NO160022B - Anordning for aa tette en spalte. - Google Patents

Description

Anordning innrettet for å tette en spalte mellom en forskyvbart hulstempel og et hylseformet tetnings-sete, idet hulstempelet omfatter en fremre konisk ytterflate med avtagende diameter i retning hulstempelets ende, en metallisk tetningsring omfattende en indre, konisk formet flate som er forskyvbart anordnet over hulstempelets koniske parti for inngrep med setet.

For ventiler som installeres i rørledninger på store havdyp, setter en spesielle krav til vedlikeholdsmuligheter. Når ventilhuset står på bunnen, må ventilens indre deler kunne skiftes ut. Dette arbeidet må kunne skje uten at rørledningen fylles med vann og uten at trykket eller strømningen i røret behøver å reduseres.

Fra NO patentskrift nr. 156704 er det kjent en konstruksjon som tilfredstiller disse kravene ved at det er anordnet et forskyvbart hulstempel som gjør det mulig å avgrense ventilhuset og ventilmekanismen fra selve rørløpet. Problemet med denne kon-struksjonen har vært å få til et pålitelig og tett tetningssystem med lang levetid i fremkant av hulstempelet. Det må i denne forbindelse tas i betraktning at tetningssystemet vil kunne opp-tre i særlig korrosive miljø som inneholder blandinger av olje, gass, vann og sandpartikler. For å skifte tetningsringer vil det være nødvendig å stenge av rørledningen, noe som medfører store økonomiske tap. Det er derfor et ønske at hulstempelet og dets tetningssystem skal ha like lang beregnet levetid som selve rør-ledningen.

De fleste tetningskonstruksjoner en har i dag for dette formål er basert på elastomerer. Disse oppfyller ikke kravene man stiller til tetthet og pålitelighet under vekslende høye trykk kombinert med lang levetid f.eks. i et sandholdig, korrosivt miljø.

Det er således et påtrengende behov for en ny type tetningskon-struksjon som oppfyller disse kravene.

Dette er oppnådd ved en anordning som kjennetegnes ved

- at tetningssetets innerste parti avgrenses av en støtflate anordnet vinkelrett på hulstempelets senterakse og utenfor denne en innadvendende konisk flate med svakt økende diameter mot tetningssetets ytterende, - at tetningsringen omfatter en fremre støtflate som ved bevegelse av hulstempelet er innrettet til å føres til anlegg mot setets støtflate for dannelse av et første tettende anlegg mellom tetningsring og sete og en utvendig flate med tilnærmet konstant radius som er innrettet til å føres til anlegg mot ventilsetets svakt koniske parti for dannelse av et andre tettende anlegg mellom tetningsring og sete.

En foretrukket utførelse av oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli nærmere beskrevet under henvisning til de medfølgende teg-ninger hvori: Figur 1 viser i snitt en kjent ventil som representerer et typisk anvendelsesområde for den nye tetningsanordning. Figur 2 viser et detaljert snitt av henholdsvis fremre kant av et forskyvbart hulstempel og et mottagende tetningssete. Figur 3 viser et tilsvarende snitt som figur 2, men med hulstempelet forskjøvet noe frem. Figur 4 viser et tilsvarende snitt som figur 2, men med hulstempelet forskjøvet helt frem.

På figur 1 er det vist en klaffventil 10 av den type som er kjent fra NO patent nr. 156704. Ventilen omfatter et ventilhus bestå-ende av en sylinder 11 og et radialt plassert ventilrom 12 dannet gjennom utforming av en i den viste utførelse oppadrettet, tverr-gående stuss 13 som er utstyrt med et avtagbart lokk 14. Ventilen omfatter videre et klaffventillegeme 15 som er bevegelig mellom en virksom lukkestilling og en uvirksom stilling med klaffen plassert i ventilrommet 12, som vist på øvre halvdel i figur 1.

Sylinderens 11 bakre parti har større diameter enn sylinderens fremre parti. Det bakre parti danner sammen med et koaksialt indre rørstykke 16 styring for et hulstempel 17 som er forskyvbart i ventilhusets sylinder 11 mellom en stilling ved åpen ventil, hvor hulstempelet 17 strekker seg avgrensende mot ventilhusets radiale ventilrom 12 og således adskiller dette fra ventilens gjennomstrømningsløp (nedre del av figur 1) og en stilling ved lukket ventil, hvor hulstempelet 17 er trukket tilbake fra området for det radiale ventilrom 12.

Hulstempelets 17 fremre parti er vist i detalj på figur 2 (posisjon A i figur 1). Som det vil fremgå av figuren er hulstempelets 17 fremre ytterflate avtrappet i to trinn mot enden. Den ytre avtrappning 19 med minst diameter, er i en foretrukket utførelse utført med gjenger. Den innenforliggende flate 18 er konisk formet med avtagende diameter mot hulstempelets 17 ende. En tetningsring 20 med innvendig konisk form, er forskyvbart anordnet over den koniske flate 18. En låsemutter 21 er skrudd på avtrappningen 19 og har anlegg mot tetningsringen 20. Låsemutteren 21 og tetningsringen 20 er fortrinnsvis gjensidig utformet med en flate for anlegg mot hverandre.

Tetningsringen 20 er fremstilt av et egnet metallisk materiale og har en radiell utstrekning som ubetydelig overstiger hulstempelets 17 diameter. I en foretrukket utførelse kan tet-ningsringens radialt utadragende flate inndeles i henholdsvis en indre flate 22a som forløper stort sett parallellt med hulstempelets 17 ytterside, og en utvendig flate 22b med avtagende diameter mot hulstempelets ende. Tetningsringen 20 er dessuten utstyrt med en utvendig støtflate 23 løpende stort sett vertikalt i forhold til hulstempelets 17 sentralt løpende akse 24.

Et tetningssete 25 (posisjon B på figur 1) for hulstempelet 17 er fast anordnet på ventilhusets 12 oppadrettede stuss 13 og omfatter en indre støtflate 26, en konisk tetningsflate 27 og ytterst en konisk entreflate 28. Den indre støtflate er fortrinnsvis orientert vinkelrett på hulstempelets 17 senterakse 24. Den koniske tetningsflate 27 har en svakt økende diameter mot tetningssetets ytterkant og går i det ytre partiet over i den koniske entreflate 28 som har en noe større vinkel i forhold til hulstempelets senterakse 24.

Figurene 3 og 4 viser i detalj tetningsanordningens funksjonsmåte (tilsvarer posisjon C på figur 1). Når hulstempelet 17 skyves fremover til en stilling hvor ventilen er åpen, styres tetningsringen 20 inn i det konisk formede tetningssete 25 inntil tet-ningsringens 20 støtflate 23 ligger an mot ventilsetets støtflate 26 (figur 3) .

Når hulstempelet presses ytterligere innover, vil tetningsringen bli sammenklemt mellom hulstempelets 17 og tetningssetets 25 koniske flater 18, 27. En vil dermed få en forspent metall til metall-tetning i disse tetningsflater slik figur 4 viser.

Ved å regulere trykket på hulstempelets aktuator, kan en for-spenne tetningen med ønsket kraft. Ved valg av passende vinkel på tetningsflåtenes koniske flater kan en få en ønsket grad av selvlåsing i tetningen.

Tetningsanordningene er utviklet for og er i det ovenstående beskrevet i tilknytning til en helt bestemt type ventil. Det er i imidlertid innlysende at tetningsanordningen kan benyttes på en rekke andre områder hvor det er behov for å tette en spalte mellom to koaksiale, sylindriske flater som er bevegelig i forhold til hverandre.

Claims (4)

1. Anordning innrettet for å tette en spalte mellom et forskyvbart hulstempel (17) og et hylseformet tetningssete (25), idet hulstempelet (17) omfatter en fremre konisk ytterflate (18) med avtagende diameter i retning hulstempelets (17) ende, en metallisk tetningsring (20) omfattende en indre, konisk formet flate som er forskyvbart anordnet over hulstempelets (17) koniske parti for inngrep med setet (25), karakterisert ved at tetningssetets (25) innerste parti avgrenses av en støtflate (26) anordnet vinkelrett på hulstempelets senterakse og utenfor denne en innadvendende konisk flate (27) med svakt økende diameter mot tetningssetets (25) ytterende, at tetningsringen (20) omfatter en fremre støtflate som ved bevegelse av hulstempelet (17) er innrettet til å føres til anlegg mot setets (25) støtflate (26) for dannelse av et første tettende anlegg mellom tetningsring (26) og sete (25) og en utvendig flate (22a) med tilnærmet konstant radius som er innrettet til å føres til anlegg mot ventilsetets svakt koniske parti for dannelse av et andre tettende anlegg mellom tetningsring (26) og sete (25) .

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisert ved at det på hulstempelets ytre parti utenfor den konisk formede flate (18) er anordnet en avtrappning (19) omfattende gjenger for en låsemutter (21).

3. Anordning ifølge krav 2,karakterisert ved at avstrappningens (19) diameter er mindre enn det konisk formede partiets (18) minste diameter.

4. Anordning ifølge krav 1,karakterisert ved at setets (25) koniske flate (27) i det ytterste partiet går over i en konisk entreflate (28) med større stigningsvinkel.