NL8220326A

NL8220326A - High pressure ball valve - has seat rings spring-biased toward closure ball to limit compressive stresses exerted on plastics ring by fluid

Info

Publication number: NL8220326A
Application number: NL8220326A
Authority: NL
Original assignee: Whitey Co
Priority date: 1981-08-28
Filing date: 1982-08-27
Publication date: 1983-06-01
Also published as: SE8302344D0; SE8302344L; DE3249014T1

Abstract

The ball closure (40) is trunnion mounted (42,44) to carry the total force of the shut-off pressure. The seat rings are placed in carriers (c), urged toward the ball by multiple disc springs, so that the seat rings are constantly in contact with the ball surface. The seat ring engaging surfaces are shaped so that their outer edges contact the ball first. The valve components limit the effective area on which fluid pressure can act to press the seat rings and ball into contact. This controls the compressive stresses which may be exerted on the plastics seat ring material.

Description

'< -1 * 8 2 2 Ο 5 2 § «. < * *'<-1 * 8 2 2 Ο 5 2 § «. <* *

Hogedrukkogelafslu.it er.High pressure ball valve.

De uitvinding betreft een kogelafsluiter geconstrueerd yoor hogedrukafsluiting "bij fluidumdrukken, die de uiterste drukspanning^benaderen van kunststofzittingringen die worden toegepast. Het kogelvormige orgaan is gemonteerd op 5 as tappen, om de totale kracht van de afsluitdruk te dragen en de zittingringen zijn geplaatst in zittingringdragers, Elke' zittingring is voorzien van een bolvormig, op de kogel aan-grijpend oppervlak, waarvan de straal iets kleiner is dan de straal van de kogel. Elke drager wordt voortdurend in de rich-10 ting van de kogel geduwd door meerdere schijfveren, opdat de | aangrijpingsoppervlakken Van de zittingring zich in voortdurend afdichtend contact met het kogeloppervlak hevinden. De aangrijpingsoppervlakken van de zittingring zijn zodanig ge-vormd, dat tenminste de delen daarvan gelegen nabij de buiten-15 diameters het eerst afdichtend op de kogel zullen aangrijpen. ;The invention relates to a ball valve constructed of high pressure seal "at fluid pressures approaching the extreme compressive stress of plastic seat rings used. The ball-shaped member is mounted on 5 shaft studs to support the total force of the seal pressure and the seat rings are placed in seat ring carriers Each seat ring is provided with a spherical ball-engaging surface, the radius of which is slightly less than the radius of the ball, Each support is continuously pushed in the direction of the ball by several disc springs, so that the engagement surfaces of the seat ring are in continuous sealing contact with the ball surface The engagement surfaces of the seat ring are formed such that at least the portions thereof located near the outer diameters will first engage the ball in a sealing manner.

De onderdelen van de afsluiter zijn zodanig gevormd en gedimenj- i j sioneerd, dat het werkzame oppervlak, waarop de fluidumdruk kan werken bij het aandrukken van de zittingringen op de kogel1, wordt beperkt, om zodoende de drukspanningen te controleren, 20 die op het kunststof^,ittingringmateriaal kunnen worden uitge- | oefend. Dus de fluidumdruk duwt de zittingringen in de richting van de kogel, om de afdichtende aangrijping op de kogel te ver-sterken, onafhankelijk van de plaats van elke zittingring stroomopwaarts of stroomafwaarts van de kogel ten opzichte 25 van de bron van fluidumdruk en ook met de afsluiter in de open' stand. De onderhavige uitvinding kan met voordeel worden toegepast in een grote verscheidenheid van afsluiterhuizen, om meerdere afsluitingen van fluidum tot stand te brengen.The parts of the valve are shaped and dimensioned such that the active surface, on which the fluid pressure can act when the seat rings are pressed onto the ball 1, is limited in order to check the compressive stresses on the plastic. , itting ring material can be used practice. Thus, the fluid pressure pushes the seat rings toward the ball to enhance the sealing engagement with the ball regardless of the location of each seat ring upstream or downstream of the ball relative to the source of fluid pressure and also with the valve in the open position. The present invention can be advantageously used in a wide variety of valve bodies to create multiple fluid closures.

De uitvinding heeft betrekking op afsluiters 30 en meer in het bijzonder op kogelafsluiters.The invention relates to valves 30 and more in particular to ball valves.

De uitvinding kan in het bijzonder worden toegepast op een nieuwe hogedrukkogelafsluiter en zal aan de hand daarvan worden beschreven. Voor een deskundige zal het 8220326 ‘ κ ' 2 echter duidelijk zijn, dat de uitvinding op ruimere schaal kan worden toegepast en kan worden aangepast voor gebruik in andere soorten en constructies van afsluiters.The invention can in particular be applied to a new high-pressure ball valve and will be described on the basis thereof. However, it will be apparent to one skilled in the art that the invention may be more widely practiced and adapted for use in other valve types and structures.

Bij constructies van kogelafsluiters, die 5 in de handel verkrijgbaar zijn, worden typisch ringvormige zit- tingen of zittingringen toegepast, die van kunststof zijn ver-vaardigd. Bij grote kogelafsluiters of bij kogelafsluiters, die in het bijzonder zijn geconstrueerd voor gebruik bij hoge drukken (boven ongeveer 175 kg per cm ), is het kogelvormige 10 orgaan gewoonlijk ondersteund door astappen, waarbij deze klep- zittingen of zittingringen kunnen zweven en door druk worden geaktiveerd, om op de kogel af te dichten. Echter bij dergelijke hogedrukkogelafsluiters met grote afmetingen, moeten enige maatregelen worden genomen, om de hoogte van de fluidumdruk, 15 die op de zittingen werkt, te beperken, om het uitoefenen van destructief hoge drukspanningen daarop te verhinderen.Ball valve constructions that are commercially available typically employ annular seats or seat rings made of plastic. With large ball valves or ball valves, which are especially constructed for use at high pressures (above about 175 kg per cm), the ball-shaped member is usually supported by journal stubs, whereby these valve seats or seat rings can float and become pressurized activated, to seal on the ball. However, with such large-sized high-pressure ball valves, some measures must be taken to limit the height of the fluid pressure acting on the seats to prevent the application of destructively high compressive stresses thereon.

Daarom en om zodanig grote drukspanningen tejvermijden, die de zittingen of zittingringen ernstig kunnen beschadigen of vernielen, is het noodzakelijk geworden door j 20 druk geregelde zittingen toe te passen in combinatie met een j door lagers of astappen ondersteunde kogel. Ofschoon sommige afsluiterconstructies van dit type bekend zijn, hebben de spe-: cifieke constructies en details van de werking daarvan niet op bevredigende wijze voldaan aan de behoeften van de Industrie. 25 In het bijzonder hebben sommige eerdere ontwerpen zeer inge- wikkelde en/of omslachtige constructies met zich meegebracht, die moeilijkheden bij de produktie veroorzaken en de kosten van de afsluiter verhogen. Andere eerdere ontwerpen van dit type zijn voor bijzondere of beperkte toepassingen en zijn niet 30 aangepast voor algemene toepassingen voor de afsluiting van i ! een hogedrukfluidum. Nog andere bekende hogedrukafsluiters j hadden constructies, die na een betrekkelijk korte gebruiks-duur niet meer op de juiste wijze werkten en waarbij destruc-tieve krachten op de klepzittingen konden worden uitgeoefend.Therefore, and in order to avoid such great compressive stresses that can seriously damage or destroy the seats or seat rings, it has become necessary to use pressure-controlled seats in combination with a ball supported by bearings or journal bearings. Although some valve structures of this type are known, the specific structures and details of their operation have not satisfactorily met the needs of the Industry. In particular, some previous designs have involved highly elaborate and / or cumbersome structures, which cause production difficulties and increase the cost of the valve. Other previous designs of this type are for special or limited applications and are not adapted for general applications for closing i! a high pressure fluid. Still other known high-pressure valves j had structures that no longer functioned properly after a relatively short period of use and where destructive forces could be exerted on the valve seats.

35 Daarom was het gewenst, een hogedrukkogel- 8220320 “ ' 3 afsluiter te ontwikkelen, waarmee de bovenbeschreven proble- men konden worden opgelost. Bij een dergelijk ontwerp zou bij voorkeur een op astappen gemonteerde kogel met kunststofzittingen moeten worden toegepast, die kan worden aangepast voor gebruik 5 bij een groot aantal toepassingen en die doelmatig verkt over een groot aantal afsluitercyclussen. De onderhavige uitvinding beoogt een nieuwe en verbeterde hogedrukkogelafsluiter, die aan alle bovenbeschreven en andere behoeften voldoet.Therefore, it was desirable to develop a high pressure ball valve 8220320 "3 which could solve the above problems. Such a design should preferably employ a journal-mounted ball bearing with plastic seats, which can be adapted for use in a wide variety of applications and efficiently over a variety of valve cycles. The present invention contemplates a new and improved high pressure ball valve that meets all of the above and other needs.

De onderhavige uitvinding is gericht op een 10 hogedrukkogelafsluiter, waarbij een op astappen gemonteerd kogelorgaan is toegepast, om de totale kracht van de afsluit- druk van het stelsel te dragen. Kunststof£;ittingringen, die door zittingringdragers zijn ondersteund, worden door verende voorspanmiddelen voortdurend in afdichtend contact met het 15 kogelvormige orgaan geduwd. De onderdelen van de afsluiter en de onderlinge verhoudingen zijn in het bijzonder ontworpen, om het werkzame oppervlak, waarop de fluidumdruk kan werken, te * beperken, tenemde de drukspanmngen, die op de kunststofzit- : * * tmgringen worden uitgeoefend, te beheersen. i 20 Volgens de uitvinding omvat de afsluiter |The present invention is directed to a high pressure ball valve employing a journal mounted ball journal to carry the total force of the system shutoff pressure. Plastic sealing rings supported by seat ring carriers are continuously pushed into sealing contact with the ball-shaped member by resilient biasing means. The valve parts and their interrelationships are especially designed to limit the active surface on which the fluid pressure can act, in order to control the pressure stresses exerted on the plastic seat rings. According to the invention the valve comprises |

; I; I

meer in het bijzonder een huis met een cilindrisch eerste ί stroomkanaal en een cilindrisch centraal kanaal, dat met het ! eerste kanaal is verbonden in een richting in hoofdzaak lood-recht daarop. Een afsluitorgaan is in het centrale kanaal op-25 gesteld en draaibaar om de hartlijn van het centrale kanaal ; j gemonteerd. Dit afsluitorgaan heeft een bolvormig of kogelvor-; mig deel, dat in het eerste kanaal is opgesteld en een paar , I cilindrische delen of astappen, die aan tegenover elkaar lig- | gende zijden van het kogelvormige deel zijn geplaatst. In het 30 kogelvormige deel is een fluidumkanaal aangebracht en een van de astappen is voorzien van middelen voor het verbinden van het afsluitorgaan met uitwendige bedieningsmiddelen. Een paar radiaal binnenwaarts uitstekende ringvormige schouders zijn in het eerste kanaal aangebracht aan in hoofdzaak tegenover 35 elkaar liggende zijden van het kogelvormige deel en op onge- 8220326 k veer gelijke afstand daarvan, waarbij elke schouder in omtreks-richting doorloopt en tegenover het kogelvormige deel ligt.more particularly, a housing having a cylindrical first flow channel and a cylindrical central channel, which is connected to it! first channel is connected in a direction substantially perpendicular thereto. A closure member is disposed in the central channel and rotatable about the centerline of the central channel; j mounted. This closing member has a spherical or ball shape; mig part, which is arranged in the first channel and a pair of cylindrical parts or shafts, which are located opposite each other | the sides of the ball-shaped part. A fluid channel is arranged in the ball-shaped part and one of the shaft journals is provided with means for connecting the closing member to external operating means. A pair of radially inwardly projecting annular shoulders are arranged in the first channel on substantially opposite sides of the spherical member and approximately 8220326 k equal distance therefrom, each shoulder extending circumferentially and opposite the spherical member .

Een paar zittingringdragers is opgesteld in het eerste kanaal, waarbij elke drager is voorzien van een axiale fluidumdoorstroom-5 opening en van een radiaal buitenwaarts verlopend oppervlak, dat tegenover een bijbehorende schouder ligt. De dragers om-vatten verder elk een ringvormige opneemgroef voor een zittingring, die tegenover het kogelvormige deel van het afsluitorgaan ligt, en een cyclindrisch staartdeel, dat in axiale richting 10 van het eerste kanaal van het sluitorgaan af radiaal op afstand uitsteekt naar een cyclindrische afdichtkamer. Meerdere gedeel-telijk gespannen schijfveren of schotelveren zijn geplaatst tussen elke schouder en het radiale oppervlak van de bijbe-horende drager, om de dragers in axiale richting van het eerste 15 kanaal naar het kogelvormige deel te duwen. Een vervormbare zittingring is nauwsluitend opgenomen in de opneemgroef voor de zittingring van elke drager, waarbij elke zittingring is voorzien van een doorlopend met het kogelvormige deel in aan-raking komend oppervlak. In zijn ongespannen toestand heeft 20 dit aangrijpingsoppervlak een bolvormige configuratie met een straal die kleiner is dan de straal van het kogelvormige deel.A pair of seat ring carriers are disposed in the first channel, each carrier having an axial fluid flow opening and a radially outwardly extending surface opposite an associated shoulder. The carriers further each comprise an annular receiving ring receiving groove opposite the ball-shaped portion of the closure member and a cyclindrical tail portion which extends axially from the first channel of the closure radially spaced to a cyclindrical sealing chamber . Multiple partially tensioned disc springs or cup springs are placed between each shoulder and the radial surface of the associated carrier to push the carriers axially from the first channel to the ball-shaped portion. A deformable seat ring is snugly received in the seat ring receiving groove of each wearer, each seat ring having a continuous surface contacting the ball-shaped portion. In its unstressed condition, this engagement surface has a spherical configuration with a radius smaller than the radius of the spherical part.

De aangrijpingsoppervlakken van de zittingring worden in af-dichtend contact met het kogelvormige deel geduwd onder invloed van de schotelveren, waarbij dit afdichtende contact plaatsheeft 25 op tenminste een diameter over de aangrijpingsoppervlakken, die kleiner is dan de diameter over de bijbehorende afdichtkamer. De afdichtmiddelen zijn geplaatst tussen elk staartdeel van de drager en de bijbehorende afdichtkamer, waarbij deze afdichtmiddelen zijn voorzien van tenminste een afdichtring, 30 die tussen bepaalde grenzen axiaal verschuifbaar is in reaktie op daarop uitgeoefende fluidumdruk. Tenslotte is een regel-middel werkzaam verbonden met de verbindingsmiddelen van het afsluitorgaan, om het afsluitorgaan naar keuze te draaien en het fluidumkanaal in het kogelvormige deel te bewegen tussen 35 de geopende en de gesloten stand van de afsluiter. De constructie 8220326 5 van de afsluiter beperkt een ringvormig oppervlak, waarop op elk moment fluidumdruk kan werken om de zittingringen naar het kogelvormige deel te duwen in hetzij de geopende of de gesloten stand van de afsluiter, tot een maximum, dat verband houdt met 5 het oppervlak van afdichtend contact tussen de aangrijpings-oppervlakken van de zittingringen en het kogelvormige deel.The engagement surfaces of the seat ring are pushed into sealing contact with the ball-shaped part under the influence of the cup springs, this sealing contact taking place at least at a diameter over the engagement surfaces, which is less than the diameter over the associated sealing chamber. The sealing means are interposed between each tail portion of the carrier and the associated sealing chamber, said sealing means comprising at least one sealing ring which is axially displaceable between certain limits in response to fluid pressure applied thereto. Finally, a control means is operatively connected to the connecting means of the closing member for optionally rotating the closing member and moving the fluid channel in the ball-shaped portion between the opened and closed position of the valve. The valve structure 8220326 5 limits an annular surface on which fluid pressure can act at any time to push the seat rings towards the ball-shaped part in either the open or closed position of the valve, to a maximum, related to the surface of sealing contact between the engagement surfaces of the seat rings and the ball-shaped part.

Volgens een ander aspekt van de uitvinding komt elk aangrijpingsoppervlak van een zittingring met het kogelvormige deel in aanraking over een ringvormige aangrijpingsstrook.According to another aspect of the invention, each engagement surface of a seat ring contacts the ball-shaped portion over an annular engagement strip.

10 Deze strook heeft een buitendiameter die groter is dan de buitendiameter van het bijbehorende staartdeel van de drager en een binnendiameter die kleiner is dan de diameter van de bijbehorende afdichtkamer. De nauwkeurige verhouding tussen het ringvormige oppervlak waarop de fluidumdruk staat en de 15 ringvormige aangrijpingsstrook wordt bepaald door de maximale afsluitdruk van het fluidum en de gevenste maximale drukspanning, die op het zittingringmateriaal wordt uitgeoefend. Hoe kleiner de radiale dikte van het ringvormige oppervlak waarop de fluidumdruk werkt, des te kleiner de drukspanning, die op het 20 zittingringmateriaal wordt uitgeoefend.This strip has an outer diameter greater than the outer diameter of the associated tail portion of the carrier and an inner diameter less than the diameter of the associated sealing chamber. The accurate relationship between the annular surface on which the fluid pressure is applied and the annular engagement strip is determined by the maximum sealing pressure of the fluid and the maximum pressure that is applied to the seat ring material. The smaller the radial thickness of the annular surface on which the fluid pressure acts, the smaller the compressive stress applied to the seat ring material.

Volgens een verder aspekt van de uitvinding wordt het afsluitorgaan in het centrale kanaal van het afsluiter-huis geplaatst en vastgehouden door de zittingringen. Bovendien is het afsluitorgaan in het centrale kanaal door de druk uit-25 gebalanceerd, zodat het door de krachten van het fluidum niet buitenwaarts uit het kanaal wordt geduwd.According to a further aspect of the invention, the closing member is placed in the central channel of the valve housing and held by the seat rings. In addition, the valve in the central channel is balanced by the pressure so that it is not pushed out of the channel by the forces of the fluid.

Volgens een ander aspekt van de uitvinding worden de schouders in het eerste kanaal en de afdichtkamers gevormd door uitneembare eindfittingen, die in het eerste kanaal zijn 30 opgenomen.According to another aspect of the invention, the shoulders in the first channel and the sealing chambers are formed by removable end fittings, which are received in the first channel.

Volgens een ander aspekt van de uitvinding omvat het bedieningsmiddel een bedieningsstang, die draaibaar in het centrale kanaal is gemonteerd en waarvan het buitenste einde buiten het afsluiterhuis uitsteekt. De stang is voorzien van 35 een radiaal buitenwaarts uitstekende omtreksflens nabij het @ 0 β v 9 (¾ 6 binnenste einde van de stang, die kan samenwerken met een radiaal binnenwaarts uitstekende flens in het centrale kanaal, om het terugtrekken van de stang in de richting van het buitenste einde daarvan te verhinderen. Bij voorkeur is een stanglager 5 geplaatst tussen de schouders van de stang en van het centrale kanaal en is een bedieningshandgreep bevestigd op het buitenste einde van de stang, om het sluitorgaan te verschuiven tussen de open en de gesloten stand van de afsluiter. Het afsluiter-huis is voorzien van een aanslag voor de handgreep, die in 10 aanraking kan komen met aanslagoppervlakken op de handgreep, wanneer de afsluiter in de open of de gesloten stand is ge-bracht.According to another aspect of the invention, the actuating means comprises an actuating rod rotatably mounted in the central channel, the outer end of which protrudes beyond the valve housing. The rod is provided with a radially outwardly projecting circumferential flange near the @ 0 β v 9 (¾ 6 innermost end of the rod, which can interact with a radially inwardly projecting flange in the central channel to retract the rod in the direction from the outer end thereof Preferably, a rod bearing 5 is placed between the shoulders of the rod and of the central channel and an operating handle is mounted on the outer end of the rod to slide the closure member between the open and the closed Position of the valve The valve housing is provided with a stop for the handle, which can come into contact with stop surfaces on the handle when the valve is in the open or closed position.

Bij voorkeur is volgens de uitvinding het binnenste einde van de stang of de astap van het afsluitorgaan voorzien 15 van een axiale arm en is de astap of het binnenste einde van de stang voorzien van een de arm opnemende sleuf. De arm wordt in de sleuf opgenomen om deze twee onderdelen met elkaar te verbinden ;en vormt het enige contact tussen de stang en het afsluitorgaan. Een dergelijke koppeling verhindert een even-20 tuele verstoring van de axiale stand van het afsluitorgaan in het centrale kanaal in het huis, wanneer de bedieningsstang bij bedrijf of bij bediening iets axiaal wordt verschoven.Preferably, according to the invention, the inner end of the rod or the journal of the closing member is provided with an axial arm and the journal or the inner end of the rod is provided with a slot receiving the arm. The arm is received in the slot to connect these two parts together, and forms the only contact between the rod and the closure member. Such a coupling prevents any disturbance of the axial position of the closing member in the central channel in the housing, when the operating rod is shifted slightly axially during operation or during operation.

Bij een constructieve uitvoeringsvorm, waarin de uitvinding is toegepast, zijn de astappen van het afsluit-25 orgaan voorzien van afdichtmiddelen, die afdichten tegen de zijwand van het centrale kanaal. Ook is de stang voorzien van een ontluchtingsopening voor het afvoeren van fluidum dat langs de afdichtmiddelen van de ene astap stroomt, teneinde het afsluitorgaan in een door de druk uitgebalanceerde stand 30 te houden.In a constructional embodiment, in which the invention is applied, the stub axles of the closing member are provided with sealing means, which seal against the side wall of the central channel. Also, the rod is provided with a vent for discharging fluid flowing past the seal means of one shaft journal to maintain the valve member in a pressure-balanced position.

Volgens nog een ander aspekt van de uitvinding is het fluidumkanaal in het afsluitorgaan voorzien van een deel, dat zich tussen de astappen van het afsluitorgaan daar-doorheen uitstrekt. Bovendien is dat deel van het centrale kanaal, 35 waarin de andere astap is opgenomen, voorzien van middelen, 3 ? ?: 0 3 2 8 <. * τ die kunnen worden verbonden met een fluidumleiding, zodat de afsluiter de fluidumstroom tussen tenminste drie fluiduralei-dingen kan regelen.According to yet another aspect of the invention, the fluid channel in the closing member is provided with a part which extends between the axle struts of the closing member. In addition, that part of the central channel, in which the other shaft journal is incorporated, is provided with means 3. ?: 0 3 2 8 <. * τ which can be connected to a fluid line so that the valve can control the flow of fluid between at least three fluid lines.

Het hoofddoel van de uitvinding is het verschaffen 5 van een nieuwe hogedrukkogelafsluiter, waarin een op astappen gemonteerd kogelvormig orgaan en kunststof zittingringen zijn toegepast.The main object of the invention is to provide a new high-pressure ball valve, in which a ball-shaped member mounted on shaft journals and plastic seat rings are used.

Een ander doel van de uitvinding ligt in een nieuwe hogedrukkogelafsluiter, die de werkzame hoogte van de 10 fluidumdruk, die op de zittingringen in aangrijping op de kogel kan worden uitgeoefend, tot een minimum terugbrengt.Another object of the invention is in a new high pressure ball valve which minimizes the effective height of the fluid pressure that can be applied to the seat rings in engagement with the ball.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een dergelijke kogelafsluiter, die een betrekkelijk eenvoudige constructie heeft, die buitengewoon werkzaam is 15 voor een groot aantal afsluitcyclussen.Another object of the invention is to provide such a ball valve, which has a relatively simple construction, which is extremely effective for a large number of sealing cycles.

Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een nieuwe kogelafsluiter, die gemakke-lijk kan worden aangepast voor gebruik in een grote verscheiden-heid van toepassingen en/of omgevingen.Yet another object of the present invention is to provide a new ball valve that can be easily adapted for use in a wide variety of applications and / or environments.

20 Nog andere doeleinden en voordelen van de uitvinding zullen voor de deskundige duidelijk worden bij lezing van de volgende beschrijving.Still other objects and advantages of the invention will become apparent to those skilled in the art upon reading the following description.

De uitvinding kan worden gerealiseerd in bepaalde onderdelen en opstelling van onderdelen, voorkeurs- en alterna-25 tieve toepassingen waarvan in detail in deze beschrijving zullen worden beschreven en in de bijgaande tekening nader zullen worden toegelicht.The invention can be realized in certain parts and arrangement of parts, preferred and alternative applications of which will be described in detail in this description and will be further elucidated in the accompanying drawing.

Figuur 1 is een zijaanzicht van de onderhavige nieuwe hogedrukkogelafsluiter; 30 figuur 2 is een dwarsdoorsnede van het huis van de afsluiter; figuur 3 is een gedeeltelijke dwarsdoorsnede van het afsluitorgaan van de afsluiter; figuur is een dwarsdoorsnede met uiteengenomen 35 delen van een eindfitting, een zittingringdrager en de bijbe- R 2 2 G 3 2 8Figure 1 is a side view of the present new high pressure ball valve; Figure 2 is a cross-sectional view of the valve body; Figure 3 is a partial cross-sectional view of the valve closure member; figure is a cross-section with exploded parts of an end fitting, a seat ring carrier and the associated R 2 2 G 3 2 8

VV

8 horende onderdelen, toegepast in de nieuwe afsluiter; figuur 5 is een dwarsdoorsnede van de afsluiter volgens figuur 1; figuur 6 is een doorsnede op een grotere schaal 5 van een deel van de afsluiter volgens figuur 5 voor een betere weergave van de verhouding tussen de zittingringen, de zitting-ringdragers, de afdichtmiddelen, de schotelveren en de eind-fittingen; en figuur T is een dwarsdoorsnede overeenkomstig 10 figuur 5 en toont een alternatieve konstruktie van de afsluiter, waarin de onderhavige uitvinding is toegepast.8 hearing parts, used in the new valve; Figure 5 is a cross section of the valve of Figure 1; Figure 6 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the valve of Figure 5 for better representation of the relationship between the seat rings, seat ring carriers, sealing means, cup springs and end fittings; and Figure T is a cross-sectional view similar to Figure 5 and shows an alternative construction of the valve in which the present invention is applied.

De figuren 1, 3, U en 5 tonen de nieuwe hogedruk-kogelafsluiter, die in hoofdzaak bestaat uit een afsluiterhuis A, een afsluitorgaan B, een paar zittingringdragers C, een paar 15 eindfittingen D, een bedieningsstang E en een handgreep F.Figures 1, 3, U and 5 show the new high-pressure ball valve, which mainly consists of a valve body A, a valve B, a pair of seat ring carriers C, a pair of end fittings D, an actuating rod E and a handle F.

Meer in het bijzonder is het afsluiterhuis A volgens figuur 2 bedoeld voor een tweewegafsluiter en is voor-zien van een eerste fluiduxnkanaal 10, dat tussen de aftakkingen 12 en 1U door het huis loopt. Elke aftakking is voorzien van 20 inwendige schroefdraad 16 voor het opnemen van eindfittingen D zoals hierna nader zal worden toegelicht. Bovendien is elke aftakking voorzien van een buitenwaarts gerichte radiale schouder 18, die axiaal op afstand van de buitenste einden van het' eerste kanaal 10 is aangebracht.More specifically, the valve body A according to Figure 2 is intended for a two-way valve and is provided with a first fluid channel 10, which runs through the body between branches 12 and 1U. Each branch has 20 internal threads 16 for receiving end fittings D as will be explained in more detail below. In addition, each branch is provided with an outwardly directed radial shoulder 18 axially spaced from the outer ends of the first channel 10.

25 Een cylindrisch, tweede of centraal kanaal 20 loopt door het huis A tussen een van uitwendige schroefdraad voorziene kap 22 en een ondereinde 2k, Dit centrale kanaal is in hoofdzaak loodrecht op het eerste kanaal 10 geplaatst en is daarmee zodanig verbonden, dat een klepkamer wordt gevormd.A cylindrical, second or central channel 20 passes through the housing A between an externally threaded cap 22 and a lower end 2k. This central channel is positioned substantially perpendicular to the first channel 10 and is connected thereto such that a valve chamber is formed.

30 Het centrale kanaal 20 heeft een deel 26 met een kleinere diameter nabij het boveneinde van de kap 22, die een naar beneden gerichte radiale schouder 28 vormt. In een opening 30 in het bovenvlak van de kap 22 kan een penvormige aanslag voor de handgreep worden opgenomen, zoals hierna nader zal 35 worden toegelicht. Op de uitwendige schroefdraad van de kap is 0 ' <ί ϋ ύ 2 6 -. 1 9 * een montagemoer 32 gemonteerd, vaarmee de afsluiter op bekende vijze kan vorden gemonteerd.The central channel 20 has a smaller diameter portion 26 near the top end of the cap 22, which forms a downwardly directed radial shoulder 28. A pin-shaped stop for the handle can be received in an opening 30 in the top surface of the cap 22, as will be explained in more detail below. On the outside thread of the cap is 0 '<ί ϋ ύ 2 6 -. 1 9 * a mounting nut 32 is mounted, with which the valve can be mounted on known means.

Figuur 3 toont het afsluitorgaan B, dat is voorzien van een bolvormig of kogelvormig deel 1+0 en van een paar cylin-5 drische delen of astappen 1+2, 1+1+ aan veerszijden daarvan. Het kogelvormige deel en de astappen zijn door halsdelen b6 met een kleinere diameter met elkaar verbonden. Een fluidumkanaal 1+8 loopt dvars op de astappen 1+2, 1+1+ door het kogelvormige deel 1+0, om de fluidumstroom door de afsluiter tussen de af-10 takkingen 12 en 11+ te regelen.Figure 3 shows the closing member B, which is provided with a spherical or spherical part 1 + 0 and with a pair of cylindrical parts or shafts 1 + 2, 1 + 1 + on the spring sides thereof. The ball-shaped part and the journal pins are connected to each other by neck parts b6 of a smaller diameter. A fluid channel 1 + 8 passes through the spigots 1 + 2, 1 + 1 + through the spherical part 1 + 0, to control the flow of fluid through the valve between branches 12 and 11+.

Een centraal opgestelde arm 52 steekt axiaal buiten-vaarts van het afsluitorgaan B uit van het uiteinde van de astap 1+2, waarvan de bedoeling hierna nader zal vorden toege-licht. Elke astap is voorzien van een omtreksgroef 50, vaarin 15 een 0-ring 5^ en een steunring 56 is opgenomen. De astappen 1+2 en 1+1+ zijn zodanig gedimensioneerd, dat het afsluitorgaan B nauvsluitend in het centrale kanaal 20 van het huis kan vorden gemonteerd, zodat het afsluitorgaan in het centrale kanaal kan vorden gedraaid, om de afsluiter te openen en te sluiten.A centrally disposed arm 52 projects axially outwardly of the closure member B from the end of the journal 1 + 2, the purpose of which will be explained in more detail below. Each shaft journal is provided with a circumferential groove 50, in which an O-ring 5 and a support ring 56 are received. Shafts 1 + 2 and 1 + 1 + are dimensioned in such a way that the closing member B can then be mounted in the central channel 20 of the housing, so that the closing member can be turned in the central channel, in order to open and close the valve .

20 Wanneer het afsluitorgaan is gemonteerd, is telkens een astap van het afsluitorgaan aan elke zijde van het eerste kanaal 10 in het huis geplaatst, vaarbij het kogelvormige deel 1+0 zich in het eerste kanaal bevindt (figuur 5)· He maximale dvars-doorsnedeafmeting van het kogelvormige deel is kleiner dan de 25 diameter van het centrale kanaal 20, vaarbij de 0-ringen 5I+ en de steunringen 56 lekkage van fluidum tussen het afsluitorgaan B en het huis A verhinderen.When the shut-off member is mounted, a journal of the shut-off member is placed on each side of the first channel 10 in the housing, with the spherical part 1 + 0 being located in the first channel (figure 5) · The maximum cross-sectional dimension of the spherical part is smaller than the diameter of the central channel 20, the O-rings 5I + and the supporting rings 56 prevent leakage of fluid between the closing member B and the housing A.

Figuur 1+ toont een dvarsdoorsnede met uiteen-genomen delen van een zittingringdrager C en een eindfitting 30 D met bijbehorende onderdelen. De samenstelling , die in figuur 1+ is getekend, is aangebracht bij beide aftakkingen 12 en 11+ van het huis en beide samenstellingen zijn identiek, tenzij anders is aangegeven. De drager C omvat in het bijzonder een cylindrisch voorste deel of kop 6θ en een cylindrisch staart-35 deel 62, dat coaxiaal van de kop uitsteekt. Een boring 61+ loopt 8220326 * ^ 1 10 door de delen 6θ en 62 en tussen de delen 60 en 62 is een ringvormige schouder of oppervlak 66 gevormd. Het voorste eind-vlak van de kop 60 is bij 68 afgeschuind en is voorzien van een ringvormige opneemgroef JO voor een zittingring. De buitendia-5 meter van de kop 60 is iets kleiner dan de diameter van het eerste kanaal 10 in het huis axiaal binnenwaarts van de schou-ders 18 (figuur 2).Figure 1+ shows a cross-section with disassembled parts of a seat ring carrier C and an end fitting 30 D with associated parts. The assembly, shown in Figure 1+, is applied to both branches 12 and 11+ of the housing and both assemblies are identical unless otherwise indicated. Carrier C typically includes a cylindrical front portion or head 6θ and a cylindrical tail portion 62 projecting coaxially from the head. A bore 61+ passes 8220326 through the parts 6θ and 62 and an annular shoulder or surface 66 is formed between the parts 60 and 62. The front end face of the head 60 is chamfered at 68 and includes an annular receiving groove JO for a seat ring. The outer diameter of the head 60 is slightly smaller than the diameter of the first channel 10 in the housing axially inwardly from the shoulders 18 (Figure 2).

De eindfitting D is voorzien van een lichaam 80 met uitwendige schroefdraad 82 voor de verbinding met de 10 schroefdraad 16 van de aftakkingen 12 en 1¾ (figuur 2), zoals hierna nader zal worden toegelicht. Een boring verloopt axiaal door het lichaam en bestaat uit een voorste deel 86, een centraal deel 88 met een kleinere diameter en een groter achterste deel 90. Het achterste deel 90 is voorzien van inwendige schroef-15 draad 92, waarin een conventionele fluidumleiding kan worden opgenomen, wanneer de afsluiter in een leidingstelsel is ge-installeerd. Een omtreksgroef 9^ is aangebracht aan het voorste einde van het lichaam 80 en daarin is een afdichting 96 opgenomen, om een fluidumafdichting tussen de eindfitting D en het 20 afsluiterhuis A bij gemonteerde afsluiter tot stand te brengen. Zoals in figuur ^ is aangegeven, bestaat de afdichting 96 uit een ring, die van polymeer materiaal is vervaardigd. De afdichting kan echter 00k bestaan uit een 0-ring van zacht metaal of enig ander geschikt afdichtingsmateriaal.The end fitting D is provided with a body 80 with external screw thread 82 for connection to the screw thread 16 of the branches 12 and 11 (figure 2), as will be further explained hereinafter. A bore extends axially through the body and consists of a front part 86, a central part 88 with a smaller diameter and a larger rear part 90. The rear part 90 is provided with internal screw thread 92, in which a conventional fluid line can be included when the valve is installed in a pipe system. A circumferential groove 91 is provided at the forward end of the body 80 and incorporates a seal 96 to establish a fluid seal between the end fitting D and the valve body A with the valve mounted. As shown in FIG. 1, the seal 96 consists of a ring made of polymeric material. However, the seal may also consist of a soft metal O-ring or any other suitable sealing material.

25 De diameters van de fluidumdoorstroomopening in het centrale deel 88 en van het staartdeel 62 van de drager zijn zodanig, dat deze delen bij het monteren van de afsluiter nauwsluitend in elkaar passen. Het voorste deel 88 van de doorstroomopening heeft een grotere diameter dan het staart-30 deel van de drager en begrenst een cyclindrische afdichtkamer.The diameters of the fluid flow opening in the central part 88 and of the tail part 62 of the carrier are such that these parts fit snugly together when the valve is mounted. The front portion 88 of the flow-through opening has a larger diameter than the tail-30 portion of the support and defines a cyclindrical sealing chamber.

Bij het monteren van de afsluiter bevindt het staartdeel 62 zich radiaal op afstand van de zijwand van het voorste deel 86, waarbij geschikte afdichtmiddelen zijn geplaatst in de daartussen begrensde ringvormige ruimte. Een ringvormig deel 35 van het voorste eindvlak 98 van de eindfitting komt bij het 8220326 * 11 monteren van de afsluiter aan te liggen tegen de schouder 18 in het eerste kanaal in het afsluiterhuis. Hierdoor wordt een positieve voorwaartse aanslag gevormd voor de eindfitting D wanneer deze in het afsluiterhuis A.wordt gemonteerd. Het 5 overblijvende ringvormige deel van het voorste eindvlak 98 vormt een schouder, die tegenover het radiale oppervlak 66 van de zittingringdrager C ligt. Er is een aanzienlijke speling aan-wezig tussen deze twee oppervlakken, waarvan de hedoeling hierna nader zal worden toegelicht.When mounting the valve, the tail portion 62 is radially spaced from the side wall of the front portion 86, with suitable sealing means disposed in the annular space defined therebetween. An annular portion 35 of the front end face 98 of the end fitting abuts against the shoulder 18 in the first channel in the valve body when mounting the valve 8220326 * 11. This creates a positive forward stop for the end fitting D when it is mounted in the valve body A. The remaining annular portion of the front end face 98 forms a shoulder opposite the radial surface 66 of the seat ring carrier C. There is considerable play between these two surfaces, the definition of which will be explained in more detail below.

10 In de samenstelling van de drager C en de eind fitting D volgens figuur ij- is 00k een afdichtinrichting opge-nomen voor de afdichtkamer 86 van de eindfitting. Bij de ge-tekende voorkeursuitvoeringsvorm hestaat deze afdichtinrichting uit een 0-ring afdichting 100 en uit een paar steunringen 15 102, 10¾ aan weerszijden van de 0-ring. Deze onderdelen zijn zodanig gedimensioneerd, dat zij kunnen worden opgenomen in de ringvormige ruimte hegrensd hussen de afdichtkamers 86 en het staartdeel 62 van de drager. Bij voorkeur zijn de 0-ring 100 en de steunringen 102, 10¾ vervaardigd van polymeer materi-20 aal. Een pakkingring 106 is zodanig gedimensioneerd, dat zij kan worden opgenomen in de kamer 86 over het staartdeel 62 van de drager. Deze pakkingring werkt als een positieve aanslag voor de steunring 10¾ in de gemonteerde afsluiter en heeft zodanige afmetingen, dat extrusie van de ring 10¾ onder invloed 25 van de fluidumdruk daarlangs wordt verhinderd. Tegelijkertijd laat de pakkingring 1θ6 een kleine zijdelingse heweging van de drager C toe, waarvan de hedoeling hierna nader zal worden toegelicht.In the assembly of the support C and the end fitting D according to figure 1, a sealing device is also included for the sealing chamber 86 of the end fitting. In the preferred embodiment shown, this sealing device consists of a 0-ring seal 100 and a pair of support rings 102, 10¾ on either side of the 0-ring. These parts are dimensioned such that they can be received in the annular space bounded between the sealing chambers 86 and the tail portion 62 of the wearer. Preferably, the O-ring 100 and the support rings 102, 10¾ are made of polymeric material. A packing ring 106 is sized to be received in the chamber 86 over the tail portion 62 of the wearer. This packing ring acts as a positive stop for the support ring 10¾ in the mounted valve and is sized to prevent extrusion of the ring 10¾ under the influence of the fluid pressure therealong. At the same time, the packing ring 1θ6 allows a small lateral weighing of the carrier C, the purpose of which will be explained in more detail below.

30 35 §220326 s -12-30 35 §220326 s -12-

Bij voorkeur zijn meerdere schotelveren 110, 112, 114 aange-bracht, die de zittingringen van de dragers C afdichtend aan-drukken tegen het oppervlak van het bolvormige of kogelvormige deel 40 (figuur 3), zoals hierna nader zal worden toegelicbt.Preferably, a plurality of cup springs 110, 112, 114 are provided which seal the seat rings of the carriers C against the surface of the spherical or ball-shaped portion 40 (Figure 3), as will be explained in more detail below.

5 Ofschoon drie schotelveren zijn getekend, is het duidelijk dat een groter of kleiner aantal kan worden toegepast, teneinde een betere aanpassing te verkrijgen aan verschillende construc-tiedetails en/of bedrijfsparameters van de afsluiter. In hun ongespannen toestand, die in figuur 4 is getekend, hebben de 10 schotelveren 110, 112 en 114 een in hoofdzaak afgeknot- kegelvormige configuratie en zijn voorzien van een centrale opening, die een zodanige diameter heeft dat de schotelveren op het staaitdeel 62 van de drager kunnen worden gemonteerd.Although three cup springs are drawn, it is clear that a greater or lesser number may be used in order to better adapt to different construction details and / or valve operating parameters. In their unstressed condition, which is shown in Figure 4, the cup springs 110, 112 and 114 have a substantially frusto-conical configuration and are provided with a central opening which has a diameter such that the cup springs on the rod part 62 of the carrier can be mounted.

De buitendiameter van de schotelveren is lets kleiner dan de 15 diameter van het eerste kanaal 10 van het afsluiterhuis aan het deel daarvan axiaal binnenwaarts van de schouders 18. Bij montage worden de schotelveren gedeeltelijk gespannen in de richting van een afgeplatte toestand tussen de tegenover elkaar staande schouders, gevormd door het radiale oppervlak 66 van 20 de drager en het voorste eindvlak 98 van de eindfitting. Ook wordt opgemerkt, dat de schotelveer die tegen het oppervlak 98 aanligt, dat wil zeggen de schotelveer 100, met zijn eindvlak met de kleinste diameter naar de dragerkop 60 is gericht. Hierdoor wordt gewaarborgd, dat deze schotelveer op het vaste, 25 stijve oppervlak 98 drukt en niet op de pakking 106, hetgeen het geval zou zijn, als het eindvlak met de kleinste diameter van de schotelveer van de dragerkop 60 af zou zijn gericht.The outer diameter of the cup springs is slightly smaller than the diameter of the first channel 10 of the valve body on the portion thereof axially inward of the shoulders 18. Upon mounting, the cup springs are partially tensioned in the direction of a flattened condition between the opposing shoulders formed by the radial surface 66 of the wearer and the front end face 98 of the end fitting. It is also noted that the cup spring that abuts the surface 98, that is, the cup spring 100, with its smallest diameter end face faces the support head 60. This ensures that this cup spring presses on the solid, rigid surface 98 and not on the gasket 106, which would be the case if the smallest diameter end face of the cup spring were facing away from the carrier head 60.

De andere schotelveren, hier de schotelveren 112 en 114, zijn met hun kegelkop afwissellend in verschillende richtingen op-30 gesteld. Een dergelijke afwisselende opstelling wordt ook toe gepast in gevallen, wanneer een groter of kleiner aantal schotelveren wordt toegepast. De toepassing van meerdere schotelveren wordt gewenst geacht en is voordelig voor hun werking als inrichting voor het opnemen van toleranties, terwijl zij 35 toch de drager onder voorspanning aandrukken, zoals hierna 8 2 2 0 3 2 6 4 -13- nader zal worden beschreven.The other cup springs, here the cup springs 112 and 114, are arranged alternately in different directions with their conical head. Such an alternate arrangement is also used in cases where a larger or smaller number of cup springs are used. The use of a plurality of cup springs is considered desirable and is advantageous for their function as a tolerance recording device, while nevertheless pressing the carrier under pretension, as will be further described hereinafter.

Tenslotte is volgens figuur 4 een zittingring 120 aangebracht, die zodanige afmetingen heeft, dat zij nauw-sluitend past in de opneemgroef 70 van de zittingringdrager.Finally, in accordance with Figure 4, a seat ring 120 is provided which has dimensions such that it fits snugly into the receiving groove 70 of the seat ring carrier.

2 Deze zittingring kan zijn vervaardigd van elke willekeurige kunststof, die de gewenste natuurkundige eigenschappen voor een bepaalde afsluiter heeft. De zittingring is voorzien van een bolvormig op het kogeldeel aangrijpend oppervlak 122 en een smalle ringzone 124 is aangebracht tussen de buitenointrek van 10 de zittingring en het aangrijpingsoppervlak 122, om de zitting ring extra sterkte en steun op die plaats te geven.2 This seat ring can be made of any synthetic material, which has the desired physical properties for a particular valve. The seat ring includes a spherical ball-engaging surface 122 and a narrow ring zone 124 is disposed between the outer retraction of the seat ring and the engaging surface 122 to give the seat ring additional strength and support at that location.

Bij de praktische realisatie van de onderhavige uitvinding is het in het bijzonder gewenst, vol oppervlakte-contact tot stand te brengen tussen het aangrijpingsoppervlak 15 122 van de zittingring, dat wil zeggen tussen de binnen- en buitendiameters 126 en 128 van het aangrijpingsoppervlak en het kogelvormige deel 40 van het afsluitorgaan B. Op deze wijze komt het aangrijpingsoppervlak van de zittingring dus met het kogelvormige deel in contact over een ringvormige contact- of 20 aangrijpingsstrook, die is begrensd tussen de binnendiameter 126 en de buitendiameter 128. De buitendiameter 128 is groter dan de buitendiameter van het bijbehorende staartdeel 62 van de drager. Bij deze verhouding en wanneer de zittingring 120 stroomafwaarts van het kogelvormige deel 40 is geplaatst, zal 25 de druk van het fluidum de drager C naar het kogelvormige deel duwen, zodat de zittingring op zijn beurt verder tegen het kogelvormige deel wordt aangedrukt, om daardoor zijn afdichten-de funktie te versterken. De binnendiameter 126 is kleiner dan de diameter over de bijbehorende afdichtkamer 86. Als gevolg 30 daarvan zal de druk van het fluidum, wanneer de zittingring 120 stroomopwaarts van het kogelvormige deel is geplaatst, de drager C opnieuw naar het kogelvormige deel duwen, om de af-dichtende funktie van de zittingring te versterken. Daarom zal de druk van het fluidum, onafhankelijk van de positie van de 35 zittingring ten opzichte van de stroming van het fluidum, en 8220326 -1 b- onafhankelijk van de andere zittingring in de gehele afsluiter-inrichting, met de schotelveren samenwerken, om de drager naar het kogelvormige deel te duwen, teneinde de afdichtende funk-tie van de zittingring te versterken.In the practical realization of the present invention, it is particularly desirable to establish full surface contact between the engagement surface 122 of the seat ring, that is, between the inner and outer diameters 126 and 128 of the engagement surface and the spherical part 40 of the closing member B. In this way the engagement surface of the seat ring thus comes into contact with the ball-shaped part over an annular contact or engagement strip, which is bounded between the inner diameter 126 and the outer diameter 128. The outer diameter 128 is larger than the outer diameter of the associated tail portion 62 of the wearer. At this ratio and when the seat ring 120 is positioned downstream of the spherical portion 40, the pressure of the fluid will push the carrier C toward the spherical portion, so that the seat ring in turn is further pressed against the spherical portion to thereby sealing-strengthen the function. The inner diameter 126 is smaller than the diameter over the associated sealing chamber 86. As a result, when the seat ring 120 is placed upstream of the ball-shaped part, the pressure of the fluid will push the carrier C again towards the ball-shaped part, -to strengthen sealing function of the seat ring. Therefore, regardless of the position of the seat ring relative to the flow of the fluid, the pressure of the fluid, and 8220326-1 b- independent of the other seat ring in the entire valve assembly, will cooperate with the cup springs to to push the carrier towards the ball-shaped part, in order to strengthen the sealing function of the seat ring.

5 In de praktijkis het echter als gevolg van de toleranties aan de onderdelen moeilijk, het bolvormige aan-grijpingsoppervlak 122 van de zittingring en het kogelvormige deel 40 nauwkeurig op elkaar te doen aansluiten, om vol opper-vlaktecontact daartussen te verkrijgen, tenminste bij de eer-10 ste montage van de afsluiter. Bij deze montage zullen het aan- grijpingsoppervlak van de zittingring en het kogelvormige deel typisch lijncontact maken, dat het fluidunikanaal 48 van het kogelvormige deel (figuur 3) omgeeft op een diameter tussen de binnendiameter 126 en de buitendiameter 128. Om er voor 15 te zorgen, dat de zittingringen bij elke contactsituatie tussen zitting en kogel op de juiste wijze afdichten, is het nood-zakelijk, de afmetingen van beide onderdelen zodanig te kiezen, dat wanneer het aangrijpingsoppervlak van de zittingring in contact wordt gebracht met het kogelvormige deel door montage 20 van de onderdelen, het aangrijpingsoppervlak 122 eerst met het kogelvormige deel in aanraking komt langs een lijncontact aan of nabij de buitendiameter 128 van het aangrijpingsoppervlak. Omdat deze buitendiameter kleiner is gekozen dan de diameter over de bijbehorende afdichtkamer 86, wordt de drager 25 door de druk van het fluidum toch naar het kogelvormige deel geduwd, wanneer hij zich stroomopwaarts daarvan bevindt. Als daarentegen de afmetingen van zowel het aangrijpingsoppervlak van de zittingring als het kogelvormige deel zodanig waren gekozen, dat het aangrijpingsoppervlak van de zittingring bij de 30 eerste montage van de onderdelen eerst met het kogelvormige deel in contact komt langs een lijncontact aan of nabij de binnendiameter 126 van het aangrijpingsoppervlak, dan kan de druk van het fluidum de drager C feitelijk wegduwen van de kogel, wanneer hij zich stroomafwaarts daarvan bevindt. Dit on-35 aanvaardbare resultaat kan voorkomen, omdat de binnendiameter 8220326 -15- van het aangrijpingsoppervlak niet groter mag zijn dan de buitendiameter van het bijbehorende staartdeel 62 van de dra-ger.In practice, however, due to the tolerances on the parts, it is difficult to make the spherical engagement surface 122 of the seat ring and the ball-shaped part 40 match closely to obtain full surface contact therebetween, at least in the first place -10 th valve assembly. In this assembly, the engagement surface of the seat ring and the spherical member will typically make line contact, surrounding the fluid channel 48 of the spherical member (Figure 3) at a diameter between the inner diameter 126 and the outer diameter 128. To ensure 15 that the seat rings seal properly in every contact situation between seat and ball, it is necessary to choose the dimensions of both parts such that when the engagement surface of the seat ring is brought into contact with the ball-shaped part by mounting 20. of the parts, the engaging surface 122 first contacts the ball-shaped member along a line contact at or near the outer diameter 128 of the engaging surface. Since this outer diameter is chosen to be smaller than the diameter over the associated sealing chamber 86, the pressure of the fluid still pushes the carrier 25 toward the ball-shaped portion when it is upstream thereof. If, on the other hand, the dimensions of both the engagement surface of the seat ring and the ball-shaped part were chosen such that the engagement surface of the seat ring during the first mounting of the parts first comes into contact with the ball-shaped part along a line contact at or near the inner diameter 126 from the engagement surface, the pressure of the fluid can actually push carrier C away from the ball when it is downstream thereof. This unacceptable result can occur because the inner diameter 8220326 -15- of the engagement surface must not be larger than the outer diameter of the associated tail portion 62 of the carrier.

Dienovereenkomstig, en om er voor te zorgen, 5 dat het aangrijpingsoppervlak 122 altijd eerst met het kogel- vormige deel 40 in contact komt langs een lijncontact aan of nabij de buitendiameter 128 van het aangrijpingsoppervlak, heeft het bolvormige aangrijpingsoppervlak een kleinere straal dan de straal van het kogelvormige deel. Het verschil 10 tussen de stralen van het aangrijpingsoppervlak 122 van de zittingring en van het kogelvormige deel 40 moet zo klein zijn, dat een aanzienlijke breedte van de contact- of aangrijpings-strook, die bijvoorbeeld de gewenste voile ringvormige strook tussen de binnendiameter 126 en de buitendiameter 128 van de 15 zittingring benadert, tot stand wordt gebracht bij uitoefening van een lage druk van het fluidum of door de kracht die door de schotelveren 110, 112 en 114 wordt geleverd. Het verschil tussen de stralen kan ook iets varieren als funktie van het toegepaste zittingringmateriaal en/of andere bedrijfsparameters. 20 Dus wanneer de montage van de afsluiter is vol- tooid, wordt het aanvangs-lijncontact tussen het aangrijpingsoppervlak 122 en het kogelvormige deel 40 automatisch verbreed en benadert de gewenste voile ringvormige contactstrook van de buitendiameter 128 naar de binnendiameter 126 door de uit-25 geoefende belasting van de schotelveren en de druk van het fluidum. Een dergelijke belasting doet het kunststo^zitting-materiaal tegen de kogel vervormen. De aangrijping tussen het aangrijpingsoppervlak van de zittingring en het kogelvormige deel wordt verder versterkt door slijtage van het kunststof-30 zittingmateriaal, die wordt veroorzaakt door het herhaaldelijk openen en sluiten van de afsluiter.Accordingly, and to ensure that the engagement surface 122 always always contacts the ball-shaped portion 40 first along a line contact at or near the outer diameter 128 of the engagement surface, the spherical engagement surface has a smaller radius than the radius of the bullet-shaped part. The difference between the radii of the engagement surface 122 of the seat ring and of the ball-shaped portion 40 should be so small that a significant width of the contact or engagement strip, for example, the desired full annular strip between the inner diameter 126 and the approximate outer diameter 128 of the seat ring, is created when a low pressure of fluid is applied or by the force provided by the cup springs 110, 112 and 114. The difference between the jets can also vary slightly depending on the seat ring material used and / or other operating parameters. Thus, when the valve assembly is completed, the initial line contact between the engagement surface 122 and the ball-shaped portion 40 is automatically widened and the desired full annular contact strip from the outer diameter 128 to the inner diameter 126 exerted by the applied loading of the cup springs and the pressure of the fluid. Such a load deforms the plastic seat material against the ball. The engagement between the engagement surface of the seat ring and the ball-shaped portion is further enhanced by wear of the plastic seat material caused by repeated opening and closing of the valve.

Bovendien beperkt de onderhavige uitvinding bij het gewenste voile oppervlaktecontact tussen het aangrijpingsoppervlak 122 van de zittingring en het kogelvormige deel 40 35 de samendrukkracht, die anders het zittingmateriaal destruktief 8220326 -16- zou kunnen verpletteren. Wanneer de zittingring stroomopwaarts is gelegen, wordt de samendrukkracht veroorzaakt door de werking van de druk van het fluidum in de ringvormige ruimte begrensd tussen de diameter over de bijbehorende afdichtkamer 5 86 en de binnendiameter 126 van .het aangrijpingsoppervlak van de zittingring. Wanneer de zittingring stroomafwaarts is gelegen, wordt deze samendrukkracht veroorzaakt door de werking van de druk van het fluidum in de ringvormige ruimte begrensd tussen de buitendiameter 128 van het aangrijpingsoppervlak 10 van de zittingring en de buitendiameter van het bijbehorende staartdeel 62 van de drager. In het bijzonder is de verhouding van dit ringvormige oppervlak tot het geprojekteerde ringvormige oppervlak van het aangrijpingsoppervlak 122 van de zittingring tussen de diameters 126 en 128 gelijk aan de ver-15 houding van de druk van het fluidum tot de drukspanning op de zitting. Dus bij het praktisch realiseren van de onderhavige uitvinding zijn deze ringvormige oppervlakken zodanig gekozen, dat gewone kunststoffen veilig kunnen worden gebruikt als zittingmateriaal en doelmatig afdichten tegen hoge drukken 20 van het fluidum.In addition, at the desired smooth surface contact between the engagement surface 122 of the seat ring and the ball-shaped member 40, the present invention limits the compressive force, which could otherwise crush the seat material destructively. When the seat ring is located upstream, the compression force caused by the action of the pressure of the fluid in the annular space is limited between the diameter over the associated sealing chamber 86 and the inside diameter 126 of the engagement surface of the seat ring. When the seat ring is located downstream, this compression force caused by the action of the pressure of the fluid in the annular space is limited between the outer diameter 128 of the seat ring engagement surface 10 and the outer diameter of the associated tail portion 62 of the wearer. In particular, the ratio of this annular surface to the projected annular surface of the seat ring engagement surface 122 between diameters 126 and 128 is equal to the ratio of the pressure of the fluid to the compressive stress on the seat. Thus, in practically realizing the present invention, these annular surfaces have been selected such that ordinary plastics can be safely used as a seating material and effectively seal against high pressures of the fluid.

Figuur 5 toont de constructieve uitvoerings-vorm van de stang E en de handgreep F het best. In het bijzonder is de stang voorzien van een cylindrisch hoofddeel 130, dat nauwkeurig passend draaibaar is gemonteerd in het deel 26 25 met de kleinste diameter van het centrale kanaal 20 in het afsluiterhuis. Dit hoofddeel heeft een omtrekschroef 132, waarin een lagerring 134 van polymeer of elastomeer materiaal is opgenomen. Dit lager verhindert schuifcontact van metaal op metaal tussen de stang en het huis van de afsluiter, als 30 de stang wordt gedraaid. Hierdoor wordt ook het bedienings- koppel kleiner gemaakt en geeft de afsluiter een lichte en gemakkelijke bediening. Het lager vult ook de spleet op tussen de stang en het centrale kanaal 20, om eventuele speling aan de handgreep op te heffen. Een radia.al buitenwaarts uitste-35 kende flens 136 met een ronde dwarsdoorsnede met een diameter 8220326 -17- die iets kleiner is dan de diameter van het centrale kanaal 20 in het afsluiterhuis, is aangebracht aan het binnenste ein-de van de stang. In het eindvlak van de flens 136 is een dia-metrale groef 138 aangebracht voor het opnemen van de arm 52 5 van het afsluitorgaan B van de afsluiter en zodoende de stang en het afsluitorgaan met elkaar te koppelen. De stang E is verder voorzien van een buitenste of de handgreep opnemend einddeel 140, dat buiten het afsluiterhuis is geplaatst en waarop de handgreep F kan worden gemonteerd. Een lekpoort 142 10 loopt vanaf het eindvlak van de flens 136 axiaal door de stang naar het buitenste einddeel 140 van de stang. Radiale dwars-kanalen 144 zijn met de poort 142 verbonden op een plants aan de buitenzijde van het afsluiterhuis. De lekpoort zorgt voor een snelle afvoer naar de buitenlucht van eventueel lekkend 15 fluidum, dat langs de 0-ring afdichting 54 op de afstap 42 is gestroomd. Zonder deze ontluchting zou lekkend fluidum een druk kunnen opbouwen tussen de stang E en het sluitorgaan B en zodoende het sluitorgaan aan het einddeel 24 van het afsluiter-huis uit het centrale kanaal 20 kunnen drukken.Figure 5 best illustrates the constructional form of the rod E and the handle F. In particular, the rod is provided with a cylindrical main body 130, which is mounted in a precisely fitting rotatable manner in the smallest diameter part 26 of the central channel 20 in the valve housing. This main part has a circumferential screw 132, in which a bearing ring 134 of polymer or elastomeric material is included. This bearing prevents metal to metal sliding contact between the rod and the valve body when the rod is rotated. This also reduces the operating torque and gives the valve a light and easy operation. The bearing also fills the gap between the rod and the central channel 20 to remove any play on the handle. A radially outwardly projecting flange 136 with a round cross section with a diameter of 8220326-17 which is slightly smaller than the diameter of the central channel 20 in the valve body is provided at the inner end of the rod. In the end face of the flange 136, a diametrical groove 138 is provided for receiving the arm 52 of the closing member B of the valve and thus coupling the rod and the closing member together. Rod E further includes an outer or handle receiving end portion 140 located outside of the valve body and on which handle F can be mounted. A leakage port 142 extends axially from the end face of the flange 136 through the rod to the outer end portion 140 of the rod. Radial transverse channels 144 are connected to port 142 on a plant on the outside of the valve body. The leakage port provides a rapid discharge to the outside air of any leaking fluid, which has flowed along the O-ring seal 54 on the step 42. Without this venting, leaking fluid could build up a pressure between the rod E and the closure member B and thus push the closure member at the end portion 24 of the valve housing out of the central channel 20.

20 Een ringvormig stanglager 146 is bij voorkeur geplaatst tussen de eindflens 136 en de schouder 28 in het centrale kanaal, om de draaiing van de stang te vergemakkelij-ken. Het contact van metaal op metaal, dat anders aanwezig zou kunnen zijn, zou het openen en sluiten van de afsluiter moei-25 lijker kunnen maken en een groter koppel kunnen vereisen. Bij de voorkeursuitvoeringsvorm bestaat dit lager slechts uit een ring, die bijvoorbeeld van polytetrafluorethyleen is vervaar-digd.An annular rod bearing 146 is preferably positioned between the end flange 136 and the shoulder 28 in the central channel to facilitate rotation of the rod. The metal-to-metal contact, which could otherwise be present, could make opening and closing the valve more difficult and require greater torque. In the preferred embodiment, this bearing consists only of a ring made, for example, of polytetrafluoroethylene.

De handgreep F is voorzien van een handgreep-30 lichaam 150, dat bij voorkeur is gevormd uit fenolkunststof.The handle F is provided with a handle body 150, which is preferably formed from phenolic plastic.

Het handgreeplichaam kan elke willekeurige configuratie hebben en is aan de onderzijde voorzien van een opening voor de montage op het de handgreep opnemende einddeel 140 van de stang. Deze opening is voorzien van een cylindrisch metalen inzet-35 stuk van messing of dergelijke, dat het einddeel '140 riauwslui- 8 2 2, 0 3 2 6 -18- tend omgeeft. Een stelschroef 154 is door het handgreeplichaam, het inzetstuk en het einddeel 140 van de stang aangebracht, om de handgreep F en de stang E vast op elkaar te bevestigen.The handle body can have any configuration and is provided at the bottom with an opening for mounting on the handle-receiving end portion 140 of the rod. This opening is provided with a cylindrical metal insert-piece of brass or the like, which surrounds the end portion 140 140 2 8 0 2 2 0 3 2 6-18. A set screw 154 is provided through the handle body, insert and end portion 140 of the rod to fix the handle F and rod E together.

Een aanslag 158, die kan zijn uitgevoerd in 5 de vorm van een pen of dergelijke, is opgenomen in een opening 130 in het aansluiterhuis en is zo lang, dat hij over een korte afstand boven het buitenvlak van de kap 22 van het af-sluiterhuis uitsteekt. Het handgreeplichaam 150 is op zijn beurt bij voorkeur voorzien van een paar over een boog op af-10 stand van elkaar liggende handgreepaanslagen in een verwijd deel van de opening in de handgreep. Een dergelijke aanslag is in figuur 5 met het verwijzingscijfer 156 aangeduid en het paar aanslagoppervlakken. beperken in combinatie met de aanslag 158 de draaiing van de handgreep tussen een paar vooraf bepaalde 15 eindstanden. De montage van de handgreep op de stang, de ver- houding van de stang tot het kogelvormige afsluitorgaan, de plaats van de pen 158 en de plaatsen van de aanslagoppervlakken op de handgreep zijn zodanig gecoordineerd, dat wanneer een van de aanslagen op de handgreep tegen de pen 158 aan ligt, de 20 afsluiter in de geheel geopende stand staat, die in figuur 5 is getekend. Wanneer de handgreep wordt gedraaid, zodat het andere aanslagoppervlak tegen de pen 158 komt aan te liggen, zal het kogelvormige afsluitorgaan naar de gesloten stand van de afsluiter worden bewogen, waarbij het afsluitorgaan B over 25 ongeveer 90° wordt gedraaid ten opzichte van de getekende geheel geopende stand.A stop 158, which may be in the form of a pin or the like, is received in an opening 130 in the connector housing and is long enough to extend a short distance above the outer surface of the cap 22 of the valve housing protrudes. The handle body 150, in turn, preferably includes a pair of arcuate spaced handle abutments in a widened portion of the opening in the handle. Such a stop is indicated in Figure 5 with the reference numeral 156 and the pair of stop surfaces. in combination with the stop 158 limit the rotation of the handle between a pair of predetermined end positions. The mounting of the handle on the rod, the ratio of the rod to the ball-shaped closing member, the location of the pin 158 and the locations of the stop surfaces on the handle are coordinated such that when one of the stops on the handle pin 158 is on, the valve is in the fully open position shown in Figure 5. When the handle is rotated so that the other stop surface is in contact with the pin 158, the ball-shaped closing member will be moved to the closed position of the valve, the closing member B being rotated about 90 ° relative to the drawn whole open position.

De figuren 5 en 6 vormen de beste verwijzing voor de volgende beschrijving van de montage van de afsluiter. In het bijzonder de stang E met het stanglager 146 wordt eerst 30 vanaf het ondereinde 24 in het centrale kanaal 20 van het af- sluiterhuis A gestoken. Het lager 134 funtioneert bij voorkeur tussen de stang en de zijwand van het centrale kanaal, zoals hierboven is beschreven. Dan kan de handgreep F worden gemon-teerd, om.de stang in het afsluiterhuis op zijn plaats te houden. 35 Vervolgens wordt het afsluitorgaan B van de afsluiter zodanig 8220326 -19- in het centrale kanaal 20 gemonteerd, dat de arm 52 in de groef 138 wordt opgenomen.Figures 5 and 6 are the best reference for the following description of valve assembly. In particular, the rod E with the rod bearing 146 is first inserted from the lower end 24 into the central channel 20 of the valve body A. The bearing 134 preferably functions between the rod and the side wall of the central channel, as described above. Then the handle F can be mounted to hold the rod in place in the valve body. Subsequently, the shut-off member B of the shut-off valve 8220326-19 is mounted in the central channel 20 such that the arm 52 is received in the groove 138.

Opgemerkt wordt, dat het eindvlak van de flens 136 .aan de stang niet rechtstreeks in aanraking komt met het 5 bovenvlak van het afsluitorgaan van de afsluiter en dat de koppeling tussen deze twee onderdelen uitsluitend door de arm en de opneemgroef tot stand wordt gebracht. De bovengenoemde verhouding wordt verkregen en gehandhaafd door de afmetingen van de stang, het afsluitorgaan, het afsluiterhuis en de hand-10 greep. Als een direkte aanraking tussen de stang en het af- sluitorgaan niet wordt verhinderd, behalve aan de koppeling tussen de arm 52 en de groef 138, zou de stang en de handgreep met de hand in de afsluiter kunnen worden gedrukt en. wanneer de flens 136 met het bovenvlak van het afsluitorgaan in aan-15 raking zou komen, dan zou het kogelvormige deel 40 buiten afdichtend contact met de zittingringen 120 kunnen worden gedrukt.It should be noted that the end face of the flange 136 on the rod does not come into direct contact with the top face of the closure member of the valve and that the coupling between these two parts is accomplished solely by the arm and the receiving groove. The above ratio is obtained and maintained by the dimensions of the rod, the closure member, the valve body and the handle. If a direct contact between the rod and the closure member is not prevented, except for the coupling between the arm 52 and the groove 138, the rod and handle could be pushed into the valve by hand. if the flange 136 touched the top face of the closure member, the ball-shaped portion 40 could be pressed out of sealing contact with the seat rings 120.

De 0-ringen 54 en steunringen 56 op de astappen 42, 44 verhinderen de stroming van fluidum tussen de wanden van 20 het centrale kanaal 20 en het afsluitorgaan B van de afsluiter, wanneer de afsluiter in een fluidumstelsel is geplaatst. Het kogelvormige deel 40 heeft een kleinere diameter dan het centrale kanaal 20 in het afsluiterhuis en is opgenomen in de af-sluiterkamer, die is gevormd op het snijpunt van de kanalen 10 25 en 20.The O-rings 54 and support rings 56 on the stubs 42, 44 prevent the flow of fluid between the walls of the central channel 20 and the valve closure member B when the valve is placed in a fluid system. The ball-shaped portion 40 has a smaller diameter than the central channel 20 in the valve body and is contained in the valve chamber, which is formed at the intersection of channels 10 and 20.

De dragers C en de eindfittingen D, die in figuur 4 zijn getekend, kunnen dan worden geassembleerd en geinstal-leerd in de aftakkingen 12 en 14 van het afsluiterhuis, zoals in figuur 5 is getekend, waarbij de uitwendige schroefdraad 82 30 van de eindfittingen is geschroefd in de inwendige schroefdraad 16 van het afsluiterhuis. Wanneer beide eindfittingen geheel in het huis zijn gemonteerd, komt het voorste eindvlak 98 daar-van aan te liggen tegen de bijbehorende schouder 18 in het Βίε luiterhuis. Afdichtingen 96 verhinderen de doorstroming van 35 fluidum tussen de eindfittingen en het afsluiterhuis.The carriers C and the end fittings D, shown in Figure 4, can then be assembled and installed in the branches 12 and 14 of the valve body, as shown in Figure 5, with the external thread 82 of the end fittings screwed into the internal threads 16 of the valve body. When both end fittings are fully mounted in the housing, the front end face 98 thereof abuts the associated shoulder 18 in the lute housing. Seals 96 prevent the flow of fluid between the end fittings and the valve body.

8220326 -20-8220326 -20-

De onderdelen van de subsamenstellen van de dragers en de eindfittingen. zijn zodanig gedimensioneerd, dat wanneer de eindfittingen geheel in diet afsluiterhuis zijn ge-monteerd, de schotelveren 110, 112 en, 114 gedeeltelijk zijn ge-5 spannen naar een afgeplatte toestand tussen de schoudervlakken 66 en 98. Door dit spannen zullen op hun beurt de dragers C in de richting van bet afsluitorgaan B worden geduwd, waarbij de aangrijpingsoppervlakken 122 van de zittingringen in contact komen met het kogelvormige deel 40. Halsdelen 46 aan beide 10 zijden van het bolvormige deel maken deze beweging mogelijk.The parts of the subassemblies of the carriers and the end fittings. are dimensioned such that when the end fittings are fully assembled in the valve body, the cup springs 110, 112, and 114 are partially tensioned to a flattened state between the shoulder surfaces 66 and 98. By this tensioning, the carriers C are pushed in the direction of the closing member B, the engagement surfaces 122 of the seat rings coming into contact with the ball-shaped part 40. Neck parts 46 on both sides of the spherical part allow this movement.

Zoals hierboven reeds is beschreven, hebben de aangrijpingsoppervlakken van de zittingringen elk een iets kleinere straal dan de straal van het kogelvormige deel. Bovendien zijn de afmetingen van de aangrijpingsoppervlakken en van het afsluit-15 orgaan zodanig gekozen, dat bij montage de aangrijpingsopper vlakken 122 eerst met het kogelvormige deel 40 in contact komen met tenminste een lijncontact aan of nabij de buitendiameter 128 van het aangrijpingsoppervlak. De veerkracht van de schotelveren, die op de dragers C inwerkt, doet de zittingringen ver-20 vormen, zodat het aangrijpingsoppervlak tussen de aangrijpings oppervlakken 122 en het kogelvormige deel 40 wordt verbreed tot de gewenste voile ringvormige aangrijpingsstrook van de buitendiameter 128 tot de binnendiameter 126.As already described above, the engagement surfaces of the seat rings each have a slightly smaller radius than the radius of the spherical part. In addition, the dimensions of the engaging surfaces and of the sealing member are chosen such that upon mounting, the engaging surfaces 122 first contact the ball-shaped portion 40 with at least one line contact at or near the outer diameter 128 of the engaging surface. The resilience of the cup springs acting on the carriers C deforms the seat rings so that the engagement surface between the engagement surfaces 122 and the ball-shaped portion 40 is broadened to the desired full annular engagement strip from the outer diameter 128 to the inner diameter 126 .

De toepassing van meerdere schotelveren voor het 25 onder voorspanning aandrukken van de dragers C is ook gewenst voor het opnemen van kleine tolerantievariaties in de onderdelen van de afsluiter. De dimensionering van de onderdelen van de afsluiter is zodanig, dat de schotelveren op hun slechtst geheel zijn voorgespannen tot een vlakke toestand, maar nooit 30 daar-buiten, tussen de schouders 66 en 98. Bij voorkeur zijn de schotelveren slechts gedeeltelijk voorgespannen en zijn nooit los. Ofschoon bij de getekende constructie van de afsluiter drie schotelveren zijn toegepast bij elke drager C, is het dui-delijk, dat de toepassing van een groter of kleiner aanfal van 35 dergelijke veren gewenst kan zijn voor andere afmetingen van de 8220326 -21- afsluiter en/of ter aanpassing aan verschillende bedrijfspara-meters.The use of a plurality of cup springs for biasing the carriers C under bias is also desirable to accommodate small tolerance variations in the parts of the valve. The dimensioning of the valve parts is such that the cup springs are at their best fully prestressed to a flat state, but never outside of them, between shoulders 66 and 98. Preferably, the cup springs are only partially prestressed and never loose. Although in the illustrated valve construction three cup springs are used with each carrier C, it is evident that the use of a larger or smaller attack of such springs may be desirable for other sizes of the 8220326-21 valve and / or to adapt to different operating parameters.

Het afsluitorgaan B van de afsluiter wordt in het centrale kanaal 20 van het afsluiterhuis tegengehouden 5 door de aangrijping van de aangrijpingsoppervlakken van de zittingringen op het kogelvormige deel. Als gevolg van de ver-houding tussen de afmetingen van de dragers C, de eindfittingen D en de bijbehorende onderdelen, kunnen de dragers iets ver-schuiven ten opzichte van de eindfittingen, zodat de zitting-10 ringen 122 afdichtend aandrukken op het kogelvormige deel 40, zoals boven is beschreven, waarbij het middelpunt van het kogelvormige deel 40 is gelegen in het snijpunt van de langs hart-lijnen van het eerste kanaal 10 en het centrale kanaal 20 Van het afsluiterhuis. Daardoor worden kleine tolerantievariaties 15 in de onderdelen opgenomen. Bovendien kan het afsluitorgaan D van de afsluiter iets zweven in het centrale kanaal 20 in het afsluiterhuis, om een juiste centrering van de zittingringen ten opzichte van het kogelvormige deel te vergemakke-lijken en om mogelijke moeilijkheden bij bedrijf als gevolg 20 van vervaardigingstoleranties op te heffen.The valve closing member B is retained in the central channel 20 of the valve housing by the engagement of the engagement surfaces of the seat rings on the ball-shaped part. Due to the relationship between the dimensions of the carriers C, the end fittings D and the associated parts, the carriers can shift slightly with respect to the end fittings, so that the seat rings 122 seal against the ball-shaped part 40 as described above, wherein the center of the ball-shaped portion 40 is located at the intersection of the longitudinal axes of the first channel 10 and the central channel 20 of the valve body. Therefore, small tolerance variations 15 are included in the parts. In addition, the valve closure member D may float slightly in the central channel 20 in the valve body, to facilitate proper centering of the seat rings relative to the ball-shaped member and to overcome potential operational difficulties due to manufacturing tolerances .

De steunring 102 van elke drager-eindfitting is vast ondersteund aan het schoudervormige grensvlak tussen de doorstroomopeningen 86 en 88 van de eindfitting en.de steunring 104 is op soortgelijke wijze ondersteund door de pakking 106.The support ring 102 of each support end fitting is rigidly supported on the shoulder-shaped interface between the flow openings 86 and 88 of the end fitting and the support ring 104 is similarly supported by the gasket 106.

25 De steunringen 102 en 104 zijn axiaal op afstand van elkaar in de afdichtkamer 86 geplaatst over een afstand, die groter is dan de dwarsdoorsnedeafmeting van de 0-ring 100, opdat de 0-ring kan zweven als funktie van de richting van de druk van het fluidum die daarop werkt, om het doorstromen van fluidum 30 tussen de dragers en hun bijbehorende eindfittingen te verhin- deren.The support rings 102 and 104 are axially spaced apart in the sealing chamber 86 by a distance greater than the cross-sectional dimension of the O-ring 100 so that the O-ring can float as a function of the direction of the pressure of the fluid acting thereon to prevent flow of fluid 30 between the carriers and their associated end fittings.

Wanneer de bovenbeschreven tweewegafsluiter met de aftakkingen 12 en 14 in een fluidumstelsel is opgenomen en wanneer het afsluitorgaan B van de afsluiter in 35 de gesloten stand staat, dat wil zeggen waarbij het afsluit- 8220326 22 orgaan nit de stand volgens de figuren 5 en 6 over 90° is gedraaid, zal fluidum uit het stelsel door de eindfitting en de drager in de inlaat- of stroomopvaartse aftakking stromen en tegen het kogelvormige deel Uo drukken. Als geyolg van de 5 yormgeying van de drager, zal de druk van het fluidum op de kogel werken tot de binnendiameter van het oppervlakte'contact van de zittingring met het kogelvormige deel. Tegelijkertijd zal de druk van het fluidum werken aan het buitenste einde van het staartdeel van de drager en het fluidum zal tussen het 10 staartdeel van de drager en de eindfitting stromen en tegen de stroomopwaarts gelegen 0-ring 100 drukken, waarbij deze naar voren tegen de steunring 10U wordt gedrukt. Als gevolg van de bovenbeschreven omstandigheden vordt het totale oppervlak onder druk voor het produceren van de kracht op het afsluit-15 orgaan B, dat geheel door de astappen i+2 en kk is ondersteund, begrensd door het totale dvarsdoorsnedeoppervlak van de stroomopwaarts gelegen afdichtkamer 86. Deze kracht is tamelijk groot en, als het afdichtorgaan B niet door de astappen h2, ί+U zou zijn ondersteund, zou een destructieve belasting op de stroom-20 afwaarts gelegen zittinring uitoefenen. Volgens de onderhavige uitvinding echter is het afsluitorgaan B ondersteund door de astappen, zodat het niet axiaal ten opzichte van het eerste kanaal 10 in het afsluiterlichaam kan bewegen.When the above-described two-way valve with the branches 12 and 14 is contained in a fluid system and when the valve shut-off member B is in the closed position, that is to say, the shut-off element 8220326 shows the position according to FIGS. 5 and 6. Rotated 90 °, fluid will flow out of the system through the end fitting and the carrier into the inlet or upstream branch and press against the ball-shaped portion Uo. As a result of the formation of the support, the pressure of the fluid on the ball will act up to the inner diameter of the surface contact of the seat ring with the ball-shaped part. At the same time, the pressure of the fluid will act on the outer end of the tail section of the wearer and the fluid will flow between the tail section of the wearer and the end fitting and press against the upstream O-ring 100 pushing forward against the support ring 10U is pressed. As a result of the conditions described above, the total surface under pressure to produce the force on the closure member B, which is fully supported by the journals i + 2 and kk, becomes limited by the total cross-sectional area of the upstream sealing chamber 86 This force is quite great and, if the sealing member B were not supported by the stubs h2, + + U, would exert a destructive load on the downstream seat ring. However, according to the present invention, the closure member B is supported by the journal struts so that it cannot move axially relative to the first channel 10 in the valve body.

Volgens de onderhavige uitvinding is de vormgeving 25 van de dragers C met de zittingringen 120, de afdichtkamers 86 en de eindfittingen D zodanig, dat de stroomopvaarts gelegen zittingring de afsluiter in de gesloten stand afdicht. Behalve de samenwerking tussen de onderdelen onderling zelfs, in het bijzonder de samenwerking tussen het aangrijpingsoppervlak 122 30 van de zittingring en het kogelvormige deel U0 en de werking van de schotelveren 110, 112 en 11^, zal enige druk van het fluidum een kracht uitoefenen, om de stroomopwaarts gelegen zittingring afdichtend op het kogelvormige deel aan te drukken. Een dergelijke kracht zal de grootte van het aangrijpings-35 oppervlak 122 van de'zittingring, dat met het kogelvormige deel 8220326 23 in contact is, vergroten, dat wil zeggen de breedte van de aangrijpingsstrook van de buitendiameter 128 van de zittingring vergroten in de richting van de binnendiameter 126. Bij voor-keur is vol oppervlaktecontact tussen deze twee diameters ge-5 wenst, zoals hierboven is beschreven.According to the present invention, the configuration of the carriers C with the seat rings 120, the sealing chambers 86 and the end fittings D is such that the upstream seat ring seals the valve in the closed position. In addition to the cooperation between the parts themselves, in particular the cooperation between the engagement surface 122 of the seat ring and the ball-shaped part U0 and the action of the cup springs 110, 112 and 11 ^, some pressure of the fluid will exert a force, to press the upstream seat ring to seal on the ball-shaped portion. Such a force will increase the size of the engagement surface 122 of the seat ring that contacts the ball-shaped portion 8220326 23, that is, increase the width of the engagement strip of the outer diameter 128 of the seat ring in the direction. of the inner diameter 126. Preferably, full surface contact between these two diameters is desired, as described above.

Het oppervlak, dat zorgt voor de netto kracht van de druk van het fluidum, die op de stroomopwaarts gelegen zittingring 120 werkt, is beperkt tot het ringvormige oppervlak begrensd door de diameter van de stroomopwaarts gelegen afdicht-10 kamer 86 en de binnendiameter van het afdichtende contact tussen het aangrijpingsoppervlak van de stroomopwaarts gelegen zittingring en het kogelvormige deel. Dit is een betrekkelijk klein oppervlak en de zittingring ondergaat geen destructieve samen-drukkende krachten of spanningen. De bovenbeschreven verhoudingen 15 van de afmetingen kunnen worden gevarieerd, om het betreffende ringvormige oppervlak te vergroten of te verkleinen en zodoende de netto kracht van de fluidumdruk, die op de stroomopwaarts gelegen zittingring werkt, te vergroten of te verkleinen. Op deze wijze kan de grootte van de drukspanning in de zittingring, 20 die zal optreden, worden aangepast aan een bepaald kunststof zittingmateriaal.The area, which provides the net force of the pressure of the fluid acting on the upstream seat ring 120, is limited to the annular area limited by the diameter of the upstream sealing chamber 86 and the inner diameter of the sealing contact between the engagement surface of the upstream seat ring and the ball-shaped portion. This is a relatively small area and the seat ring does not undergo destructive compressive forces or stresses. The above-described dimensions ratios can be varied to increase or decrease the respective annular surface area and thereby increase or decrease the net force of the fluid pressure acting on the upstream seat ring. In this way, the magnitude of the compressive stress in the seat ring, which will occur, can be adapted to a particular plastic seat material.

Volgens de uitvinding is het gewenst, dat de stroomopwaarts gelegen zittingring de gehele afdichtende funktie in de gesloten stand van de afsluiter uitoefent. Daarom, en 25 als geen fluidum langs de stroomopwaarts gelegen zittingring lekt, zou de stroomafwaarts gelegen zittingring zonder nade-lige uitwerking uit het afsluiterhuis kunnen worden verwijderd.According to the invention, it is desirable that the upstream seat ring performs the entire sealing function in the closed position of the valve. Therefore, and if no fluid leaks along the upstream seat ring, the downstream seat ring could be removed from the valve body without deleterious effect.

Als de afsluiter uit de gesloten in de geopende stand wordt gebracht, die in de figuren 5 en 6 is getekend, 30 zal fluidum uit het stelsel in het kanaal !+8 van het afsluit-orgaan en in de afsluiterkamer tussen het afsluitorgaan B en de dragers C stromen. De 0-ringen 5^, die tegen de steunringen 56 drukken, vormen een fluidumafdichting in het centrale kanaal van het afsluiterhuis tussen het afsluiterhuis A en het afsluit-35 orgaan B. Fluidum uit het stelsel zal 00k tussen beide stroom- 8220526 2b afwaarts en stroomopwaarts gelegen eindfittingen D en de dragers C aan beide zijden van de bijbehorende 0-ringen stromen. Dankzij de vormgeving van de dragers en de opstelling van de zittingringen 120 ten opzichte daarvan, zal de druk van het 5 fluidum krachten uitoefenen, die elke drager in de richting van het bijbehorende afsluitorgaan zullen trachten te duwen. Hier is echter het oppervlak , dat zorgt voor de netto kracht van de druk van het fluidum, die op zowel de stroomopwaarts als de stroomafwaarts gelegen zittingen werkt, in het algemeen 10 beperkt tot het geprojekteerde ringvormige oppervlak, begrensd door dat deel of strook van de aangrijpingsoppervlakken 122 van de zittingringen, dat in afdichtend contact is met het kogel-vormige deel bo. Wanneer de afsluiter opnieuw in de gesloten stand wordt gebracht, zal geen tijdelijke lekkage van fluidum 15 optreden aan de stroomopwaarts gelegen zittingring, omdat deze ten alle tijde afdichtend op het kogelvormige deel Uo wordt aangedrukt.When the valve is brought from the closed to the open position, which is shown in Figures 5 and 6, fluid from the system will flow into the channel +8 of the closing member and into the closing chamber between the closing member B and the carriers C flow. The O-rings 5, which press against the support rings 56, form a fluid seal in the central channel of the valve body between the valve body A and the valve member B. Fluid from the system will flow downward between the two streams 8220526 2b and upstream end fittings D and the carriers C flow on both sides of the associated O-rings. Due to the shape of the carriers and the arrangement of the seat rings 120 relative thereto, the pressure of the fluid will exert forces which will attempt to push each carrier toward the associated closure member. Here, however, the area that provides the net force of the pressure of the fluid acting on both the upstream and downstream seats is generally limited to the projected annular surface bounded by that portion or strip of the engagement surfaces 122 of the seat rings, which is in sealing contact with the ball-shaped portion bo. When the valve is brought back into the closed position, no temporary leakage of fluid 15 will occur on the upstream seat ring, because it is always sealingly pressed onto the ball-shaped part U0.

Na een gebruiksperiode van de afsluiter zullen de aangrijpingsoppervlakken 122 van de zittingringen zich nauw-20 keuriger aanpassen aan het oppervlak van het bolvormige of kogelvormige deel ^0, om daardoor het ringvormige oppervlak van afdichtend contact daabtussen te vergroten. Een dergelijke ver-andering zal het totale afdichtende vermogen van de zittingringen vergroten en elke slijtage of verandering in de aan-25 grijpingsoppervlakken 122 van de zittingringen zal automatisch worden gecompenseerd door de gedeeltelijk voorgespannen schotel-veren 110, 112 en 11^+.After a period of use of the valve, the engagement surfaces 122 of the seat rings will more accurately conform to the surface of the spherical or spherical portion 10, thereby increasing the annular surface of sealing contact therebetween. Such a change will increase the total sealing ability of the seat rings, and any wear or change in the engagement surfaces 122 of the seat rings will be automatically compensated for by the partially biased cup springs 110, 112 and 11 +.

Wanneer lekkage van fluidum zou optreden aan de stroomopwaarts gelegen zittingring, wanneer de afsluiter is 30 gesloten, zal de aandrukking van de stroomafwaarts gelegen zittingring op het kogelvormige deel lekkage van fluidum naar buiten door de stroomafwaarts gelegen aftakking van het afslui-terhuis verhinderen. In dat geval zal de druk van het fluidum de stroomafwaarts gelegen drager C inrichting van het afsluit-35 orgaan B drukken, om de grootte van het afdichtende contact 8220326 25 tussen de stroomafwaarts gelegen zittingring 120 en het kogelvormige deel 1+0 te vergroten of te versterken. Onder deze omstandigheden omvat het oppervlak, dat zorgt voor de netto kracht van de druk van het fluidum, die op de stroomafwaarts 5 gelegen zittingring werkt, de ring die is hegrensd tussen de buitendiameter van het afdichtende contact door het aangrij-pingsoppervlak van de stroomafwaarts gelegen zittingring met het kogelvormige deel en de buitendiameter van het bijbehorende staartdeel 62 van de drager, 10 Het afsluitorgaan B wordt natuurlijk alleen door de werking van de zittingringen 120, die tegen het kogelvormige deel 1+0 worden aangedrukt, op zijn plaats gehouden in het centrale kanaal 20 van het afsluiterhuis. De 0-ring 5^ en steunring 56, die in de groef 50 van elke astap 1+2, kk zijn 15 geplaatst, verhinderen dat fluidum onder druk uit het inwendige van het afsluiterhuis, dat wil zeggen ter plaatse van het kogelvormige deel, tussen de astappen en het centrale kanaal 20 naar buiten stroomt. Dankzij deze constructie is het afsluitorgaan door de druk uitgebalanceerd en wordt door de druk van 20 het fluidum noch verderin, noch verder uit het centrale kanaal geduwd. Deze eigenschap is belangrijk, omdat daardoor de af-sluiter op twee manieren tegen uitblazen wordt beveiligd. Op de eerste plaats is er geen niet-uitgebalanceerde drukkracht om het afsluitorgaan uit de bodem van het afsluiterhuis te 25 blazen. Op de tweede plaats, wanneer een 0-ring aan de astap 1+2 zou lekken, en wanneer de lekpoort 11+2 zou zijn afgesloten en deze lekkage niet zou afvoeren als boven is beschreven, dan zou het afsluitorgaan nog zijn opgesloten tussen de tegenover elkaar staande zittingringen 120. Hoewel de zittingringen kunnen 30 lekken, omdat de kogel door de druk naar buiten is geduwd, wordt het afsluitorgaan van de afsluiter vastgehouden door de zittingringen en zal niet uit de afsluiter worden geblazen.Should fluid leakage occur to the upstream seat ring, when the valve is closed, the pressure of the downstream seat ring on the ball-shaped portion will prevent leakage of fluid out through the downstream branch of the valve housing. In that case, the pressure of the fluid will press the downstream carrier C device of the closure member B to increase or increase the size of the sealing contact 8220326 between the downstream seat ring 120 and the spherical portion 1 + 0. strengthen. Under these conditions, the surface that provides the net force of the pressure of the fluid acting on the downstream seat ring includes the ring defined between the outer diameter of the sealing contact by the engagement surface of the downstream seat ring with the ball-shaped part and the outer diameter of the associated tail part 62 of the wearer. The closing member B is of course only held in place in the center by the action of the seat rings 120, which are pressed against the ball-shaped part 1 + 0. channel 20 of the valve body. The O-ring 5 and support ring 56, which are placed in the groove 50 of each journal 1 + 2, kk, prevent fluid under pressure from the interior of the valve housing, i.e. at the location of the ball-shaped part, between the journal and central channel 20 flows out. Thanks to this construction, the closure member is pressure-balanced and the pressure of the fluid does not push it further in or out of the central channel. This property is important because it protects the valve from blowing in two ways. First, there is no unbalanced compressive force to blow the valve from the bottom of the valve body. Secondly, if an O-ring were to leak on the journal 1 + 2, and if the leakage port 11 + 2 were closed and would not drain this leak as described above, then the closure member would still be enclosed between the opposite spaced seat rings 120. Although the seat rings may leak because the ball has been pushed out by the pressure, the valve closure member is held by the seat rings and will not be blown out of the valve.

Voor het gemak. zijn bij deze alternatieve uitvoeringsvorm soortgelijke onderdelen voorzien van dezelfde verwijzings-35 cijfers met een accentteken en zijn nieuwe onderdelen aangeduid 8220326 26 met nieuwe verwijzingscijfers.For the convenience. In this alternative embodiment, like parts are provided with the same reference numerals with an accent mark, and new parts are designated 8220326 26 with new reference numbers.

Figuur 7 toont meer in het bijzonder een drieweg-kogelafsluiter, waarin het centrale kanaal 20* in het afslui-terhuis A' is voorzien van schroefdraad 170, om een derde af-5 takking op het afsluiterhuis te yormen. Dp deze derde aftakking kan een leiding van een fluidumstelsel worden bevestigd met behulp van een conventionele fitting.In particular, Figure 7 shows a three-way ball valve, in which the central channel 20 * in the valve body A 'is threaded 170 to form a third branch on the valve body. At this third branch, a fluid system conduit can be attached using a conventional fitting.

Het afsluitorgaan B' van de afsluiter is 00k iets gewijzigd in die zin, dat de cylindrische delen of as-10 tappen b2' en *iV niet zijn voorzien van enig afdichtmiddel voor de afdichting tegen de zijwand van het centrale kanaal 20' in het afsluiterhuis. Bovendien bestaat het fluidumkanaal door het afsluitorgaan uit een eerste deel 17*+ dat axiaal door het afsluitorgaan loopt tussen de astappen *+2' en *+*+' en uit 15 een tweede deel 176, dat radiaal door het kogelvormige deel *+0’ loopt en is verbonden met het eerste deel 17*+· Bij deze uit-voeringsvorm kan een fluidumleiding, die op de schroefdraad 170 is aangesloten, naar keuze worden verbonden met een van de aftakkingen 12' en 1*+'. De aanslagoppervlakken op de handgreep 20 F vereisen 00k wijzigingen, om het afsluitorgaan B' over de noodzakelijke hoek te kunnen draaien.The valve member B 'of the valve has been slightly modified in that the cylindrical parts or shaft-10 spigots b2' and * iV are not provided with any sealant for sealing against the side wall of the central channel 20 'in the valve housing . In addition, the fluid channel through the closing member consists of a first part 17 * + which runs axially through the closing member between the stubs * + 2 'and * + * +' and a second part 176, which passes radially through the ball-shaped part * + 0. runs and is connected to the first part 17 * +. In this embodiment, a fluid conduit connected to the threads 170 may be optionally connected to one of the branches 12 'and 1 * +'. The stop surfaces on the handle 20 F require 00k changes to be able to rotate the closing member B 'through the necessary angle.

Bij deze bij zondere alternatieve uitvoeringsvormen wordt een andere stang G toegepast. In het bijzonder omvat de stang een massief cylindrisch hoofddeel 180, dat nauwsluitend 25 draaibaar is gemonteerd in een deel 26' met een kleinere diameter van het centrale kanaal. In een omtreksgroef 182 op dit hoofddeel is een 0-ring afdichting 18H en een steunring 186 opgenomen, om de stangyin het centrale kanaal af te dichten. Deze afdichting is belangrijk, omdat de astap k2’ niet is voor-30 zien van enig afdichtmiddel en fluidum uit het stelsel anders tussen de stang en het centrale kanaal door zou kunnen ont-snappen.In these particularly alternative embodiments, a different rod G is used. In particular, the rod comprises a solid cylindrical main body 180, which is rotatably mounted in a smaller diameter section 26 'of the central channel. A circumferential groove 182 on this main portion includes a 0-ring seal 18H and a support ring 186 to seal the rod in the central channel. This seal is important because the journal k2 "is not provided with any sealant and fluid could otherwise escape from the system between the rod and the central channel.

Een radiaal buitenwaarts uitstekende flens 190 met een ronde dwarsdoorsnede en een diameter die: iets kleiner 35 is dan die van het centrale kanaal 20', is aangebracht aan hetA radially outwardly projecting flange 190 with a round cross section and a diameter slightly smaller than that of the central channel 20 'is mounted on the

82 2 0 SM82 2 0 SM

27 binnenste einde van de stang. Een dwarsgroef 192 is aange-bracht in het eindvlak yan .de flens 190, om de arm 52' yan het afslu.itorgaan van de afsluiter op te nemen, op dezelfde wijze als hierboven is beschreven, om.de stang en het afsluit-5 orgaan met elkaar te koppelen. Een ringvormig stanglager 19¾ is geplaatst tussen de flens 190 en de schouder in het centrale kanaal, om de draaiing van de stang te vergemakkelijken.27 inner end of the rod. A transverse groove 192 is provided in the end face of the flange 190 to receive the arm 52 'of the valve closure member, in the same manner as described above, around the rod and the closure member. organ together. An annular rod bearing 19¾ is placed between the flange 190 and the shoulder in the central channel to facilitate rotation of the rod.

Het hoofddeel 180 van de stang omvat verder een buitenste of de handgreep opnemend einddeel 196, dat buiten 10 het huis van de afsluiter is geplaatst en waarop de handgreep F' op de bovenbeschreven wijze kan worden gemonteerd. Wanneer de afsluiter is geassembleerd, zoals in figuur 6 is getekend, dan verhinderen de afmetingen van de stang, het afsluitorgaan, het afsluiterhuis en de handgreep, dat het eindvlak van de 15 flens 190 rechtstreeks in aanraking komt met het bovenvlak van het afsluitorgaan van de afsluiter. De koppeling tussen deze twee onderdelen wordt uitsluitend tot stand gebracht tussen de arm 52' en de opneemgroef 192. Deze koppeling verhindert, dat bij indrukken van de stang in de afsluiter het afdichtend 20 contact tussen de zittingringen 120' en het kogelvormige deel k0' wordt verstoord, hetgeen anders zou kunnen geschieden, wanneer de flens 190 aanligt op het boveneinde van het afsluitorgaan .The rod main portion 180 further includes an outer or handle receiving end portion 196 located outside the valve housing and on which the handle F 'can be mounted as described above. When the valve is assembled, as shown in Figure 6, the dimensions of the rod, valve, valve body, and handle prevent the end face of flange 190 from directly contacting the top surface of the valve closure member. valve. The coupling between these two parts is effected only between the arm 52 'and the receiving groove 192. This coupling prevents the sealing contact between the seat rings 120' and the ball-shaped part k0 'from becoming pushed into the valve when the rod is pressed in. disturbed, which could otherwise occur when the flange 190 rests on the top of the closure member.

Wanneer de driewegafsluiter volgens figuur 7 is 25 opgenomen in een fluidumstelsel, zodat de aftakking met de schroefdraad 170 de stroomopwaarts gelegen of inlaataftakking vormt, en waarbij het afsluitorgaan B' in de gesloten stand van de afsluiter is gedraaid, kan het fluidum uit het stelsel de afsluiter aan geen van beide aftakkingen 12' en 1¾1 ver-30 laten. In deze bijzondere installatie funktioneren de zittingringen die bij elk van de aftakkingen 12' en 1¾1 van het afsluiterhuis. zijn aangebracht, als stroomafwaarts gelegen zittingen. Fluidum uit het stelsel zal door het eerste deel 17¾ en het tweede deel 176 van het fluidumkanaal in de afsluiter-35 kamer stromen en zal tussen het centrale kanaal 20' en de astap- 8220326 28 pen k2' en dringen, om de afsluiterkamer radiaal buiten-waarts van de buitendiameter van afdichtend contact tussen de aangrijpingsoppervlakken 122' van.de zittingringen en het kogelvormige deel bo' in hoofdzaak geheel op te vullen. Tege-5 lijkertijd zal fluidum rondom en tussen de zittingringdragers C' en de eindfittingen D' tot aan de plaats van de 0-ringen 100' vloeien, om de 0-ringen tegen de steunringen 102' aan te drukken. In de funktie van stroomafwaarts gelegen zittingen zal de druk van het fluidum beide dragers C' in de richting van 10 het afsluitorgaan B' duwen, om de mate van afdichtend contact tussen de aangrijpingsoppervlakken 122' van de zittingringen 120' en het kogelvormige deel ^0 1 te vergroten of te verster-ken. Het oppervlak dat zorgt voor de netto kracht van de druk van het fluidum, die op de zittingringen werkt, wordt gevormd 15 door het ringvormige oppervlak tussen de buitendiameter van het afdichtend contafet tussen de aangrijpingsoppervlakken van de zittingringen en het kogelvormige deel en de buitendiameter van het bijbehorende staartdeel 62' van de drager.When the three-way valve of Figure 7 is contained in a fluid system, so that the threaded branch 170 forms the upstream or inlet branch, and wherein the valve member B 'is rotated to the valve closed position, the fluid from the system may leave valve at neither branch 12 'and 1¾1. In this particular installation, the seat rings function at each of the branches 12 'and 1¾1 of the valve body. are arranged as downstream seats. Fluid from the system will flow through the first part 17¾ and the second part 176 of the fluid channel into the valve 35 chamber and will pass between the central channel 20 'and the valve 8220326 28 pin k2' and radially outwardly - substantially completely fill upwardly of the outer diameter of sealing contact between the engagement surfaces 122 'of the seat rings and the ball-shaped part bo'. At the same time, fluid will flow around and between the seat ring carriers C 'and the end fittings D' to the location of the O-rings 100 'to press the O-rings against the support rings 102'. In the function of downstream seats, the pressure of the fluid will push both carriers C 'toward the stop member B' to provide the degree of sealing contact between the engagement surfaces 122 'of the seat rings 120' and the ball-shaped portion. 1 to increase or strengthen. The surface which provides the net force of the pressure of the fluid acting on the seat rings is formed by the annular surface between the outer diameter of the sealing contact between the engagement surfaces of the seat rings and the ball-shaped portion and the outer diameter of the associated tail portion 62 'of the wearer.

Wanneer de afsluiter is geopend tot in de stand 20 die in figuur 7 is getekend, kan fluidum uit het stelsel door de afsluiter en uit de aftakking 12' naar buiten stromen. De druk van het fluidum uit het stelsel zal blijven werken, om beide zittingringen op het kogelvormige deel aan te drukken.When the valve is opened to the position 20 shown in Figure 7, fluid can flow out of the system through the valve and out of the branch 12 '. The pressure of the fluid from the system will continue to act to press both seat rings onto the ball-shaped portion.

Het oppervlak dat zorgt voor de netto kracht van de druk van 25 het fluidum tegen de zittingring die bij de aftakking 12' hoort, is in hoofdzaak gelijk aan het geprojekteerde contactoppervlak tussen het aangrijpingsoppervlak van de zittingring en het kogelvormige deel. De netto kracht van de druk van het fluidum, die inwerkt op de zittingring die bij de aftakking 1k' hoort, 30 blijft in hoofdzaak dezelfde als boven is beschreven voor de gesloten stand van de afsluiter.The area that provides the net force of the pressure of the fluid against the seat ring associated with the branch 12 'is substantially equal to the projected contact area between the engagement surface of the seat ring and the ball-shaped portion. The net force of the pressure of the fluid acting on the seat ring associated with the branch 1k 'remains essentially the same as described above for the closed position of the valve.

De driewegafsluiter volgens figuur 7 kan ook worden geinstalleerd in een fluidumstelsel, vaarhij een van de aftakkingen 12' of 1k' de stroomopwaarts gelegen of inlaat-35 aftakking vomit, waarbij de andere aftakking 1V of 12' en de 8220326 29 aftakking 1 TO de stroomafwaarts gelegen aftakkingen vormen.The three-way valve of Figure 7 may also be installed in a fluid system through one of the branches 12 'or 1k' upstream or inlet-35 branch, the other branch 1V or 12 'and the 8220326 branch 1 TO the downstream situated branches.

In dat geval, en met de afsluiter in de gesloten stand, zal de zittingring die bij.de inlaataftakking behoort, werken als een stroomopwaarts gelegen zitting op deze'lfde wijze als 5 boyen is beschreven aan de hand van.de figuren 5 en 6. Dus de stroomopwaarts gelegen zittingring zal hij voorkeur de gehele afdichtende funktie uitoefenen en zal een netto kracht van de druk van het fluidum ondergaan, die de zittingring in afdichtend contact tegen het kogelvormige deel 1+0' drukt. Even-10 als hierboven is het oppervlak, dat zorgt voor de netto kracht van de druk van het fluidum die op de stroomopwaarts gelegen zittingring werkt, het ringvormige oppervlak dat is begrensd door de diameter over de bijbehoren'de afdichtkamer 86' en de binnendiameter van het afdichtend contact tussen het 15 aangrijpingsoppervlak van het stroomopwaarts gelegen zittingring en het kogelvormige deel Uo'.In that case, and with the valve in the closed position, the seat ring associated with the inlet branch will act as an upstream seat in this same way as boyen has been described with reference to Figures 5 and 6. Thus, the upstream seat ring will preferably perform the entire sealing function and will undergo a net force of the pressure of the fluid which seals the seat ring against the ball-shaped portion 1 + 0 'in sealing contact. As above, the surface that provides the net force of the pressure of the fluid acting on the upstream seat ring is the annular surface bounded by the diameter over the associated sealing chamber 86 'and the inner diameter of the sealing contact between the engagement surface of the upstream seat ring and the ball-shaped portion U0 '.

Wanneer de afsluiter in de open stand volgens figuur T wordt gebracht, en waarbij de aftakking 12' de inlaataftakking vormt, blijft de zittingring 120' die bij 20 deze aftakking behoort, werken als stroomopwaarts gelegen zitting. Echter als gevolg van de vloeiing van fluidum uit het stelsel binnen de afsluiter, is het oppervlak dat de netto kracht van de druk van het fluidum levert, die de zittingring tegen het kogelvormige deel aandrukt, in hoofdzaak gelijk aan het 25 geproj ekteerde oppervlak van het aangrijpingsoppervlak van de zittingring dat met het kogelvormige deel in aanraking is.When the valve is brought into the open position of Figure T, and where the branch 12 'forms the inlet branch, the seat ring 120' associated with this branch continues to function as an upstream seat. However, due to the flow of fluid from the system within the valve, the surface providing the net force of the pressure of the fluid pressing the seat ring against the ball-shaped portion is substantially equal to the projected area of the engagement surface of the seat ring which contacts the ball-shaped part.

De zittingring 120' die bij de aftakking 1U' behoort, zal blij-ven werken als stroomafwaarts gelegen zitting, die een netto kracht van de druk van het fluidum ondergaat, waardoor hij 30 afdichtend tegen het kogelvormige deel wordt aangedrukt.The seat ring 120 'associated with the branch 1U' will continue to function as a downstream seat, which undergoes a net force of the pressure of the fluid, sealingly pressing against the ball-shaped portion.

Ofschoon de uitvoeringsvorm volgens figuur J is bedoeld voor een driewegafsluiter, is het duidelijk, dat het huis van de afsluiter kan worden voorzien van extra aftakkingen, zodat een vier- of zelfs vijfwegafsluiter kan worden verkregen.Although the embodiment of Figure J is intended for a three-way valve, it is clear that the valve body can be provided with additional branches so that a four- or even five-way valve can be obtained.

35 Dergelijke uitvoeringsvormen gaan echter op geen enkele wijze 8220326 30 buiten de omvang van de onderhavige uitviriding.However, such embodiments do not in any way go beyond the scope of the present invention.

Wanneer.de nieuwe hogedrukkogelafsluiter, die boven in detail is beschreven, wordt.gebruikt, kunnen aan-zienlijk hogere drukken voor een afsluiter, waarin kunststof 5 zittingringen zijn toegepast, worden gerealiseerd. In dit opzicht kan de afsluiter worden gebruikt bij drukken tot k20 2 kg/cm , zonder een van de inwendige onderdelen van de afsluiter te beschadigen. Deze druk is aanzienlijk hoger dan de toelaat-bare drukken bij bekende kogelafsluiters, waarin kunststof-10 zittingen of zittingringen zijn toegepast. Bovendien is de constructie van de onderhavige nieuwe afsluiter betrekkelijk eenvoudig ontworpen en zijn daarin meerdere verwisselbare onderdelen toegepast. Dus de grondgedachte voor de afsluiter kan worden gebruikt bij den grote verscheidenheid van bijzondere 15 toepassingen van afsluiters in een wijd gebied van omgevingen. Bovendien laat de constructie van de onderhavige nieuwe afsluiter toe, dat de spanningen in de zittingringen worden aangepast of beheerst, om bepaalde zittingringmaterialen te kunnen toepassen. Deze eigenschappen vormen aanzienlijke ver-20 beteringen over vele bekende afsluiters, waarin hoge drukken kunnen worden toegepast.When the new high pressure ball valve described in detail above is used, significantly higher pressures for a valve employing plastic seat rings can be achieved. In this regard, the valve can be used at pressures up to k20 2 kg / cm, without damaging any of the internal parts of the valve. This pressure is considerably higher than the permissible pressures with known ball valves, in which plastic seats or seat rings are used. In addition, the construction of the present new valve is relatively simple in design and multiple interchangeable parts are used therein. Thus the valve rationale can be used in the wide variety of particular valve applications in a wide range of environments. In addition, the construction of the present new valve allows the stresses in the seat rings to be adjusted or controlled to accommodate certain seat ring materials. These properties represent significant improvements over many known valves in which high pressures can be applied.

De uitvinding is beschreven aan de hand van voorkeurs- en alternatieve uitvoeringsvormen. Vanzelfsprekend zullen wijzigingen en veranderingen duidelijk worden voor 25 anderen bij lezing van de bovenstaande beschrijving. De uitvinding omvat al dergelijke wijzingingen en veranderingen, voor zover zij binnen de omvang van de bijgaande conlusies vallen of equivalenten daarvan vormen.The invention has been described with reference to preferred and alternative embodiments. Obviously, changes and changes will become apparent to others upon reading the above description. The invention encompasses all such changes and alterations insofar as they fall within the scope of the appended claims or constitute equivalents thereof.

30 822032630 8220326

Claims

1. High-pressure ball valve, characterized by: a valve body with a cyclindrical first flow channel and a cylindrical central channel, which are substantially perpendicular to each other and connected to each other, the opposite ends of the first channel being a pair of branches on the form valve body; a closure member of the valve, which is received in the central channel and which is selectively rotatable about the axis of the central channel, which closing member is provided with a spherical ball part, which is placed in the first channel and with a pair of cyclindrical journal bearings which are placed on either side of the ball-shaped part in the central channel, which ball-shaped part is provided with a fluid channel and one of the journal journals is provided with means 15 for connecting the closing member with control means; control means which are operatively coupled to connecting means of the shut-off member of the shut-off member, so that the shut-off member can be turned selectively and the fluid channel in the ball-shaped part. to move between the opened and the closed position of the valve; a pair of radially inwardly projecting annular shoulders in the first channel, which are substantially equidistant from the spherical member, each shoulder continuing in circumferential direction and having a surface perpendicular to the axis of the first channel, which is opposite the ball-shaped part; a pair of seat ring carriers arranged in the first channel, one carrier being placed in each connection region of the first channel with the central channel, each carrier having an axial flow-through opening and a radially outwardly projecting annular surface, which is compatible with and opposite the said surface of an associated shoulder, which carriers 8220326 (*> 4 further each include a seat ring receiving groove opposite the ball-shaped portion and a cylindrical tail portion extending in axial direction from the first channel protrudes radially away from the spherical portion of a cyclindrical sealing chamber; a plurality of partially tensioned cup springs positioned between each shoulder surface and the annular surface of the associated carrier, to axially extend the carriers from the first channel pushing the ball-shaped part, each disc spring being provided with a central the opening and in its unstrung state is truncated - conical, which cup springs are positioned such that the smallest diameter ends of successive cup springs point in opposite directions; 15, a deformable seat ring that is snugly received in the seat ring receiving groove of each wearer, the seat rings each having a continuous engagement surface opposite the ball-shaped portion and the engagement surface in its unstressed state having a spherical configuration with a radius that is smaller is then the radius of the ball-shaped part, which engagement surfaces of the seat rings are pushed into sealing contact with the ball-shaped part under the influence of the cup springs, the sealing contact being at least at a diameter across the engagement surface of each seat ring, which is smaller is then the diameter across the associated sealing chamber, which seat rings place the ball-shaped portion of the closure member in the first channel and retain the closure member in the central channel; and sealing means interposed between each tail portion of a carrier and the associated sealing chamber, said sealing means each comprising at least one sealing ring which is axially slidable in response to pressure of the fluid applied thereto between certain limits; and 8220326 V * 33, wherein, while the pressure of the fluid on each of the carriers may push the associated seat ring further into engagement with the ball-shaped portion, the surface providing the net force of the pressure of the fluid for a such further compression is limited to a predetermined annular surface, which will prevent the application of destructive compressive loads to the seat ring.

2. Ball valve according to claim 1, characterized in that each engagement surface of a seat ring contacts the ball-shaped part along an annular engagement strip, which strip has an outer diameter greater than the outer diameter of the tail section of the associated carrier and an inner diameter smaller than the diameter across the associated sealing chamber. Ball valve according to claim 2, characterized in that one of the seat rings forms an upstream seat ring and the other seat ring forms a downstream seat ring, the upstream seat ring being adapted, essentially the entire seal. To perform the function of the valve in its closed position, each predetermined annular surface for the upstream seat ring in the closed position of the valve is bounded between the diameter transverse across the associated sealing chamber and the inner diameter of the flow 25 upwardly positioned engagement strip of the seat. lj. Ball valve according to claim 3, characterized in that in the open position of the valve, wherein the pair of branches of the valve housing are connected to each other, the predetermined annular surface for the upstream and downstream seat rings substantially the projected surface of the valve annular engagement strips.

Ball valve according to claim 3, characterized in that the predetermined annular surface 35 for the downstream seat ring is bounded between the outer diameter of the downstream engagement strip of the seat ring and the outer diameter of the associated tail section of the wearer.

6. Ball valve according to claim 5S, characterized in that the part of the central channel in which the other shaft journal is incorporated forms a downstream third branch asm the valve housing, in the open position of the valve, the branch being associated with the upstream seat ring is connected to the third branch, the predetermined surface for that upstream seat ring constitutes the projected surface of the annular engagement strip of the upstream seat ring.

Ball valve according to claim 2, characterized in that the part of the central channel in which the other shaft journal is incorporated forms a third branch on the valve housing, each third branch forms an upstream branch, the pair of seat rings forming downstream seat rings. which predetermined annular surface in the closed position of the valve for those seat rings is bounded between the outer diameter of the engagement strip on each seat ring and the outer diameter of the tail portion of the associated carrier.

A ball valve according to claim 7, characterized in that in the open position of the valve, wherein the third branch is connected to one of said pair of branches, the predetermined annular surface for the seat ring, which is associated with that one branch is formed by the projected surface of the annular engagement strip of the associated seat ring in that one branch.

9. Ball valve according to claim 1, characterized in that the smallest diameter ends of the cup springs, which cooperate directly with the shoulder surfaces, face the ball-shaped part. 8 2 2 0? »? f; Ball valve according to claim 1, characterized in that the shoulders and sealing chambers are limited by removable end fittings, which are incorporated in the first channel.

Ball valve according to claim 10, characterized in that an annular carrier gasket is interposed between the shaft tail portion of each carrier and the side wall of each associated sealing chamber and each gasket permits a slight transverse displacement of the associated hydraulic carrier to provide a centering effect by facilitating the seat rings on the ball-shaped part.

Ball valve according to claim 11, characterized in that each sealant further comprises a pair of support rings with the sealing ring interposed therebetween, said support rings being axially spaced from each other more than the cross section of the sealing ring and said defined limits. to shape.

Ball valve according to claim 1, characterized in that the struts of the closing member each have a circumferential groove, in which sealing means are placed, which cooperate sealingly with the side wall of the central channel. 1 ^. Ball valve according to claim 13, characterized in that a support ring is included in each groove of the shaft journal on the side of the sealant opposite the ball-shaped part.

15. Ball valve according to claim 11, characterized in that the valve member is pressure-balanced in the central channel by means of fluid from a system flowing through the valve, which does not exert any compressive forces which attempt to pushing the valve body out of the central channel of the valve body.

Ball valve according to claim 1, characterized in that the control means comprise an actuating rod 35, which is rotatably mounted in the central channel 8220326 4 * 0 + 3 6 4 v and of which an outer end part is outside the housing. is placed, each operating rod is provided with a radially outwardly projecting peripheral flange near the inner end of the rod, which is able to engage with a radially inwardly projecting flange in the central channel, in order to withdraw the rod from the central channel in the direction of prevent the outer end part of the rod.

Ball valve according to claim 16, characterized in that a rod bearing is placed between the flange on the rod and the shoulder in the central channel.

Ball valve according to claim 16, characterized in that a rod seal is placed sealingly between the rod and the central channel.

Ball valve according to claim 16, 15, characterized in that a pivot bearing is placed between the rod and the central channel, in order to prevent metal-to-metal sliding contact between the rod and the side wall of the central channel, when the rod is rotated to moving the closing member between the open and closed position of the valve 20.

20. Ball valve according to claim 16, characterized in that the rod further comprises a vent opening, which extends axially therefrom from the end face of the flange to the outer end portion of the rod and which is connected to at least one radial transverse hole in the rod located outside the valve body, which vent can drain fluid from the system that has flowed past a journal and prevent the application of unbalanced compressive forces to the valve member in the central channel .

Ball valve according to claim 16, characterized in that a control harid handle is mounted on the outer end part of the rod, which handle is provided with stop surfaces 35 which are spaced along an arc and the valve housing is provided with at least one hand - 8. l 0 3 2 0 s '....... 37 ....... j'] j handle stop, which may come into contact.with the stop surface | j planes, when the handle is moved between predefined; i · · ·! selected rotary positions, which indicate the open and closed positions of,! determine the valve. | Ball valve according to claim 16, characterized in that the inner end part of the valve rod or the one shaft journal of the valve shut-off member is provided with an axial arm and that said one shaft journal or the; i,! The upper end part of the rod is provided with a slot receiving the arm 1., which arm is received in that slot in order to connect the rod to the closing member of the valve and to form the only contact between the rod and the closing member, j in which the centered position of the ball-shaped part of the closing member by the seat rings will not be disturbed by a limited axial movement of the rod. i

Ball valve according to claim 1, i; I, characterized in that the fluid channel in the closing member | of the valve comprises a first part, which is between the journal journal! of the closure member passes therethrough, and a second portion 20 in the ball-shaped portion radially outward from the first section of the channel, the section i! of the central channel, in which the other shaft journal is included, a third branch forms on the valve housing and is provided; of means for connecting a fluid fitting thereto, whereby the valve can control the flow of fluid between at least 1 three fluid lines. 1 30 i.: ...... 7 12 2 0 3? fi 1 / I. "