NO164192B - Ringromventil mot utblaasning. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en ringromventil mot utblåsning, omfattende et hus med en aksialt forløpende, gjennomgående boring og et ringformet kammer som omgir boringen, et ringformet stempel som er aksialt bevegbart anordnet i kammeret og har en forlengelse, kanaler som strekker seg gjennom huset for å lede fluid under trykk til og fra kammeret på oversiden henholdsvis undersiden av stemplet, en ringformet pakning som ligger an mot forlengelsen og ved bevegelse av stemplet kan sammenpresses aksialt mot en skulder i huset, hvilken pakning innbefatter en elastisk ring som i det minste ved sin overside er forsynt med en sirkulær serie av stive innlegg som sett i aksialretning har hovedsakelig trekantet form og ligger innbyrdes glidbart an mot hverandre, slik at de beveges irisblenderaktig radialt innad og utad når den elastiske ring sammenpresses henholdsvis avlastes.

Ringromventiler med irisblenderlignende lukkesegmenter er kjent fra før i forskjellige utførelser, og noen av dem er f.eks. beskrevet i US patentskrifter 4 099 699, 3 915 424, 2 846 178 og 2 812 197. Utblåsningsventilen som er beskrevet i US patent 4 099 699 har en ringformet pakningsenhet som er omgitt av en ytre ring av ettergivende materiale, og ventilen har en drivanordning med innretninger for aksial sammenpresning av den ytre ring for å innsnevre dennes indre omkrets. Denne sammenpresning tvinger pakningsenheten til å bevege seg fra en ekspandert stilling hvor den holder åpent boringsåpningen gjennom ventilhuset, hvori pakningsenheten og den ytre ring befinner seg, til en innsnevret stilling hvor pakningsenheten lukker boringen ved å tette rundt et rør som strekker seg gjennom boringen eller ved å komme i anlegg med seg selv. Det kan også nevnes US patentskrifter 3 667 721, 3 572 627, 3 323 773, 2 287 205 og 2 148 844.

Hensikten med denne oppfinnelse er å forbedre den innled-ningsvis omtalte ringromventil og sikre en pålitelig støtte for den elastiske ring og oppnå en forbedret sikring mot utblåsning av denne elastiske ringen.

Hensikten er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at de stive innlegg ved deres radialt indre endepartier har en tykkelse, målt i pakningens aksialretning, som er vesentlig mindre enn pakningsringens aksiale lengde når ringen er i helt sammenpresset tilstand, og at innleggenes tykkelse avtar radialt utover fra deres indre til deres ytre endepartier. Gjennom den spesielle utformning av innleggene har man oppnådd en bedre understøttelse av den elastiske ring ved å sikre at innleggene beveger seg innover med ringen. Derved forhindres fortrengning og utpresning av ringens materiale. Tetningen blir mer stabil og tetnings-materialet og dermed pakningen vil ha lenger brukstid.

Ved en utførelse av ventilen kan også pakningsringens underside være utstyrt med irisblenderaktig anordnede innlegg som har radialt utover avtagende tykkelse. Ytterligere trekk ved ventilen ifølge oppfinnelsen fremgår av de avhengige krav.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av et eksempel under henvinsning til tegningene, hvor: Fig. 1 er ét delvis sideriss og delvis snittriss av den foretrukne utførelse av den forbedrede ringromventilen ifølge den foreliggende oppfinnelse med sin pakning i avlastet eller åpen stilling. Fig. 2 er et grunnriss av pakningen i dens avlastede eller åpne stilling.

Fig. 3 er et riss liknende det i fig. 2 med pakningen i

sin lukkede eller forseglede stilling.

Fig. 4 er et delvis snittriss langs linjen 4-4 i fig. 2. Fig. 5 er et riss liknende det i fig. 1, men som viser ventilpakningen i lukket eller forseglet stilling. Fig. 6 er et forstørret grunnriss som viser to innlegg for å illustrere deres inngrep med hverandre.

Forbedret ringromgventil 10 som vist i fig. 1 og 5 innbefatter ringformet hus- 12 med den vertikale utboring 13 dergjennom, ringformet stempel 14, motholdsring 16, låsering 18 og pakning 20. Hus 12 innbefatter en nedre flens 22 festet til halsen 24, ringformet krans 26 som strekker seg oppover fra halsen 24 og ytre ringformede husdel 28 som strekker seg radialt utover fra hals 24 og oppover rundt og i en avstand fra krans 26. Kammer 30 er det ringformede rom mellom krans 26 og husdel 28 under den nedre del av motholdsring 16. Stempel 14

er bevegelig plassert delvis innen kammer 30 som vist. Kanal 3 2 strekker seg gjennom husdel 28 inn i kammer 3 0 for å føre

fluid under trykk til undersiden av stempel 14 for å tvinge det til å bevege seg oppover og dermed lede bort fluider når stempel 14 beveger seg nedover. Kanal 3 4 strekker seg gjennom husdel 28 inn i kammer 30 for å føre fluid under trykk til oversiden av stempel 14 og tvinger det til å bevege seg nedover for å lede bort fluider når stempel 14 beveger seg oppover.

Pakning 20 er ringformet, som beskrevet i det etterfølgende, er plassert innen utsparing 37 mellom skulder 36 til motholds-ringen 16 og den øvre enden av ringformet forlengelse 38 på stemplet 14. Pakning 20 inngripes i sin nedre ende av ringformet forlengelse 38 på stempel 14. Således utøver, når stempel 14 beveger seg oppover, dets forlengelse 38 en aksial kraft på pakning 20. Skulder 36 hindrer oppadrettet bevegelse av pakning 20 og indre overflate 40 av motholdsring 16 hindrer radial utadrettet bevegelse av pakning 20 hvorved pakningen beveges til sin lukkede eller forseglede stilling som vist i fig. 2.

Pakning 20 er illustrert i større detalj i fig. 2, 3, 4 og

6 og innbefatter elastisk ring 42, en øvre sirkulær serie av innlegg 44 anordnet på, festet til og innfelt i den øvre overflaten til ring 42 og en nedre sirkulær serie av innlegg 4 6 festet til den nedre overflaten av og innfelt i ring 42. Stive innlegg 44 er trekantformet i planet og skråner oppover og utover slik at de indre endene er tykkere enn de ytre endene.

De indre endene til innlegg 44 er lange nok til å sikre at de beveges innover med bevegelsen av ring 42 og til å sikre at de dreies innover som vist i fig. 3. I ringens avlastede åpne stilling, som vist i fig. 2, er de trekantformede innlegg 4 4 skråttliggende i forhold til pakningens akse og ligger an mot hverandre slik at når det ringformede stempelet 14 beveges til lukket stilling, som vist i fig. 3, tvinges innleggene 44 til å dreie seg på en måte som segmentene i en irisblender til mindre skråttliggende stillinger og til å bevege seg radialt innover. Dette øker støtten for ringen ved å øke de effektive radiale lengder (dvs. radiale utstrekninger) til innleggene.

Stive innlegg 46 kan være lik innlegg 44 eller kan være hovedsakelig lik innlegg 44 unntatt at de kan være motsatte av innlegg 44 slik at de har den samme relative bevegelse som innlegg 44. Det antas at bruk av stive innlegg 46 som er identiske med innlegg 44 kan være fordelaktig. Under påvirkning vil den motsatte dreining av innlegg 46 bort fra innlegg 44 gi ring 42 en svak vridning. Denne vridning av ring 42 antas å hjelpe ring 42 til å åpne..

Som beskrevet forårsaker bevegelsen av elastisk ring 4 2 når den deformeres aksialt en dreiebevegelse av innlegg 44 for å tilveiebringe støtte for den øvre enden av elastisk ring 42. Denne bevegelse av innleggene 44 forårsaker en reduksjon av diameteren på den effektive støtten ved innlegg 44. Innleggene 4 6 virker på en liknende måte.

Hvert av innlegg 44 har en utsparing 48 langs en side og en utstikkende del 50 langs sin andre side. Utsparingen 48 stopper et stykke fra den indre enden av innlegg 4 4 for å tilveiebringe skulder 52 som kommer i inngrep med den indre enden av den tilstøtende utstikkende del 50 når et av innleggene stikker lenger inn enn dens tilstøtende innlegg. På denne måten er der anordnet midler for jevn understøttelse av de øvre deler av den elastiske ringen 42 når den er lukket om et rør eller mot seg selv.

Under normal virksomhet i brønnen er stempel 14 i sin nedre stilling og pakning 20 er avlastet tilveiebringende en full utboring 62 som er minst så stor som utboring 13 i fig. 1. Når det ønskes at ventil 10 skal lukkes tilføres fluid under trykk gjennom kanal 32 inn i kammer 3 0 og kanal 34 forbindes med et passende utløp (ikke vist). Dette tvinger stempel 14 til å bevege seg oppover slik at forlengelsen 38 deformerer pakning 20 aksialt. Denne deformasjonen beveger ring 42 innover som vist i fig. 5. Innlegg 44 og 46 dreier seg også og beveger seg radialt innover til den stillingen som er vist i fig. 3 for å øke støtten til den sentrale delen av ring 42. Avlastning av ring 42 tilveiebringes ved å utfri fluidtrykket under stempel 14 gjennom kanal 32 og tilføre fluidtrykk over stempel 14 gjennom kanal 34. Dette tvinger stempel 14 til å bevege seg til stillingen som vist i fig. 1 og tillater pakningen 20 å returnere til sin fulle åpne stilling. Som vist griper den indre enden av hver utstikkende del 50 inn i skulder 52 ved enden av tilstøtende utsparing 48 for å sikre en generelt sirkulær stilling av de indre endene til innlegg 44 og 4 6 når pakning 20 er lukket.

Claims (6)

1. Ringromventil mot utblåsning, omfattende et hus (12) med en aksialt forløpende, gjennomgående boring (13) og et ringformet kammer (30) som omgir boringen, et ringformet stempel (14) som er aksialt bevegbart anordnet i kammeret og har en forlengelse (38), kanaler (32, 34) som strekker seg gjennom huset for å lede fluid under trykk til og fra kammeret på oversiden henholdsvis undersiden av stemplet, en ringformet pakning (20) som ligger an mot forlengelsen og ved bevegelse av stemplet kan sammenpresses aksialt mot en skulder (36) i huset, hvilken pakning innbefatter en elastisk ring (42) som i det minste ved sin overside er forsynt med en sirkulær serie av stive innlegg (44) som sett i aksialretning har hovedsakelig trekantet form og ligger innbyrdes glidbart an mot hverandre, slik at de beveges irisblenderaktig radialt innad og utad når den elastiske ring sammenpresses henholdsvis avlastes, karakterisert ved at de stive innlegg (44) ved deres radialt indre endepartier har en tykkelse, målt i pakningens (20) aksialretning, som er vesentlig mindre enn pakningsringens (42) aksiale lengde når ringen er i helt sammenpresset tilstand, og at innleggenes (44) tykkelse avtar radialt utover fra deres indre til deres ytre endepartier..

2. Ventil ifølge krav 1, karakterisert ved at også pakningsringens (42) underside er utstyrt med irisblenderaktig anordnede innlegg (46) som har radialt utover avtagende tykkelse.

3. Ventil ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at tilstøtende innlegg (44, 46) er utstyrt med midler som holder innleggene i anlegg med hverandre når pakningsringen (42) deformeres.

4. Ventil ifølge krav 3, karakterisert ved at hvert innlegg (44, 46) på sin ene i det vesentlige radialt forløpende sidejhar en i avstand fra innleggets indre ende avsluttet utsparing (48) og ved sin andre i det vesentlige radialt forløpende side har et fremspring (50) som er i inngrep med utsparingen (48) i det tilstøtende innlegg.

5. Ventil ifølge krav 4, karakterisert ved at hver utsparing (48) ved sin indre ende slutter med et anslag (52) .

6. Ventil ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at innleggenes (44, 46) bort fra den ettergivende pakningsring (42) vendende flate forløper i det vesentlige vinkelrett på ventilens akse når pakningsringen (42) er avlastet for trykk.