NL8105558A - Klep met gesmeerde plug. - Google Patents

Description

* r * N/30.556-tM/f.

t

Klep met gesmeerde plug.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een klep met gesmeerde plug, die kan worden gebruikt in fluïdumleidingen onder hoge druk om de stroming daardoorheen te regelen.

5 De bekende klep, die vaak wordt aanbevolen voor verhitters en andere behandelingseenheden, verzamelsystemen, recycling- en benzinefabrieken, blow out preventers en andere toepassingen, waarin de stroming van een werk-fluïdum onder hoge druk in het gebied van 200 tot 400 bar 10 wordt geregeld, is een klep met gesmeerde plug. Een voorbeeld van een dergelijke bekende klep is afgebeeld in het Amerikaanse octrooischrift 2.269.887, dat hierin als verwijzing wordt opgenomen. Bekende kleppen van het type, dat wordt toegepast in systemen waarin aanzienlijke drukken worden be-15 stuurd, maken gebruik van pluggen, die tegen de stroomafwaartse afdichting in het kleplichaam worden geperst tengevolge waarvan de plug vrijwel niet meer kan worden geopend zonder het inspuiten van een smeermiddel of afdichtingsmiddel.

Een poging om dit probleem te overwinnen 20 in de bekende stand van de techniek, is afgebeeld in het

Amerikaanse octrooischrift 2.269.887. Deze bekende klep maakt gebruik van op elkaar passende smeer- en afdichtingsgroeven, die zowel in het buitenomtreksvlak van de plug als het bin-nenomtreksvlak van het kleplichaam zijn gefabriceerd. Op de-25 ze manier omcirkelen overlappende communicerende groeven de stroomafwaartse poort geheel in de open stand, waardoor de toegang voor smering wordt verkregen en het koppel, dat nodig is om de klep te sluiten, wordt verminderd.

Deze bekende kleppen vereisen echter een 30 correcte uitlijning van een groef op het buitenomtreksvlak van de plug en een op het binnenomtreksvlak van het kleplichaam gevormde groef en continue stroming van smeermiddel uit de eerste groef naar de tweede groef om de gewenste complete smering te verzekeren. Tengevolge van de drukken, die 35 het smeermiddel door deze groeven persen en de moeilijkheid van het uitlijnen van de groeven is er een aanzienlijke drukval, die leidt tot een onvolledige smering. Bovendien heeft het onder hoge druk staande fluïdum, dat om de plug stroomt, 8105558 ΐ i -2- de neiging om het smeermiddel uit deze groeven te spoelen en daarmede het doel van het smeersysteem bij de bekende klep teniet te doen.

Een verder probleem bij de bekende klep-5 pen van het type, dat is geïllustreerd in het Amerikaanse octrooischrift 2.269.887 is, dat een reservoir is opgenomen in het kleplichaam om smeermiddel toe te voeren aan de groeven. Het reservoir bevat een plunjer, die is geplaatst onder de stroomafwaartse leidingdruk om te werken tegen het smeer-10 middel en dit te persen in de groef; op de lange duur werkt echter de zwaartekracht op de plunjer in op zodanige wijze, dat holten zich vormen tussen de plunjer en het smeermiddel in het reservoir, hetgeen aanleiding geeft tot onvoldoende smering zelfs als de klep gesloten is. Derhalve moet voor 15 het openen of sluiten van de bekende klep onder druk.staand smeermiddel worden geperst in het reservoir om de druk te verhogen tot het gewenste niveau en een smering te verkrij-gen.

Een doel van de onderhavige uitvinding 20 is het verschaffen van een verbeterde klep met smering voor toepassing in pijpleidingen onder hoge druk en dergelijke.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een verbeterde, klep met een , gespleten plug voor toepassing in een klep voor het regelen 25 van de stroming van onder hoge druk staand fluïdum, waarbij de plug is gespleten langs een schuin vlak om een betere smering rondom de plugklep te verkrijgen.

Een verder doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een verbeterde klep voor onder 30 hoge druk staande leidingen met toepassing van een gespleten plug, waarbij voor de smering alleen groeven op de gespleten plug moeten worden gevormd.

Weer een verder doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een verbeterde klep, die 35 wordt toegepast in onder hoge druk staande leidingen en die is voorzien van een gesmeerde, gespleten plug, die wordt gesmeerd door een systeem, dat niet nadelig wordt beïnvloed door de zwaartekracht.

De onderhavige uitvinding is gericht op 40 een yerbeterde klep met smering, die wordt toegepast in onder 8105558 * * -3- hoge druk staande fluïdumleidingen,’ zoals verhitters of andere behandelingseenheden/ verzamelsystemen en recycling-en benzinefabrieken. Deze kleppen worden typisch toegepast in fluïdumleidingen met een werkdruk in het gebied van 200-5 400 bar. De klep volgens de uitvinding is voorzien van een klephuis met een eerste en tweede poort/ waarop een onder hoge druk staande fluïdumleiding kan worden aangesloten.

Een kamer is gevormd in het klephuis en een kleporgaan met een cilindrische gespleten kern is roteerbaar gemonteerd in 10 de kamer. Een klepsteel is roteerbaar gemonteerd in het kleplichaam en verbonden met het cilindrische kleporgaan om de draaiing daarvan mogelijk te maken.

Het kleporgaan met een cilindrische gespleten kern omvat een cilindrische doorgang met een eerste 15 en tweede inlaat aan tegenovergestelde einden ervan. Het kernkleporgaan omvat een eerste en tweede kernhelft/ die zijn gevormd langs een schuin vlak, dat gaat door de cilindrische doorgang. Op deze manier omvat de eerste klepkern-helft het grootste deel van de eerste inlaat en het kleinste 20 deel van de tweede inlaat en omvat de tweede klepkernhelft het grootste deel van de tweede inlaat en het kleinste deel van de eerste inlaat. Op deze manier kunnen groeven worden gefabriceerd op het buitenomtreksvlak van elk van de twee kernhelften rondom het grootste deel van de eerste inlaat 25 op de eerste kernhelft en het grootste deel van de tweede inlaat op de tweede kernhelft. De groeven zijn op elke klepkernhelft gelijk en staan elk in verbinding met een poort/ die zich uitstrekt in elke kernhelft vanaf een smeer-middelreservoir. Een plunjer is gemonteerd in elk reservoir 30 en is van boven bloot gesteld aan de leidingdruk en van onderen aan het smeermiddel, zodat de leidingdruk en de zwaartekracht werkzaam zijn om de plunjer te bewegen om het smeermiddel in de groeven te persen om de gewenste smering te verkrijgen.

35 De bovengenoemde en andere doelen en voor delen en nieuwe kenmerken van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende gedetailleerde beschrijving van een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de uitvinding, die is geïllustreerd in de bijgaande tekeningen, 40. waarin: 8105558 -4- fig. 1 is een perspectivisch aanzicht van het gespleten kernkleporgaan, dat is uitgevoerd in overeenstemming met de beginselen van de onderhavige uitvinding; fig. 2 is een soortgelijke afbeelding als 5 fig. l en illustreert de samenstellende klepkernhelften van het gespleten kernkleporgaan, dat is geïllustreerd in fig. 1; fig. 3 is een vertikale dwarsdoorsnede van de in overeenstemming met de beginselen van de onderhavige uitvinding uitgevoerde klep in de open stand; en 10 fig. 4 is een soortgelijke afbeelding als fig. 3 van de klep in de gesloten stand.

Met verwijzing naar fig. 3 en 4 is een klep met smering en met een gespleten plug in het algemeen aangegeven door het verwijzingscijfer 10. De klep 10 kan worden 15 gebruikt in een onder hoge druk staande leiding met een werkdruk in het gebied van 200 - 400 bar om de stroming daardoorheen te regelen- Tengevolge van de hoge drukken in de pijpleiding, waarop de klep 10 is aangesloten, wordt de klep onderworpen aan aanzienlijke stroomafwaartse drukken/ die 20 aanleiding geven tot een moeilijke werking. Om dit probleem te overwinnen heeft de klep 10 een smeersysteem, dat de bediening van de klep onder omstandigheden met hoge druk vergemakkelijkt.

De klep 10 omvat een klephuis-lichaam 12 25 met een eerste 14 en een tweede 16 van schroefdraad voorziene opening of poort, waarop met schroefdraad een fluïdum pijpleiding kan worden aangesloten, waarbij de klep 10 dient om de stroming daardoorheen te regelen. De klep 10 heeft ook een opening 18, die de toegang verschaft tot een inwendige kamer, 30 die in het algemeen is aangegeven door het verwijzingscijfer 20 en is gevormd in het kleplichaara 12. De opening 18 is afgesloten of afgedekt door een schroefdeksel 22, dat is voorzien van een afdichting of O-ring 24 om lekkage te verhinderen.

Het lichaam 12 heeft verder een opening 26, 35 die tegenover de opening 18 ligt en in verbinding staat met de kamer 20 en het mogelijk maakt een steel, die in het algemeen is aangegeven met het verwijzingscijfer 28 te plaatsen.

De steel 28 heeft een langwerpig deel of hendel 30, die uit de opening 26 steekt en waarop een gereedschap of wiel kan 4Q aangrijpen om de steel 28 ten opzichte van het lichaam 12 te 8105558 , ί -5- draaien. De steel 28 heeft tegenover het deel 30 een gevorkt eind 32 met aangrijpdelen 34 en 36, die op een afstand van elkaar liggen, die ongeveer gelijk is aan de diameter van het langwerpige deel 30. Om de steel 28 in de opening 26 te kun-5 nen draaien is een leger 38 voor de steel geplaatst om het deel 30 in de opening 26 en is een O-ring of steelafdichting 40 aangebracht in een groef 42, die is gevormd in de steel 28 om de stroming daaromheen tijdens het draaien te verhinderen. Om ook de draaiing van de steel 28 te vergemakkelijken 10 is een steeldrukleger 44 aangebracht tussen de bovenvlakken van de aangrijpdelen 34, 36 en het huis 12. De steel 28 wordt in zijn stand gehouden met de verschillende beschreven onderdelen door een aanslagkraag 46 en een aanslagkraagsnapring 48, die ligt boven de opening 26 en het huis van het lichaam 15 12. Het beschreven samenstel verschaft een stevig vastgehou den steel 28, die kan worden gedraaid in het lichaam 12 zonder lekkage daaromheen.

De aangrijpdelen 34 en 36 van de steel 28 zijn bedoeld om aan te grijpen op een cilindrisch gesple-20 ten plugkleporgaan, dat in het algemeen is aangegeven door het verwijzingscijfer 50. De functie van het cilindrische gespleten plugkemkleporgaan 50 is de fluïdumstroming door de klep 10 door êën van de poorten 14 en 16 door de kamer 20 heen naar de andere van de poorten 14 en 16 te regelen.

25 Zoals het best is afgebeeld in fig. 1 en 2, omvat het cilindrische gespleten plugkernelement 50 een cilindrische boring 52 daardoorheen. In de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm, die is geïllustreerd strekt de cilindrische boring 52 zich uit langs een diameter van het gespleten plugklepelement 30 50. In overeenstemming met een belangrijk kenmerk van de onderhavige uitvinding is het gespleten plugklepelement 50 door midden gedeeld langs een vlak, dat schuin gaat door het klepelement 50 en de cilindrische boring of doorgang 52. Bijvoorbeeld kan het schuine vlak een hoek van 45° maken 35 met de diameter van het klepelement 50, waarlangs de cilindrische doorgang of boring 52 ligt. Door het gespleten plugklepelement 50 op deze manier in tweeën te delen, worden twee klepkemhelften 54 en 56 gevormd.

Zoals het best geïllustreerd is in fig.

40 2 omvat de kernhelft 54 het grootste deel van een eerste in- 8105558 -6- laat 58 naar de doorgang 52 en het kleinste deel van de cilindrische doorgang 52. Omgekeerd omvat de kernhelft 56 het kleinste deel van de inlaat 58 en het grootste deel van de tweede inlaat 60. Door deze constructie zoals hierna beschre-5 ven zal worden/ kunnen in de kernhelften 54 en 56 alleen smeergroeven worden gefabriceerd/ die althans nagenoeg de omtrek van de inlaten 58 en 60 omringen en dus de gewenste hoeveelheid smering toelaten rondom de gehele omtrek van de inlaten 58 en 60 zonder dat doorgangen moeten worden gefabri-10 ceerd in het binnenomtreksvlak van het kleplichaam 12 zoals typisch is voor de bekende stand van de techniek.

De kernhelften 54 en 56 omvatten elk een in één geheel daarmee.gevormde lip 62 resp. 64. De lippen 62 en 64 worden aangegrepen door de aangrijpdelen 34 en 36 (fig. 15 3 en 4) en vormen een mechanische verbinding met de steel 28/ waardoor een draaiing van de steel 28 een draaiing mededeelt aan het klepelement 50. Om een afdichting van het buitenom-treksvlak van het klepelement 50 met het binnenomtreksvlak van het huis 20 te verzekeren, zijn veren 66 en 68 in gelijke 20 in de kernhelften 54 en 56 gevormde openingen 70 en 72 gemonteerd om de kernhelften 54 en 56 uit elkaar in aanraking met het binnenomtreksvlak van de kamer 20 te drukken, waardoor een afdichting wordt verzekerd, zelfs als de leiding-druk laag is in het systeem waarop de klep 10 is aangesloten. 25 Zoals eerder is beschreven, kan de draaiing van het klepelement 50 moeilijk zijn tengevolge van de hoge drukken van het werkfluïdum, dat gaat door de klep 10. Derhalve is een smeersysteem gewenst om het klepelement 50 door middel van de steel 28 te kunnen draaien.De kernhelften 54 en 30 56 omvatten gelijke in het algemeen door het verwijzings- cijfer 74 aangegeven groeven op de buitenomtreksvlakken ervan. Elke groef 74 heeft een althans nagenoeg continu of cirkelvormig deel 76, dat is gevormd in het gebied van de kernhelften 54 en 56 op geringe afstand van de inlaten 58 en 60 van 35 de cilindrische doorgang 52. Verder omvatten de groeven 74 armdelen 78 en 80, die zich vanaf de continue of cirkelvormige groef 76 buitenwaarts uitstrekken en althans nagenoeg de boven- en onderrand van de inlaten 58 en 60 omringen.

Zoals het best te zien is in fig. 2 en 40 speciaal de kernhelft 54 betreft, is het grootste deel van de 8105558 -7- inlaat 58 omringd door de armdelen 78 en 80 en een deel van het cirkelvormige deel 75 van de groef 74. Zoals ook in fig.

2 te zien is met betrekking tot de kernhelft 56, grenst het kleinste deel van de inlaat 58 aan de continue groep 76.

5 Althans nagenoeg de gehele omtrek van de inlaten 58 en 60 is dus althans nagenoeg omringd door delen van de groeven 74 en een bijpassende groef in het kleplichaam 12 is niet vereist.

Smeermiddel wordt toegevoerd aan de groeven 10 74 uit een uitwendige bron, zoals een smeerpistool, dat kan worden verbonden met een fitting (niet afgeheeld), die is gevormd op het huis 12. De fitting staat in fluïdumverbin-ding met doorgangen 82 en 84, die zijn gevormd in het kleplichaam 12 (fig. 3 en 4). De doorgangen 82 en 84 staan in 15 fluïdumverbinding door doorgangen 86 resp. 88 met smeermid-delreservoirs 90 resp. 92, die zijn gevormd in de kernhelf-ten 54 en 56. De reservoirs 90 en 92 staan in fluïdumverbinding aan een ondereind ervan met de groeven 74 door gelijke openingen 94, die zijn geïllustreerd in fig. 2 op de 2Q kern 54. Een soortgelijke opening is eveneens opgenomen in de groef 74 in de kernhelft 56. De reservoirs 90 en 92 staan dus in fluïdumverbinding met de werkdruk,die gaat door de cilindrische kern 52 via communicerende doorgangen 96 en 98. De reservoirs 90 en 92 omvatten ook plunjers 100 en 102, die 25 zijn gemonteerd in reservoirs 90 en 92 op een punt onder de openingen 96 en 98 en boven de openingen 94. Om de groeven 74 te smeren, wordt smeermiddel dus in de doorgangen 82 en 84 gevoerd en als het klepelement 50 in zijn open stand staat, zijn de doorgangen 82 en 84 en de doorgangen 86 en 88 3Q uitgelijnd met de openingen 94. Smeermiddel wordt dan geperst in de groef 74 en door de openingen 94 in de reservoirs 90 en 92 onder de zuigerplunjers 100 en 102.

In de gesloten stand van de klep 10 zijn de doorgangen 82 en 84 uitgelijnd met de groeven 74 op punten, 35 die op een afstand liggen van de openingen 94. Smeermiddel wordt dus direct geperst in de groef 74 en na passage langs de groeven 74 naar de openingen 94 passeert het smeermiddel in de reservoirs 90 en 92.

Smeermiddel wordt geperst uit de reservoirs 40 90. en 92 onder de invloed van de plunjers 100 en 102 als 8105558 -8- smeermiddel in de groef 74 wordt weggespoeld of wegstroomt. Plunjers 100 en 102 worden omlaag geperst in de reservoirs 90 en 92 onder de invloed van de stroomdruk, die passeert door de openingen 96 en 98 en onder de invloed van de zwaartekracht.

5 Tengevolge van de ligging en toepassing van de plunjers 100 en 102 als een smeermiddelgereedschap of -pistool niet is bevestigd op de klep 10 om smeermiddel onder druk in de groeven 74 te persen, zal de zwaartekracht werken opdêsplunjers 100 en 102 om scheiding van de plunjers 100 en 102 van het 10 smeermiddel te verhinderen, die zou kunnen leiden tot holten, die verlies van smeermiddel in de groeven 74 zouden toelaten en dus het nut van het smeermiddel zouden verminderen en zouden leiden tot moeilijkheden bij het draaien van de klep 50. Tengevolge van de plaats van de groeven 74 op de kern-15 helften 54 en 56 hoeven de groeven op de. kernhelften 54 en 55 ook niet op het binnenomtreksvlak van de kamer 20 gevormde groeven te overlappen of daarmede in lijn te liggen, zoals nodig is in de bekende stand van de techniek.. Op deze manier is er geen aanzienlijk drukverlies over uitgelijnde groeven 20 en wordt aldus het gewenste drukniveau van smeermiddel binnen de groef 74 en op punten, die althans nagenoeg de gehele omtrek van de inlaten of openingen 58 en 60 omringen, verzekert. Derhalve is het wegspoel'effect van de bekende. kleppen vermeden en voorafgaand aan het openen of sluiten van de 25 kleppen is het inspuiten van smeermiddel onder hoge druk in de poorten 82 en 84 niet vereist.

8105558

Claims (12)

1. Gesmeerde klep met een huis, dat een kamer in verbinding met fluïdumpoorten daardoorheen vormt, en een draaibaar daarin gemonteerde steel, gekenmerkt door een in de kamer gemonteerd gespleten cilindrisch klep-5 orgaan, dat is voorzien van een cilindrische doorgang daardoorheen met een eerste en tweede inlaat aan tegenovergestelde einden ervan, en dat een eerste en tweede kernhelft omvat, die zijn gevormd langs een schuin vlak door de cilindrische doorgang.

2. Klep volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat een eerste continue groef is gevormd in het buitenomtrekvlak van de eerste kernhelft en de eerste kernhelft het grootste deel van de eerste doorganginlaat en het kleinste deel van de tweede doorganginlaat omvat, waarbij 15 de eerste continue groef is voorzien van armdelen, die tenminste gedeeltelijk het door de eerste kernhelft omringde grootste deel van de eerste doorganginlaat omringen.

3. Klep volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de eerste continue groef verder is voor- 20 zien van een continu deel, dat in de rest van de buitenomtrek van de eerste kernhelft is gevormd.

4. Klep volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat een eerste en tweede reservoir is gevormd in elk van de beide kemhelften en een plunjer verschuifbaar 25 is gemonteerd in elk reservoir, waarbij elk reservoir is voorzien van middelen om smeermiddel toe te voeren aan het reservoir onder de plunjer.

5. Klep volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de cilindrische doorgang zich uitstrekt 30 langs een diameter van het kleporgaan en het schuine vlak een hoek van 45° met deze diameter maakt.

6. Klep volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elke klepkemhelft is voorzien van een op het buitenoppervlak daarvan gevormde 35 continue groef met uitstekende armdelen, waarbij de continue groef en de armdelen althans nagenoeg de eerste en tweede inlaat van de cilindrische doorgang omringen.

7. Klep volgens conclusie 6, m e t het 8 1 0 5' 5 5 8 -10- kenmerk, dat in elke kernhelft een reservoir is gevormd met middelen om het reservoir met de continu groef te verbinden.

8. Klep volgens conclusie 7, m e t het 5. e n m e rk, dat in elk reservoir een plunjer is aangebracht met eerste middelen om druk boven elke plunjer toe te voeren en tweede middelen om smeermiddel onder elke plunjer toe te voeren.

9. Kleporgaan voor een klep volgens één der 10 voorgaande conclusies, gekenmerkt door een 2ich daardoorheen uitstrekkende cilindrische doorgang of boring met een eerste en tweede inlaat of poort, waarbij het klep-element is gespleten langs een vlak, dat schuin op de boring staat en een eerste en tweede kerndeel vormt, waarbij gelijke 15 continue eerste en tweede groeven zijn gevormd in de buiten-omtreksvlakken van het eerste resp. tweede kerndeel en waarbij de eerste en tweede groeven de eerste en tweede poort aLthans nagenoeg omringen.

10. Kleporgaan volgens conclusie 9, me t 20 h e t kenmerk, dat een eerste en tweede reservoir zijn gevormd in het eerste resp. tweede kerndeel en in elk reservoir een plunjer verschuifbaar is gemonteerd.

11. Kleporgaan volgens conclusie 10, me t het kenmerk, dat een eerste middel boven de plunjers 25 is aangebracht om het eerste en tweede reservoir in verbinding met de leidi.ngdruk in de klep te stellen en een tweede middel onder de plunjer is aangebracht om het eerste en tweede reservoir in verbinding met de eerste resp. tweede groef te stellen. 30

12, Kleporgaan volgens conclusie 10, me t O het kenmerk, dat het schuine vlak een hoek van 45 maakt met de langsas van de cilindrische boring. 8105558