrekswand een centerlijn die loodrecht gericht is op de centerlijn van het inlaat- en uitlaatdeel. Het is echter ook mogelijk dat het inlaatdeel en het uitlaatdeel een bocht maken ten opzichte van elkaar van bijvoorbeeld 45 of 90 graden. In een dergelijke uitvoering zal de openingshoek van de conische of piramidale omtrekswand van het afsluitlichaam typisch groter zijn dan in de variant waarbij de inlaat- en uitlaatdelen in eikaars verlengde liggen.

De uitvinding zal nader toegelicht worden aan de hand van een aantal geenszins beperkende uitvoeringsvoorbeelden van een afsluiter met verwijzing naar de tekeningen in bijlage, waarin:

Figuren 1A enlB respectievelijk een opengewerkt schematisch perspectivisch aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een afsluiter in respectievelijk de sluitstand en de open stand tonen; Figuur 2 een schematisch perspectivisch aanzicht van het afsluitlichaam van de afsluiter van figuur IA toont;

Figuur 3 een schematisch perspectivisch aanzicht van een klephuis volgens een tweede uitvoeringsvorm toont;

Figuur 4A een doorsnede van een derde uitvoeringsvorm van een afsluiter toont;

Figuur 4B een schematisch perspectivisch aanzicht van het afsluitlichaam van de afsluiter van figuur 4A toont; en

Figuur 5 een doorsnede van een vierde uitvoeringsvorm van een afsluiter toont.

In de figuren zijn voor gelijkaardige onderdelen dezelfde verwijzingscijfers gebruikt.

Een eerste uitvoeringsvorm van een afsluiter is geïllustreerd in figuren IA, 1B en 2. De afsluiter omvat een klephuis 3 met een inlaat 4 en een uitlaat 5, en een afsluitlichaam 1 dat in het klephuis 3 heen en weer beweegbaar is tussen een sluitstand (figuur IA) en een open stand (figuur 1B). Het afsluitlichaam heeft een eerste en een tweede oppervlak 14, 15 dat bedoeld is om in de sluitstand respectievelijk de inlaat 4 en de uitlaat 5 af te dichten. Het afsluitlichaam heeft een eerste einde 11 en een tweede einde 12, en tussen het eerste einde 11 en het tweede einde 12 heeft het afsluitlichaam een in hoofdzaak conische omtrekswand 13 waarvan de omtrek, en dus de diameter, afneemt in de richting van het tweede einde 12, zie figuur 2. Het eerste en het tweede oppervlak 14, 15 zijn gelegen op de conische omtrekswand 13.

Het klephuis 3 is tussen de inlaat 4 en de uitlaat 5 voorzien van een holte 31 voor het in de sluitstand opnemen van het tweede einde 12 van het afsluitlichaam 1. De holte 31 is voorzien van een inwendige conische omtrekswand 33 die gevormd en afgemeten is om in de sluitstand contact te maken met de omtrekswand 13 van het afsluitlichaam 1. Het ondereinde 12 van het afsluitlichaam kan op die manier in de holte 31 worden bewogen tot een voldoende graad van afdichting is bereikt.

Het afsluitlichaam is op het tweede einde 12 en op de conische omtrekswand 13 voorzien van een afdichtlaag, die typisch een gevulkaniseerde rubberlaag is.

De afsluiter omvat verder een geleidedeel 2 in de vorm van een stang 2 voor het geleiden van het afsluitlichaam in het klephuis tussen de sluitstand en de open stand, waarbij het geleidedeel ingericht is om het afsluitlichaam te bewegen langs een centrale as A van de conische omtrekswand 13. De stang 2 is voorzien van schroefdraad 26, en is d.m.v. twee O-ringen draaibaar gemonteerd in een opening 34 in een bovenwand van het klephuis 3. In plaats van één of meer O-ringen kan ook een asafdichting of keening worden gebruikt. De stang 2 steekt door deze opening uit het klephuis naar buiten. Het afsluitlichaam 1 is voorzien van een kamer 17 voor het opnemen van een einde van de stang 2. De kamer 17 grenst aan het eerste einde 11 van het afsluitlichaam 1 en de stang 2 steekt in de kamer 17 volgens de asrichting A van de conische omtrekswand 13. In kamer 17 is een moerlichaam 18 met een inwendige schroefdraad 16 voorzien die samen werkt met de schroefdraad 26 van de stang 2, zodanig dat het roteren van de stang 2 een beweging van de open stand naar de sluitstand, of omgekeerd, kan veroorzaken. Meer in het bijzonder kan het naar buiten uitstekend deel van de stang 2 verdraaid worden voor het bewegen van het afsluitlichaam 1 van de sluitstand naar de open stand.

Het klephuis 3 is bij voorkeur vervaardigd uit kunststof, bijvoorbeeld uit PE, HDPE of POM. Het afsluitlichaam 1 is bij voorkeur vervaardigd uit metaal, bijvoorbeeld aluminium of roestvrij staal.

De inlaat 4 en de uitlaat 5 hebben centerlijnen Cl, C2, die in eikaars verlengde liggen, en de conische omtrekswand 13 heeft een centerlijn A die loodrecht gericht is op de centerlijn Cl, C2 van de inlaat 4 en uitlaat 5. De inlaat 4 en de uitlaat 5 hebben, gezien in een doorsnede loodrecht op de centerlijn Cl, C2 van de inlaat 4 en de uitlaat 5, een in hoofdzaak constante doorsnede. De conische omtrekswand 13 maakt een hoek a met een centrale as A van de conische omtrekswand 13, welke hoek a bij voorkeur gelegen is tussen 2 en 45 graden.

Figuur 3 illustreert een tweede uitvoeringsvorm van een onderste deel 3’ van een klephuis volgens de uitvinding. Dit onderste deel heeft hier een cilindrische buitenwand, en kan vervaardigd worden vertrekkend van een cilindrisch kunststof deel waarin men een doorvoer voor de inlaat 4 en de uitlaat 5 aanbrengt en een kamer 7 voor het afsluitlichaam 1. De kamer 7 kan net zoals in de variant van figuren IA en 1B afgemeten zijn om aan te sluiten op het afsluitlichaam 1, waarbij met name in de onderste holte van de kamer 7 een conische omtrekswand (niet zichtbaar in figuur 3, maar vergelijkbaar met de wand 33 in figuren IA en 1B) is voorzien.

Figuur 4A illustreert een derde uitvoeringsvorm van een afsluiter volgens de uitvinding in de sluitstand. De afsluiter omvat een klephuis 3 met een inlaat 4 en een uitlaat 5, en een afsluitlichaam I dat in het klephuis 3 heen en weer beweegbaar is tussen een sluitstand en een open stand. Het afsluitlichaam heeft een eerste en een tweede oppervlak 14, 15 dat bedoeld om in de sluitstand respectievelijk de inlaat 4 en de uitlaat 5 af te dichten. Het afsluitlichaam 1 heeft een eerste einde II en een tweede einde 12, en tussen het eerste einde 11 en het tweede einde 12 heeft het afsluitlichaam 1 een in hoofdzaak piramidale omtrekswand 13 waarvan de omtrek, en dus de lengte en breedte afmetingen, afneemt in de richting van het tweede einde 12, zie ook figuur 4B waar enkel het afsluitlichaam 1 is getoond. Het eerste en het tweede oppervlak 14, 15 zijn gelegen op de piramidale omtrekswand 13. Het klephuis 3 is tussen de inlaat 4 en de uitlaat 5 voorzien van een holte 31 voor het in de sluitstand opnemen van het tweede einde 12 van het afsluitlichaam 1. De holte 31 is voorzien van een inwendige conische omtrekswand 33 die gevormd en afgemeten is om in de sluitstand contact te maken met de piramidale omtrekswand 13 van het afsluitlichaam 1. Het ondereinde 12 van het afsluitlichaam kan op die manier in de holte 31 worden bewogen tot een voldoende graad van afdichting is bereikt.

Het afsluitlichaam 1 is aan zijn eerste einde 11 voorzien van een draadstang 2 die fungeert als geleidedeel. Aan een boveneinde van het klephuis 3 is een moerlichaam 36 voorzien dat roteerbaar bevestigd is op het klephuis 3 met een bevestigingsring 35. Het moerlichaam 36 is voorzien van een inwendige schroefdraad die ingericht is om samen te werken met de schroefdraad 26 van de draadstang 2, voor het op en neer bewegen van het afsluitlichaam 1 in het klephuis 3. Het moerlichaam 36 is bij voorkeur bovenaan dicht om te vermijden dat vuil kan binnendringen in het klephuis 3.

Figuur 4A illustreert een vierde uitvoeringsvorm van een afsluiter volgens de uitvinding in de sluitstand. De afsluiter is grotendeels analoog aan de afsluiter van figuur IA en omvat een klephuis 3 met een inlaat 4 en een uitlaat 5, en een afsluitlichaam 1 dat in het klephuis 3 heen en weer beweegbaar is tussen een sluitstand en een open stand. Het afsluitlichaam heeft een eerste en een tweede oppervlak 14, 15 dat bedoeld om in de sluitstand respectievelijk de inlaat 4 en de uitlaat 5 af te dichten. Het afsluitlichaam 1 heeft een eerste einde 11 en een tweede einde 12, en tussen het eerste einde 11 en het tweede einde 12 heeft het afsluitlichaam 1 een in hoofdzaak conische omtrekswand waarvan de omtrek afneemt in de richting van het tweede einde 12. Het eerste en het tweede oppervlak 14, 15 zijn gelegen op de conische omtrekswand. Het klephuis 3 is tussen de inlaat 4 en de uitlaat 5 voorzien van een holte 31 voor het in de sluitstand opnemen van het tweede einde 12 van het afsluitlichaam 1. De holte 31 is voorzien van een inwendige conische omtrekswand 33 die gevormd en afgemeten is om in de sluitstand contact te maken met de conische omtrekswand van het afsluitlichaam 1. Het ondereinde 12 van het afsluitlichaam 1 kan op die manier in de holte 31 worden bewogen tot een voldoende graad van afdichting is bereikt.

Een verschil met de eerste uitvoeringsvorm is dat de center lijnen Cl, C2 van de inlaat 4 en de uitlaat 5 een hoek van ongeveer 90 graden maken met elkaar. In een dergelijke uitvoering zal de hoek a die de conische omtrekswand 14, 15 maakt met de aslijn A van het afsluitlichaam 1 typisch groter zijn dan in de variant waarbij de inlaat- en uitlaatdelen in eikaars verlengde liggen.

De opbouw van de afsluiter volgens de uitvinding heeft het voordeel dat deze compact is, ook bij hoge fluïdumdrukken kan zorgen voor een snelle afsluiting en een hoge dichtheidsgraad kan garanderen. De afsluiter is in het bijzonder geschikt voor het verbinden van twee gasleidingen.

De vakman begrijpt dat de onderhavige uitvinding niet beperkt is tot de hierboven geïllustreerde uitvoeringsvoorbeelden en dat de beschermingsomvang enkel bepaald wordt door de hierna volgende conclusies.

Claims (12)

1. Afsluiter omvattende een klephuis (3) met een inlaat (4) en een uitlaat (5), en een afsluitlichaam (1) dat in het klephuis heen en weer beweegbaar is tussen een sluitstand en een open stand; waarbij het afsluitlichaam een eerste en een tweede oppervlak (14, 15) heeft dat bedoeld is om in de sluitstand respectievelijk de inlaat (4) en de uitlaat (5) af te dichten, met het kenmerk, dat het afsluitlichaam een eerste einde (11) en een tweede einde (12) heeft, en tussen het eerste einde en het tweede einde een conische of piramidale omtrekswand (13) omvat waarvan de omtrek afneemt in de richting van het tweede einde, waarbij het eerste en het tweede oppervlak (14, 15) gelegen zijn op de conische of piramidale omtrekswand (13); en dat het klephuis tussen de inlaat en de uitlaat voorzien is van een holte (31) voor het in de sluitstand opnemen van het tweede einde (12) van het afsluitlichaam (1), welke holte voorzien is van een inwendige conische of piramidale omtrekswand (33) die gevormd en afgemeten is om in de sluitstand contact te maken met de omtrekswand (13) van het afsluitlichaam.

2. Afsluiter volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de omtrekswand van het afsluitlichaam conisch is en dat de diameter van de conische omtrekswand afneemt in de richting van het eerste einde naar het tweede einde.

3. Afsluiter volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het afsluitlichaam ten minste op het eerste en tweede oppervlak voorzien is van een afdichtlaag.

4. Afsluiter volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het afsluitlichaam op het tweede einde en op de conische omtrekswand voorzien is van een afdichtlaag.

5. Afsluiter volgens één der conclusies 2-4, met het kenmerk, dat de afdichtlaag een gevulkaniseerde rubberlaag is.

6. Afsluiter volgens één der voorgaande conclusies, verder omvattende een geleidedeel (2) voor het geleiden van het afsluitlichaam in het klephuis tussen de sluitstand en de open stand, waarbij het geleidedeel ingericht is om het afsluitlichaam te bewegen langs een centrale as (A) van de conische omtrekswand.

7. Afsluiter volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het geleidedeel (2) een stang voorzien van schroefdraad (26) omvat, welke stang draaibaar gemonteerd is in een opening (34) in de wand van het klephuis (3) en door deze opening uit het klephuis naar buiten steekt, en dat het afsluitlichaam (1) voorzien is van een kamer (17) voor het opnemen van een einde van de stang, welke kamer voorzien is van een inwendige schroefdraad (16) die samen werkt met de schroefdraad van de stang, zodanig dat het roteren van de stang een beweging van de open stand naar de sluitstand, of omgekeerd, kan veroorzaken.

8. Afsluiter volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de kamer (17) grenst aan het eerste einde van het afsluitlichaam en dat de stang (2) in de kamer steekt volgens de asrichting van de conische omtrekswand.

9. Afsluiter volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het klephuis vervaardigd is uit kunststof.

10. Afsluiter volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inlaat en de uitlaat centerlijnen hebben, die in eikaars verlengde liggen, en dat de conische of piramidale omtrekswand een centerlijn heeft die loodrecht gericht is op de centerlijn van het inlaat- en uitlaatdeel.

11. Afsluiter volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inlaat en de uitlaat, gezien in een doorsnede loodrecht op de centerlijn van de inlaat en de uitlaat, een in hoofdzaak constante doorsnede hebben.

12. Afsluiter volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de conische of piramidale omtrekswand een hoek (a) maakt met een centrale as van de conische of piramidale omtrekswand, welke hoek (a) gelegen is tussen 2 en 45 graden.