NL9201662A - Schijfklep. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Schijfklep

De uitvinding heeft betrekking op een schijfklep volgens de kop van conclusie 1.

Dergelijke schij fkleppen zijn voor verschillende toepassingen bekend. Onder normale omstandigheden wordt de van het afdichtingsvlak afgekeerde zijde van de draaibare stuurschijf met de aan de inlaatzij-de heersende druk belast, zodat deze stuurschijf bij gesloten klep goed tegen de vaststaande stuurschijf wordt aangedrukt. Heeft men bij een dergelijke klep te maken met een groot drukverschil tussen de inlaat en de uitlaat, dan treden in het bijzonder bij grote kleppen grote wrijvingskrachten tussen de beide stuurschijven op en zijn voor het verstellen van de klep dienovereenkomstig krachtige aandrijvingen noodzakelijk, die niet alleen duur zijn doch ook extra plaats innemen.

De uitvinding nu beoogt een schijfklep van het type volgens de kop van conclusie 1 zo te verbeteren, dat de draaibare stuurschijf ook bij een groot drukverschil tussen klepinlaat en klepuitlaat met een geringe krachtsuitoefening kan worden gedraaid, terwijl toch een betrouwbare afdichting gewaarborgd is.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt met een schijfklep volgens conclusie 1.

Voordeel brengende verdere uitwerkingen van de uitvinding zijn aangegeven in de onderconclusies.

Met de verdere uitwerking van de uitvinding overeenkomstig conclusie 3 wordt bereikt, dat op de draaibare stuurschijf geen kantelmomenten worden uitgeoefend. Hierdoor is het mogelijk de cilinderboring en het plunjerdeel van de voorspaninrichting over een korte axiale lengte in elkaar te doen grijpen, hetgeen met het oog op een zo gering mogelijke bouwhoogte van de gehele schijfklep van voordeel is.

De verdere uitwerking van de uitvinding overeenkomstig conclusie 5 maakt een geringe relatieve beweging tussen de draaibare stuurschijf en het plunjerdeel mogelijk. Het is derhalve niet noodzakelijk de as van de cilinderboring nauwkeurig met de as van de draaibare stuurschijf te doen samenvallen.

De verdere uitwerkingen van de uitvinding overeenkomstig de conclusies 6-9 zijn van voordeel wat betreft de eenvoud en de kosten van vervaardiging van de schijfklep.

Bij een schijfklep volgens conclusie 10 is het niet mogelijk, dat zuiger- en cilinderboring van de onder druk staande voorspaninrichting door verontreinigingen van het met de klep bestuurde medium worden beïnvloed.

Volgens conclusie 11 is op eenvoudige wijze een robuuste en compacte schijfklep van het haakse type te realiseren.

bij een schijfklep volgens conclusie 12 bereikt men ook bij lage drukverschillen tussen inlaat en uitlaat een voldoende afdichtende kracht tussen de beide stuurschijven.

De uitvinding wordt hieronder aan de hand van de tekening met een aantal uitvoeringsvoorbeelden nader toegelicht.

Fig. 1-3 tonen verticale doorsneden door verschillende haakse afsluiters met een schijfklep volgens de uitvinding.

De in fig. 1 weergegeven haakse afsluiter met schijfklep heeft een huis 1 met een inlaatkanaal 12 en een uitlaatkanaal 14, die haaks ten opzichte van elkaar verlopen en in verbinding staan met de omtrekswand resp. bodemwand van een cilindrische schijfkamer 16. De schijfkamer 16 wordt aan de bovenzijde begrensd door een cilindrisch deel 18, dat uitsteekt vanaf de onderzijde van een het huis van boven afsluitend en met schroeftappen 22 en moeren daarop bevestigd deksel 20. Op de bodem van de schijfkamer 16 ligt een vaststaande stuurschijf 26, die door middel van een afdichtingsring 28 ten opzichte van de omtrekswand van de schijfkamer 16 is afgedicht. Een vanaf de onderzijde van de stuurschi jf 26 uitstekend hulsdeel 30 steekt passend in het bovenste einde van het uitlaatkanaal 14. Coaxiaal hiermede is in de stuurschij f 26 een stuuropening 32 met een cirkelvormige dwarsdoorsnede aangebracht.

Het naar boven gerichte kopvlak van de stuurschi jf 26 is zeer vlak en glad afgewerkt en werkt met een dienovereenkomstig bewerkt onderste kopvlak van een draaibare stuurschi jf 34 samen. Deze laatste stuurschij f is voorzien van een stuuropening 36, waarvan de diameter even groot is als die van de stuuropening 32 en waarvan de afstand tot de schijfas gelijk is aan die van de stuuropening 32 ten opzichte van die schijfas. Daardoor kunnen de beide stuuropeningen 32, 36 zodanig worden bewogen, dat zij recht boven elkaar komen te liggen, in welk geval zij een stootvrij doorgangskanaal vormen, zoals weergegeven is in fig. 1.

De stuurschij f 34 draagt via een aantal over de omtrek verdeeld liggende, uit één stuk ermede gevormde draagkolommen 38 een bovenste leidschijf 40, die met enige radiale speling in de schijfkamer 16 kan draaien. Zoals uit fig. 1 is te zien, liggen de bovenzijde van de stuurschi jf 34 en de onderzijde van de leidschijf 40 op één lijn met het diepste resp. hoogste punt van het inlaatkanaal 12, zodat de tussenruimte tussen de stuurschijf 34 en de leidsdhijf 14 een in het verlengde van het inlaatkanaal 13 gelegen verdeelruimte 42 vormt.

Van de bovenzijde van de leidschijf 40 steekt een kort plunjer-deel 44 uit, dat in een centraal gelegen cilinderboring 46 van het dekseldeel 18 loopt en door een afdichtingsring 48 ten opzichte van de wand daarvan is af gedicht. In het verlengde van de cilinderboring 46 ligt een asboring 50, waarin een korte stelas 52 loopt, in het onderste einde waarvan een in dwarsdoorsnede kwadratisch meeneemgat 54 is uitgespaard. In dit meeneemgat steekt een van het bovenste kopvlak van het plunjerdeel 44 uitstekend vierkant 56. Door een afdichtingsring 58 wordt de asboring 50 ten opzichte van het cilindrische buitenvlak van de stelas 52 af gedicht. Als aandrijving voor de stelas 52 kan een continue werkende aandrijving of een stappenmotor 56 worden toegepast, welke in fig. 1 slechts schematisch is aangeduid.

Tussen de cilinderboring 46 en de asboring 50 bevindt zich een radiaal naar buiten gerichte omtreksgroef 62. Deze groef 62 staat via tenminste één door het dekseldeel 18 lopend radiaal voedingskanaal 64 in verbinding met een voedingsgroef 66, die in het buitenomtreksvlak van het dekseldeel 18 is aangebracht. Aan weerszijden van de voedingsgroef 66 aangebrachte afdichtingsringen 68, 70 dichten de voedingsgroef 66 ten opzichte van de omgevende atmosfeer resp. ten opzichte van de schijfkamer 16 af.

De spijsgroef 66 sluit radiaal aan op een verbindingskanaal 72, dat in de omtrekswand van het huis 10 is aangebracht en met het uit-laatkanaal 14 in verbinding staat.

Zoals uit de tekening blijkt, wordt de door de draaibare stuurschijf 34, de leidschijf 40 en het plunjerdeel 44 gevormde eenheid niet in axiale richting binnen het klephuis gefixeerd, doch kan deze eenheid over een kleine afstand in axiale richting bewegen.

Bij gesloten of geopende sdhijfklep is onder normale bedrijfs-verhoudingen de druk aan de inlaatzijde groter dan die aan de uitlaat-zijde, zodat door de op de bovenzijde van de stuurschijf 34 werkende druk een naar de vaststaande stuurschijf 26 toe gerichte netto-aan-drukkracht voor de beweegbare stuurschijf 34 levert.

Bij gesloten sdhijfklep wordt de druk aan de uitlaat via het verbindingskanaal 72, de voedingsgroef 66 en het voedingskanaal 34 naar het kopvlak van het plunjerdeel 44 geleid. De vierkant-meeneem-verbinding tussen het meeneemgat 54 en het vierkant 56 is in de regel niet drukmedium dicht, zodat het kopvlak van het vierkant 56 ook behoort tot het op druk belaste kopvlak van het plunjerdeel 44. Eventueel kan dit door groeven in de buitenvlakken van het vierkant 56 of de binnenvlakken van het meeneemgat 54 worden gewaarborgd.

Het totale op druk belaste vlak van het plunjerdeel 44 is een weinig kleiner gekozen dan het op druk belaste vlak van de draaibare stuurschijf 34, die via de stuuropening 32 van de vaststaande stuur-schijf 26 met de aan de uitlaatzijde heersende druk wordt belast. Aldus wordt een naar de vaststaande stuurschijf 26 toe gerichte netto-voorspankracht op de draaibare stuurschijf 34 uitgeoefend. Bij de uit-voeringsvoofbeelden volgens fig. 2 en 3 zijn klepdelen, die in functioneel equivalente vorm reeds werden beschreven, wederom met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid. Deze klepdelen behoeven daarom ook niet nog eens in detail te worden beschreven.

Bij de schijfklep volgens fig. 2 is de vaststaande stuurschijf 26 voorzien van twee diametraal tegenover elkaar liggende stuuropenin-gen 32, 32', die beide op dezelfde wijze in verbinding staan met een conisch verwijd gedeelte 74 van het uitlaatkanaal 14. In de gesloten stand van de stuurschijf 34 wordt daarop dan geen kantelelement uitgeoefend, evenmin als op het plunjerdeel 44. De cilinderboring 46 kan daarom kort worden gehouden, zonder dat dit gevaar oplevert voor vastklemmen van het plunjerdeel 44 in de cilinderboring 46. Bij het uit-voeringsvoorbeeld volgens fig. 2 is het op druk belaste vlak van het plunjerdeel 44 een weinig kleiner dan de som van de dwarsdoorsneden van de beide stuuropeningen 32 en 32', zodat men ook in dit geval weer een netto-aandrukkracht verkrijgt.

Voor het compenseren van kantelmomenten is het op zich niet noodzakelijk ook de draaibare stuurschijf 34 met twee stuuropeningen 36, 36' uit te voeren, zoals in fig. 2 is weergegeven. Teneinde de doorlaat door de schijfklep in de geopende stand zo groot mogelijk te doen zijn wordt echter bij voorkeur het aantal en de geometrie van de stuuropeningen van de draaibare stuurschijf 34 gelijk gekozen aan die van de vaststaande stuurschijf 26.

Bij het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 3 is het plunjerdeel 44 niet star met de draaibare stuurschijf 34 verbonden, doch werkt dit via een met 26 aangegeven kogelschamier in axiale richting op de stuurschijf 34. Aan het benedeneinde van het plunjerdeel 44 is een meeneemvinger 78 gevormd, die in een corresponderende, naar boven open meeneemgroef 80 in de bovenzijde van de stuurschijf 34 grijpt. Door de beschreven uitvoering van de verbinding tussen plunjerdeel en draaibare stuurschij f kunnen ook geringe fabricagefouten worden gecompenseerd.

Een tweede verschil tussen het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 3 en de reeds beschreven uitvoeringsvoorbeelden is daarin gelegen, dat de stuurschijven elk uit een basislichaam 82 resp. 84 en daarin gelegde afdichtingsplaten 86, 88 bestaan.

Bij de schijfklep volgens fig. 3 is voorts in het verbindingska-naal 72 een filter 90 geplaatst, dat eventuele verontreinigingen in het bestuurde medium buiten het bereik van de cilinderboring 46 houdt.

Voorts is een schroefveer 92 toegepast, die op de stelas 52 steunt en op het plunjerdeel 44 aangrijpt. Aldus wordt de draaibare stuurschij f 34 ook in drukloze toestand en in verschillende inbouwpo-sities tegen de vaststaande stuurschijf 26 aangedrukt.

Claims (12)

1. Schijfklep, voorzien van een huis met een daarin aanwezige schijfkamer die met een inlaat en een uitlaat van het huis in verbinding staat, alsook voorzien van een vaststaande stuurschijf en een draaibare stuurschijf, die beide in de schijfkamer zijn aangebracht, via samenwerkende afdichtingsvlakken met elkaar in contact staan en elk met tenminste één stuuropening zijn uitgerust, waarbij de stuur-openingen van de beide stuurschijven tussen een in eikaars verlengde liggende doorlaatstand en een niet met elkaar in verbinding staande sluitstand continue verstelbaar zijn, terwijl een inrichting aanwezig is voor het voorspannen van de draaibare stuurschijf in de richting van de vaststaande stuurschijf, met het kenmerk, dat de voorspaninrichting bestaat uit een plunjerdeel (44), dat op de van het afdich-tingsvlak afgekeerde zijde van de draaibare stuurschijf (34) inwerkt en in een cilinderboring (46) van het huis (10, 20) loopt, terwijl een verbindingsleiding (64, 72) aanwezig is, die een door de cilinderboring (46) en het plunjerdeel (44) begrensde werkruimte van de voorspaninrichting met de uitlaat (14) van het huis (10, 20) verbindt.

2. Schijfklep volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het met druk belaste kopse vlak van het plunjerdeel (44) in hoofdzaak overeenkomt met het totale doorsnede-oppervlak van de stuuropening (32) van de vaststaande stuurschijf (26), doch bij voorkeur een weinig kleiner is dan dit totale doorsnede oppervlak.

3. Schijfklep volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de vaststaande stuurschijf (26) een aantal symmetrisch rond de schijf as opgestelde en met de uitlaat (14) in verbinding staande stuuropeningen (32, 32') heeft.

4. Schijfklep volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de geometrie en de plaatsing van de stuuropeningen (36, 36') van de draaibare stuurschijf (34) overeenkomt met die van de vaststaande stuurschijf (26).

5. Schijfklep volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het plunjerdeel (44) via een kardanisch scharnier (76), bij voorkeur een kogelschamier (76), op de draaibare stuurschijf (34) werkt.

6. Schijfklep volgens één der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de draaibare stuurschijf (34) en/of de vaststaande stuurschijf (26) uit een basislichaam (82, 84) en een daarin gelegde afdichtingsplaat (86, 88) bestaat.

7. Schijfklep volgens één der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de verbindingsleiding (66, 72) als een door het huis voerend kanaal is uitgevoerd.

8. Schijfklep volgens één der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de cilinderboring (46) door een deel of een verlengstuk van een asboring (50) is gevormd, waarin een op de draaibare stuurschijf (34) werkende stelas (52) is gelegerd.

9. Schijfklep volgens één der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de cil inderboring (46) in een cilindrisch uitstekend deel (18) van een het huis afsluitend deksel (20) is aangebracht, welk uitstekend deel in de schijfkamer (16) reikt.

10. Schijfklep volgens één der conclusies 1-9, met het kenmerk, dat in de verbindingsleiding (66, 72) een filter (90) is geplaatst.

11. Schijfklep volgens één der conclusies 1-10, met het kenmerk, dat de van het afdichtingsvlak afgekeerde zijde van de draaibare stuurschijf (34) via een aantal in cmtreksrichting verdeeld liggende draag-kolommen (38) een leidschijf (40) draagt, waarbij de afstand van de naar elkaar toegekeerde kopvlakken van de draaibare stuurschijf (34) en de leidschijf (40) overeenkomt met de diameter van de inlaat (14) en de tussen deze schijven aanwezige ruimte een voortzetting van het inlaatkanaal (12) vormt.

12. Schijfklep volgens één der conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de draaibare stuurschijf (34) bovendien door een veer (92) tegen de vaststaande stuurschijf (26) wordt gedrukt.