NL9300749A - Kogelkraan. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Kogelkraan.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een kunststof kogelkraan, omvattende een van een doorlaat voorzien en in hoofdzaak bolvormig afsluitorgaan dat draaibaar is opgenomen in een in hoofdzaak cilindervormig binnenhuis en is gekoppeld met een bedieningsspil, welk binnenhuis is opgenomen in een in hoofdzaak cilindervormig en van twee aansluitstompen voorzien buitenhuis.

Een dergelijke kogelkraan is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage nr. 9000772. Deze uit kunststofdelen vervaardigde kogelkraan bezit een bolvormig afsluitorgaan dat is voorzien van een doorlaat, en dat is opgenomen in een binnenhuis waarvan de binnenwand aan het ene einde een ligplaats vormt voor een afdichtring die aanligt tegen het afsluitorgaan. Het binnenhuis is aan het andere einde afgesloten door een opsluitdeel waarvan de binnenwand eveneens een ligplaats vormt voor een afdichtring die tegen het afsluitorgaan aanligt. Het binnenhuis heeft voorts een dwars op de doorlaat gelegen, naar buiten toe gerichte geleiding voor het opnemen van een bedieningsspil die met het afsluitorgaan is gekoppeld.

Het afsluitorgaan, het binnenhuis en het opsluitdeel zijn opgenomen in een uit kunststof vervaardigd buitenhuis dat eveneens is voorzien van een geleidingsdeel voor de bedieningsspil en dat aan één zijde overgaat in een meegevormde aansluitstomp waarin aan de binnenzijde een ligplaats is gevormd voor een afdichtring die het buitenhuis ter plaatse afdicht ten opzichte van het binnenhuis. Aan het andere einde wordt het buitenhuis afgesloten door een aan het buitenhuis vastgelaste tweede aansluitstomp, die aan de binnenwand een ligplaats heeft voor een afdichtring die aansluit op de buitenzijde van een cilindervormige eindstomp van het opsluitdeel dat is vastgeklikt in het binnenhuis.

Een nadeel van de bovenbeschreven constructie is dat er voor het vervaardigen van het buitenhuis en het binnenhuis zeer gecompliceerde en dus ook zeer dure matrijzen nodig zijn. Een ander nadeel van een dergelijke constructie is dat er voor de vervaardiging van een andere kogelkraan van dezelfde soort met een andere doorlaat, met behulp van andere matrijzen een nieuw afsluitorgaan, binnenhuis, opsluitdeel, aansluitstomp en een nieuw buitenhuis moeten worden vervaardigd, hetgeen aanzienlijke investeringen noodzakelijk maakt.

De uitvinding beoogt de bovengenoemde bezwaren te ondervangen door een kogelkraan van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen waarbij kogelkranen met verschillende doorlaten van een aantal standaard onderdelen vervaardigd kunnen worden, waarbij de onderdelen met relatief eenvoudige matrijzen te vervaardigen zijn en waarbij voor het vervaardigen van de onderdelen relatief weinig materiaal nodig is.

Dit doel wordt bereikt door een kunststof kogelkraan van het bovengenoemde type die daardoor is gekenmerkt, dat het afsluitorgaan in het binnenhuis is opgesloten door twee aan weerskanten van het afsluitorgaan gelegen ringvormige opsluitdelen, waarbij elk opsluitdeel is voorzien van een of meer radiaal uitstekende en verende haakribben die zijn opgenomen in een aan de binnenzijde, nabij een einde van het binnenhuis gevormde omtreksgroef.

Op zich is uit het Amerikaanse octrooischrift nr. 4.023.773 een kunststof kogelkraan bekend die eveneens is voorzien van een bolvormig afsluitorgaan en in een huis is opgenomen waardoorheen een bedieningsspil is gestoken die is gekoppeld met het bolvormige afsluitorgaan. Het afsluitorgaan is in het in hoofdzaak cilindervormige huis opgesloten door middel van twee van afdichtringen voorziene ringvormige opsluitdelen die, ieder aan een uiteinde van het huis gelegen, het afsluitorgaan daartussen in klemmend opsluiten. De opsluitdelen worden op hun plaats gehouden door een ringvormig borgdeel dat aan de buitenzijde in radiale richting is voorzien van een uitstekende rand die valt in een aan de binnenzijde van het huis, nabij een uiteinde daarvan meegevormde groef. Om te voorkomen dat het borgdeel los kan schieten, is aan de binnenzijde daarvan een ringvormig aandrukdeel aangebracht, dat tegen het op-sluitdeel wordt aangedrukt door een flens van een aansluit-stomp die is aangebracht aan de binnenzijde van een van schroefdraad voorziene schroefhuls die op het aan de buitenzijde van een schroefdraad voorziene uiteinde van het huis is geschroefd. Tussen het opsluitdeel en de flens van de aansluitstomp is een afdichtring aangebracht. Een nadeel van een dergelijke constructie is dat de kogelkraan alleen geschikt is voor het regelen van vloeistofstromen en op grond van het feit dat deze demontabel is niet mag worden gebruikt voor het regelen van een gasstroom onder hoge druk. Verder is voor het veilig functioneren van de kogelkraan een groot aantal onderdelen nodig.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de kogelkraan volgens de uitvinding heeft het binnenhuis een symmetrische vorm ten opzichte van het middendwarsvlak daarvan, waardoor dit onderdeel met een zeer eenvoudig uitgevoerde matrijs is te vervaardigen. Daarbij zijn de beide opsluitdelen bij voorkeur gelijk, zodat bij de vervaardiging van deze onderdelen een aanzienlijke seriegrootte kan worden bereikt.

Een verder voordeel van deze symmetrische cilindervorm van het binnenhuis is dat het binnenhuis voorzien kan worden van een naar binnen gerichte, loodrecht op de hartlijn staande cilindervormige geleidingswand voor het opnemen van een bedieningsspil. Doordat de cilindrische gelei-dingwand naar binnen is gericht in plaats van naar buiten, zoals in de hiervoor genoemde Nederlandse publicatie, kan de diameter van het buitenhuis zodanig worden verkleind dat de binnenzijde van het buitenhuis dicht bij de buitenzijde van het binnenhuis ligt. Dit levert een zeer compacte bouwwijze op.

Bij voorkeur is het buitenhuis samengesteld uit een in hoofdzaak cilindervormig tussenhuis waaraan aan weerskanten een eindflens van een cilindervormige aansluitstomp, bij voorbeeld door vibratielassen, is bevestigd. Hierdoor is het tussenhuis, evenals het binnenhuis, ook toe te passen in kogelkranen met verschillende doorlaten. Voor het samenstellen van een kogelkraan met een andere gewenste doorlaat behoeft nu slechts het samenstel van bedieningsknop, tussenhuis en binnenhuis te worden voorzien van andere op-sluitdelen, andere aansluitstompen en een ander afsluitor-gaan, die alle dezelfde gewenste doorlaat bezitten. Het gevolg is dat er meer standaardisatie kan plaatsvinden; er kunnen meer gelijke onderdelen toegepast worden in kogelkranen met verschillende doorlaten.

Een bijkomend voordeel om het buitenhuis samen te stellen uit een tussenhuis en twee aansluitstompen is dat het tussenhuis, evenals het binnenhuis, een ten opzichte van het middendwarsvlak daarvan in hoofdzaak symmetrische cilindervorm kan bezitten, waardoor de matrijs die voor de vervaardiging van het tussenhuis nodig is, eenvoudig kan worden uitgevoerd en dus relatief goedkoop is.

Als gevolg van de bovengenoemde voorkeursuitvoeringsvorm kan met een gering aantal, eenvoudig uitgevoerde matrijzen de onderdelen voor een serie van kogelkranen met verschillende doorlaten worden vervaardigd.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is het op-sluitdeel van de kogelkraan volgens de uitvinding voorzien van een cilindrische eindstomp waaromheen een afdichtring is aangebracht die aanligt tegen de binnenzijde van de aansluitstomp in hoofdzaak in het vlak van de eindflens daarvan, voor het afdichten van het buitenhuis ten opzichte van het opsluitdeel, waardoor een betrouwbare afdichting wordt verkregen.

Een verdere materiaalbesparing wordt bereikt doordat het bolvormige afsluitorgaan aan de buitenzijde twee afplattingen bezit die evenwijdig aan de doorlaat liggen en waarbij in één afplatting een veelhoekige uitsparing is aangebracht voor het opnemen van een complementair gevormd einde van een bedieningsspil.

Voor het ventileren van de door het binnenhuis, het bolvormige afsluitorgaan en de opsluitdelen begrensde ruimte is de bedieningsspil voorzien van een kanaal dat uitmondt in de beide uiteinden van de bedieningsspil.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, die in een enkele figuur een aanzicht, hoofdzakelijk in langsdoorsnede, van een kogelkraan volgens de uitvinding toont.

In de figuur is een aan de bovenzijde en aan de onderzijde afgeplat bolvormig afsluitorgaan 15 weergegeven dat is voorzien van een doorlaat 16. De cirkelvormige vlakken die door de afplatting zijn ontstaan liggen evenwijdig aan elkaar en aan de doorlaat 16. In het bovenste cirkelvormige vlak van het afsluitorgaan 15 is een uitsparing 28 aangebracht waarin een uiteinde van een bedieningsspil 8 is opgenomen.

Het uit kunststof vervaardigde bolvormige afsluitorgaan 15 is in een cilindervormig binnenhuis 5 opgesloten door middel van twee ringvormige opsluitdelen 10, die aan de uiteinden in het binnenhuis 5 zijn aangebracht. Tussen het afsluitorgaan 15 en een opsluitdeel 10 is een afdicht-ring 17 geplaatst die gedeeltelijk in een ringvormige uitsparing van het opsluitdeel 10 is opgenomen. De afdicht-ring 17 verhindert dat het gas dat door de doorlaat 16 loopt, in de ruimte tussen het afsluitorgaan 15 en het binnenhuis 5 kan komen. In een cirkelvormige groef aan de buitenzijde van het opsluitdeel 10 is een afdichtring 13 opgenomen die aanligt tegen de binnenzijde van het binnenhuis 5. Verder is de eindstomp 2 van het opsluitdeel 10 voorzien van een meegevormde, radiaal uitstekende ribbe 30 die een aanslag vormt voor een afdichtring 3 teneinde het verschuiven van deze afsluitring te voorkomen.

De beide opsluitdelen 10 zijn in het cilindervormige binnenhuis 5 nabij de uiteinden klemmend opgenomen door middel van een snapverbinding. De snapverbinding bestaat uit een groef 11 die nabij een uiteinde van het binnenhuis 5 aan de binnenzijde ligt om een radiaal uitstekende en verende omtreksribbe 12 van het opsluitdeel 10 op te nemen.

Het ringvormige opsluitdeel 10 is voorzien van een doorlaat die even groot is als de doorlaat van het bolvormige af-sluitorgaan 15. Het dunwandig uitgevoerde binnenhuis en de beide opsluitdelen kunnen van de kunststof polyacetaal vervaardigd zijn, vanwege de geschikte verende eigenschappen die dit materiaal bezit waardoor een goede snapverbin-ding tussen het binnenhuis en het opsluitdeel mogelijk is.

Verder is het binnenhuis 5 in het midden voorzien van een dwars op de hartlijn gelegen en vanaf de buitenzijde van het binnenhuis naar binnen toe gerichte cilindrische geleidingswand 25 voor het lageren van de bedieningsspil 8, die aan één einde is opgenomen in de uitsparing 28 van het afsluitorgaan 15. De geleidingswand 25 is verder aan de binnenzijde nabij het vrije uiteinde voorzien van een radiaal naar binnen uitstekende omtreksribbe 26 die is opgenomen in een aan de buitenzijde van de bedieningsspil 8 gevormde radiale omtreksgroef 27 waardoor de bedieningsspil axiaal is gefixeerd.

Het samenstel van het binnenhuis 5, de nabij de uiteinden daarvan aangebrachte opsluitdelen 10 en het daartussen opgesloten afsluitorgaan 15 is opgenomen in een buitenhuis dat is gevormd door een in hoofdzaak cilindervormig tussenhuis 14 waaraan aan beide uiteinden door lassen een schijfvormige flens 4 van een in hoofdzaak cilindervormige aansluitstomp 1 onlosmakelijk en lekvrij is bevestigd. Het tussenhuis 14 en de aan weerszijden daarvan aangelaste aan-sluitstompen kunnen beide van hetzelfde kunststofmateriaal polyetheen vervaardigd zijn, waarmee een veilig en slagvast huis voor de kogelkraan gevormd kan worden. Het tussenhuis 14 is aan het van de bedieningsspil 8 afgekeerde buitenom-treksgedeelte voorzien van niet in de figuur getoonde steunen voor een stabiele plaatsing van de kogelkraan op een ondergrond.

De cilindervormige aansluitstomp 1 van het buitenhuis is voorzien van een doorlaat die hetzelfde is als de doorlaat van het afsluitorgaan 15 en van de beide opsluitdelen. In een ringvormige groef in de binnenwand van de aansluit- stomp 1 ligt ter hoogte van de flens de afdichtring 3 van een opsluitdeel 10. De afdichtring 3 voorkomt, dat er gas vanuit de doorlaat naar de ruimtes tussen het buitenhuis en het binnenhuis kan stromen.

Het tussenhuis 14 van het buitenhuis is symmetrisch ten opzichte van het middendwarsvlak daarvan en is aan de buitenzijde in het midden voorzien van een gedeeltelijk schijfvormige verdikking 7.

De verdikking 7 bezit in het midden een doorlopend cirkelvormig gat 24 dat loodrecht op de hartlijn van het buitenhuis is gericht en waarvan de binnenzijde een gelei-dingswand vormt voor het lager en van de door het gat 24 gestoken bedieningsspil 8. De verdikking 7 is verder aan zijn omtrekszijde voorzien van een radiaal uitstekende om-treksribbe 20, die in een groef 21 wordt opgenomen die aan de binnenzijde van een bedieningsknop 9 is meegevormd. Via deze snapverbinding is de bedieningsknop 9 aan het tussenhuis 14 bevestigd. Tussen de verdikking 7 en de bedieningsknop 9 ligt een afdichtring 28 waardoor de ruimte onder de bedieningsknop gasdicht wordt afgesloten van de omgeving waarin de kogelkraan zich bevindt.

De bedieningsknop 9 heeft een dunwandige dopvorm die aan het ene uiteinde is voorzien van een relatief grote flens 29 waarin aan de binnenzijde de groef 21 is meegevormd, en aan het andere uiteinde is afgesloten. Aan het afgesloten einde is een veelhoekige koker meegevormd, waarin via het open einde het complementair gevormde einde van de bedieningsspil 8 is opgenomen. De bedieningsknop 9 is in deze uitvoeringsvorm in het midden, op de hartlijn voorzien van een gat 22, dat is afgesloten door een van een afdichtring voorziene schijfvormige afsluitdop 31. In de gemonteerde toestand van de kogelkraan kan door het verwijderen van de afsluitdop 31 een veiligheidsschroef 23, die binnen de aan het buitenhuis bevestigde bedieningsknop 9 ligt, worden bereikt. Aan de binnenzijde van de flens 29 bevinden zich twee nokken 32 welke zich in deelcirkelvormi-ge uitsparingen 33 van de verdikking 7 bevinden. Het samen- stel van de nokken 32 en uitsparingen 33 verzorgen de aanslagen voor het definiëren van de bedrijfsstanden van de kogelkraan. De flens 29 is voorts voorzien van een ringvormige opstaande rand 35, die dient als aanslagrand voor het uiteinde van een zogenaamde standbuis wanneer de afsluiter ondergronds is gemonteerd.

Het naar het afsluitorgaan 15 gekeerde gedeelte van de bedieningsspil 8 heeft een in hoofdzaak cilindrische vorm en is aan de omtrekzijde voorzien van een groef 18 die loodrecht op de hartlijn van de bedieningsspil 8 ligt. In deze groef 18 is een afdichtring 19 opgenomen die aanligt tegen de binnenzijde van de cilindervormige geleidingswand 25 van het binnenhuis 5. Door de afdichtring 19 worden de ruimtes aan de binnenzijde van het binnenhuis en aan de buitenzijde van het binnenhuis gasdicht van elkaar gescheiden. De bedieningsspil 8 is langs de hartlijn daarvan voorzien van een kanaal 34 dat uitmondt aan de beide uiteinden van de bedieningsspil 8 en waarin aan het vrije uiteinde de van een afsluitring voorziene veiligheidsschroef 23 kan worden aangebracht.

Om de bovengenoemde kogelkraan te assembleren moeten de volgende handelingen worden verricht. Op een opsluitdeel 10 worden de afdichtringen 3, 17 en 13 op de daarvoor bestemde plaatsen aangebracht. Na het aanbrengen van de afdichtringen wordt het opsluitdeel 10 in het binnenhuis 5 geschoven totdat de omtreksribbe 12 van het opsluitdeel in de groef 11 van het binnenhuis 5 valt. Daarna wordt het afsluitorgaan 15 vanaf het andere einde van het binnenhuis 5 naar binnen geschoven.

Vervolgens wordt het tweede opsluitdeel 10 voorzien van afdichtringen 3, 17 en 13, in het andere uiteinde van het binnenhuis 5 ingebracht totdat ook hier de omtreksribbe 12 van dit opsluitdeel in de nabij het uiteinde van het binnenhuis 5 gevormde omtreksgroef 11 valt. Door bovenstaande handelingen is het afsluitorgaan 15 opgesloten in het binnenhuis 5 en is de juiste voorspanning op afdichtringen 17 en 13 gewaarborgd.

Het binnenhuis 5 met de aan weerskanten daarvan aangebrachte opsluitdelen 10 wordt vervolgens in het buitenhuis 14 geschoven waarna de bedieningsspil 8, die voorzien is van de afdichtring 19 en de veiligheidsschroef 23, van buiten af door het gat 24 door de verdikking 7 van het tussenhuis 14, en door het binnenhuis 5 aan de binnenzijde van de cilindrische geleidingswand 25 wordt gestoken, totdat de bedieningsspil 8 ten opzichte van het binnenhuis wordt gefixeerd doordat de aan de geleidingswand 25 meegevormde, radiaal uitstekende omtreksribbe 26 valt in de omtreksgroef 27. Een uiteinde van de bedieningsspil 8 ligt daarbij in de uitsparing in de bovenzijde van het afsluit-orgaan 15.

Vervolgens wordt aan weerskanten van het tussenhuis 14 de flens 4 van een aansluitstomp 1 door middel van vibra-tielassen bevestigd, waardoor een niet-demonteerbaar buitenhuis is gevormd voor de kogelkraan.

Hierna wordt de van de afsluitdop 31 voorziene bedieningsknop 9 in een door gewenste bedrijfsstanden van het afsluitorgaan 15 bepaalde hoekstand over de met het tussenhuis 14 meegevormde verdikking 7, waarop de afdichtring 28 is gelegen, geschoven, totdat de omtreksribbe 20 van de verdikking 7 in de omtreksgroef 21 van de bedieningsknop 9 snapt.

Middels de "gescheiden" constructie van binnenhuis en buitenhuis, wordt een groot deel van de mechanische belasting niet doorgegeven aan de afdichtingen 17 op het afsluitorgaan 15. Mede hierdoor is een lange levensduur van de kogelkraan gewaarborgd.

In de kogelkraan volgens de uitvinding worden bij voorkeur relatief dikke afdichtingsringen toegepast, zodat de constructie veel tolerantie toelaat. Voor het spuitgie-ten van onderdelen kan daardoor een lagere nauwkeurigheids-klasse worden gekozen, wat de vervaardigingskosten van de matrijzen en onderdelen verlaagt.

Claims (9)

1. Kunststof kogelkraan, omvattende een van een doorlaat voorzien en in hoofdzaak bolvormig afsluitorgaan dat draaibaar is opgenomen in een in hoofdzaak cilindervormig binnenhuis en is gekoppeld met een bedieningsspil, welk binnenhuis is opgenomen in een in hoofdzaak cilindervormig en van twee aansluitstompen voorzien buitenhuis, met het kenmerk, dat het afsluitorgaan (15) in het binnenhuis (5) is opgesloten door twee aan weerskanten van het afsluitorgaan gelegen ringvormige opsluitdelen (10), waarbij elk opsluitdeel (10) is voorzien van een of meer radiaal uitstekende en verende haakribben (12) die zijn opgenomen in een aan de binnenzijde, nabij een einde van het binnenhuis (5) gevormde omtreksgroef (11).

2. Kogelkraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het binnenhuis (5) een ten opzichte van het middendwarsvlak daarvan in hoofdzaak symmetrische vorm heeft.

3. Kogelkraan volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de beide opsluitdelen (10) gelijk zijn.

4. Kogelkraan volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat het binnenhuis (5) is voorzien van een dwars op de doorlaat gelegen en naar binnen toe uitstekende cilindrische geleidingswand (25) met een in radiale richting naar binnen uitstekende ribbe (26) voor het lageren en fixeren van de bedieningsspil (8).

5. Kogelkraan volgens één van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het buitenhuis bestaat uit een in hoofdzaak cilindervormig tussenhuis (14) waaraan aan weerskanten een eindflens (4) van een cilindervormige aansluitstomp (1) is bevestigd.

6. Kogelkraan volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het tussenhuis (14) een ten opzichte van het middendwars-vlak daarvan in hoofdzaak symmetrische vorm heeft.

7. Kogelkraan volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat het opsluitdeel (10) is voorzien van een cilindrische eindstomp (2) waaromheen een afdichtring (3) is aangebracht die aanligt tegen de binnenzijde van de aansluitstomp (1) in hoofdzaak in het vlak van de eindflens (4) daarvan, voor het af dichten van het buitenhuis ten opzichte van het opsluitdeel.

8. Kogelkraan volgens een van de conclusies 1-7, met het kenmerk, dat het bolvormige afsluitorgaan (15) aan de buitenzijde twee afplattingen bezit die evenwijdig aan de doorlaat liggen en waarbij in één afplatting een veelhoekige uitsparing is aangebracht voor het opnemen van een complementair gevormd einde van een bedieningsspil (8).

9. Kogelkraan volgens een van de conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de bedieningsspil (8) is voorzien van een kanaal (34) dat uitmondt in de beide uiteinden van de bedieningsspil.