NL8003658A - Klep voor het regelen van een vloeistofstroming. - Google Patents

Description

- 1 - Ν·°· 2?·201 . ο λ η τ £ κ. ü ' η s 1 y J U *J ^

Klep voor het regelen van een vloeistofstroming. Nv ^

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een klep, die ge bruikt kan worden in kranen of stopkranen bij een waterleiding, maar het zal duidelijk zijn, dat de uitvinding daartoe niet is beperkt.

Het is gebruikelijk waterkranen of tapkranen uit te voeren met een 5 roteerbaar orgaan, dat een plunjer in contact brengt met een klepzitting om de toevoerinlaat af te sluiten. Gewoonlijk is een stijve veerkrachtige afdichtring aanwezig, die na slijtage vervangen moet worden om verspilling van water te verhinderen. Er zijn reeds vele pogingen gedaan om dit ongemak te vermijden en om een zogenaamde afdichtringloze kraan 10 te verschaffen. Deze pogingen hebben tot nu toe slechts een zeer beperkt succes gehad.

De onderhavige uitvinding verschaft een klep voor het regelen van een waterstroming, bestaande uit een klepsteeldeel, dat een schroeflijnvormige rotatie kan uitvoeren binnen een kleplichaamorgaan, om op 15 deze wijze daaraan een longitudinale beweging te verschaffen, waarbij een klepplugorgaan zodanig is ingericht, dat het kan bewegen in deze longitudinale richting met het steeldeel in een klepsluitbeweging, welk plugorgaan een kopdeel bevat met een conisch of/geknot-conisch oppervlak, dat uitsteekt ten opzichte van het steeldeel, en waarbij een_vloeistof-20 toevoer wordt begrensd door een ringvormig klepzittingdeel, met een continu afgeknot-conisch zittingvlak, dat dezelfde hellingshoek heeft als het kopdeel van het plugorgaan ten opzichte van de axiale hartlijn van het plugorgaan, welke klep wordt gekenmerkt, doordat de inlaat-stroming van vloeistof door het klepzittingdeel coaxiaal is met de hart-25 lijn van het plugorgaan en wordt geregeld door de afstand tussen de tegenover elkaar liggende conische of afgeknot-conische oppervlakken, wanneer de klep zich bevindt in de gesloten stand, waarbij de stroming wordt gestopt door een continue zonale contactband tussen de tegenover-elkaar liggende oppervlakken, waarbij rotatie van het plugorgaan met 30 het steeldeel onmiddellijk ophoudt, bij optreden van dit contact.

Ofschoon wanneer het kopdeel van het plugorgaan en het klepzittingdeel zijn vervaardigd met grote nauwkeurigheid, de twee delen vervaardigd kunnen zijn uit staal, messing of ieder ander geschikt metaal of iedere andere legering, wordt gemeend dat het dikwijls onnodig duur is 35 om op een commerciële schaal grote hoeveelheden nauwkeurig vervaardigde 800 3 6 58 - 2 - voorwerpen te produceren voor dit soort handel. Het is daarom geschikt gebleken, wanneer één van de delen wordt vervaardigd van bijvoorbeeld harde, maar enigszins samendrukbare kunststofmaterialen. Het kopdeel van het plugorgaan kan als gevolg daarvan bijvoorbeeld bestaan uit 5 nylon of een ander materiaal met overeenkomstige eigenschappen, met inbegrip van de eigenschap dat geen water wordt geabsorbeerd en bij voorkeur moet het materiaal een dimensiestabiliteit hebben in het temperatuurgebied van bijvoorbeeld 2°-9Q°C, binnen welk gebied de watertemperatuur in het algemeen ligt. Het gebruik van nylon bijvoor-10 beeld geeft een bevredigend gedrag bij drukken, waarbij een conventionele afdichtring in een klep uit elkaar zou vallen.

Het kopdeel van het plugorgaan kan afgeknot-conisch zijn met een plat of in hoofdzaak plat eindvlak, waartegen de inlaatstroming van vloeistof, in het onderhavige voorbeeld water, stoot. On de klep te 15 openen wordt het klepsteeldeel geroteerd teneinde daarvoor te zorgen, dat het beweegt in de richting weg van het klepzittingdeel. De waterdruk in de inlaat heft dan het plugorgaan op, totdat klep weer is gesloten.

Op conventionele wijze kan het plugorgaan ook een stangdeel omvat-20 ten, dat met een losse fitting is opgenomen in een axiaal gevormde boring in het klepsteeldeel. Dit zorgt ervoor, dat het kleporgaan coaxiaal in één lijn wordt gehouden met het klepzittingdeel gedurende het sluiten van de klep. Het stangdeel zal een losse fitting hebben zowel om het stoppen van de rotatie van het plugdeel met het steeldeel te 25 vergemakkelijken, wanneer contact is gemaakt tussen de tegenover elkaar liggende oppervlakken en om een zekere mate van zelfcentrering mogelijk te maken, die optreedt wanneer het plugorgaan het klepzittingdeel nadert.

Het stangdeel zal bij voorkeur zodanige lengte hebben, dat , zelfs in de gehele open stand van de klep, het stangdeel nog gedeeltelijk op-30 genomen blijft binnen de boring. In bepaalde langden vereisen de waterleidingbedrijven dat het plugorgaan of het daarmede overeenkomende deel positief wordt vastgehouden door het steeldeel. Om aan deze eisen te voldoen, kan het stangdeel in een niet-grijpende maar verankerde wijze worden vastgehouden in de boring.

35 Ofschoon de spoed van de schroeflijnvormige beweging van het plug deel ten opzichte van het steeldeel kan variëren, is het niet de bedoeling de grootte van deze waarde te doen verschillen van datgene wat standaard is bij de meeste kleppen of kranen van dit type. Gebleken is, dat een geschikte helingshoek van de afknot-conische tegenover elkaar 800 3 6 58 - 3 - ♦ liggende oppervlakken ten opzichte van de hartlijn van het plugorgaan kan liggen tussen 12°-20°, waarbij de voorkeur wordt gegeven aan 15°.

De ervaring heeft geleerd, dat dit gebied in bedrijf maximale stromingssnelheden geeft en een bevredigende contactzone tussen de tegenover 5 elkaar liggende oppervlakken, welke contactzone tenminste 5 mm breed is.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet alleen geschikt is voor voor dat doel vervaardigde kleppen, maar ook om een ombouwset te verschaffen, dat gebruikt kan worden bij bestaande kranen en kleppen, die voorzien zijn van afdichtirngen. Deze ombouwset kan bestaan uit een 10 plugorgaan om de een afdichtring bevattende plunjer te vervangen en een klepzittinginzetstuk, dat opgenomen kan worden in de mond van de inlaatpijp, waar deze axiaal in één lijn is met het bedienende steeldeel en het plugorgaan.

Voorbeelden van de uitvinding zullen nu worden beschreven.

15 Het zal duidelijk zijn dat de beschrijving, die verwijst naar de tekening, slechts bij wijze van voorbeeld dient en niet om de uitvinding te beperken.

In de tekening is: fig. 1 een zijaanzicht, gedeeltelijk in dwarsdoorsnede, van een 20 eerste uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding; fig. 2 een overeenkomstig aanzicht van een ander uitvoeringsvoor-. beeld; fig. 3 een zijaanzicht van de delen volgens fig. 1, opgenomen in een huishoudwaterkraan; 25 fig. 4 een detailaanzicht van een deel van fig. 3 op grotere schaal; en fig. 5 een gewijzigde uitvoeringsvorm van een plugorgaan.

Fig. 1 toont een steeldeel 2 van een klep, bestemd om gebruikt te worden bij een huishoudelijke watertapinrichting, welk steeldeel uit-30 wendig bij 4 van schroefdraad is voorzien om een kleplichaamdeel (weergegeven met 6 in fig. 3) op te nemen. Een axiale boring 8 is aangebracht binnen het schroefdraaddeel 4, in welke boring een stangdeel 10 van een plugorgaan 12 is opgenomen. Het stangdeel bevindt zich met een losse fitting in de boring, d.w.z. heeft in het onderhavige voorbeeld een tole-35 rantie van 0,01 mm.

Het plugorgaan 12 omvat een kopdeel, dat een afgeknot-conische vorm heeft met een oppervlak 14, dat een hoek maakt van 15° met de axiale hartlijn van het orgaan 12 en een plat eindvlak 16. Een water-toevoerpijp 18 heeft een lipdeel met een oppervlak 20, dat complementair 800 3 6 58 - 4 - aan de hellingshoek van het oppervlak 14 van het plugorgaan 12 is gevormd. Wanneer het plugorgaan geheel in het lipdeel is gestoken, dan is er een brede continue zonale contactband A met een diepte x, welke in het onderhavige voorbeeld gelijk is aan een contact over een band met een 5 breedte van 5 mm, gemeten in de axiale richting.

In fig. 2 zijn de in fig. 1 overeenkomende delen met dezelfde ver-wijzingscijfers aangegeven. Het enige verschil bestaat daarin, dat om te voldoen aan de eisen van sommige waterleidingbedrijven, een ringvormige groef 22 is aangebracht in het stangdeel 10', zodat een uitsteeksel 24 10 op de binnenzijde van de boring 8 grijpt in de groef om het plugorgaan 12 in een niet-grijpende, maar verankerende wijze vast te houden. ’

Fig. 3 toont de klepdelen van fig. 1 en 2, gekombineerd met het kleplichaamorgaan 6 in een kraanhuis, dat met streepstippellijnen met 26 is aangegeven. Het benedendeel van het huis 26 is stevig bevestigd 15 op het kleplichaamorgaan en omvat een mondstuk 28, waardoor water de kraan verlaat, wanneer het plugorgaan 12 omhoog beweegt gedurende de beweging van de klep naar de open stand.

Het afgeknot-conische lipoppervlak 20, dat het klepzittingdeel van de kraan bevat, is in het onderhavige voorbeeld aangegeven als een deel 20 vormend van een messing inzetstuk, dat bevestigd is in het monddeel 18 van de inlaatpijp. In een bovenwaartse richting bewegend water stoot dus op het platte eindvlak 16 van het orgaan 12. Bij voorkeur wordt een orgaan 12 gebruikt met een conisch kopdeel 30 met een tophoek 31, die gericht is naar de stroming van het binnenkomende water.

25 Wanneer de klep wordt gesloten, dan wordt het soepele binnentreden van het orgaan 12 in het klepzittingdeel, dat wordt gevormd door lippen 20, vergemakkelijkt door de afschuining van de voorrand bij 32, zoals getoond in fig. 4. Zodra er contact is gemaakt tussen de oppervlakken 14 en 20, houdt het plugorgaan, dat geroteerd is met het steeldeel 2, 30 op met roteren. Wanneer de steel 2 verder met de hand wordt- gedraaid, dan wordt het plugorgaan op een waterdichte wijze in contact gebracht met het oppervlak 20, maar omdat er geen roterende beweging is tussen de oppervlakken 14 en 20, treedt er geen wezenlijke slijtage op tussen deze oppervlakken, waardoor het bezwaar van lekkages met als gevolg 35 de noodzaak de afdichtring te verwisselen, zoals het geval is bij conventionele huishoudelijke watertapinrichtingen, wordt vermeden.

800 3 6 58

Claims (7)

1. Klep voor het regelen van een waterstroming, omvattende een klep-steeldeel, dat een schroeflijnvormige rotatie uitvoert binnen een klep-lichaamdeel om dit te doen bewegen in een longitudinale richting, een klepplugorgaan, dat in deze longitudinale richting kan bewegen met het 5 steeldeel bij een klepsluitbeweging, welk kleporgaan voorzien is van een kopdeel met een conisch of/geknot-conisch oppervlak, dat uitsteekt voorbij dat steeldeel, en een vloeistofinlaat, die wordt begrensd door een ringvormig klepzittingdeel, met een continue afgeknot-conisch zitting-oppervlak met dezelfde hellingshoek ten opzichte van de axiale hartlijn 10 van het plugorgaan als het kopdeel van het plugorgaan, met het kenmerk , dat de inlaatstroming van vloeistof door het klepzittingdeel coaxiaal is met de hartlijn van het plugorgaan en geregeld wordt door de afstand tussen de tegenover elkaar liggende conische of afgeknot-conische oppervlak/terwijl wanneer de klep zich bevindt in een gesloten 15 stand de stroming wordt gestopt door een continue zonale contactband tussen de tegenover elkaar liggende oppervlakken, zodanig dat bij het optreden van dit contact, de rotatie van het plugorgaan ten opzichte van het steeldeel direkt ophoudt.

2. Klep volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 20 het kopdeel van het plugorgaan afgeknot-conisch is en een plat of in hoofdzaak plat eindvlak heeft, waartegen de stroming van vloeistof door de inlaat stoot.

3. Klep volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het klepplugorgaan verder voorzien is van een stangdeel, waarbij 25 het klepsteelorgaan een axiaal opgestelde boring heeft om het stangdeel met een losse passing op te nemen.

4. Klep volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het stangdeel in een niet-grijpende maar verankerde manier wordt vastgehouden in de boring, zodat het plugorgaan in de genoemde longitudinale 30 richting wordt bewogen met het steeldeel gedurende het openen van de klep, onafhankelijk van de druk van de vloeistof die de inlaat binnentreedt.

5. Klep volgers één of meer der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het plugorgaan bestaat uit nauwelijks samen- 35 drukbaar kunststofmateriaal. 800 3 6 58 - 6 -

6. Klep volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hellingshoek ten opzichte, van de axiale hartlijn van het plugorgaan ligt tussen 12° en 20°.

7. Klep volgens conclusie 1, met het kenmerk, 5 dat de breedte van de genoemde continue zonale band niet kleiner is dan 5 mm. 800 3 6 58