NO132109B

NO132109B -

Info

Publication number: NO132109B
Application number: NO3826/71A
Authority: NO
Inventors: P A Morgerson; A M Moen
Original assignee: Stanadyne Inc; Moen Alfred M
Priority date: 1971-05-27
Filing date: 1971-10-15
Publication date: 1975-06-09
Also published as: ZA717584B; DK156744C; NL7115737A; BR7107282D0; DE2225739A1; BE776426A; ES397641A1; SE373924B; CH537547A; NO132109C; GB1388422A; IL37991A0; AU451636B2; AR194828A1; IL37991A; FR2138617B1; IT939690B; FR2138617A1; AU3303071A; NL166769B

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en tetningsanordning for anvendelse i en væskeventil, særlig en sylindrisk kikkran, omfattende et ventilhus, et i forhold til ventilhuset bevegelig ventillegeme samt en mellomliggende hylse med en port- The present invention relates to a sealing device for use in a liquid valve, in particular a cylindrical check valve, comprising a valve housing, a valve body movable in relation to the valve housing and an intermediate sleeve with a port

åpning som kommuniserer med sammenfallende åpninger i kontroll- opening that communicates with coincident openings in the control

organet og ventilhuset, på hvilken mellomliggende hylse tetningsanordningen er innrettet med et portparti som strekker seg gjen- the body and the valve body, on which intermediate sleeve the sealing device is arranged with a port portion extending re-

nom portåpningen i den mellomliggende ventildel og er utformet med en indre vulst, innrettet for å bringes i tettsluttende anlegg mot kontrollorganet, samt et hovedparti som omgir portpartiet og hvis motsatte sider er innrettet for å anbringes i tettsluttende anlegg mot ventilhuset og den mellomliggende ventildel. nom the port opening in the intermediate valve part and is designed with an inner bead, designed to be brought into tight contact with the control body, as well as a main part which surrounds the port part and whose opposite sides are designed to be placed in tight contact with the valve body and the intermediate valve part.

En anordning av denne art er kjent fra US patent-skrift nr. 3 5-32 123. Tetningsanordningen ifølge dette patent- A device of this kind is known from US patent document no. 3 5-32 123. The sealing device according to this patent

skrift omfatter en hylse og et ventilelement eller en stamme som er roterbar i hylsen. Gummibelegg er vulkanisert eller limt til innsiden og utsiden på hylsen, idet sammenhengende deler av det innvendige og utvendige belegg strekker seg gjennom hylsens inn- font comprises a sleeve and a valve element or a stem which is rotatable in the sleeve. Rubber coating is vulcanized or glued to the inside and outside of the sleeve, with continuous parts of the inner and outer coating extending through the inside of the sleeve

løps- og utløpsporter. Det innvendige tetningsbelegg omslutter den bevegelige stammen og utgjør en tetning mot stammen ved hjelp av trykk fra det elastiske tetningsmateriale. på grunn av at gummibelegget er vulkanisert eller limt til hylsen, kan vanntryk- race and outlet ports. The internal sealing coating encloses the movable stem and constitutes a seal against the stem by means of pressure from the elastic sealing material. due to the fact that the rubber coating is vulcanized or glued to the sleeve, water pressure can

ket ikke påvirke tetningstrykket som utøves av tetningen mot stam- ket does not affect the sealing pressure exerted by the seal against the

men. Ingen bevegelse kan forekommer mellom tetningen og hylsen slik at det nødvendige tetningstrykk bare kan fremkomme som følge av elastisiteten i selve tetningsmaterialet. En vesentlig ulempe ved en slik konstruksjon er at det tetningstrykk som må utøves mot stammen er så stort at fri og uhindret relativbevegelse mel- but. No movement can occur between the seal and the sleeve so that the necessary sealing pressure can only occur as a result of the elasticity of the sealing material itself. A significant disadvantage of such a construction is that the sealing pressure that must be exerted against the stem is so great that free and unimpeded relative movement between

lom stamme og hylse vanskeliggjøres. Dette skyldes at hele tetningstrykket må utvikles av elastisiteten i tetningen. Den kjen- loom stem and sleeve are made difficult. This is because the entire sealing pressure must be developed by the elasticity of the seal. The known

te konstruksjon har derfor vist seg kommersielt utilfredsstillende. te construction has therefore proved commercially unsatisfactory.

Ifølge oppfinnelsen unngår man ovennevnte ulempe According to the invention, the above-mentioned disadvantage is avoided

ved den kjente teknikk ved at portpartiet er bevegelig i forhold til den mellomliggende hylse, at anordningen omfatter en ytre vulst som danner et kammer slik at væsketrykket i kammeret på- in the known technique in that the port part is movable in relation to the intermediate sleeve, that the device comprises an outer bead which forms a chamber so that the liquid pressure in the chamber on-

drar portpartiet og at den indre vulst utøver et tettende trykk mot ventillegemet. pulls the port part and that the inner bead exerts a sealing pressure against the valve body.

Som følge av at tetningsanordningens portparti er bevegelig i forhold til hylsen kan det utøve et tetningstrykk som direkte resultat av vanntrykket fra vannet som passerer gjennom kanalåpningen. Derved oppnås at ventillegemet kan beveges vesent- As a result of the sealing device's port part being movable in relation to the sleeve, it can exert a sealing pressure as a direct result of the water pressure from the water passing through the channel opening. Thereby, it is achieved that the valve body can be moved essentially

lig lettere i ventilhylsen. lie more easily in the valve sleeve.

I det følgende skal enkelte utføringsformer av oppfinnelsen beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor: In the following, individual embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the drawing, where:

Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en væskeventil, hvor Fig. 1 shows a longitudinal section through a liquid valve, where

enkelte deler - for tydelighets skyld - er utelatt. certain parts - for the sake of clarity - have been omitted.

Fig. 2 viser et sideriss av den ene av to identiske deler Fig. 2 shows a side view of one of two identical parts

som danner tetningsanordningen. which forms the sealing device.

Fig. 3 viser et snitt gjennom tetningsdelen. Fig. 3 shows a section through the sealing part.

Fig. 4 viser et sideriss av en modifisert utførelsesform Fig. 4 shows a side view of a modified embodiment

for oppfinnelsen. for the invention.

Fig. 5 viser delvis et lengdesnitt av en ytterligere, modifisert utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 5 partially shows a longitudinal section of a further, modified embodiment of the invention.

Fig. 6 viser et snitt av tetningsdelen ifølge fig. 5. Fig. 6 shows a section of the sealing part according to fig. 5.

Fig. 7. viser et sideriss av tetningsdelen ifølge fig. 6. Fig. 7 shows a side view of the sealing part according to fig. 6.

Fig. 1 viser et eksempel på anvendelsen. Et ventil- Fig. 1 shows an example of the application. A valve-

hus 10 som kan være stort sett sylinderformet, omfatter et bunn- housing 10, which can be largely cylindrical, comprises a bottom

parti 12 og et åpent topparti 14. Det er i ventilhuset 10 anbragt en innretning som omfatter en hylse 16 og et innvendig ventillegeme 18. Ventillegemet 18 er dreibart i forhold til hylsen, for sty- part 12 and an open top part 14. A device comprising a sleeve 16 and an internal valve body 18 is arranged in the valve housing 10. The valve body 18 is rotatable in relation to the sleeve, for

ring av væskestrømmen fra ventilen. Et innvendig gjenget lokk el- shut off the fluid flow from the valve. An internally threaded lid el-

ler deksel 26 kan være fastskrudd til ventilhusets 10 yttervegg, mens en betjeningsspake på hensiktsmessig måte kan være fastgjort til ventillegemsts 18 ytterende. ler cover 26 can be screwed to the outer wall of the valve housing 10, while an operating lever can be suitably attached to the outer end of the valve body 18.

Ventillegemet 18 har et innvendig hulrom og er fortrinnsvis utstyrt med innløpskanaler 20 og et bunnutløp 22. En tetningsring 24 som omslutter stammens ytterflate, danner en tetningssone mellom ventillegemet og hylsens 16 innervegg. The valve body 18 has an internal cavity and is preferably equipped with inlet channels 20 and a bottom outlet 22. A sealing ring 24 which surrounds the outer surface of the stem forms a sealing zone between the valve body and the inner wall of the sleeve 16.

Hylsen 16 er fortrinnsvis forsynt med et par inn-løpsporter, hvorav den ene er vist ved 30, som stort sett flukter med ventilhusets 10 innløpsporter 34 og 36. Ved anvendelse som The sleeve 16 is preferably provided with a pair of inlet ports, one of which is shown at 30, which are largely flush with the valve housing 10 inlet ports 34 and 36. When used as

i in

blandeventil vil portene 34 og 36 lede ulike væskestrømmer mot hylsens innløpsporter og det hule ventillegeme. Hylsens bunn-parti er åpent og står i forbindelse med ventilhusets bunnutløp 40. mixing valve, the ports 34 and 36 will direct different fluid flows towards the sleeve's inlet ports and the hollow valve body. The bottom part of the sleeve is open and is connected to the bottom outlet 40 of the valve housing.

Den beskrevne tetningsanordning kan være utført i form av to identiske partier eller halvdeler 50 og 52. Hver av tetningspartiene omfatter en hoveddel som er anbragt på hylsen i en forsenkning 56. Hylseseksjonene 50 og 52 som tilsammen danner en sylinder, er i hvert endeparti fortrinnsvis utstyrt med et innadrettet skulderparti 58 som er anbragt i et tilsvarende spor 60 i hylsens yttervegg, ved denne kombinasjon av skulderpartiene 58 The described sealing device can be made in the form of two identical parts or halves 50 and 52. Each of the sealing parts comprises a main part which is placed on the sleeve in a recess 56. The sleeve sections 50 and 52, which together form a cylinder, are preferably equipped in each end part with an inwardly directed shoulder part 58 which is placed in a corresponding groove 60 in the outer wall of the sleeve, by this combination of the shoulder parts 58

og sporene 60 forankres tetningsanordningen til hylsen, slik at hylsen kan innføres i ventilhuset samt fjernes fra dette. Denne forankring hindrer at tetningsanordningen, f.eks. ved en plutselig trykkforandring, kan rives løs fra hylsen. and the grooves 60 anchor the sealing device to the sleeve, so that the sleeve can be introduced into the valve housing and removed from it. This anchoring prevents the sealing device, e.g. in the event of a sudden change in pressure, can be torn loose from the sleeve.

Det er anordnet et innadrettet portparti 62 som strekker seg innad i hver av portene 30. Disse partier er utformet i overensstemmelse med portene, f.eks. runde, ovale eller rektangulære og er forsynt med en indre vulst 64, fortrinnsvis med sirkelbueformet tverrsnitt, for oppnåelse av en minimal berø-ringsflate, fortrinnsvis lineærberøring, med ventilelementet 18. En minimal berøringsflate medfører den fordel at friksjonen mellom ventillegemet og tetningsanordningen reduseres til et minimum. An inwardly directed port part 62 is arranged which extends inside each of the ports 30. These parts are designed in accordance with the ports, e.g. round, oval or rectangular and is provided with an internal bead 64, preferably with a circular arc-shaped cross-section, to achieve a minimal contact surface, preferably linear contact, with the valve element 18. A minimal contact surface entails the advantage that the friction between the valve body and the sealing device is reduced to a minimum.

Det er viktig for ventilstyringen at ventillegemet kan rotere fritt i hylsen. Hver av tetningshalvdelene 50 og 52 omfatter en perifer vulst 66 som strekker seg langs hver av halvdelenes ende-partier og langs de aksielle kanter og derved danner en fullstendig tetningssone mellom hylsen og ventilhusets innervegg. En andre vulst 68 strekker seg rundt hver av portpartiene 62, men er adskilt fra disse tetningsdelers kantparti, hvorved det, i forening med ventilhusets 10 indre del, dannes et kammer 70. Hvert av kamrene 70 er beliggende direkte i flukt med portpartiene 62, slik at væs-ken, såvel i de åpne som i de lukkede porter, kan strømme inn i kamrene og derved frembringe et innadrettet trykk mot portpartiene 62, hvilket bevirker at vulsten 64 tvinges i fast, tettende anlegg mot ventillegemet 18. Vulsten 66 danner derved en perifer tetningssone mellom hylsen og ventilhuset. Vulsten 68 medvirker ved dannelsen av en tetningssone mellom ventilhusets innervegg og tetning san ordn ingens ytterflate og danner kammeret 70 som frembringer det innadrettede trykk som tvinger vulsten 64 i fast, tettende an- It is important for the valve control that the valve body can rotate freely in the sleeve. Each of the sealing halves 50 and 52 comprises a peripheral bead 66 which extends along each of the end portions of the halves and along the axial edges and thereby forms a complete sealing zone between the sleeve and the inner wall of the valve housing. A second bead 68 extends around each of the gate portions 62, but is separated from the edge portion of these sealing parts, whereby, in union with the inner part of the valve housing 10, a chamber 70 is formed. Each of the chambers 70 is located directly flush with the gate portions 62, as that the liquid, both in the open and in the closed ports, can flow into the chambers and thereby produce an inward pressure against the port parts 62, which causes the bead 64 to be forced into firm, sealing contact with the valve body 18. The bead 66 thereby forms a peripheral sealing zone between the sleeve and the valve body. The bead 68 contributes to the formation of a sealing zone between the inner wall of the valve housing and the seal's outer surface and forms the chamber 70 which produces the inward pressure that forces the bead 64 into a firm, sealing arrangement.

i in

legg mot ventillegemet 18. place against the valve body 18.

Vulstene 66 og 68 forhindrer ytre gjennomsivning og krysstrømning, når ventilen befinner seg i åpen stilling, i luk-ket stilling samvirker både vulstene og portpartiene ved forhind-ring av gjennomsivning og krysstrømning. The beads 66 and 68 prevent external seepage and cross-flow, when the valve is in the open position, in the closed position both the beads and the port parts work together to prevent seepage and cross-flow.

Den modifiserte utførelsesform ifølge fig. 4 omfatter en andre, perifer vulst 72 som øker tetningshalvdelenes 50The modified embodiment according to fig. 4 comprises a second, peripheral bead 72 which increases the sealing halves 50

og 52 perifere tetningssone. Ved enkelte konstruksjonsformer vil den andre vulst 72 ikke strekke seg perifert rundt hver halvdel, men bare forløpe rundt endepartiene, idet en dobbelt vulst rundt de to hah/delers motsvarende kanter er unødvendig. and 52 peripheral sealing zone. In some forms of construction, the second bead 72 will not extend peripherally around each half, but only extend around the end parts, as a double bead around the corresponding edges of the two hah/parts is unnecessary.

Halvsnittene ifølge fig. 5, 6 og 7 viser bare det ventilparti som er beliggende umiddelbart ved tetningsanordningen. Som ved de andre utførelsesformer av oppfinnelsen kan tetningsanordningen også i dette tilfelle bestå av to, stort sett identiske deler. Tetningsdelen 80 ifølge fig. 5 kan være forsynt med en øvre vulst 82, en nedre vulst 83 samt en sirkelformet vulst 84, The half-sections according to fig. 5, 6 and 7 only show the valve part which is located immediately next to the sealing device. As with the other embodiments of the invention, the sealing device can also in this case consist of two, largely identical parts. The sealing part 80 according to fig. 5 can be provided with an upper bead 82, a lower bead 83 and a circular bead 84,

og kan være anbragt i en forsenkning 86 i hylsens 88 yttervegg, irihadrettede skulderpartier 81 ved hver av tetningsdelens motsatte ender utfyller ikke fullstendig sporene 85, slik at det gjenstår en smal spalte, ved innmontering eller fjerning av ventilen kan således tetningsanordningen gi etter ved passering av portene, slik at folding eller beskadigelse unngås. Ventilhuset 90 kan være forsynt med en port 92 som leder vann gjennom en port 94 i hylsen mot det frem- og tilbakegående, dreibare ventillegeme 96. Tetningsanordningen 80 omfatter et portparti 98 som, slik det frem-går av tegningen, er forsynt med en aksiell forlengelse, hvis leng-de, som vist ved 100, overstiger bredden av det flateparti 102 som danner kanten av porten 94 i hylsen 88. Når således ventilen befinner seg i den lukkede stilling som er vist i tegningene, vil portpartiet presses utad av ventillegemet. Tetningsdelen forvri-des fra sin naturlige posisjon, hvorved denne forvridning resulte-rer i en innadrettet kraft som tvinger portpartiets innerkant 104 mot ventillegemet 96 i fast, tettende anlegg. Som følge av at ventillegemet bøyer tetningsdelen bort fra den naturlige posisjon, vil det oppstå en øket kraft eller en trykkraft, som har tendens til å tvinge tetningskanten 104 mot ventillegemet i fast, tettende anlegg. Da tetningsdelen er lengre enn nødvendig, er det således tilveiebragt kompensasjon for slitasje av denne del„ and can be placed in a recess 86 in the outer wall of the sleeve 88, bidirectional shoulder parts 81 at each of the sealing part's opposite ends do not completely fill the grooves 85, so that a narrow gap remains, when installing or removing the valve, the sealing device can thus yield when passing through the ports, so that folding or damage is avoided. The valve housing 90 can be provided with a port 92 which conducts water through a port 94 in the sleeve towards the reciprocating, rotatable valve body 96. The sealing device 80 comprises a port part 98 which, as can be seen from the drawing, is provided with an axial extension, the length of which, as shown at 100, exceeds the width of the flat portion 102 which forms the edge of the port 94 in the sleeve 88. Thus, when the valve is in the closed position shown in the drawings, the port portion will be pressed outwards by the valve body. The sealing part is distorted from its natural position, whereby this distortion results in an inwardly directed force which forces the inner edge 104 of the gate part against the valve body 96 in a firm, sealing contact. As a result of the valve body bending the sealing part away from the natural position, an increased force or a compressive force will arise, which tends to force the sealing edge 104 against the valve body in a firm, sealing connection. As the sealing part is longer than necessary, compensation is thus provided for the wear of this part.

Den viste tetningsanordning kan være bueformet, sy- The shown sealing device can be arc-shaped, sew-

i in

linderformet eller avsmalnende eller konisk. Den kan være forsynt med én eller flere portpartier. Det vesentlige er at det tilveiebringes et innadrettet trykk mot portpartiet. cylindrical or tapering or conical. It can be provided with one or more gate sections. The essential thing is that an inward pressure is provided against the port part.

Det er i forbindelse med oppfinnelsen viktig at tetningsanordningen er forankret til hylsen på slik måte at tetningsanordningen ikke bare fastholdes i sin stilling under innmontering og fjerning av ventilen, men at tetningsanordningen • dessuten forhindres i å presses ut gjennom en åpning, som følge av en plutselig trykkøking. In connection with the invention, it is important that the sealing device is anchored to the sleeve in such a way that the sealing device is not only retained in its position during installation and removal of the valve, but that the sealing device • is also prevented from being pushed out through an opening, as a result of a sudden pressure increase.

Claims

1. Sealing device for use in a liquid valve construction, in particular a cylindrical check valve, comprising a valve housing, a valve body movable in relation to the valve body and an intermediate sleeve with a port opening that communicates with coincident openings in the control body and the valve body, on which intermediate sleeve the sealing device is arranged with a port part that extends through the port opening in the intermediate valve part and is designed with an inner bead , arranged to be brought into close contact with the control body, as well as a main part which surrounds the gate part and whose opposite sides are arranged to be placed in close contact with the valve housing and the intermediate valve part, characterized in that the gate part (62, 98) is movable in relation to the intermediate sleeve (16,

88), that the device comprises an outer bead (68, 84) which forms a chamber (70, 112) so that the liquid pressure in the chamber applies to the port part and that the inner bead (64, 104) exerts a sealing pressure against the valve body (18, 96 ).

2. Device in accordance with claim 1, characterized in that it comprises a shoulder part element (58).

3. Sealing device in accordance with claim 1, characterized in that the inner bead (64,

104) is designed so that a minimal contact surface is formed between the bead (64, 104) and the valve body (18, 96).

4„ Sealing device in accordance with claim 3, characterized in that the inner bead (64, 104) is arc-shaped.

5. Device in accordance with claim 1, characterized in that the part of the port part (98) which is arranged to extend through the port opening (94) in the intermediate sleeve (88) has a radial extent (100) that exceeds the width of the flat (102) which forms the port opening in the intermediate sleeve.