NL8600545A

NL8600545A - VALVE CONSTRUCTION FOR A displacement pump.

Info

Publication number: NL8600545A
Application number: NL8600545A
Authority: NL
Original assignee: Holthuis Bv
Priority date: 1986-03-04
Filing date: 1986-03-04
Publication date: 1987-10-01
Also published as: EP0237112A1

Description

f * N470f * N470

Holthuis B.V.Holthuis B.V.

Venlo 5 Klepconstructie voor een verdringerpomp.Venlo 5 Valve construction for a positive displacement pump.

De uitvinding heeft betrekking op een klepconstructie voor een verdringerpomp omvattende een klep welke centrisch geleid wordt, alsmede een klepzitting , waarbij 10 de klep en de klepzitting van samenwerkende afsluitvlakken voorzien zijn eü voorts een afdichtingsring van elastisch materiaal aanwezig is.The invention relates to a valve construction for a positive displacement pump comprising a valve which is guided centrally, as well as a valve seat, wherein the valve and the valve seat are provided with co-acting sealing surfaces and a sealing ring of elastic material is furthermore present.

Klepconstructies van deze soort worden onder andere toegepast bij verdringerpompen, die gebruikt worden 15 voor het verpompen van vloeistoffen vermengd met veelal slijtage veroorzakende of corrosieve vaste materialen zoals water met zand of andere mengsels bijvoorbeeld in de chemische industrie, steenkool-, olieindustrie en dergelijke. Het verpompen van dergelijke als slurries 20 bekend staande mengsels stelt hoge eisen aan de bedrijfszekerheid en slijtagebestendigheid van deze pompen.Valve constructions of this type are used, inter alia, in positive displacement pumps, which are used for pumping liquids mixed with wear-causing or corrosive solid materials, such as water with sand or other mixtures, for example in the chemical industry, coal, oil industry and the like. Pumping such mixtures known as slurries 20 places high demands on the reliability and wear resistance of these pumps.

Een probleem hierbij is de constructie van zowel de zuig- als de perskleppen in deze pompen. Beide kleppen zijn vooral tijdens het sluiten aan sterke slijtage 25 onderhevig. Om dit te ondervangen brengt men reeds afdichtingsringen van elastisch materiaal aan, doch dit schept op zichzelf weer nieuwe problemen. De uitvinding beoogt hiervoor een oplossing te geven. Zij is daartoe gekenmerkt, doordat een van de samenwerkende afsluit-30 vlakken voorzien is van een aantal groeven. Bij voorkeur worden deze groeven zo aangebracht dat zij in hoofdzaak in radiale richting verlopen.A problem here is the construction of both the suction and discharge valves in these pumps. Both valves are subject to heavy wear, especially during closing. Sealing rings of elastic material are already applied to overcome this, but this in itself creates new problems. The object of the invention is to provide a solution for this. It is characterized for this purpose in that one of the cooperating closing surfaces is provided with a number of grooves. These grooves are preferably arranged in such a way that they run substantially in the radial direction.

Met radiaal wordt hier bedoeld een verloop langs een beschrijvende lijn van wat in het algemeen een kegel-35 vormig afsluitvlak zal zijn.By radial is meant here a course along a descriptive line of what will generally be a conical sealing face.

Volgens de uitvinding ligt het aantal groeven tussen 2 en 12, waarbij het kleinste aantal bij voorkeur bij kleine kleppen en grotere aantallen bij grotere kleppen Λ ,-¾ * * w .According to the invention, the number of grooves is between 2 and 12, the smallest number preferably for small valves and larger numbers for larger valves Λ, -¾ * * w.

* t -/· v -* */ ·./ƒ */ r, ΐ- N470 -2- worden toegepast.* t - / · v - * * / ·. / ƒ * / r, ΐ- N470 -2- are applied.

Het is volgens de uitvinding van voordeel gebleken in een afsluitvlak, van de klep, de zitting of beide, een cirkelvormig verlopende groef aan te brengen.According to the invention it has proved advantageous to provide a circular groove in a sealing surface of the valve, the seat or both.

5 Tenslotte kunnen volgens de uitvinding de in hoofdzaak radiaal verlopende groeven zowel in het afsluitvlak van de klep als in dat van de klepzitting worden aangebracht.Finally, according to the invention, the substantially radially extending grooves can be provided both in the sealing face of the valve and in that of the valve seat.

Verdere voordelen van de uitvinding zullen Tö? blijken uit de navolgende beschrijving van enkele uitvoeringsvoorbeelden aan de hand van de tekening. Hierin is: figuur 1 een langsdoorsnede van een klepconstruc-tie zoals toegepast in pompen van de onderhavige soort; 1 5 figuur 2 een schematische weergave van de vervor ming van de afdichtingsring; figuur 3a een uitvoeringsvorm van de uitvinding waaraan de voorkeur wordt gegeven; figuur 3b een doorsnede volgens de lijn b-b in 20 figuur 3a op grotere schaal; figuren 4, 5 en 6 een drietal andere uitvoeringsvormen van de uitvinding weergeven.Further advantages of the invention will Tö? are apparent from the following description of some exemplary embodiments with reference to the drawing. Herein: Figure 1 is a longitudinal sectional view of a valve construction as used in pumps of the present type; Figure 2 shows a schematic representation of the deformation of the sealing ring; Figure 3a shows a preferred embodiment of the invention; figure 3b shows a section along the line b-b in figure 3a on a larger scale; figures 4, 5 and 6 represent three other embodiments of the invention.

In figuur 1 is een klepconstructie weergegeven die bestaat uit een kleplichaam 2 met ondersteunend element 25 3, steel 4 en geleider 5. Het element 3, dat een grotere diameter heeft dan de andere delen, is voorzien van een kegelvormig afsluitvlak 6. Op het kleplichaam 2 is een ring 7 bevestigd met schroefdraad 8. Deze ring 7 heeft aan zijn omtrek een uitsparing 9 waarin een afdichtingsring 10 van 30 elastisch materiaal zoals rubber past. Deze ring 10 steunt aan zijn onderzijde op een kegelvormig deel 11 dat grenst aan het kegelvormige afsluitvlak 6 van het element 3. De ring 10 heeft een kegelvormig gedeelte 12 aan zijn buitenzijde, dat een iets grotere diameter heeft, dan het 35 kegelvlak 6.Figure 1 shows a valve construction consisting of a valve body 2 with supporting element 25, stem 4 and guide 5. The element 3, which has a larger diameter than the other parts, is provided with a conical sealing surface 6. On the valve body 2, a ring 7 is attached with screw thread 8. This ring 7 has a recess 9 on its periphery in which a sealing ring 10 of elastic material such as rubber fits. This ring 10 rests on its underside on a conical part 11 which is adjacent to the conical sealing surface 6 of the element 3. The ring 10 has a conical part 12 on its outside, which has a slightly larger diameter than the conical surface 6.

€ ^ Λ Λ ; / a , '€ ^ Λ Λ; / a , '

V J : J * ‘ JF J: J * "J

ψ .= Ν470 -3-ψ. = Ν470 -3-

Een klepzitting 13 is aangebracht in een klephuis 14 en heeft een kegelvormig vlak 15, waarvan het bovenste gedeelte als afdichtingsvlak en het onderste gedeelte als afsluitvlak dient. Het bovenste deel van het kegelvlak 15 5 vormt met het vlak 12 van de elastische ring 10 de samenwerkende afdichtingsvlakken en het onderste deel van het kegelvlak 15 vormt met het kegelvlak 6 de samenwerkende afsluitvlakken.A valve seat 13 is arranged in a valve housing 14 and has a conical surface 15, the upper part of which serves as a sealing surface and the lower part as a sealing surface. The upper part of the conical surface 15 forms with the surface 12 of the elastic ring 10 the cooperating sealing surfaces and the lower part of the conical surface 15 forms with the conical surface 6 the cooperating sealing surfaces.

De klepzitting 13 is voorts voorzien van een 10. geleidingsring 16 voor de klepsteel 4.The valve seat 13 is further provided with a guide ring 16 for the valve stem 4.

Aan de bovenzijde wordt de geleider 5 gevoerd door een bus 17 die in het klephuis 18 is aangebracht. Een veer 19 tussen het huis 18 en de ring 7 houdt de klep in zijn gesloten stand zolang zij niet geopend wordt door een 15 door de verdringer (niet weergegeven) veroorzaakt drukverschil dat de veerdruk overwint.At the top, the guide 5 is passed through a sleeve 17 which is arranged in the valve housing 18. A spring 19 between the housing 18 and the ring 7 keeps the valve in its closed position as long as it is not opened by a differential pressure caused by the displacer (not shown) that overcomes the spring pressure.

Figuur 2 toont de situatie die ontstaat wanneer de klep sluit. De ring 10 wordt daarbij vervormd, waarbij een ruimte 20 ontstaat. Hierin bevindt zich materiaal van 20 dezelfde samenstelling als het te verpompen medium.Figure 2 shows the situation that occurs when the valve closes. The ring 10 is deformed thereby, creating a space 20. This contains material of the same composition as the medium to be pumped.

Aangezien ring 10 wordt blootgesteld aan de persdruk van de pomp zal het materiaal in ruimte 20· worden samengedrukt.Since ring 10 is exposed to the discharge pressure of the pump, the material in space 20 will be compressed.

Dit materiaal zal zich een uitweg zoeken naar een ruimte waar de druk lager is dan in ruimte 20, en dat is onder de 25' klep (ruimte 21). Aangezien de samenwerkende kegelvlakken 6 en het onderste deel van 15 geen volledige afdichting bewerkstelligen wordt dit medium dus gedwongen zich met grote snelheid tussen de kegelvlakken 6 en 15 door te bewegen. Dit veroorzaakt slijtage aan de oppervlakken van 30 deze kegelvlakken, wat snel het uitvallen van de klep ten gevolge kan hebben.This material will find its way out to a space where the pressure is lower than in space 20, which is under the 25 'valve (space 21). Since the co-acting conical surfaces 6 and the lower part of 15 do not effect a complete sealing, this medium is thus forced to move at high speed between the conical surfaces 6 and 15. This causes wear on the surfaces of these conical surfaces, which can quickly result in valve failure.

In figuur 3a is een uitvoeringsvorm van de uitvinding weergegeven waaraan aanvraagster thans de voorkeur geeft. In deze uitvoeringsvorm worden ofwel in het 35 kegelvlak 6 of in het kegelvlak 15 ondiepe groeven 22 resp.Figure 3a shows an embodiment of the invention which is currently preferred by the applicant. In this embodiment, shallow grooves 22 and 16 respectively in the conical surface 6 or in the conical surface 15 are provided.

35 ^ " .* : V ‘J J 1 * s N470 -4- ,0-,¾ 23 aangebracht, waardoor het zich in de ruimte 20 bevindende medium kan ontsnappen.35 ^ ". *: V" Y Y 1 * s N470 -4-, 0-, ¾ 23, allowing the medium contained in space 20 to escape.

Het is ook mogelijk de cirkelvormige groeven 24 resp. 27 aan te brengen in het vlak 15 resp. element 3. Het 5 is niet nodig de groeven 22, 23, 24 en 27 alle aan te brengen. In het algemeen is het aanbrengen van een aantal groeven 22 in het kegelvlak 6 voldoende. Het is voorts een voordeel, dat de oppervlakte van de groeven tegelijk met het vlak 6 resp. 15 van het element 3 resp. zitting 13 10 gehard kan worden, zoals in figuur 3b is weergegeven voor ___ groef 22 in vlak 6. Hierin is in een doorsnede b-b in figuur 3a de geharde laag 25 aangeduid die ook het oppervlak van de groef 22 omvat.It is also possible to use the circular grooves 24 resp. 27 to be applied in the plane 15 resp. element 3. It is not necessary to make all the grooves 22, 23, 24 and 27. Generally, the provision of a number of grooves 22 in the conical surface 6 is sufficient. It is furthermore an advantage that the surface of the grooves coincides with the plane 6 resp. 15 of the element 3 resp. seat 13 can be hardened, as shown in figure 3b for groove 22 in plane 6. Herein, in a section b-b in figure 3a, the hardened layer 25 is indicated, which also comprises the surface of groove 22.

In figuur 4 is een uitvoeringsvorm weergegeven 15 waarin de elastische afdichtingsring 10 verbonden is met de klepzitting 13 in plaats van met de klep. In dit geval kunnen de groeven 22, 23, 24 en 27 worden aangebracht op een wijze analoog aan die weergegeven in figuur 3a.Figure 4 shows an embodiment in which the elastic sealing ring 10 is connected to the valve seat 13 instead of the valve. In this case, the grooves 22, 23, 24 and 27 can be made in a manner analogous to that shown in Figure 3a.

Figuur 5 toont een soortgelijke uitvoeringsvorm.Figure 5 shows a similar embodiment.

20 Hierbij worden eveneens groeven 22, 23, 24 en/of 27 aanbracht.Grooves 22, 23, 24 and / or 27 are also made here.

Tenslotte toont figuur 6 een derde uitvoeringsvorm van deze soort. Ook hierbij is de elastische ring 10 gemonteerd op de klepzitting 13 door middel van een ring 25 28. De groeven kunnen ofwel in het element 3 (groef 23 in vlak 15) of in de zitting 13 (groef 22 in vlak 6) worden aangebracht. De afdichtvlakken 26 van element 3 en 12 van ring 10 zijn hier niet dezelfde als de afsluitvlakken 6 en 15. Hierbij kan tevens groef 24 in element 3 worden aan-30 gebracht en groef 27 in zitting 13.Finally, figure 6 shows a third embodiment of this kind. Here too, the elastic ring 10 is mounted on the valve seat 13 by means of a ring 28. The grooves can be arranged either in the element 3 (groove 23 in plane 15) or in the seat 13 (groove 22 in plane 6). The sealing surfaces 26 of element 3 and 12 of ring 10 are not the same here as the sealing surfaces 6 and 15. Here, groove 24 can also be made in element 3 and groove 27 in seat 13.

86003-:..86003 -: ..

Claims

1. Valve construction for a positive displacement pump comprising a valve which is centrally guided, and a valve seat, wherein the valve and the valve seat are provided with co-acting sealing surfaces and furthermore a sealing ring of elastic material is provided, characterized in that one of the co-operating sealing surfaces (6, 15} has a number of grooves (22, 23)

Valve construction according to claim 1, characterized in that the grooves extend substantially in the radial direction.

Valve construction according to claim 1 or 2, characterized in that the number of grooves is between 2 and 12.

Valve construction according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a circular groove (24, 27) is arranged in a sealing surface of the valve (3), the seat (13) or both.

Valve construction according to any one of claims 20 to 2-4, characterized in that both substantially radially extending grooves (22) are provided in the sealing surface (6) and grooves (23) in the sealing surface (15). Eindhoven, February 14, 1986 3 3 0; "; i