NO176115B - Sluseventil - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en sluseventil som angitt i ingressen til det etterfølgende krav l.

Det er kjent sluseventiler som har setemekanismer på hver side av slusen, i inngrep med ventilhusflåtene som omgir inn-løps- og utløps-strømningskanalene gjennom ventilhuset sammen med sluse-tetningsflater. Slike seter er vanligvis anordnet i ringformete utsparinger benevnt setelommer anordnet i ventilhuset rundt innløps- og utløpskanalene på steder der de kommuniserer med slusekammeret.

Det er kjent mange arrangementer for slike setekonstruk-sjoner. Et problem med slike konstruksjoner er å sørge for en effektiv, fullstendig metalltetning mellom setet og ventilhuset, som ikke bare gir en varig tetning, men også beskytter de viktige tetningsflater mot forurensning av partikkelmateri-alet fra f.eks. et borehull. Det er f.eks. kjent arrangementer hvor ikke-metalliske tetninger er anordnet enten på setets endeflate der det ligger an mot ventilhuset, eller på setets utvendige diameter.

Et annet arrangement anvender indre og ytre metalliske tetningsringer, såsom metalliske C-ringtetninger, beliggende i indre og ytre spor på en endeflate av setet og setet er låst i stilling i sin utsparing ved hjelp av en låsering som står i inngrep med en ytre rundtløpende flate på setet, idet selve låseringen holdes i stilling ved hjelp av en låsetråd. Låseringen brukes til å belaste setet mot ventilhuset under akti-vering av C-ringtetningene, for å danne en sete/ventilhus-tetning. Det er kjent at denne spesielle konstruksjon er beheftet med problemer, hovedsakelig på grunn av den ujevne belastning av setemekanismen etter montering, hvilket fører til redusert tetningsevne.

US-patent nr. 2 777 664 viser forskjellige former for metalliske tetninger for bruk ved sluse- og kuleventiler. Disse konstruksjoner som er egnet for bruk med en sluseventil, krever sveising av tetningslegemet til ventilhuset.

US-patent nr. 3 497 177 viser en tetningsenhet for en sluseventil der en Belleville-fjær anvendes for å tåle en elastomertetning i flatekontakt med slusen. Det er ikke sørget for noen metallisk tetning.

US-patent nr. 3 771 545 viser en Belleville-fjaer anvendt i en kuleventil for å holde en elastomertetningsring i tetningsinngrep med det sfæriske ventillegeme.

US-patent nr. 4 217 923 viser en sylindrisk metallfjær-belg med viklinger kombinert med en C-formet metalltetning på et ventilsete som anvendes i en kuleventil.

Som ytterligere eksempler på kjent teknikk på området kan nevnes GB 2 034 009, US 3 006 599 og EP 280 805, som heller ikke viser noen løsning som i vesentlig grad er egnet til å løse ovennevnte problemer.

Formålet med oppfinnelsen er følelig å komme frem til en forbedret sluseventil som ikke er beheftet med de ovenfor om-talte ulemper ved kjent teknikk, og dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en sluseventil av den innledningsvis angitte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i den karakte-riserende del av det etterfølgende krav 1. Fordelaktige utfø-ringsformer av oppfinnelsen er angitt i de øvrige, etterføl-gende krav.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Figur 1 viser et oppriss av en sluseventil i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Figur 2 er et utsnitt i større målestokk, som viser en setemontasje i samsvar med foreliggende oppfinnelse.

Sluseventilen vist på tegningene omfatter et hus 12 med et innløp 14 og et utløp 16 som kommuniserer med et slusekammer 18. En i ett stykke utformet sluseblokk 20 er anordnet i dette kammer 18 og kan via en spindel 2 2 beveges opp og ned ved hjelp av egnete manøverorganer, mellom en stilling der den tillater fluid å strømme mellom innløpet og utløpene 14, 16 og en stilling der den stenger og følgelig blokkerer strømningen. Et ventillokk 24 er festet til huset 12. Spindelen 22 strekker seg oppad gjennom lokket 2 4 og er avtettet i dette ved hjelp av en tetningsmontasje 30.

Innløps- og utløpskanalene 14, 16 er begge i overgangen til kammeret 18 utformet med ringformete utsparinger eller setelommer 40. Hver av disse ringformete utsparinger opptar et ventilsete 42. Som det særlig fremgår av figur 2 har hver setelomme et parti 41 med større diameter, som strekker seg fra slusekammeret 18 over en vesentlig del av utsparingens aksiale utstrekning og et parti 4 3 med mindre diameter, som ender ved en hus-tetningsflate 46. Veggen med større diameter 41 er utformet med et i tverrsnitt rektangulært, intermittent skåret, ringformet spor 47. Hvert sete er ringformet og har et hovedparti 44 som er beliggende i utsparingen 41 og rager inn i kammeret 18 til en stilling nær slusen 20 og et parti 49 med større diameter nær dets forbindelse med hus-tetningsflaten 46. En ringformet skulder 51 er utformet ved overgangen mellom setepartiene 44 og 49. Setets endeflate nærmest hus-tetningsf laten 46 har indre og ytre ringformete spor 48, 50. Hvert ringformet spor opptar en ensrettet C-tetningsring 52, 54 av metall.

En montasje 60 som virker til å presse tetningene 52 og 54 til tetningsinngrep med hustetningsflaten 46 er anordnet rundt setets 4 2 ytre omkrets i setelommen 40. Denne montasje omfatter en fjær 62 av tallerken- eller Belleville-type, som ligger an mot seteskulderen 51, en ringformet belastningsring 64 og en delt låsering 66 som er anordnet i det ringformete spor 47 som er utformet i utsparingens omkretsvegg. Fjærkraf-ten som utøves av tallerkenfjæren 62 er tilstrekkelig til å holde setet 42 i permanent anlegg mot hustetningsflaten 46 til enhver tid, hvorved C-metallringene 52, 54 aktiveres til å skape metalltetning mellom setet og hustetningsflaten. Denne tetningsmetode hindrer også inntrengning av partikulære foru-rensninger mellom setet og husflåtene, hvilken forurensning ellers ville kunne føre til gropdannelser og til slutt utvas-kingslekkasje. Strategisk plassering av C-ringene sikrer at setet og huset ikke skiller lag under ventiloperasjon, idet eventuelle trykkvariasjoner i verdien presser setet 42 inn i setelommen, selv om C-tetningsringene mot formodning skulle briste.

For å hindre at den indre C-tetningsring 52, ved lekkasje hos den ytre C-ring-tetning 54, skal presses inn i strømnings-kanalen, er det utformet en forhøyet leppe 72 ved den indre kant av det indre spor 4 8 på setet 42. Denne leppe gir ytterligere støtte til den indre C-ring-tetning 52 dersom den blir utsatt for trykk i motsatt retning.

Ventilsetets motsatte endetetningsflate 70 er basert på gode egenskaper med hensyn til overflatebeskaffenhet og plan-het for å danne metallisk tetning med slusen 2 0 når slusen beveges til sin lukkete stilling.

For montering av setemekanismen er innløps- og utløps-seteelementene beliggende i sine respektive setelommer. Ved dette stadium er verken slusen 20, spindelen 22 eller lokket 24 på plass. På en side blir så tallerkenfjæren 62, belastningsringen 64 og låseringen 66 anordnet rundt setets ytre omkrets og presset mot seteskulderen 51 ved hjelp av et hy-draulisk jekk-verktøy. Såsnart en tilstrekkelig belastning er påført belastningsringen, og følgelig virker på tallerkenfjæren, smekkes låsefjæren 66 utad ved hjelp av et passende verktøy inn i sporet 47 som er utformet i den rundtløpende vegg til utsparingen i ventilhuset. Jekkverktøy-belastningen blir så fjernet, etterlatende mekanismen i en fullstendig innelåst tilstand. Den samme fremgangsmåte utføres så på den motsatte side hvoretter slusen kan monteres.

Claims (3)

1. Sluseventil omfattende et ventilhus (12) med et slusekammer (18) og en strømningskanal (14, 16) som strekker seg gjennom ventilhuset og munner ut i slusekammeret, en utsparing (40) rundt hver av strømningskanalens åpninger til slusekammeret, og en setemekanisme (42) anordnet i hver utsparing, tetningsringer (52, 54) forbundet med hver setemekanisme for tetning mot en ventilhus-tetningsflate (46), og en sluse (20) som er anordnet i kammeret (18) mellom setemekanismene (42) og kan beveges til å åpne og avtette en strømningsbane gjennom • strømningskanalen (14, 16), hvor hver setemekanisme (42) omfatter en enhet som ved hjelp av en tallerkenfjær (62) aktive-rer tetningsringene (52, 54) til å danne en tetning mellom setet (42) og ventilhus-tetningsflaten (46), karakterisert ved at hver tallerkenfjær (62) fastholdes mot en profil (51) på ventilsetet ved hjelp av en belastningsring (64) som er anordnet rundt seteringen og en låsering (66) anbrakt i et ringformet spor (47) som er utformet i utsparingens (40) vegg.

2. Sluseventil ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningsmidlene omfatter indre og ytre tetningsringer (52, 54) som er anordnet i indre og ytre spor på endefla-ten til seteringen som er anordnet mot ventilhus-tetningsflaten.

3. Sluseventil ifølge krav 2, karakterisert ved at tetningsringene (52, 54) er C-ringtetninger av metall.