NO830273L - Ventiltetning. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører tetningsanordninger for ventiler.

Innen den kjente teknikk anvendes pakninger for avtetting

av ventilstammer. En ventil kan åpnes eller stenges ved dreiing av ventilknotten. Derved dreies ventilstammen slik at denne som vanligvis innbefatter en skruegjenget innretning av en eller annen art, beveges aksialt. Rundt ventilstammene vil det som regel oppstå en viss lekkasje, og dette har hittil vist seg vanskelig å forhindre. Grunnet den kombinerte dreie- og aksialbevegelse vil ventilstammen påføres en viss vakling, og det har derfor.som regel vært nødvendig å vikle pakningsmaterialet tett rundt stammen. Dette vil imidlertid hindre ventilstammens bevegelse og resultere i slitasje av stammen. Videre vil pakningsmaterialet .nedslites grunnet dreiningen av ventilstammen og sannsynligvis under innvirkning av arten av den fiuidumstrøm (f.eks. damp) som reguleres ved hjelp av ventilen. Det slitte pakningsmateriale forårsaker lekkasje rundt ventilstammen. Som følge herav har de hittil kjente ventilpakninger vist seg utilfredsstillende.

Det er mulig å frembringe en mekanisk ventiltetning ved anvendelse av en hylse som fastgjøres til ventilstammen, og hvor innersiden av hylsen avtettes mot stammen mens yttersiden avtettes mot et ventilhus, slik at slitasje av ventilstammen unn-gås og lekkasje rundt stammen forebygges på tross av stammens dreie- og aksialbevegelse. Hylsen med tilhørende tetnihgs-anordning kan med fordel være anordnet for å monteres eller ut-skiftes som en enhet.

En foretrukket utførelsesform omfatter en fleksibel belg

hvis ene ende er fastgjort til hylsen, mens den annen ende fastholder en karbonring. Belgen er sammenpresset i viss grad selv når ventilen er helt stengt, dvs. ved maksimal ekspansjon av belgen, hvorved karbonringen tvinges oppad i tettende stilling. Karbonringen forebygger lekkasje rundt yttersiden av den mekaniske tetningsanordning, og lekkasje mellom hylsen og ventilstammen forhindres av en O-ring.

Ved en annen, foretrukket utførelsesform er hylsen avtettet ved hjelp av flere, stasjonære grafittringer som forebygger eventuell lekkasje rundt hylsen.. Videre vil enhver slitasje som oppstår, påføres hylsen som er billigere enn stammen og

meget lettere å utskifte.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende

under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori:

Fig. 1 viser et snitt av en mekanisk ventiltetning av den foretrukne utførelsesform.

Fig. 2 viser et uttrukket perspektivriss av ventiltetningen

av den foretrukne utførelsesform.

Fig. 3 viser et snitt av en annen, mekanisk ventiltetning ifølge oppfinnelsen. »•

Det er i fig. 1 og 2 vist en ventiltetning 10 ifølge foreliggende oppfinnelse. Tetningen 10 omfatter i hovedtrekk en hylse 20, en belg 40 og en stasjonær ringanordning 50.

En ventilstamme 12 strekker seg gjennom tetningen 10. Den

ene ende av stammen 12 er forsynt med en knott 14, mens den annen ende, avhengig av stammens posisjon i lengderetningen,

mens en strømningsbane (ikke vist) sperres fullstendig, delvis eller overhodet ikke av den annen ende av stammen. Sperringen gjennomføres ved konvensjonelle midler som er kjent innen ventilteknikken.

Hylsen 20 består av en hul sylinder som er innpasset over

et parti av ventilstammen 12. Et ringformet spor 22 er anordnet nær den øvre hylseende. Sporet 22 opptar en flens 24 på en to-delt, ringformet klemme 26. Klemmen 26 sammenholdes av to skruer 28 og 30 og vil, etter tiltrekking, forankre hylsen 20

til stammen 12. En O-ring 32 i den motsatte ende av hylsen 20 danner avtetning mellom hylsen 20 og stammen 12. Den nedre ende av hylsen 20 innbefatter dessuten en utadragende flens 34.

Belgen 40 danner en fleksibel enhet med en rekke folder 42. Hver fold er tilvirket av to fjærbrikker som er sammensveiset langs sine ytterkanter. Ved anvendelse av brikker av ulike tykkelser kan det oppnås forskjellige K-faktorer uten å forandre belgens totallengde. Belger av denne type markedsføres av Belfab/Bailey Controls Co., Daytona Beach, Florida. Belgen 40 omslutter det nedre parti av hylsen 20, og den nedre ende av belgen 40 er fastsveiset til flensen 34 på hylsen 20. En holder 44 strekker seg rundt den øvre ende av belgen 4 0 og er fastsveiset til denne. Karbonringen 46 er fastlimt til innersiden av holderen 44, men kan også være forankret ved presspasning.

Ringanordningen 50 omfatter en rustfri stålkrage 52 med et deksel 54. Kragen 52 kan være fremstilt av andre materialer. Kragen 52 er innpasset over hylsen 20, og undersiden 56 av kragen 52 ligger an mot oversiden av karbonringen 46 som fastholdes av belgen 40. Undersiden 56 kan være belagt med kera-mikk. Karbonringen 4 6 kan alternativt være fastgjort til undersiden av kragen 52. En O-ring 62 er fastholdt i et 0-ringspor 58 som strekker seg rundt yttersiden av den nedre del av kragen 52. Et andre spor 64 forløper rundt kragen 52, ovenfor O-ringsporet 58. Som det tydeligst fremgår av fig. 2, er det, ovenfor det andre spor 62, utspaft et parti av kragens 52 sidevegg, hvorved det dannes en kanal 66. (I fig. 2 er kragen 52 dreiet 90° fra sin normalstilling, for å vise kanalen mer fullstendig).

Som tydeligst vist i fig. 1, er det utspart et parti 68 av den øvre del av kragen 52. Komprimerbare tetningsringer 7 0 er innpasset i partiet 68. En avstandsholder 72 er montert ovenpå tetningsringene 70, og under innvirkning av kraften fra dekslet 54 mot avstandsholderen 72 vil avstandsholderen 72 skyves mot ringene 70. Denne anordning og ringene 7 0 er de samme som omtalt i US-patentskrift 4 327 923, hvortil det henvises.

Den mekaniske tetningsanordning 10 ifølge oppfinnelsen er fastgjort til ventilhuset 74 ved hjelp av to plater 76 og 78, slik det tydeligst fremgår av fig. 2. Midtseksjonen av den første plate 7 6 innbefatter en rektangulær åpning 8 0 som opptar kanalen 66 i kragen 52, når platen er montert i stilling. Derved hindres kragen 52 i å rotere i forhold til platen 76. Den andre plate 78 er forsynt med en sirkelformet åpning 82 med en utadragende flens 84. Flensen 84 opptas i sporet 64 i kragen 52. Når platene 76 og 78 er slik forbundet med kragen 52, blir de sammenholdt av skruer 86. De sammenføyde plater forankres deretter til ventilhuset 74 ved anvendelse av bolter (ikke vist) og bolthuller 88 som avgrenses av de sammenføyde plater. Etter å være fastgjort på denne måte, vil kragen 52 forbli i ro på tross av ventilstammens 12 og hylsens 20 dreiebevegelse.

Ved å vri knotten 14 på ventilen 10, dreies akselen 12. På grunn av en skruegjengeinnretning (ikke vist) beveges akselen 12 vertikalt (ifølge fig. 1) når knotten 14 dreies, slik at ventilen 10 åpnes eller stenges. Hylsen 20 er fastgjort til ventilstammen og roterer med denne. Da belgen 4 0 er fastsveiset til hylseflensen 34, vil også belgen 40 rotere med ventilstammen 12. Eventuell lekkasje mellom hylsen 20 og ventilstammen 12 forhindres av O-ringen 32. Da det ikke oppstår bevegelse mellom hylsen 20 og ventilstammen 12, som tidligere nevnt, vil O-ringen 32 ikke utsettes for slitasje.

Den potensielle lekkasjebane på yttersiden av hylsen 20

er avtettet av belgen 40. Den nedre ende av belgen 4 0 er fastsveiset til hylseflensen 34. Under innvirkning av kraften i belgen 40, som tilstreber ekspandering av belgfoldene 42, vil karbonringen 4 6 ved den øvre ende av belgen 4 0 tvinges mot den stasjonære underside*"56 av kragen 52. Kraften fra ringen 46 mot undersiden 56 forebygger all lekkasje mellom nevnte deler. Belgen 4 0 er lang nok til at denne kraft vil opprettholdes selv når ventilstammen 12 befinner seg i sin nederste stilling, dvs. når flensen 34 er lengst fra undersiden 56 av kragen 52. Videre, vil karbonringen 4 6 opprettholde sin kontakt med undersiden 56 når ventilstammen (og belgen 40) dreies, og en eventuell slingre-bevegelse av ventilstammen vil ikke innvirke på tetningen mellom ringen og kragen. Da ringen 46 består av karbon, vil det dessuten bare forekomme liten friksjon mellom ringen 4 6 og kragen 52. Den potensielle lekkasjebane rundt yttersiden av kragen 52 avtettes av O-ringen 62 som tvinges mot ventilhuset 74.

I det usannsynlige tilfelle av lekkasje som oppstår mellom karbonringen 46 og krageundersiden 56, vil tetningsringene 70 som tvinges mot siden av hylsen 20, hindre fluidet i å unnvike fra ventilen 10. Denne sekundæravtetning er av betydning i de anvendelsestilfeller hvor forebyggelse av all lekkasje er en nødvendighet.

Det er i fig. 3 vist en annen ventil 90 ifølge oppfinnelsen. En hylse 92 er fastgjort til en ventilstamme 94 på samme måte som i den foretrukne versjon. Hylsen 92 er avtettet mot ventilstammen 94 ved hjelp av en O-ring 96. En krage 98 som er festet til et ventilhus 99 på samme måte som tidligere beksrevet, fastholder noen tetningsringer 100 av samme type som tetningsringene 70 i den foretrukne versjon. Ringene 100 fastholdes i et spor 102, og en avstandsholder 104 som trykkes nedad mot ringene 100, tvinger disse mot hylsen 92.

Under drift forebygges lekkasje mellom hylsen 92 og ventilstammen 94 ved hjelp av O-ringen 96, og ringene 100 forhindrer lekkasje mellom hylsen 92 og kragen 98. Kragen 98 er avtettet mot ventilhuset 99 på ikke vist, konvensjonell måte (f.eks. ved hjelp av O-ringer).

Andre variasjoner vil være åpenbare for den fagkyndige.

Claims (11)

1. Ventiltetning for en ventil med et stasjonært ventilhus (74, 99) og en ventilstamme (12, 94) som er dreibar og bevege-lig i aksialretning,karakterisert veden hylse (20, 92) som er innpasset rundt et parti av ventilstammen og forbundet med en første tetningsanordning (32, 96) som danner avtetning mellom hylsens innerside og ventilstammen, for å forebygge lekkasje derimellom, og en andre tetningsanordning (40, 100) for avtetting mellom hylsens ytterside og ét ventilhus som opptar den opplagrede ventilstamme.

2. Ventiltetning i samsvar med krav 1,karakterisertved at den første tetningsanordning består av en O-ringpakning (32 , 96) .

3. Ventiltetning i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert vedat den andre tetningsanordning består av en belg (4 0) hvis ene ende er avtettet mot hylsen (2) mens den annen ende er tilpasset for avtetting mot ventilhuset (74).

4. Ventiltetning i samsvar med krav 3,karakterisertved at den nedre ende av belgen (40) er tettende forbundet med en flens (34) på den nedre ende av hylsen (20).

5. ' Ventiltetning i samsvar med krav 3 eller 4,karakterisert vedat hylsen (20) er innrettet for å beveges med ventilstammen (12), og at belgen (40) er fastgjort til hylsen (20) for å beveges med denne, og at den første tetningsanordning (32) er anbrakt inne i hylsen (20) for å avtette mot ventilstammen (12) uten relativ bevegelse derimellom, og at belgen (40) er forbundet i den øvre ende med en tredje tetningsanordning (46) som roterer med belgen (40) samt at belgen er innrettet for, uavhengig av ventilstammens posisjon, å tvinge den tredje tetningsanordning (46) oppad og bort fra flensen (34), til en tettende stilling.

6. Ventiltetning i samsvar med krav 5,karakterisertved en krage (52) som er innrettet for å fastgjøres til ventilhuset (74) og derved omslutte ventilstammen (12) og som ligger an mot den tredje tetningsanordning (46).

7. Ventiltetning i samsvar med krav 5 eller 6,karakterisert vedat den tredje tetningsanordning (4 6) består av en karbonring.

8. Ventiltetning i samsvar med krav 6,karakterisert vedet par plater (76, 78) som er tilpasset for å forankre kragen til ventilhuset og derved hindre kragen (52) i å dreies i forhold til ventilhuset (74).

9. Ventiltetning i samsvar med krav 6 eller 7,karakterisert vedat hylsen (20) er forbundet med en fjerde tetningsanordning (70) som omfatter minst én tetningsring som er innmontert i et utspart parti (68) av kragen (52) for å avtette mot hylsen (20).

10. Ventiltetning i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den andre tetningsanordning omfatter minst én tetningsring (100) som er montert i ventilhuset (99), omslutter et parti av hylsen (92) og forebygger lekkasje mellom hylsen (92) og ventilhuset (99).

11. Ventiltetning i samsvar med krav 10,karakterisert vedat nevnte, ene tetningsring (100) består av grafitt og er innrettet for å understøttes av en stasjonær krage (98) som er fastgjort til ventilhuset (99), og at ringen ligger an mot hylsen (92) og forebygger lekkasje mellom hylsen (92) og kragen (98).