NO341883B1

NO341883B1 - Apparat for å forbinde en ventilspindel til en ventilplugg

Info

Publication number: NO341883B1
Application number: NO20100027A
Authority: NO
Inventors: William Everett Wears
Original assignee: Fisher Controls Int Llc
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2018-02-12
Also published as: AU2008279292A1; CN101779070B; BRPI0814578A2; CA2694749A1; CN101779070A; RU2010104626A; AU2008279292B2; EP2171322A1; CA2694749C; US20090025795A1; JP2010534802A; JP5457347B2; EP2171322B1; RU2485376C2; WO2009015095A1; US7721753B2; MX2010000836A; NO20100027L

Abstract

Apparat for å forbinde en ventilspindel (240) til en ventilplugg (280) og mer nøyaktig apparat for å forbinde en gjenget ventilspindel til en ventilplugg til en styreventil er omtalt. Et eksempelapparat innbefatter en gjenget ventilspindel (240) mottatt i en gjenget åpning (282) til en ventilplugg (280) og en festedel mottatt i en tilstøtende åpning (287) som strekker seg fra minst én av den gjengede åpning (282) eller den ytre overflate (241) til ventilspindelen (240) for å feste ikke-roterbart den gjengede ventilspindel (240) til ventilpluggen (280).

Description

OMRÅDE FOR OPPFINNELSEN

[0001] Denne oppfinnelse angår generelt apparat for å forbinde en ventilspindel til en ventilplugg og, mer nøyaktig, til apparat for å forbinde en gjenget ventilspindel til en ventilplugg av en styreventil.

BAKGRUNN

[0002] Prosesseringsanlegg benytter styreventiler i et bredt spekter av anvendelser slik som f.eks. styring av produktstrømning i et matprosesseringsanlegg, opprettholdelse av fluidnivået i store tankanlegg, etc. Automatiserte styreventiler er benyttet for å styre produksjonsstrømningen eller for å opprettholde fluidnivåer ved å fungere i likhet med en variabel passasje. Mengden av fluid som strømmer gjennom et ventillegeme til en automatisk styreventil kan være nøyaktig styrt ved nøyaktig bevegelse av en ventildel (f.eks. en ventilplugg. Styreventilen (f.eks. en glidende ventilspindelventil) kan innbefatte en ventilspindel forbundet via gjenger til ventilpluggen ved en gjenget åpning av ventilpluggen slik at ventilspindelen er orientert vesentlig perpendikulær til ventilpluggen. Ventilspindelen kan være festet ikke-roterbart til ventilpluggen ved sammensveising av ventilspindelen og ventilpluggen. Ventilspindelen og ventilpluggen kan imidlertid ikke være sveiset sammen hvis enten ventilspindelen eller ventilpluggen er laget av et ikke-sveisbart materiale, eller hvis fyllmaterialet er inkompatibelt med basismaterialet til ventilspindelen eller ventilpluggen. Alternativt, kan ventilspindelen være festet ikkeroterbart til ventilpluggen ved å benytte en drivbolt. Forbinding av ventilspindelen til ventilpluggen, ved å benytte en ventilbolt, kan imidlertid bevirke feilinnretning mellom ventilspindelen og ventilpluggen og påvirke integriteten til ventilpluggen.

[0003] Fig.1 er en delvis avskåret skjematisk illustrasjon av en kjent glideventilspindelsammenstilling 100. En aktuator 110 er koplet til en ventilspindel 140 som strekker seg inn i en ventilsammenstilling 170. Fig.2 er en forstørret illustrasjon av et parti av ventilsammenstillingen 170 i fig.1, innbefattende ventilen 140. Som klarere vist i fig.2, har en ende 148 til ventilspindelen 140 gjenger 143 og en vinklet åpning 146. Ventilsammenstillingen 170 har et innløp 172 som kommuniserer med en ventildyse 174 og et utløp 176. Fluidstrømning gjennom ventilhylsen 174 er styrt av en ventildel og en ventilplugg 180. Ventilpluggen 180 innbefatter en sentral gjennomgående åpning 182 med gjenger 183, ventilplugghull 184, og en motboring 186 som strekker seg ved en vinkel fra en ventiloverflate 185 mot en ventiloverflate 187. Gjengene 143 ved enden 148 av ventilspindelen 140 er mottatt av gjenger 183 til ventilpluggen 180. Som det lett kan ses i fig.2, er en bolt 190, som er noe større i diameter enn motboring 186, lokalisert i motboringen 186 til ventilpluggen 180 og den vinklede åpning 146 til ventilspindelen 140.

[0004] Ventilspindelen 140 er koplet til ventilpluggen 180 ved skruing av gjengene 143 inn i gjengene 183 ved den sentrale gjennomgående åpning 182 for å posisjonere ventilspindelen 140 vesentlig perpendikulært til ventilpluggen 180. Etter at ventilspindelen 140 har blitt skrudd tett inn i en gjennomgående åpning 182, er motboringen 186 boret inn i ventilpluggen 180 og åpningen 146 er boret inn i enden 148 av ventilspindelen 140. Bolten 190 er så trykktilpasset inn i motboringen 186 og åpningen 146 for å feste ventilspindelen 140 til ventilpluggen 180 for å forhindre at ventilpluggen 180 roterer i forhold til ventilspindelen 140 (dvs. ikkeroterbarhet). Ventilspindelen 140 har fast kontaktinnretning ved inngrepet av de øverste gjenger 143 med de øverste gjenger 183 i den sentrale gjennomgående åpning 182. Inngrepet av bolten 190 med enden 148 til ventilspindelen 140 er imidlertid nær ventiloverflaten 187. Kraften til trykktilpasningen av bolten 190 inn i ventilspindelen 140 kan resultere i at ventilspindelen 140 er posisjonert ved en ikke-perpendikulær vinkel (dvs. feilinnrettet) i forhold til ventilpluggen 180. Den ikke-perpendikulære feilinnretning av ventilspindelen 140 i forhold til ventilpluggen 180 kan påvirke integriteten av koplingen av ventilpluggen 180 til ventilspindelen 140.

SAMMENFATNING

[0005] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et apparat for å forbinde en ventilspindel til en ventilplugg, kjennetegnet ved at det omfatter:

en ventilplugg med en gjenget åpning;

en ventilspindel med gjenger omkring en ytre overflate, gjengene skal mottas av den gjengede åpning til ventilpluggen;

en tilstøtende åpning som strekker seg sideveis fra den gjengede åpning av ventilpluggen og inn i ventilpluggen eller sideveis fra den ytre overflate av ventilspindelen og inn i ventilspindelen; og

en festedel for å mottas i den tilstøtende åpning for å feste sammen ikke-roterbart ventilspindelen og ventilpluggen,

hvori festedelen er festet til ventilspindelen via en sveis og en av ventilpluggen eller ventilspindelen er laget av et ikke-sveisbart materiale og den andre ene av ventilpluggen eller ventilspindelen er laget av et sveisbart materiale.

[0006] Foretrukne utførelsesformer av apparatet er videre utdypet i kravene 2 til og med 7.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0007] Fig.1 er en delvis avskåret skjematisk illustrasjon av en kjent glideventilspindelsammenstilling.

[0008] Fig.2 er en forstørret illustrasjon av et parti av ventilsammenstillingen i fig. 1.

[0009] Fig.3 er en delvis illustrasjon av et eksempelapparat for å forbinde en ventilspindel til en ventilplugg.

[0010] Fig.4 er et første riss av eksempelapparatet illustrert i fig.3.

[0011] Fig.5 er en delvis illustrasjon av et annet eksempelapparat for å forbinde en ventilspindel til en ventilplugg.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0012] Generelt, kan eksempelapparatet for å forbinde en ventilspindel til en ventilplugg beskrevet heri utnyttes for forbindelse mellom deler i forskjellige typer av sammenstillinger eller anordninger. I tillegg, idet eksemplene omtalt heri er beskrevet i forbindelse med styringen av produktstrømning for prosesseringsindustrien, kan eksemplene beskrevet heri være mer generelt anvendbare for en mengde av styreoperasjoner for forskjellige formål.

[0013] Fig.3 er en illustrasjon av et eksempelapparat 200 for å forbinde ventilspindelen 240 til en ventilplugg 280. Noen elementer av eksempelapparatet 200 er vesentlig samme som elementer vist og beskrevet i forbindelse med fig.1 og 2. Således, for korthets skyld, vil beskrivelsen av elementene som er de samme som elementene i fig.1 og 2 ikke repeteres. Isteden er det for den interesserte leser vist tilbake til tilsvarende beskrivelse i fig.1 og 2. For å tilrettelegge denne prosess, er like elementer i fig.3 og 4 nummerert med referansenummer økt med 100 over de tilsvarende elementer i fig.1 og 2.

[0014] I fig.3 og 4 er ventilspindelen 240 laget av et sveisbart materiale slik som, for eksempel, 316 spenningsherdet rustfritt stål og innbefatter gjenger 243 lokalisert omkring en utvendig overflate 241 til en ende 242 av ventilspindelen 240. Gjengene 243 omfatter en rekke av radialt forløpende fremspring 243a og fordypninger 243b ved enden 242 av ventilspindelen 240. Ventilspindelen 240 har en langsgående senterlinje eller akse A-A. Ventilpluggen 280 er laget av et ikkesveisbart støpt materiale slik som f.eks. Monel ®. Ventilpluggen 280 innbefatter en sentral åpning 282 som strekker seg fra en overflate 285 og som har deri gjenger 283. Gjengene 283 omfatter en rekke av radialt forløpende fremspring 283a og fordypninger 283b innen den sentrale åpning 282 til ventilpluggen 280. En tilstøtende åpning 287 strekker seg lateralt fra sentral åpning 282 og bort fra overflaten 285. Den tilstøtende åpning 287 kan være frest inn i ventilpluggen 280 eller formet når ventilpluggen 280 er støpt.

[0015] For å sammenstille eksempelapparatet 200, er ventilspindelen 240 koplet til ventilpluggen 280 ved skruing av gjengene 243 inn i gjengene 283 til den sentrale åpning 282, slik at fremspringene 243a er mottatt i fordypningene 283b og fremspringene 283a er mottatt i fordypningen 243b. Som vist i fig.3 og 4 er ventilspindelen 240 posisjonert for inngang i og gjenget eller anordnet den sentrale åpning 282 slik at overflaten 285 er vesenlig perpendikulær til en langsgående akse A-A til ventilspindelen 240 (se f.eks. vinkel Z i fig.3). Etter at gjengene 243 til ventilspindelen 240 har blitt skrudd inn i gjengene 283 til den sentrale åpning 282, er en fastgjøringsdel eller sveis 290 utført ved ventilspindelen 240 og innen den tilstøtende åpning 287 (se fig.4). Ventilspindelen 240 er laget av et sveisbart materiale slik at sveisen 290 fester seg til ventilspindelen 240 og strekker seg inn i den tilstøtende åpning 287. Mottakelsen av sveisen 290 innen den tilstøtende åpning 287 forhindrer ventilspindelen 240 fra å rotere i forhold til ventilpluggen 280. Sveisen 290 fester således sammen ikke-roterbart ventilspindelen 240 og ventilpluggen 280.

[0016] Sveisen 290 muliggjør at ventilspindelen 240 posisjoneres vesentlig perpendikulært eller ortogonalt til, og koaksialt innrettet med ventilpluggen 280.

Sveisen 290 resulterer således ikke i feilinnretning mellom ventilspindelen 240 og ventilpluggen 280. I tillegg muliggjør mottakelsen av sveisen 290 innen den tilstøtende åpning 287 at sveisen 290 lokaliseres vesentlig under overflaten 285 til ventilpluggen 280 for å forhindre sveisen 290 fra å oppta andre deler av eksempelapparatet 200 eller å påvirke fluidstrømning.

[0017] Fig.5 er en delvis illustrasjon av et annet eksempelapparat 300 for å forbinde en ventilspindel til en ventilplugg. Noen elementer av eksempelapparat 300 er vesentlig de samme som elementer vist og beskrevet i forbindelse med fig.1-4. Således, for være kortfattet, vil beskrivelsen av elementene som er de samme som elementene i fig.1-4 ikke repeteres. Isteden er den interesserte leser henvist til den tilhørende beskrivelse av fig.1-4. For å tilrettelegge denne prosess, er like elementer i fig.5 nummerert med referansenumre i de 300 i forhold til tilsvarende elementer i fig.1-4.

[0018] I fig.5, er ventilspindelen 340 laget av et ikke-sveisbart materiale og ventilpluggen 380 er laget av et sveisbart materiale. Ventilspindelen 340 innbefatter gjenger 343 lokalisert omkring en utvendig overflate 341 til en ende 342 av ventilspindelen 340. Gjengene 343 omfatter en rekke av radialt forløpende fremspring 343a og fordypninger 343b ved enden 342 av ventilspindelen 340. En tilstøtende åpning 347 strekker seg lateralt fra utvendig overlate 341. Den tilstøtende åpning 347 kan være frest inn i ventilspindelen 340 eller, hvis ventilspindelen 340 er støpt, formet når ventilspindelen 340 er støpt. Ventilspindelen 340 har en langsgående senterlinje eller akse A-A. Ventilpluggen 380 innbefatter en sentral åpning 382 som strekker seg fra en overflate 385 og som har gjenger 383 deri. Gjengene 383 omfatter en rekke av radialt forløpende fremspring 383a og fordypninger 383b innen den sentrale åpning 382 til ventilpluggen 380.

[0019] For å sammenstille eksempelapparatet 300, er ventilspindelen 340 koplet til ventilpluggen 380 ved skruing av gjengene 343 inn i gjengene 383 til en sentral åpning 382, slik at fremspringene 343a er mottatt i fordypningene 383b og fremspringene 383a er mottatt i fordypningen 343b. Som vist i fig.5, er ventilspindelen 340 skrudd eller anordnet innen den sentrale åpning 382 slik at overflaten 385 er vesentlig perpendikulær til den langsgående akse A-A til ventilstrømmen 340. Etter at gjengene 343 til ventilspindelen 340 har blitt skrudde inn i gjengene 383 til den sentrale åpning 382, er en festedel eller sveis 390 anordnet ved den tilstøtende åpning 347 til ventilspindelen 340. Ventilpluggen 380 er laget av et sveisbart materiale slik at sveisen 390 fester seg til ventilpluggen 380 og strekker seg inn i den tilstøtende åpning 347. Mottakelsen av sveisen 390 innen den tilstøtende åpning 347 forhindrer ventilspindelen 340 fra å rotere i forhold til ventilpluggen 380. Sveisen 390 fester således sammen ikke-roterbart ventilspindelen 340 og ventilpluggen 380.

[0020] Sveisen 390 muliggjør at ventilspindelen 340 posisjoneres vesentlig perpendikulært, og ortogonalt til og koaksialt innrettet med ventilpluggen 380. Sveisen 390 resulterer således ikke i feilretning mellom ventilspindelen 340 og ventilpluggen 380.

[0021] Det vil verdsettes av én som er normalt faglært på området at kvaliteten og opprinnelsen av en sveis er generelt avhengig av kombinasjonen av basismaterialene og fyllmaterialet. Således, idet de ovenfor beskrevne eksempler omtaler festingen av en sveisbar ventilspindel 240 til en ikke-sveisbar ventil 280 og festingen av en sveisbar ventilplugg 380 til en ikke-sveisbar ventilspindel 340, innbefatter denne omtale også festingen av en sveisbar ventilspindel til en sveisbar ventilplugg hvori basismaterialet til enten den sveisbare spindel eller den sveisbare ventilplugg er vesentlig inkompatibel i forhold til et spesifikt fyllmateriale og/eller sveiseprosess. Med andre ord, kan ventilspindelen eller ventilpluggen være laget av et sveisbart basismateriale hvis visse fyllmaterialer og/eller sveiseprosesser er benyttet. Imidlertid, må ikke den sveisbare ventilspindel og/eller den sveisbare ventilplugg være kompatibel med andre spesifikke fyllmaterialer og/eller sveiseprosesser og derved forhindre sammensmeltingen eller legeringen av deres basismateriale(r).

[0022] Selv om visse eksempelapparater har blitt beskrevet heri, skal ikke beskyttelsesområdet for dette patent begrenses dertil. Tvert imot, dekker dette patent alle fremgangsmåter, apparater og artikler for fremstilling som rettferdig faller innen området av de vedføyde kravene enten litterært eller under doktrinen for ekvivalenter.

Claims

P A T E N T K R A V

1. Apparat for å forbinde en ventilspindel (240; 340) til en ventilplugg (280; 380),

k a r a k t e r i s e r t v e d a t det omfatter:

en ventilplugg (280; 380) med en gjenget åpning (282; 382);

en ventilspindel (240; 340) med gjenger (243; 343) omkring en ytre overflate (241; 341), gjengene (243; 343) skal mottas av den gjengede åpning (282; 382) til ventilpluggen (280; 380);

en tilstøtende åpning (287; 347) som strekker seg sideveis fra den gjengede åpning (282) av ventilpluggen (280) og inn i ventilpluggen (280) eller sideveis fra den ytre overflate (341) av ventilspindelen (430) og inn i ventilspindelen (340); og

en festedel (290; 390) for å mottas i den tilstøtende åpning (287; 347) for å feste sammen ikke-roterbart ventilspindelen (240; 340) og ventilpluggen (280; 380),

hvori festedelen (290; 390) er festet til ventilspindelen (240; 340) via en sveis og en av ventilpluggen (280) eller ventilspindelen (340) er laget av et ikkesveisbart materiale og den andre ene av ventilpluggen (380) eller ventilspindelen (340) er laget av et sveisbart materiale.

2. Apparat som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t ventilspindelen (240; 340) har en langsgående akse og ventilpluggen (280; 380) har en overflate (285; 385) anbrakt vesentlig ortogonalt til en langsgående akse av ventilspindelen (240; 340) for å mottas i den gjengede åpning (282; 382), tilstøtende åpning (287) er anbrakt i overflaten (285) for å tilveiebringe tilgjengelighet til et parti av ventilspindelen (240) lokalisert på den andre siden av overflaten (285), når forløpende sideveis fra den gjengede åpning (282) av ventilpluggen (280) og inn i ventilpluggen (280).

3. Apparat som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t ventilpluggen (280) er laget av et ikke-sveisbart materiale, festedelen (290) er festet til ventilspindelen (240) via en sveis.

4. Apparat som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t tilstøtende åpning (287; 347) er frest i ventilpluggen (280; 380).

5. Apparat som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t når ventilspindelen (340) er laget av et ikkesveisbart materiale, er festedelen (390) laget av et materiale som er ikke-sveisbart for i det minste én av ventilspindelen (340) eller ventildelen.

6. Apparat som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t festedelen (290; 390) er festet til ventilpluggen (280; 380) via en sveis (290; 390).

7. Apparat som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den tilstøtende åpning (287; 347) er frest i ventilspindelen (240; 340).