NL8005193A

NL8005193A - Afdichtingen voor gasisolatoren.

Info

Publication number: NL8005193A
Application number: NL8005193A
Authority: NL
Original assignee: Grovag Grossventiltech
Priority date: 1979-10-12
Filing date: 1980-09-17
Publication date: 1981-04-14
Also published as: DE3035170C2; NL186030B; NL186030C; JPS6223183B2; JPS5663160A; GB2060824B; DE3035170A1; GB2060824A; US4325411A

Description

T/tj/lh/3

Afdichtingen voor gasisolatoren.

"De uitvinding heeft betrekking op afdichtingen voor gasisolatoren, en heeft in het bijzonder betrekking op het type afdichting zoals beschreven in het Britse octrooi-schrift No. 1.308.801.

5 Afdichtingssystemen voor het isoleren van inrich tingen kunnen op geschikte wijze bestaan uit: (1) Omhullingen van geweven draad die een kern van: asbest of van keramisch vezelvormig materiaal omgeven.

De draad kan roestvasts.taal zijn, een nikkellegering of een 10 andere hittebestendige metalen draad.

(2) Afdichtingen die vervaardigd worden van dunne metalen strook of van dun plaatmateriaal.

~ In het geval van de draadamhulling die een vezel achtige kern omgeeft, is deze kern van niet-elastisch mate-15 riaal en heeft deze dus geen terugveereigenschappen, waardoor wordt verhinderd dat de afdichting de oorspronkelijke vorm weer inneemt na verbogen geweest te zijn.

In het geval van afdichtingen die vervaardigd zijn van dunne metalen strook, is het algemeen bekend om een 20 relatief gasdichte afdichting te bereiken tussen het beweegbare orgaan en de vaste delen van een isolator, door gebruik te maken van afdichtingen in de vorm van vrijhangende veer-stroken. Deze afdichtingen omvatten vlakke stroken van plaat-metaal, waarvan êën langsrand ofwel aan het beweegbare orgaan 25 of aan het gestel van de isolator is bevestigd. De andere vrije rand is in de gesloten toestand van de isolator in kontakt met een vlakke zitting op het gestel resp. het beweegbare orgaan. Doordat de vrije rand van de strook tegen de zitting aangedrukt wordt, wordt aldus een afdichting tegen 30 de zitting gevormd. Dergelijké afdichtingsconstructies kunnen in het bijzonder worden toegepast op een isolator van het louvre of kleptvpe, waarin een beweegbaar orgaan aan scharnieren of een spil kan zwenken om het kanaal te openen en te sluiten, of op een isolator van het schuiftype, waarin een 35 beweegbaar orgaan over het kanaal schuift in de richting die ÖAMM ft T

onder een hoek staat of loodrecht staat op de hartlijn van het kanaal.

-2-

Het Britse octrooischrift No. 1.308.801 beschrijft een verbetering van dergelijke afdichtingssystemen, volgens 5 welke vrijhangende afdichtingen zijn aangebracht aan de randen van het vaste gestel of het beweegbare orgaan van een isolator om de rand van het beweegbare orgaan resp. vaste gestel te overlappen, wanneer de isolator gesloten is om het kanaal af te dichten waarbij deze elk een vrijhangende blad-10 veer omvatten en ten minste één op de bladveer werkende voorspanningsveer om de bladveer een aanvangsvervorming te geven zodat deze gebogen is wanneer de afdichting niet in de afdichtingstoestand verkeert, waarbij de voorspanningsveer zelf verder wordt gedeformeerd om de bladveer plat 15 tegen het beweegbare orgaan of het vaste gestel aan te drukken wanneer de afdichting zich in. de_afdichtingstoestand bevindt.

In een dergelijke afdichtingsconstructie is, in de niet-afdichtende toestand, waarin de voorbelastingsveer 20 op de bladveer werkt om deze laatste een aanvangsdeformatie te geven, omdat de wederzijdse belasting in het kontaktpunt tussen de voorbelastingsveer en de bladveer noodzakelijkerwijze gelijk zijn, en wanneer de voorbelastingsveer en de afdichting dezelfde doorsnedemodules per lengte-eenheid van 25 de afdichting hébben, de 'in de voorbelastingsveer geïnduceerde spanning gelijk aan die welke in de bladveer wordt geïllustreerd. In de afdichtingsstand is de bladveer echter vlak en hééft deze zijn oorspronkelijke vorm en een spanning gelijk aan nul, terwijl de voorbelastingsveer gedeformeerd 30 is. en eén spanning heeft die gelijk is aan tweemaal die welke daarin optreedt in de niet-afdichtende toestand.

In afdichtingen die vervaardigd zijn van metalen strook of plaatmaterialen, neemt de elasticiteit af bij hogere temperaturen vanwege het’ afnemen van de buigspanning 35 van het materiaal of de 0,2% treksterkte (d.w.z. de spanning waarbij 0,2% rek in het materiaal optreedt), waardoor de toepassing van lagere ontwerpspanningen nodig is. Bovendien kunnen de kruipscheureigenschappen een verder verlaging van 80 U 5 1 93 -3- / » de ontwerpspanningen voorschrijven in onderdelen die blootgesteld zijn aan spanningen over langere tijdsduren bij hoge temperaturen. In die gevallen waarin materialen met een relatief lage elasticiteitsgrens een geschikte corossie-5 weerstand moeten hebben, en waarin materialen niet beschikbaar zijn in plaat of strookmateriaal zo dun als gewenst is, kan de bereikbare deflectie van de afdichting worden beperkt, zelfs bij relatief lage temperaturen.

In het ontwerp van dergelijke afdichtingen is het 10 daarom noodzakelijk om de gewenste afdichtingsdeflectie bij hét laags.tmogelijke spanningsniveau te bereiken, of omgekeerd om de grootstmogelijke deflectie te produceren verenigbaar met de toelaatbare ontwerpspanning.

Er bestaat dus een noodzaak om een vlakke afdich-15 ting van het voorbelastingsveertype te verschaffen, waarin de in de afdichting geïnduceerde spanningen geminimaliseerd zijn.

De onderhavige uitvinding verschaft een afdichting voor een gasisolator die een vrijhangende bladveer om-20 vat welke aan een vast gestel of een beweegbaar orgaan van de isolator bevestigd moet worden en een op de bladveer werr kende voorbelastingsveer omvat waarbij de bladveer gebogen of gekromd is in de ongespannen toestand waardoor de in de voorbelastingsveer geïnduceerde spanning in de afdichtings-25 toestand van de afdichting gelijk zal zijn als die welke in de bladveer geïnduceerd wordt wanneer de voorbelastingsveer en de bladveerafdichting dezelfde doorsnedemodules per lengte-eenhéïd van de afdichting hebben.

In de afdichting volgens de uitvinding wordt dus 30 geen spanning geïnduceerd in de voorbelastingsveer of de bladveer in de niet-afdichtende toestand van de afdichting, terwijl in de afdichtende toestand de in de bladveer en de voorspanningsveer geïnduceerde 'spanningen gelijk zijn wanneer de voorbelastingsveer en de bladveerafdichting dezelfde door-35 snedemodules per lengte-eenheïd van de afdichting hebben.

Wanneer de doorsnedemcriu 1 i.s niet gelijk zijn zullen de spanningsniveau omgekeerd evenredig zijn met de doorsnede-modulis. Daardoor zal de in de voorspanningsveer geïnduceerde 8 o o 5 1 o % -4- spanning op geen enkel moment de spanning die in bladveer wordt geïnduceerd overtreffen, in tegenstelling met de afdichtingen zoals beschreven in het Britse octrooischrift No. 1.308.801.

5 De vrijhangende bladveer van de afdichting vol gens de uitvinding die gebogen of gekromd is in de ongespannen toestand, kan verschillende vormen hebben. Bijvoorbeeld kan deze gebogen zijn in het kontaktpunt met een klemstaaf daarvoor of' op een plaat op een afstand van dat kontakt-10 punt, of de bladveer kan continu gekromd zijn en een radius van een cirkel beschrijven vanaf het vrije einde tot het kontaktpunt met een klemstaaf daarvoor.

De uitvinding zal verder als voorbeeld worden beschreven aan de hand van de bijgevoegde tekeningen waarin: 15 Figuren IA, 1B en 1C schematische zij-aanzichten zijn die de constructie en de werking van een afdichting van het in. het Britse octrooischrift No. 1.308.801 beschreven type tonen;

Figuren 2A, 2B en 2C met resp. figuren IA, 1B 20 en 1C overeenkomende aanzichten zijn echter van een afdichting volgens de huidige uitvinding; eri

Figuren 3A, 3B en 3C verschillende vormen van de bladveer van de afdichting volgens de uitvinding tonen.

Figuren IA, 1B en 1C tonen een afdichting die 25 een vrijhangende bladveer 1 en een voorspanningsveer 2 omvat, welke voorspanningsveer 2 op de bladveer werkt om deze te buigen wanneer de afdichting in de, in figuur 1B getoonde niet-afdichtende toestand verkeert, waarbij de voorspanningsveer zelf verder gedeformeerd wordt om de bladveer plat 30 tegen een samenwerkend orgaan 3 aan te drukken dat een vastgesteld of een beweegbaar sluitorgaan van een isolator zal zijn, wanneer de afdichting in de in figuur 1C getoonde afdichtingsstand verkeert. De voorspanningsveer en de blad-veer worden tegen een steun 4 aangeklemd die een beweegbaar 35 sluitorgaan of een vast gestel van de isolator kan zijn, door resp. klemstaven 5 en 6. Bovendien ligt een steunstaaf 7 onder de bladveer 1.

Figuur IA is een aanzicht van de afdichting met 8005193 - * .» -5- uiteengenomen delen; de spanningen in de bladveer 1 en de voorspanningsveer 2 zijn nul.

Figuur 1B toont de samengestelde afdichting in de niet-afdichtende toestand, waarin de aanvangsvorm van de 5 voorspanningsveer 2 een deflectie^"B van de bladveer 1 veroorzaakt omdat de wederzijdse kontaktbelastingen in punt 10 noodzakelijkerwijze gelijk zijn, is de spanning in het punt 8 gelijk aan de spanning in het punt 9 waar de voorbelasings-veer en de bladveerafdichting dezelfde doorsnedemodules per 10 lengte-eenheid van de afdichting hebben.

Figuur 1C toont de afdichting in de afdichtings-toastand, waarin de bladveer 1 plat is en de oorspronkelijke stand heeft en een spanning nul. De voorspanningsveer 2 is echter omhoog gedeformeerd en heeft nu een spanning gelijk 15 aan tweemaal die welke optreedt in de niet-afdichtende toe----- stand zoals getoond in figuur. 1B.

Figuren 2A, 2B en 2C tonen een afdichting volgens de uitvinding welke een vrijhangende bladveer 11 en een voorbelastingsveer 12 omvat. De bladveer is zodanig aan-20 gebracht dat deze tegen een samenwerkend orgaan 13 aandrukt dat een vast gestel of een beweegbaar sluitorgaan van een isolator kan zijn wanneer de afdichting zich in figuur 2C getoonde afdichtingstoestand bevindt. De voorbelastingsveer en de bladveer worden tegen een steun 14 aangeklemd die een 25 beweegbaar sluitorgaan of een vast gestel van een isolator-cel zijn, door klemstaven 15 resp. 16 die in dit geval elk één geheel vormen met de respectieve steunstaven 17.

Figuur 2A is een aanzicht van de afdichting met üiteen'gehomeri delen; de 'spanningen in de bladveer 11 en.de 30 voorbelastingsveer 12 zijn nul. De bladveer heeft een voorgevormde aanvangsdeflectie van

Figuur 2B toont de 'samengestelde afdichting in de niet-afdichtende toestand. De vorm van de 'voorbelastingsveer 12 is zodanig dat deze alleen de bladveer 11 aanraakt, 35 en de vrije deflectie . De 'spanningsniveaus in de voorbelastingsveer en de bladveer zijn daarom nog steeds nul.

8 0 0 5 1 9 3 Figuur 2G toont öe afdichting in de afdichtings- -6- toestand. De voorspanningsveer 12 en de bladveer 11 zijn over een afstand gedeformeerd. De spanningsniveaus zijn daarom gelijk wanneer de voorbelastingsveer en de bladveerafdichting dezelfde doorsnedemodules per lengte-eenheid van afdichting 5 hebben, en slechts gelijk aan de helft van die welke optreedt in de voorbelastingsveer 2 in de in figuur 1C getoonde af-dichtingsstand, voor afdichtingen met gelijke doorsnede-modulis.

De afdichting volgens de uitvinding wordt bij 10 voorkeur voorzien van twee steunstaven die resp.. bij de bladveer en de voorbelastingsveer behoren om het optreden van trillingen te voorkomen groter dan die welke optreden in de afdichtingsstand. De onder trillingsomstandigheden geïnduceerde maximale spanning kan dus niet de waarde overtreffen die 15 gebruikt wordt voor de ontwerpspanning. De steunstaven en de klemstaven kunnen worden .gecombineerd zoals in figuur 2 wordt getoond, ofi deze kunnen afzonderlijke onderdelen zijn zoals in figuur 1 wordt getoond.

Figuur 3 toont verschillende vormen van de blad-20 veer 11 van de afdichting volgens de uitvinding.

In figuur 3A is de bladveer 11 gebogen in het kontaktpunt 18 met de bijbehorende klemstaaf 15.

In figuur 3B is de bladveer 11 continu gekromd en beschrijft deze een cirkelboog vanaf het vrije einde 19 25 tot het kontaktpunt 18 met de klemstaaf 15. Deze constructie heeft het voordeel dat, wanneer de bladveer over de afstand É>B ds gedeformeerd naar de af dichtingsstand, deze in een plat vlak zal liggen, waardoor de constructie van hoekafdichtingen wordt vergemakkelijkt en de doelmatigheid wordt verbeterd.

30 In figuur 3C wordt getoond dat de bladveer 11 gebogen is op een punt 20 dat zich op een afstand bevindt van het kontaktpunt met de klemstaaf 15.

In het voorgaande is aangenomen dat de veren eenvoudige niet-gelamineerde voorspanningsveren' zijn met de-35 zelfde doorsnedemodules per lengte-eenheid als het bladveer afdichtingselement, maar hetzelfde principe geldt wanneer de voorbelastingsveren extra sterk worden uitgevoerd door extra losse of door middel van weerstandslassen daaraan 8005193 -7- bevestigde lagen. In deze gevallen zullen de spanningsniveaus omgekeerd evenredig zijn met de doorsnedemodules.

Er wordt dus een laagbelaste platte afdichting van het voorbelastingsveertype verschaft die een minimale 5 componentspanning veroorzaakt bij een bepaalde deflectie van de afdichting, of die een maximale deflectie geeft bij een een bepaalde ontwerpspanning.

De afdichting volgens de uitvinding zorgt voor lage spanning in de onderdelen om een betere flexibiliteit 10 te bereiken voor afdichtingssystemen om deze te kunnen monteren op alle soorten isolatiekleppen en dempers voor uitlaatgaskanalen van verbrandingssystemen of voor ander lage drukgas, afvalgas of luchtkanaalsysternen.

8005193

Claims

1. Afdichting voor een gasiolator omvattende een aan een vast gestel of een beweegbaar orgaan van de isolator te bevestigen vrijhangende bladveer en een op de 5 bladveer werkende voorbelastingsveer, met het kenmerk, dat de bladveer (11) gebogen of gekromd is in de niet-gespannen toestand, waardoor de in de voorbelas-tingsveer (12) geïnduceerde spanning in de afdichtingsstand van de ..afdichting, gelijk zal zijn aan die welke in de blad-10 veer wordt geïnduceerd wanneer de voorbelastingsveer en de bladveerafdichting dezelfde doorsnedemodules per lengte-eenheid van de afdichting hebben.

2. Afdichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vrijhangende bladveer gebogen is in 15 het kontaktpunt (18) daarvan met een klemstaaf (15) daarvoor.

3. Afdichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vrijhangende bladveer gebogen is op een op een afstand van het kontaktpunt daarvan met een klem-20 staaf (15) daarvoor liggende plaats (20).

4. Afdichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vrijhangende bladveer continu gekromd is vanaf het vrije einde (19) tot het kontaktpunt (18) daarvan met een klemstaaf (15) daarvoor. 25

5. Afdichting volgens één van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de voorbelastingsveer en de vrijhangende bladveer elk 'aan het vaste gestel of het beweegbare orgaan worden geklemd door respectieve klemstaven (15,16), die elk één geheel vormen met een' respectieve steunstaaf (17). 8005193