NO146804B - Sammenleggbar takgrind for fartoeyer, f.eks. kjoeretoeyer - Google Patents

Description

Setearrangement for ventiler særlig for kulekikkraner.

Denne oppfinnelse vedrører et setearrangement for ventiler særlig for kulekikkraner innbefattende en setering for å bevirke en tetning mellom et ventillegeme som glir i forhold til ringen og ventilhuset, idet ringen også er tettet mot huset og presset aksialt mot ventillegemet. Det har tidligere vært brukt fjærer til å presse ringen mot ventillegemet. I tillegg til eller istedet har fluidumtrykket av det regulerte medium vært brukt til å påføre anleggs-trykket slik at dette ble proporsjonalt med fluidumtrykket i mediet.

Forskjellige arrangementer for å tette

en slik ring mot huset har tidligere vært foreslått og benyttet. Blant dem er ringformede membraner hvis ytre omkretskant er tettet mot huset og den indre omkretskant mot ringen. Slike arrangementer anvendt for kikkraner er tidligere kjent, og de kan også benyttes for sluseventiler, idet ringen får mulighet for å tilpasse seg bedre etter små ujevnheter i formen eller monte-ringen av stengedelen, og derved tilveiebringe en god tetning mellom stengedelen og ringen og også mellom stengedelen og huset tross unøyaktigheter i fabrikasjonen og med mindre aksialtrykk av ringen. Ved å gi ringen frihet til å bevege seg litt med stengedelen vil det videre gjøre det lettere for ringen og stengedelen å bli adskilt hvis ringen skulle hefte seg til stengedelen.

I disse tidligere konstruksjoner vil ringen etter en viss bevegelse med stengedelen, eller i en hvilken som helst retning i dens eget plan hvis den ikke hefter til stengedelen, komme i kontakt med veggen av en forsenkning eller lignende i huset, men går normalt klar av denne vegg. Hvis den er heftet fast beveges den om kikens akse i en kikkran og i banen for slusen i en sluseventil. Den resulterende deformasjon av membranen utøver en kraft i noe ube-stemt retning som innbefatter en tendens til å trekke ringen bort fra stengedelen med start på den ene side. Hvis en adskil-lelse ikke har foregått før ringen kommer i kontakt med veggen kommer meget stør-re krefter i virksomhet innbefattende skyv-ning tversover hele setearealet, dvs. kon-taktarealet mellom ringen og stengedelen.

Ifølge foreliggende oppfinnelse innbefatter ringkonstruksjonen i en vesentlig avstand bak det effektive seteareal en praktisk talt stiv ringformet ribbe med en konveks ytre overflate som passer med glidepasning i en boring i ventilhuset, og at der ved området for setearealet er vesentlig større klaring rundt ringkonstruksjonen. Det er således fremdeles bevegelses-frihet for ringen i området for setearealet både aksialt og radiellt, idet radiell frihet er tilveiebragt ved ringkonstruksjonens evne til å vippe om en tverrgående akse gjennom ribben enskjønt denne alltid er i kontakt, eller praktisk talt så, med borin-gens vegg. For å være mest ideell må den konvekse overflate av ribben være en del av en kuleflate, men glidepasningen og den lille grad av vippebevegelse som skal til-veiebringes vil tillate noe avvikelse fra den ideelle form.

Hvis nu ringen hefter til stengedelen når denne begynner å bevege seg må ringkonstruksjonen, ettersom ribben straks kommer i kontakt med boringen og da den befinner seg i en vesentlig avstand bak setearealet, vippe om en tverrgående akse gjennom ribben og loddrett på setearealets bevegelsesretning. Slik vippevirkning inne-bærer nødvendigvis en trekning av ringen bort fra stengedelen ved det punkt på setearealet som er lengst fra kontaktpunktet mellom ribben og boringen og tilsvarende i det minste en tendens til å presse ringen mot stengedelen ved det diametralt motstående punkt av setearealet.

Det ville være mulig å tilveiebringe den nødvendige klaring fra stedet for ribben mot området for det virkelige seteareal ved å øke diameteren av boringen i ventilhuset fra området hvori ribben har en arbeidsklaring henimot det virkelige seteareal, men det er vanligvis enklere og derfor å foretrekke å holde boringen med konstant diameter og å tilveiebringe den større klaring ved å gjøre ringkonstruksjonen med tilstrekkelig mindre diameter enn ribbens konvekse overflate over den nødvendige del av dens lengde.

Videre formål og fordeler av oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskri-velse av utførelseseksempler som er illustrert på tegningen hvor fig. 1 er et halvt snitt av en kikkran, tatt etter kikens om-dreiningsakse, med en kuleformet kikdel og utstyrt med en form av seteringarrange-ment i overensstemmelse med oppfinnelsen, fig. 2 er en detalj av utførelsen i fig. 1 i større målestokk, men med ringkonstruksjonen i en største vippestilling og fig. 3 til 12 er detalj snitt som viser videre måter for tetning av ringkonstruksjonen til ventilhuset og videre former av ringkonstruksjonen.

I fig. 1 innbefatter kranen et hus 11 hvori en kik 12 med en gjennomgående kanal 13 og en kuleformet utvendig kontur er dreibar. Huset har et ventillokk 15 og rørstusser ved hvert utløp. En slik stuss er vist ved 16, innvendig gjenget for å for-bindes med en rørledning men den kan ha andre former, f. eks. utvendig gjenget eller utstyrt med en flens. Det forutsettes her at kranen er en rett gjennomgangskran, og følgelig er kanalen 13 anordnet diametralt gjennom kiken og en annen stuss vil være anordnet like overfor stussen 16, men oppfinnelsen er like anvendelig for flerveis-! kraner med et tilsvarende antall stusser og plasering av kanalen 13.

Kikens 12 rotasjonsakse er her bestemt av de med kiken utformede korte aksler 17, 18 som er lagret i lagre 19, 21 i huset 11 men i mindre størrelser kan disse aksler og lagre utelates idet kiken sentreres av sete-ringene.

Med kikens kuleflate samvirker, tilsvarende ved hver endeforbindelse, en sete-ringkonstruksjon omfattende en rørformet del 22 som her danner den egentlige setering, og som glir på en rørformet trykkring 23 med en omkretsribbe 24, hvis ytre om-krets 25 er kuleformet og passer med ikke mer enn arbeidsklaring inn i en forsenkning 26 i forbindelsen 16.

En ringformet bøyelig membran 28 av gummilignende materiale ved hvilken ringkonstruksjonen er tettet til huset er tett fastklemt med sitt ytre omkretsparti mellom klemflater i huset 11 og på endeforbin-delsen 16. Det indre omkretsparti av membranen er tett fastklemt mellom ribbens frontflate 27 som står påtvers av aksen og baksiden av delen 22, ved fjæranord-ninger her som eksempel vist ved en bøyd fjær 31 av rund metalltråd som virker mot den bakre flate 29 av ribben 24 og endefla-ten av forsenkningen 25.

Fjæren virker ikke bare til å fastklem-me det indre omkretsparti av membranen men også til vedvarende å presse ringkonstruksjonen mot kiken. Det vil sees at i tillegg har fluidumtrykket i ventilhuset i området for ringkonstruksjonen adgang til dennes bakside og virker til å presse kon-struksjonen mot kiken. Trykket kan også ha adgang til arealer som er slik plasert at fluidumtrykket som virker på dem presser

ringkonstruksjonen bort fra kiken men

disse er slik dimensjonert at differensial-trykket alltid vil presse ringkonstruksjonen henimot kiken, med andre ord, arealet over hvilket trykket virker mot kiken er større enn arealet over hvilket trykket virker bort fra kiken. Sistnevnte areal i dette eksempel er bestemt ved diameteren av en forsenkning 33 ved den rørformede dels 22 ende ved setearealet.

I dette eksempel har boringen 34 i huset 11, gjennom hvilken seteringen 22 og trykkringen 23 rager, den samme diameter som forsenkningen 26. Den utvendige diameter av ringen 22 er imidlertid slik at det er klaring rundt den i boringen 34 vesentlig større enn bare arbeidsklaringen mellom

omkretsen 25 av ribben 24 og forsenkningen 26, slik at ringkonstruksjonen i forbin-I deise med membranens 28 bøyelighet kan

vippe om en akse som går på tvers av ringkonstruksj onens boring og , på grunn av anordningen av ribben 24, ligger i det tverr-plan hvori omkretsens 25 kontakt (eller nesten kontakt) med forsenkningen 26 ligger.

Den ekstreme vippestilling av ringen, som begrenses ved den indre ende 35 av boringen 34 er vist, noe overdrevet, i fig. 2, idet vippeaksen er perpendikulær på tetningen. Denne teoretiske akse kan an-tas å ligge ved 30, men i virkelig drift vil vippebevegelsen muligens begynne ved omkretsens 25 kontaktpunkt i forsenkningen 26.

Enskjønt vippebevegelsen kan foregå om en hvilken som helst tverrgående akse slik at seteringen f. eks. kan tilpasse seg etter ujevnheter i den innbyrdes stilling mellom ringkonstruksjonen og kiken, vil ringen hvis den skulle hefte seg til kiken, presses av kiken i slik retning at vippebevegelsen vil forgå om en akse i planet i fig. 1 eller et plan parrallelt med dette. Hvis fig. 2 forutsettes å illustrere dette tilfelle vil snittet i fig. 2 være etter aksialpla-net i rett vinkel med fig. 1. Det vil være klart ved å betrakte fig. 2 at under disse omstendigheter følges ringens vippebevegelse av en forskyvning av ringen bort fra kiken, idet denne bevegelse er størst ved øvre ringdel i fig. 2 og avtar til null ved den nedre del i fig. 2.

I fig. 3 benyttes, istedet for en gummilignende membran som tetning mellom ringkonstruksjonen og huset, en metall-membran 36 som kan ha ringformede kor-rugeringer 37 for å øke bøyeligheten, idet dens indre omkretskant 38 (som kan strek-ke seg aksialt) er loddet eller på lignende måte hermetisk forbundet med en rør-formet del 39 og dens ytre omkretskant er innleiret i gummilignende materiale 41 for å lette en tett forbindelse med huset. Her kan membranen tilveiebringe fjærtrykket på ringkonstruksjonen mot kiken eller der kan brukes en særskilt fjær som i fig. 1. Istedet for å lodde den indre omkretskant kan også denne være innleiret i et gummilignende materiale og være fastklemt på lignende måte som i fig. 1, dvs. mellom en trykkring og den rørformede del.

I et annet alternativ som er vist i fig. 4 har en belg 42 av metall eller plast sin forreste ende 43 festet tett til en rørformet del 44 og sin bakre ende 45, som er bøyet utad, fastklemt eller på annen måte festet til huset. Også her kan fastklemning av den indre omkretskant, innleiret i gummilignende materiale benyttes.

Oppfinnelsen tilveiebringer også andre tetningstyper til bruk mellom ringkonstruksjonen og huset og som er forbundet med ringkonstruksjonen mellom forsiden av ribben som er formet på en trykkring og den bakre flate av en rør-formet del, og som er av en slik ka-rakter at den drives i tetningskon-takt med forsenkningen under hva kan betegnes nyttebelastning, dvs. ved at aksia-le trykk som utøves ved fjæren og/eller ved fluidumtrykket på ringkonstruksj onens bakside uten å hindre ringkonstruksjonen fra å vippe på ribben. Fjæren alene kan brukes hvis det regulerte trykk er lavt, men for høye trykk brukes fluidumtrykket enten alene eller tillegg til fjæren fordi tetningstrykket da vil være bestemt av det kontrollerte trykk.

En slik tetning er en mansjettpakning angitt skjematisk ved 46, fig. 5, mellom ribbens forside 24 og en rørformet del 47, som kan være av plastmateriale eller metall. I tilfelle den er av metall benyttes tynne lamineringer for å sikre riktig elasti-sitet til å gi en tilfredsstillende tetning sammen med evnen til å vippe.

En annen mulighet, som er illustrert i fig. 6, 7 og 8, er en O-ring 48 innlagt mellom forsiden av ribben 24 og den bakre overflate av en rørformet del 49 fig. 6 og 7 eller 51 fig. 8. Nyttebelastningen sikrer da ikke bare tetningstrykk avhengig av det regulerte trykk, men sørger også for en-hver rimelig krympning av O-ringens materiale.

Ved meget høye trykk er det ønskelig eller nødvendig med en ring til å motvirke utpresning av O-ringen og den av to deler bestående ringkonstruksj on muliggjør at en slik ring som effektivt tjener øyemedet kan brukes. Den kan ha form av en stopp-skive 52 mellom den bakre ende av den rørformede del 49 eller 51 og O-ringen 48, hvilken stoppring passer glidbart inn i forsenkningen 26 mens dens innvendige diameter er slik at den tillater ringkonstruksjonen den nødvendige grad av vippebevegelse. En lignende stoppeskive 53 kan brukes mellom O-ringen 48 og forsiden av ribben 24 som vist i fig. 7, men er vanligvis unødvendig da selve ribben tjener øyemedet.

Med en O-ring 48 søker under normale forhold tetningen selv å sentrere ribben 24 slik at den er klar av forsenkningen 26 rundt hele omkretsen ved den anordnede arbeidsklaring. Hvis setet hefter seg til stengedelen så snart denne siste beveges vipper ringkonstruksjonen på O-ringen inntil den ganske lille arbeidsklaring rundt ribben er tatt opp og virkningen er der-

etter som ovenfor beskrevet under henvis-

ning til fig. 1 og 2.

Det vil bemerkes at med disse man-

sjett- og O-ring tetninger vil, når konstruk-

sjonen vipper, det radielle rom hvori tet-

ningen er anbragt økes på den ene side og minskes på den annen, men da tetningen er anbragt mellom ribben 24 og den ytre ende av forsenkningen 26 er den radielle forskyvning ved stedet for tetningen mind-

re enn ved enden av forsenkningen, og tetningsvirkningen kan derfor vedlikehol-

des med en rimelig vippegrad.

Et alternativ til en O-ring illustrert i fig. 9 omfatter en tetningsleppe 54 av ma-

teriale som har tilstrekkelig bøyelighet, f.

eks. plastmateriale, ved den bakre ende av en rørformet del 55 som sentrerer klarin-

gen mellom omkretsen 25 av ribben 24 og forsenkningen 26. Som ved en O-ring søker selve tetningen å sentrere ribben med det ovenfor beskrevne resultat under henvis-

ning til en O-ring. Da leppen ligger direkte ved linjen for arbeidsklaringen om ribben er tetningen praktisk talt upåvirket av ringkonstruksj onens vipping.

Selve seteflaten kan anordnes på for-

skjellige måter som illustrert på tegnin-

gene, men som det vil forståes kan gene-

relt en hvilken som helst av de viste og nedenfor beskrevne seteformer brukes i forbindelse med en hvilken som helst av måtene for ringkonstruksj onens tetning mot ventilhuset som illustrert og ovenfor beskrevet.

I fig. 1 og 2 er den rørformede del 22

av plastmateriale av en egnet kvalitet til selv å tilveiebringe en seteflate såvel som til å danne den rørformede del mens i fig.

3 og 4 den hele ringkonstruksj on er i et enkelt stykke av et slikt plastmateriale. I

fig. 5 omfatter den rørformede del 47 en metallkjerne bekledd med plastmateriale av egnet kvalitet. I fig. 6 og 7 er den rør-

formede del 49 av metall, men har i et om-

kretsspor i sin ende en ring 57 av plast-

materiale som tilveiebringer de virkelige seteflater. I fig. 8 er den rørformede del 51 av plast og tilveiebringer den virkelige seteflate, men den er utvendig forsterket ved en metallhylse 58. I fig. 9 er den rør-

formede del 55 formet i ett med leppen 54

og tilveiebringer den virkelige seteflate,

mn den kan være konstruert av et antall deler og i fig. 10 har en tetningsring 59

såvel leppen 54 som en lignende leppe 61

som samvirker med den rørformede del 62.

Det er funnet at ventiler utstyrt med

seter ifølge foreliggende oppfinnelse med fordel kan brukes for vesentlig høyere trykk enn tidligere ventiltyper. Således er ventiler med en boring på 10 cm tette ved trykk opptil minst 130 kg/cm2 mens ved mindre boringer kan benyttes høyere trykk.

Ved passende valg av materialer kan

ventilene også gjøres egnet for drift ved høye temperaturer. Således kan plastma-

terialet være PTFE (polytetrafluorethylen)

som kan brukes ved temperaturer opp til omkring 300 °C og andre plastmaterialer er tilgjengelige på markedet som kan brukes opp til 400°C, mens metaller kan gå ennu høyere.

Foreliggende oppfinnelse er illustrert

på tegningene som anvendt ved kikkraner,

med kuleformede kiker, for hvilke oppfin-

nelsen er spesielt anvendelig. Den kan også

anvendes for kikkraner med andre kikfor-

mer og for sluseventiler.

Det vil forståes at selvom henvisning

ovenfor er gjort bare til en ring vil det van-

ligvis være to lignende ringkonstruksj oner henholdsvis på motstående sider av stenge-

delen, eller i tilfelle av en flerveiskran, en ved hver kanal i huset.

Claims (10)

1. Setearrangement for ventiler sær-

lig for kulekikkraner innbefattende en setering for å bevirke en tetning mellom et ventillegeme som glir i forhold til ringen og ventilhuset, idet ringen også er tettet mot huset og presset aksialt mot ventillegemet, karakterisert ved at ringen i sin konstruksjon innbefatter i en vesentlig avstand bak det egentlige seteareal en praktisk talt stiv ringformet ribbe (24) med en konveks ytre overflate (25) som passer med glidepasning inn i en boring (26) i ventilhuset, og at der ved området for setearealet er vesentlig større klaring rundt ringkonstruksjonen.

2. Arrangement ifølge påstand 1, karakterisert ved at den konvekse ytre overflate (25) av ribben (24) er en del av en kuleflate.

3. Arrangement ifølge en av de fore-gående påstander, karakterisert ved at fluidumtrykket i ventilhuset i området for ringkonstruksjonen på i og for seg kjent måte har adgang til dennes bakside og med differensialtrykk virker til å presse ringkonstruksjonen mot ventillegemet over et areal som er større enn et hvilket som helst areal hvorpå det virker for å presse ringkonstruksjonen bort fra ventillegemet.

4. Arrangement ifølge en av påstan-dene 1—3, karakterisert ved at ribben (24) er utformet på en trykkring (23) og ved at setearealet er anordnet på en rørformet del (22, 47, 49) som er aksialt glidbar i forhold til trykkringen og har en tetningsforbindelse med en i og for seg kjent anordning for tetning av ringen mot ventilhuset.

5. Arrangement ifølge en av de fore-gående påstander, hvor ringkonstruksjonen er tettet mot ventilhuset ved en bøye-lig memebran eller en belg, karakterisert ved at det indre kantparti av membranen (28) eller belgen (42) på i og for seg kjent måte er fremstilt av eller innleiret i et gummilignende materiale og er fastklemt mellom den rørformede del (22) og den forreste sideflate av ribben (24) for å tette den til ringkonstruksjonen.

6. Arrangement ifølge påstand 4, karakterisert ved at ringkonstruksjonen er tettet mot ventilhuset (16) ved en mansjettpakning (46) plasert mellom den bakre ende av den rørformede del (47) og en tverrgående overflate foran ribben (24).

7. Arrangement ifølge påstand 4, karakterisert ved at ringkonstruksjonen er tettet mot ventilhuset (16) ved en O-ring (48) som griper mellom den bakre ende av den rørformede del (49) og en tverrgående overflate foran ribben (25).

8. Arrangement ifølge påstand 7, karakterisert ved at en for utpressing hindrende skive (52) er anordnet mellom den rørformede del (49) og O-ringen (48) og har en slik innvendig diameter at den tillater vippebevegelse av ringkonstruksjonen innen de grenser som tillates ved klaring rundt ringkonstruksjonen i området for det egentlige seteareal.

9. Arrangement ifølge påstand 8, karakterisert ved at en ytterligere forutpressing hindrende skive (53) er anordnet mellom den forreste side av ribben (24) og O-ringen (48).

10. Arrangement ifølge påstand 4, karakterisert ved at den bakre ende av den rørformede del (55) har en bøyelig tetningsleppe (54) ved hvilken ringkonstruksjonen er tettet mot ventilhuset (16).