NL9002901A

NL9002901A - GLOBE VALVE.

Info

Publication number: NL9002901A
Application number: NL9002901A
Authority: NL
Original assignee: Terlet Nv Maschf
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1992-07-16
Also published as: WO1992012368A1; PT99955A; PT99955B; IE914570A1; AU9145391A

Description

BolklepGlobe valve

De uitvinding betreft een bolklep voorzien van een kleplichaam inde vorm van een bolsegment dat volgens een hartlijn van de door hetbolvormige afsluitoppervlak van het bolsegment bepaalde denkbeeldige boldraaibaar is opgehangen in een klephuis dat een door middel van hetbolsegment afsluitbare doorgang bezit, welke doorgang is begrensd dooreen cirkelvormige klepzitting met een afdichtring, waarbij het bolseg¬ment draaibaar is tussen een sluitstand waarin hij afdichtend aanligttegen de afdichtring, en een open stand waarin hij buiten de doorgangligtThe invention relates to a globe valve provided with a valve body in the form of a globe segment which is suspended rotatably in a valve housing which has a passage closable by means of the globe segment, which passage is bounded by a circular segment valve seat with a sealing ring, whereby the spherical segment is rotatable between a closing position in which it lies sealingly against the sealing ring, and an open position in which it lies outside the passage

Een dergelijke bolklep is algemeen bekend, en wordt op verschil¬lende gebieden toegepast. Als voorbeeld worden hier de afsluiters voormenginrichtingen genoemd. Een dergelijke als afsluiter toegepaste bol¬klep moet tijdens het mengproces het mengvat op betrouwbare wijze kunnenafsluiten. Het bolsegment dat het kleplichaam vormt moet zodanig tenopzichte van zijn klepzitting afgedicht kunnen worden dat de afdichtingook bij grotere, door het menggoed uitgeoefende belastingen steedsverzekerd is.Such a globe valve is generally known and is used in various fields. The valves for premixing devices are mentioned here as an example. Such a ball valve used as a valve must be able to shut off the mixing vessel reliably during the mixing process. The spherical segment that forms the valve body must be able to be sealed with respect to its valve seat in such a way that the sealing is always ensured with greater loads exerted by the mixed material.

Bovendien moet de afdichtring geschikt zijn voor allerlei verschil¬lende soorten menggoed, waarbij vooral menggoed-eigenschappen zoalskorrelgrootte, stroombaarheid, kleverigheid e.d. een belangrijke rolspelen.In addition, the sealing ring must be suitable for all kinds of different types of mixed material, in which mixed material properties such as grain size, flowability, tackiness and the like play an important role.

De tot nu toe toegepaste afdichtingen voldoen niet volledig. Zijslijten vrij snel, en kunnen niet altijd een goede afdichting verzekerenwanneer korrelige produkten behandeld worden.The seals used so far are not completely satisfactory. Side wear rather quickly, and cannot always ensure a good seal when handling granular products.

Het doel van de uitvinding is daarom een bolklep van het hiervoorgenoemde soort te verschaffen die in deze opzichten beter functioneert.Dit doel wordt bereikt doordat de afdichtring althans aan de met hetbolsegment samenwerkende zijde is voorzien van een slijtvaste laag diedoor middel van een achterliggend aandrukmiddel verend aandrukbaar is ophet bolsegment.The object of the invention is therefore to provide a globe valve of the aforementioned type that functions better in these respects. This object is achieved in that the sealing ring is provided at least on the side cooperating with the bulb segment with a wear-resistant layer which can be resiliently pressed by means of an underlying pressure medium. is on the sphere segment.

De slijtvaste laag verzekert ook bij menggoed met een schurendewerking een aanvaardbare levensduur. Verder kan door de verende aandruk-king van die slijtvaste laag, onder invloed van het daar tegenaan duwen¬de aandrukmiddel, een uitstekende afdichting worden verzekerd. Eventueleoneffenheden in of verontreinigingen op het oppervlak van het klep¬lichaam hebben daardoor geen invloed op de afdichting.The wear-resistant layer also ensures an acceptable service life for mixed materials with an abrasive effect. Furthermore, the resilient pressing of said abrasion-resistant layer, under the influence of the pressing agent pressing against it, ensures excellent sealing. Any unevenness or contamination on the surface of the valve body will therefore not affect the seal.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is de slijtvaste laag eenprofiel waarin zich het aandrukmiddel bevindt. De aldus uitgevoerdeafdichtring is een compact en samenhangend geheel, dat gemakkelijkbehandeld kan worden. Het omhulsel kan bijvoorbeeld uit teflon bestaan,dat een zeer goede weerstand tegen slijtage bezit. Dankzij het aandruk¬middel kan een dergelijke teflonlaag toch verend aangedrukt kan wordenop het bolsegment.According to a preferred embodiment, the wear-resistant layer is a profile in which the pressing means is located. The sealing ring thus constructed is a compact and cohesive unit which can be easily treated. The casing can for instance consist of Teflon, which has a very good resistance to wear. Thanks to the pressing means, such a teflon layer can still be pressed resiliently onto the spherical segment.

Volgens een eerste mogelijke uitvoeringsvorm kan zich in hetprofiel elastisch samendrukbaar materiaal alsmede een verhoudingsgewijzehard materiaal bevinden, welk laatste samen met het aangrenzende deelvan het omhulsel vastklembaar is rond de klepzitting. Het elastischsamendrukbare materiaal vormt het aandrukmiddel waarmee het oppervlakvan het torusvormig omhulsel op het bolsegment kan worden gedrukt. Hethardere materiaal vormt een steunlaag, die het mogelijk maakt om deafdichtring stevig rond de klepzitting vast te zetten.According to a first possible embodiment, there can be an elastically compressible material in the profile as well as a relatively hard material, the latter of which can be clamped around the valve seat together with the adjacent part of the casing. The elastically compressible material forms the pressing means with which the surface of the toroidal envelope can be pressed onto the spherical segment. The harder material forms a backing, which allows the sealing ring to be tightly secured around the valve seat.

Volgens een verdere mogelijkheid is het profiel een gesloten om¬hulsel dat in doorsnede volgens een radiaal vlak door de hartlijn van deklepzitting in wezen rechthoekig is, zodanig dat het samendrukbaremateriaal zich aan de radiaal binnenste zijde van de afdichtring be¬vindt .According to a further possibility, the profile is a closed casing which is substantially rectangular in cross section along a radial plane through the axis of the valve seat, such that the compressible material is located on the radially innermost side of the sealing ring.

De klemzitting is bij voorkeur voorzien van een steunrand terondersteuning van het radiaal buitenste deel der afdichtring ter hoogtevan het verhoudingsgewijze harde materiaal. Daartoe is ook een drukringvoorzien die aanbrengbaar is op het van de steunrand afgekeerde zijdevan de afdichtring voor het vastzetten van de afdichtring. De completeafdichtring kan nu tussen drukring en steunrand op betrouwbare wijzeworden ingeklemd.The clamping seat is preferably provided with a supporting edge to support the radially outer part of the sealing ring at the height of the relatively hard material. To this end, a pressure ring is also provided, which can be mounted on the side of the sealing ring remote from the supporting edge for fixing the sealing ring. The complete sealing ring can now be reliably clamped between the pressure ring and the supporting edge.

Volgens de uitvinding is nu voorzien dat het verhoudingsgewijzeharde materiaal zich loodrecht op de aandrukrichting van de drukring kanuitzetten voor het in radiale richting aandrukken van het samendrukbaremateriaal. Aldus kan bij de afdichtring volgens de uitvinding het samen¬drukbare materiaal onder voorspanning gebracht worden door middel van deop het harde materiaal uitgeoefende persdruk. Daardoor kan steeds ver¬zekerd worden dat de afdichtring een goede afdichtwerking uitoefent ophet oppervlak van het bolsegment.According to the invention, it is now provided that the relatively hard material can expand perpendicular to the pressing direction of the pressing ring for pressing the compressible material in the radial direction. Thus, in the sealing ring according to the invention, the compressible material can be biased by means of the pressing pressure exerted on the hard material. As a result, it can always be ensured that the sealing ring exerts a good sealing effect on the surface of the spherical segment.

Volgens een tweede uitvoeringsvorm kan het omhulsel opblaasbaarzijn. Zodra het kleporgaan in gesloten stand verkeerd, wordt het omhul¬sel opgeblazen, waardoor dit afdichtend tegen het oppervlak van hetkleporgaan komt aan te liggen. Deze uitvoeringsvorm heeft als voordeeldat ook eventueel op het oppervlak van het kleporgaan hechtende veront¬ reinigingen zoals bijvoorbeeld korrels, omsloten worden door het omhul¬sel waardoor steeds een goede afdichting is verzekerd.According to a second embodiment, the casing can be inflatable. As soon as the valve member is in the closed position, the casing is inflated causing it to seal against the surface of the valve member. This embodiment has the advantage that impurities, such as, for example, granules, adhering to the surface of the valve member are also enclosed by the envelope, so that a good sealing is always ensured.

Teneinde slijtage van het omhulsel echter zoveel mogelijk te be¬perken, kan voorzien zijn dat radiaal binnen de afdichtring een met hetbolvormig oppervlak van het bolsegment samenwerkende schraaprand isvoorzien. Wanneer het kleporgaan uit de geopende stand weggezwaaidwordt, schraapt zijn oppervlak langs deze schraaprand. Eventuele veront¬reinigingen op het oppervlak van het kleporgaan worden daardoor ver¬wijderd, waardoor het langs de afdichtring glijdende klepoppervlak gladis en minder aanleiding tot slijtage van de afdichtring geeft.However, in order to minimize wear of the casing, it may be provided that a scraping edge co-acting with the spherical surface of the spherical segment is provided radially within the sealing ring. When the valve member is swung away from the open position, its surface scrapes along this scraping edge. Any contamination on the surface of the valve member is thereby removed, thereby smoothing the valve surface sliding along the sealing ring and giving rise to wear of the sealing ring.

Volgens een praktische uitvoeringsvorm is de schraaprand voorzienaan de drukring.According to a practical embodiment, the scraping edge is provided on the pressure ring.

Het bolsegment dat het kleporgaan vormt is bijvoorkeur ondersteundop zich in het inwendige van het klephuis bevindende astappen. Bij dezeuitvoeringsvorm wordt een zeer stabiele ondersteuning van het bolsegmentmogelijk gemaakt, terwijl ook de afmetingen van de klep in zijn geheelover de astappen beperkt kan blijven. De astappen lopen niet door tot inhet door de doorgang van het klephuis bepaalde gebied, zodanig dat dezedoorgang in de geopende stand van het kleporgaan geheel vrij is.The spherical segment that forms the valve member is preferably supported on axle stubs located inside the valve housing. In this embodiment, a very stable support of the spherical segment is made possible, while the dimensions of the valve as a whole over the axle stubs can also be limited. The stub axles do not extend into the area defined by the passage of the valve body, such that this passage is completely free in the open position of the valve member.

Bij voorkeur zijn de as tappen elk bedekt door middel van een be-schermkap die ten opzichte van de wand van het klephuis telkens afge¬dicht is door middel van een pakkingring. Bij deze uitvoering bevindenzich in het klephuis geen dode ruimten waarin zich het menggoed zoukunnen verzamelen. Bovendien zijn hierbij de astaplagers goed beschermd,ten gevolge van de pakkingringen.Preferably, the shaft studs are each covered by means of a protective cap which is in each case sealed to the wall of the valve housing by means of a sealing ring. In this embodiment, there are no dead spaces in the valve body in which the mixed material could collect. In addition, the shaft bearings are well protected due to the packing rings.

Vervolgens zal de uitvinding aan de hand van een in de figurenweergegeven uitvoeringsvoorbeeld nader toegelicht worden.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the figures.

Figuur 1 toont een aanzicht in doorsnede van een bolklep volgens deuitvinding.Figure 1 shows a cross-sectional view of a globe valve according to the invention.

Figuur 2 toont een detail van figuur 1 op grotere schaal, betref¬fende de afdichting van de klep.Figure 2 shows a detail of figure 1 on a larger scale, concerning the sealing of the valve.

De in figuur 1 weergegeven klep omvat een klephuis 1 alsmede eenkleporgaan 2. Dit kleporgaan omvat een bolsegment 3. dat door middel vanbenen 4 ondersteund is in de in hun geheel met 5 aangegeven lagers. Dezelagers liggen op één lijn aan weerszijden van de doorgang door de klep.Deze doorgang van de klep is bepaald door de opening in de beide aan-sluitflenzen 6 en 7, die aan tegenoverliggende zijden van het overigensbolvormige huis 8 van de klep zijn vastgelast.The valve shown in figure 1 comprises a valve housing 1 as well as a single valve member 2. This valve member comprises a spherical segment 3 which is supported by means of legs 4 in the bearings indicated in their entirety by 5. These bearings are aligned on either side of the passage through the valve. This passage of the valve is defined by the opening in the two connecting flanges 6 and 7, which are welded on opposite sides of the otherwise spherical housing 8 of the valve.

De lagers 5 omvatten elk een kap 9« die telkens draaibaar aange¬bracht is rond astappen 10. Tussen elke kap 9 en as tap 10 bevindt zich een lager 11. Door middel van de pakkingen 12 zijn de kappen 9 goedafgedicht ten opzichte van de astappen 10.The bearings 5 each comprise a cap 9, which is in each case rotatably mounted around shaft journals 10. Between each hood 9 and shaft journal 10 there is a bearing 11. By means of the gaskets 12, the hoods 9 are well sealed with respect to the shaft journals 10.

Door middel van pakkingen 13 zijn de astappen 10 afgedicht tenopzichte van het huis 8 van de klep.Shafts 10 are sealed from housings 8 of the valve by means of gaskets 13.

Eén der astappen 10 kan hol zijn, zodanig dat daarin een aandrijfas14 opgenomen kan worden waarmee de klep tussen zijn verschillende stan¬den kan worden bewogen.One of the shaft journal 10 can be hollow, such that a drive shaft 14 can be received therein with which the valve can be moved between its different positions.

Zoals verder op grotere schaal in figuur 2 getoond is, kan hetbolsegment 3 samenwerken met een in zijn geheel met 16 aangeduide af-dichtring. Deze afdichtring omvat een omhulsel van slijtvast materiaal17. dat aan de naar het bolsegment gekeerde zijde gevuld is met eenelastisch samendrukbaar materiaal 18. Verder bevat dit omhulsel eenverhoudingsgewijze hard materiaal 19. Het klephuis bepaald een steunrand 20 voor de afdichtring 16. Tevens is een drukring 21 voorzien, die doormiddel van overigens niet getoonde bouten vastgeklemd kan worden op deflens 6.As further shown on a larger scale in figure 2, the bulb segment 3 can cooperate with a sealing ring indicated in its entirety by 16. This sealing ring comprises a casing of wear-resistant material17. that on the side facing the spherical segment is filled with an elastically compressible material 18. Furthermore, this casing contains a proportionally hard material 19. The valve body defines a supporting edge 20 for the sealing ring 16. A pressure ring 21 is also provided, which bolts (which are not shown) can be clamped on the flange 6.

Bij het aanbrengen van de drukring 21 op de afdichtring 16 wordthet verhoudingsgewijze harde materiaal 17 samengedrukt tussen drukring 21 en steunrand 20. Daarbij vervormt dit verhoudingsgewijze harde mate¬riaal 19 in radiale richting naar binnen toe een weinig bolvormig bij22, zoals ook weergegeven is in figuur 2. Gevolg daarvan is dat hetelastisch samendrukbare materiaal 18 onder een voorspanning komt testaan. Zodra de klep gesloten wordt, komt het bolsegment 3 aan te liggentegen de afdichtring 16. Daarbij wordt zowel het omhulsel 17 alsmede hetonder voorspanning staande elastisch samendrukbare materiaal 18 ver¬vormd. Aldus kan een goede afdichtwerking van de afdichtring 16 tenopzichte van bolsegment 3 worden verzekerd.When the compression ring 21 is applied to the sealing ring 16, the relatively hard material 17 is compressed between the compression ring 21 and the supporting edge 20. In this process, the relatively hard material 19 deforms in the radial direction in a slightly spherical shape22, as also shown in figure. 2. As a result, the elastically compressible material 18 comes under a bias. As soon as the valve is closed, the spherical segment 3 abuts against the sealing ring 16. In this process, both the envelope 17 and the elastically compressible material 18 under prestressing are deformed. A good sealing effect of the sealing ring 16 can thus be ensured with respect to the sphere segment 3.

Zoals verder getoond is in figuur 1 en 2 draagt de drukring eenschraaprand 23. Deze schraaprand bevindt zich in een zodanige positiedat het oppervlak van het bolsegment 3 bij het openen en of sluiten vande klep vlak daarlangs beweegt. Aldus kan deze schraaprand eventueel aanhet oppervlak van het bolsegment 3 hechtende verontreingingen weg¬schuiven, alvorens dat oppervlak in aanraking komt met de afdichting 17.Eén en ander heeft een gunstige invloed op de levensduur van deze af¬dichtring; het omhulsel 17 van de afdichtring kan bijvoorbeeld uitteflon bestaan. Verder kan het oppervlak van het bolsegment 3 speciaalglad afgewerkt zijn, zodanig dat het vasthechten van verontreinigingendaarop tot een minimum beperkt kan blijven.As further shown in Figures 1 and 2, the thrust ring carries a scraping edge 23. This scraping edge is in such a position that the surface of the spherical segment 3 moves just past it when opening and / or closing the valve. Thus, this scraping edge can possibly displace contamination adhering to the surface of the sphere segment 3, before that surface comes into contact with the seal 17. All this has a favorable effect on the service life of this sealing ring; the casing 17 of the sealing ring can for instance consist of teflon. Furthermore, the surface of the spherical segment 3 may have a special smooth finish, such that the adhesion of impurities thereto can be kept to a minimum.

Claims

1. Globe valve provided with a valve body in the form of a sphere segment which is rotatably suspended according to a center line of the imaginary sphere defined by the spherical sealing surface of the sphere segment in a valve housing which has a passage property which can be closed by means of the sphere segment, which passage is bounded by a circular valve seat with a sealing ring, in which the spherical segment is rotatable between a closing position in which it abuts sealingly against the sealing ring, and an open position in which it lies outside the passage, characterized in that the sealing ring is provided at least on the side cooperating with the spherical segment with a wear-resistant layer that can be resiliently pressed to the spherical segment by means of an underlying pressure medium.

Globe valve as claimed in claim 1, wherein the wear-resistant layer is a profile in which the pressure means is located.

3. Globe valve as claimed in claim 2, wherein in the profile there is an elastically compressible material as well as a relatively hard material which can be clamped around the valve seat together with the adjacent part of the casing.

A globe valve as claimed in claim 3 * wherein the profile is a closed shell which is substantially rectangular in section along a radial plane through the centerline of the valve seat such that the compressible material is on the radially innermost side of the sealing ring.

The globe valve of claim 4, wherein the valve seat includes a support rim to support the radially outer portion of the seal ring at the level of the relatively hard material.

6. Globe valve as claimed in claim 5, wherein a pressure ring is provided which can be arranged on the side of the sealing ring remote from the supporting edge for fixing the sealing ring.

A globe valve as claimed in claim 6, wherein the relatively hardened material can expand perpendicular to the pressing direction of the compression ring for pressing the compressible material in the radial direction.

8. Globe valve according to any one of claims 4 to 7 »wherein the envelope is inflatable.

Bulb valve according to any one of the preceding claims, wherein a radially inner sealing ring is provided with a scraping edge interacting with the spherical surface of the spherical segment.

A globe valve according to claim 9 in combination with claim 6, 7 or 8, wherein the scraper edge is provided on the thrust ring.

11. Globe valve according to any one of the preceding claims, wherein the globe segment is supported on steps located inside the valve housing.

A globe valve according to claim 11, wherein the axle stubs are each covered by means of a protective cap which is in each case sealed to the wall of the valve housing by means of a grommet.