NL8202513A - Bedieningsinrichting voor een hoge-drukafsluiter met een kleine doorlaat. - Google Patents

Description

v N/30.966-St/id * ' 5

Bedieningsinrichting voor een hoge-drukafsluiter met een kleine doorlaat.

De uitvinding betreft een bedieningsinrichting voor een hoge-drukafsluiter met een kleine doorlaat, in het bijzonder een doorlaat met een diameter in de orde van maximaal 10 mm, met een huis en een langsverschuif-5 baar daarin geleide, het afsluitelement van de afsluiter dragende klepsteel, die door afdichtingsmiddelen tegen het huis is afgedicht en die door een uit het huis naar buiten gevoerde bedieningsspindel verstelbaar is.

Bij de gebruikelijke uitvoering van zulke 10 hoge-drukaf sluiters, bijvoorbeeld .van de soort als in kern-r centrales wordt toegepast, vormt de als een schroefspindel met handgreep uitgevoerde bedieningsspindel één geheel met de klepsteel. Als gevolg van de kleine doorlaat van de afsluiter hebben ook het afsluitelement en de dit afsluitele-15 ment dragende spindel een corresponderend kleine diameter, waarbij op zulk een lichte spindel voor de bediening daarvan ook geen zwaar handwiel of dergelijke handgreep kan worden aangebracht. Als afdichtingsmiddelen voor de spindel wordt veelal een balg- of membraanafdichting toegepast, 20 waarvan de diameter uit constructieve overwegingen niet kleiner dan circa 25 mm kan zijn en die dus een aanmerkelijk grotere doorsnede heeft dan het afsluitelement. Dit betekent, dat in feite de door de druk van het te besturen medium op de spindel uitgeoefende axiale kracht in de ope-25 ningsrichting van de afsluiter door de balg- of membraan-doorsnede wordt bepaald. Als gevolg hiervan wordt de voor het sluiten -an de afsluiter uit te oefenen bedieningskracht zeer groot, waardoor niet alleen tordering of verbuiging van de relatief lichte spindel kan optreden, maar bovendien 30 de bediening door middel van de relatief kleine handgreep zeer zwaar en moeilijk wordt. De bekende met de hand te bedienen hoge-drukafsluiters met balg- of membraanafdichting hebben voorts doorgaans een zeer kleine slag van de bedieningsspindel tussen de gesloten en de geopende stand. Hier-35 door is het moeilijk om een duidelijke signalering van de stand, die de afsluiter inneemt, aan te brengen.

82 025 1 3 ' s ' . -2-

De uitvinding beoogt een bedieningsinrichting voor een hoge-d'rukafsluiter van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, die de hiervoor besproken bezwaren van de bekende afsluiters van deze soort ondervangt.

5 De·bedieningsinrichting volgens de uitvin ding heeft daartoe het kenmerk, dat in het huis twee co-axi-ale drukringen zijn geplaatst, waarvan de ene vast en de andere axiaal verschuifbaar is en waarvan de tegenover elkaar liggende zijden conische drukvlakken vormen, die een ring-10 vormige, radiaal binnenwaarts wijder wordende ruimte insluiten, waarin een krans van radiaal binnenwaarts in de centrale opening van de ringen uitstekende kogels ligt, waarbij de klepsteel onder veerdruk tegen de verschuifbare drukring steunt en waarbij de axiaal verplaatsbare bedieningsspindel 15 een door de ringenopening stekend langwerpig conisch deel heeft, waartegen de door de veerdruk en de conische drukvlakken radiaal binnenwaarts gedrukte kogels steun vinden.

Aldus wordt bereikt, dat als bij geopende afsluiter de bedieningsspindel binnenwaarts wordt bewogen 20 het conische deel daarvan de daartegen liggende kogels buitenwaarts drukt, die op hun beurt de verschuifbare drukring en daardoor de klepsteel met het afsluitelement naar de sluit-stand drukken. Door de kleine kegelhoek van het langwerpige conische deel is bij deze bewegingsoverbrenging tussen de 25 bedieningsspindel en de klepsteel de slag van de spindel aanmerkelijk groter dan de slag van de klepsteel tussen de open en gesloten stand van het afsluitelement, waardoor de op de spindel uit te oefenen bedieningskracht voor het overwinnen van de de sluiting tegenwerkende mediumdruk dienover-30 eenkomstig aanmerkelijk wordt verkleind. Bij vergelijking met bekende afsluiteruitvoeringen is in de praktijk gebleken, dat bij een bedieningsspindel, die op bekende wijze als een met de hand te bedienen schroefspindel is uitgevoerd, het draaimoment nodig voor het sluiten van de afsluiter bij hoge 35 mediumdrukken aldus met circa 80% kan worden verlaagd. Voorts is het nu desgewenst ook mogelijk om in plaats van een schroef-spindel een axiaal verschuifbare bedieningsspindel toe te passen, die met relatief lage druk pneumatisch of hydraulisch kan worden aangedreven. Tevens wordt het voordeel verkregen, 82025 1 3 t ' -3- dat door de vergrote slag van de bedieningsspindel een duidelijke signalering van de stand van deze spindel mogelijk wordt.

Als bij gesloten afsluiter de bedienings-5 spindel buitenwaarts wordt verplaatst, worden onder werking van de veerdruk de klepsteel met het afsluitelement en de verschuifbare drukring eveneens buitenwaarts verplaatst, waarbij de kogels langs het conische spindeldeel radiaal binnenwaarts worden gedrukt.

10 Bij voorkeur is vervolgens de uitvinding op het vrije uiteinde van de klepsteel een stelring geschroefd, die met zijn ene, buitenwaarts gekeerde kopeinde de verschuifbare drukring ondersteunt en tegen het andere kopvlak waarvan de veerdruk werkt.

15 Evenals bij de bekende hoge-drukafsluiters kan het huis zijn uitgevoerd met een in het afsluiterlichaam vastzetbaar onderste huisdeel, dat de klepsteel en een af-dichtingsorgaan, zoals een membraan- of balgafdichting, voor de klepsteel omsluit, en met een huisdeksel, waardoor de 20 bedieningsspindel naar buiten steekt. Volgens een gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding is daarbij op het onderste huisdeel een komvormig middelste huisdeel vastgezet, dat in zijn bodem een centrale boring voor de doorvoer en geleiding van het vrije einddeel van de klepsteel heeft en dat de stel-25 ring en een tussen deze ring en de bodem van dit middelste huisdeel opgesloten en om de klepsteel liggend ringvormig veerorgaan omsluit, waarbij het op het middelste huisdeel geschroefde huisdeksel een inwendige schouder heeft, waartegen de vaste conische drukring steunt. Het veerorgaan be-30 staat daarbij bij voorkeur uit een aantal schotelveren.

In de tekening is een uitvoeringsvoorbeeld van de bedieningsinrichting voor een hoge-drukafsluiter volgens de uitvinding in langsdoorsnede afgebeeld, waarbij in de linker helft van de figuur de afsluiter in de gesloten 35 stand en in de rechter helft in de open stand is getekend.

De bedieningsinrichting heeft een driedelig huis met een onderste huisdeel 1, een afdichtend op het huisdeel 1 vastgelast middelste huisdeel 2, en een op dit middelste huisdeel geschroefd huisdeksel 3. Het onderste 82025 1 3 ‘ -4- .

huisdeel 1 is met zijn van schroefdraad voorziene einddeel 4 in een schroefboring 5 van een afsluiterLichaam 6 van een verder niet aangeduide hoge-drukafsluiter geschroefd, waarbij in de bodem van de boring 5 via een klepzitting 7 een toe-5 voerkanaal 8 voor een hoge-drukmedium uitmondt. Op het boringdeel tussen het ondereinde van het schroefeinddeel 4 van het huisdeel 1 en de bodem van de boring 5 sluit een in de tekening niet zichtbaar afvoerkanaal voor het medium aan. De doorlaat van de klepzitting 7 heeft een diameter van ca. 5 mm.

10 In het einddeel 4 van het onderste huis deel 1 is een klepsteel 9 axiaal verschuifbaar geleid, die aan zijn ondereinde een met de klepzitting 7 samenwerkend half bolvormig afsluitelement 10 draagt.

In het getekende uitvoeringsvoorbeeld vormt 15 de klepsteel 9 een balgspindel van een in een verwijd bovenstuk van het onderste huisdeel 1 ondergebrachte balgafdich-ting met een balg 11, die met zijn ondereinde aan een verdikt ringdeel 12 van de klepsteel 9 en met zijn boveneinde aan een vanaf de bodem 13 van het middelste huisdeel 2 in 20 het onderste huisdeel 1 omlaag stekend busdeel 14 is vastgelast. Een dergelijke balgafdichting van de klepsteel 9 is op zichzelf bekend. In plaats van zulk een balgafdichting . kan ook een bekende membraanafdichting ofwel in bepaalde gevallen een pakkingafdichting voor de klepsteel 9 worden 25 toegepast. Zoals echter uit de tekening blijkt, werkt bij geopende afsluiter de hoge druk van het medium in het kanaal 8 op de balgafdichting in het huis 1, waarvan het doorsnede-oppervlak aanmerkelijk groter is, dan dat van het afsluitelement 10, en bijvoorbeeld een diameter van ca. 25 mm heeft.

30 Hierdoor moet voor het sluiten van de afsluiter een grote kracht op de klepsteel 9 worden uitgeoefend. De slag van de klepsteel 9 tussen de geopende en gesloten stand is echter relatief klein.

Op het in het middelste huisdeel 2 liggen-35 de boveneinde van de klepsteel 9 is een stelring 15 geschroefd, die met kleine speling in het middelste huisdeel 2 past, waarbij tussen het onderste kopvlak van de stelring 15 en een op de bodem 13 van het middelste huisdeel 2 steunende veerschotel 16 een veerorgaan in de vorm van een stapel ringvormige 8202513 » . t -5- schotelveren 17 is geplaatst, die de klepsteel 9 naar de in de rechter helft van de figuur getekende open stand trachten te drukken, waarin een schouder 18 van de klepsteel 9 tegen het busdeel 14 stuit.

5 Op de schroefbus 15 steunt een in de bo ring van het huisdeel 2 en van het daarop geschroefde deksel 3 axiaal verschuifbare losse drukring 19, die aan de bovenzijde een conisch drukvlak 20 heeft. In het deksel 3 is een schouder 21 gevormd, waartegen een dergelijke drukring 22 10 steunt, die een tegenover het conische drukvlak 20 liggend conisch drukvlak 23 heeft. De drukvlakken 20 en 23 sluiten een radiaal binnenwaarts wijder wordende ringvormige ruimte 24 tussen zich in, waarin een krans van kogels 25 is geplaatst, die zowel in de open als in de gesloten stand van 15 de afsluiter radiaal binnenwaarts in de openingen van de ringen 19 en 22 uitsteken.

Het huisdeksel 3 heeft een schroefboring 26, waarin een als een schroefstang uitgevoerde bedienings-spindel 27 is geschroefd, die aan zijn uit het deksel 3 naar 20 buiten stekende einde van een handgreep 28 is voorzién. De schroefspindel 27 heeft aan zijn binneneinde een langwerpig conisch deel 29, dat in de opening van de ringen 19, 22 naar binnen steekt en dat een conisch steunvlak voor de door de werking van de schotelveren 17 en de conische drukvlakken 25 20 en 23 van de ringen 19 en 22 radiaal binnenwaarts gedruk te kogels 25 vormt.

In de in de rechter helft van de figuur getekende open stand van de afsluiter is de bedieningsspindel 27 buitenwaarts gedraaid tot in een stand, waarin een 30 daaraan gevormde conische schouder 30 tegen een in het huisdeksel 3 gevormde zitting 31 aanligt. Door passende instelling van de stelring 15 op het boveneinde van de klepsteel 9 ligt in deze stand de schouder 18 van de klepsteel 9 door de werking van de schotelveren 17 tegen het ondereinde van 35 het busdeel 14 aangedrukt, terwijl de kogels 25 tegen het smalle uiteinde van het conische spindeldeel 29 aanliggen, op welk conisch deel een kort cilindrisch einddeel 32 aansluit. Als de afsluiter moet worden gesloten, wordt door middel van de handgreep 28 de bedieningsspindel 27 binnen- 82 025 1 3 1» ^ -6- waarts gedraaid, waarbij het conische spindeldeel 29 de kogels 25 geleidelijk radiaal buitenwaarts en daardoor de verschuifbare drukring 19 samen met de schroefbus 15 en de daaraan vast zittende klepsteel 9 axiaal omlaag drukt tot 5 het afsluitelement 10 tegen de klepzitting 7 aanligt. In de in de linker helft van de figuur getekende sluitstand steunen de kogels 25 tegen het conische spindeldeel 29 op kleine afstand onder het boveneinde daarvan, terwijl het ondereinde van dit conische deel en het cilindrische einddeel 32 daar-10 van in een in het boveneinde van de klepsteel 9 gevormde holte 33 naar binnensteken. Zoals uit de tekening blijkt is als gevolg van de kleine kegelhoek van het langwerpige conische spindeldeel 29 de axiale slag van de bedieningsspindel 27 aanmerkelijk groter dan de slag van de klepsteel 9 tussen de 15 open en de gesloten stand van het afsluitelement 10, waardoor het voor de sluitbeweging op de bedieningsspindel 27 uit te oefenen draaimoment voor het overwinnen van de de sluiting tegenwerkende hoge mediumdruk in het kanaal 8 dienovereenkomstig kleiner is.

20 Voor het openen van de afsluiter wordt de bedieningsspindel 27 met het conische deel 29 daarvan door middel van de handgreep' 28 omhoog gedraaid, waardoor de scho-telveren 17 via de conische drukvlakken 20 en 23 van de verschuifbare drukring 19 en de vaste drukring 22 de kogels 25 25 weer radiaal binnenwaarts kunnen drukken en de stelring 15 samen met de klepsteel 9 weer omhoog beweegt voor het lichten van het afsluitelement 10 van de zitting 7, waardoor het medium weer door de afsluiter kan stromen.

82 0 2 5 1 3

Claims (5)

1. Bedieningsinrichting voor een hoge-drukafsluiter met een kleine doorlaat, in het bijzonder een doorlaat met een diameter in de orde van maximaal 10 mm, met een huis èn een langsverschuifbaar daarin geleide, het af-5 sluitelement van de afsluiter dragende klepsteel, die door afdichtingsmiddelen tegen het huis is afgedicht en die door een uit het huis naar buiten gevoerde bedieningsspindel verstelbaar is,met het kenmerk, dat in het huis (1,2,3) twee co-axiale drukringen (19,22) zijn geplaatst, 10 waarvan de ene (22) vast en de andere (19) axiaal verschuifbaar is en waarvan de tegenover elkaar liggende zijden conische drukvlakken (20 resp. 23) vormen, die een ringvormige, radiaal binnenwaarts wijder wordende ruimte (24) insluiten, waarin een krans van radiaal binnenwaarts in de centrale 15 opening van de ringen uitstekende kogels (25) ligt, waarbij de klepsteel (19) onder veerdruk (17) tegen de verschuifbare drukring (19) steunt en waarbij de axiaal verplaatsbare bedieningsspindel (27) een door de ringopening stekend langwerpig conisch deel (29) heeft, waartegen de door de veer-20 druk en de conische drukvlakken radiaal binnenwaarts gedrukte kogels steun vinden.

2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat op het vrije uiteinde van de klepsteel (9) een stelring (15) is geschroefd, die met zijn ene, 25 buitenwaarts gekeerde kopeinde de verschuifbare drukring (19) ondersteunt en tegen het andere kopvlak waarvan de veerdruk (17) werkt.

3. Inrichting volgens conclusie 2, waarbij het huis is uitgevoerd met een in het afsluiterlichaam vast- 30 zetbaar onderste huisdeel, dat de klepsteel en een afdich-tingsorgaan, zoals een membraan- of balgafdichting, voor de klepsteel omsluit en met een huisdeksel, waardoor de bedieningsspindel naar buiten steekt, met het kenmerk, dat op het onderste huisdeel (1) een komvormig middelste 35 huisdeel (2) afdichtend is vastgezet, dat in zijn bodem (13) een centrale boring voor de doorvoer en geleiding van het vrije einddeel van de klepsteel (9) heeft en dat de stelring 3202513 -8- a ' ί· (15) en een tussen deze ring en de bodem van dit middelste huisdeel opgesloten, om de klepsteel liggend ringvormig veer-* orgaan (17) omsluit, waarbij het op het middelste huisdeel (2) geschroefde huisdeksel (3) een inwendige schouder (21) 5 heeft, waartegen de vaste conische drukring (22) steunt.

4. Inrichting volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat het veerorgaan bestaat uit een aantal schotelveren (17).

5. Inrichting volgens één der voorafgaande 10 conclusies, met het kenmerk, dat de bedienings- spindel (27) axiaal verschuifbaar is en pneumatisch of hydraulisch wordt aangedreven. 8202513