NL8600699A - Roterende gebalanceerde hydraulische klep. - Google Patents

Description

* - # - 1 -

Roterende gebalanceerde hydraulische klep.

De uitvinding heeft betrekking op een roterende hydraulische klep en in het bijzonder op een roterende hydraulische klep, waarvan het roterende kleporgaan zowel hydrostatisch als hydrodynamisch gebalanceerd is, zodat 5 slechts een kleine bedieningskracht behoeft te worden uitgeoefend.

Bij het bewegen van de gebruikelijke schuifkleppen, kranen e.d.bijvoorbeeld voor het besturen van vloeistof-stoming van een deel van een inrichting naar een ander, 10 worden de te overwinnen krachten veroorzaakt door wrijving en door vloeistofbeweging.De wrijvingskracht wordt veroorzaakt door het drukverschil op de zijden van het beweegbare kleporgaan, dit is de hydrostatische krachtwerking.De vloeistofbeweging geeft aanleiding tot krachten op de wan-15 den van de boringen in het beweegbare kleporgaan,dit is de hydrodynamische krachtwerking.

Om wrijvingskrachten te beperken zijn bij roterende kleppen en kranen voorzieningen bekend voor drukontlasting van de afdichtvlakken b.v. door drukontlastingsruimten, die 20 zich aan beide zijden van de boring in het beweegbare kleporgaan bevinden.Deze drukontlastingsruimten kunnen b.v. via drukontlastingsboringen in verbinding staan met de drukin-laat ofwel uitlaat.Deze drukontlastingsruimten zorgen ervoor dat een gelijkmatige verdeling van de druk rond het 25 beweegbare kleporgaan optreedt.

De grootste wrijvingskrachten doen zich meestal in gesloten stand voor, wanneer het beweegbare kleporgaan aan de volle leidingdruk wordt blootgesteld ( hydrostatische krachtwerking ).De hydrodynamische krachtwerking is het 30 grootst in de ,fopen"-stand.Bij grote volumestromen kan een doorboord roterend kleplichaam door de vloeistofstroom in de ,Topen”-stand gevangen gehouden worden.

De uitvinding beoogt een klep van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarin deze door hydrosta- ö t) M 0 3 3 3 - 2 - tische krachtwerking veroorzaakte wrijving en hydrodyna-mische krachtwerking veroorzaakt door stroming, geheel wordt geëlimineerd, danwel tot een verwaarloosbaar kleine waarde wordt teruggebracht, zonder gebruik te maken van 5 voorzieningen, die uitsluitend dienen ter drukontlasting van het beweegbare kleporgaan.

Voorts beoogt de uitvinding een roterende klep te verschaffen, welke is opgebouwd uit betrekkelijk eenvoudige komponenten, waarvan de· samenstellende delen uit goedkope 10 materialen kunnen worden vervaardigd.

Voorts wordt beoogd met behulp van de maatregelen volgens onderhavige uitvinding een roterende klap te vervaardigen, waarmee grote volumestromen onder hoge druk met hoge frequenties kunnen worden geschakeld, met een minimuum aan 15 vermogen

Volgens de uitvinding is hiertoe een roterende klep, van het type, omvattende een huiselement met daarin stromingskanalen en een klepzitting, die open is naar het uitwendige van het huiselement en naar de stromingskanalen, 20 en een klepelement dab aangebracht kan worden in de klepzitting en daarin verdraaibaar is, welk klepelement af-sluitelementen omvat voor het openen, sluiten en doorverbinden van de stromingskanalen.

De uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand 25 van tekeningen, waarin -figuur 1 een dwarsdoorsnede van het roterend klepelement in het huiselement toont, -figuur 2 een dwarsdoorsnede van een andere mogelijke uitvoeringsvorm van het roterend klepelement 30 toont.

-figuur 3 een aanzicht toont van het roterend klepelement.

De stromingskanalen 1,2,3,4 (zie fig.1) door het bij voor-35 keur cylindrisch gevormde huiselement 5, waarvan de hartlijnen in een vlak loodrecht op de as van het cylindrisch huiselement liggen,zijn minstens in eén groep van vier, SQ fa ;A' ~ y y y ia/ -3

V '\A

- 3 - kruisvormig over de mand van het huiselement verdeeld(fig.1) Ieder van de stromingskanalen 1,2,3,4 bestaat bij voorkeur uit een cylindrische boring, die het huiselement radiaal binnentreedt,waarbij steeds twee tegenover elkaar gelegen 5 boringen bijvoorbeeld 2 en 4 dienst doen als druk inlaat en twee andere tegenover elkaar gelegen boringen bijvoorbeeld 1 en 3 dienst doen als druk uitlaat.

In het huis bevindt zich het klepelement 7, dat met een as 8 is uitgevoerd om door middel van een externe aan-10 drijving gedraaid te kunnen worden.(fig. 3).Een bijvoorkeur toegepaste aandrijving kan plaats vinden door een computer gestuurde stappen-motor.Ook andere bedieningsorganen kunnen worden gebruikt.

Het klepelement (fig. 3) heeft minstens twee uitspa-15 ringen 9, die ieder een zodanige omtrek van het klepelement beslaan, dat het klepelement de in· en uitlaatpoortenl,2,3, 4 kan afsluiten met de vlakken 10,11, terwijl de hoogte van de uitsparingen overeenkomt met de stromingskanalen in het huiselement.

20 De twee uitsparingen 9 en de twee uitsparingen 12 be vinden zich twee aan twee tegenover elkaar en zijn twee aan twee 90 graden t.o.v. elkaar langs de omtrek van het klepelement verschoven en bevinden zich twee aan twee op verschillende hoogte in het klepelement.

25 Indien het klepelement hydrodynamisch gebalanceerd dient te zijn, bevinden zich minstens vier uitsparingen in het klepelement,die twee aan twee 90 graden t.o.v. elkaar langs de omtrek van het klepelement zijn verschoven en zich twee aan twee op verschillende hoogte in het klepelement 30 bevinden, zodanig dat ieder paar uitsparingen een groep van vier kruisvormig over de wand van het huiselement verdeelde stromingskanalen kan regelen.

In geval van relatief kleine volumestromen kan ook volstaan worden met één stel van twee tegenoverelkaar gele-35 gen uitsparingen in het klepelement, omdat in dat geval alleen die krachten overwonnen behoeven te worden, die teweeg worden gebracht door stroming van het fluidum, daar het 8" c: c o 9 ' y- . %.

- 4 - klepelement volledig drukgebalanceerd is, doordat steeds twee tegenover elkaar gelegen boringen 2,4 in het huisele-ment 5 dienst doen als druk inlaat en tuiee andere tegenover elkaar gelegen boringen 1,3 in het huiselement dienst 5 doen als druk uitlaat (fig. 1)*

De uitsparingen in het klepelement kunnen ook op andere wijze uitgevoerd worden b.v. in de vorm van gekromde doorboringen van het klepelement zie figuur 2.

8"> 5 Λ "> Λ Λ

θ V

Claims (4)

1. Een roterende klep van het type,omvattende een hüis-element 5, met daarin stromingskanalen 1,2,3,4, en een klep-zitting, die open is naar het uitwendige van het huiselement en naar de stromingskanalen, en een klepelement 7 dat aan-5 gebracht kan worden in de klepzitting en daarin verdraaibaar is en dat van een as voorzien is om d.m.v. een externe aandrijving verdraaid te kunnen worden,welk klepelement uitsparingen 9,12, omvat voor het openen, sluiten en doorverbinden van de stromingskanalen 1,2,3,4,bij voorkeur in 10 de vorm van uitsparingen 9 en 12, zoals in figuur 3, m e t het kenmer k,dat de stromingskanalen waarvan de hartlijnen in een vlak loodrecht op de as van het bijvoorkeur cylinder vormige huiselement liggen, minstens in êên groep van vier, kruisvormig over de wand van het huisele-15 ment verdeeld zijn en wel zodanig dat steeds twee tegenover elkaar gelegen stromingskanalen dienst doen als druk-inlaat, en twee andere tegenover elkaar gelegen stromingskanalen dienst doen als druk uitlaat,waardoor een hydrostatische balancering van het klepelement wordt verkregen.

2. Roterende klep volgens conclusie 1,m et het kenmerk, dat de uitsparingen in het klepelement, waarvan de hartlijnen per stel van twee uitsparingen in een vlak liggen, dat loodrecht op de as van het klepelement staat, zodanig zijn aangebracht dat een tweede stel van 25 twee uitsparingen in het klepelement 90 graden t.o.v. het eerste stel van twee uitsparingen langs de omtrek van het klepelement is verschoven, waarbij de hartlijnen van ieder stel van twee uitsparingen in een ander vlak loodrecht op de as van het klepelement liggen zie figuur 3, zodanig dat 30 ieder tegenover elkaar gelegen paar uitsparingen een groep van vier kruisvormig over de wand van het huiselement verdeelde stromingskanalen kan regelenfWaardoor een hydrody-namische balancering van het klepelement kan worden verkregen.

3. Roterende klep volgens conclusie-1 en 2,m e t het kenmerk, dat het tweede stel van uitsparingen Q ; J . ' y % * v - 6 - in het klepelement niet over 90 graden is v/erschov/en ,maar waarbij de drukaansluitingen ven de vier stromingskanalen bij het tweede stel van vier» 90 graden t.o.v. het eerste stel van vier stromingskanalen zijn verdraaid,waardoor een 5 hydrodynamische balancering van het klepelement kan worden verkregen.

4. Roterende klep volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het klepelement wordt aangedreven door een stappen-motor. Siv0ü9 3