NL8005911A - Klepsteelsamenstel. - Google Patents

Description

i v VO 11^5

Klepsteelsamenstel.

De uitvinding heeft betrekking op een klepsteelsamenstel meer in het bijzonder een samenstel, waarbij een voorafbepaalde axiale belasting op het pakkingmateriaal van de klepsteel kan worden uitgeoefend voor een doelmatige afdichting, zelf warneer het pakking-5 materiaal in zijn levensduur de neiging heeft te kruipen of te zwellen.

Er zijn verschillende manieren om een doeltreffende afdichting om een klepsteel gedurende zijnllevensduur te verzekeren.

Bij bepaalde kleppen is het pakkingmateriaal, dat voor 10 de steel wordt gebruikt voldoende veerkrachtig om een afdichting te waarborgen, doch_heeft de ongewenste eigenschap dat dit materiaal kan kruipen of zwellen, wanneer dit onderworpen wordt aan een axiale belasting, welke nodig is voor een goede afdichting. Om het kruipen van het pakkingmateriaal te ondervangen, worden veren toegepast 15 voor het uitoefenen van een axiale belasting, zoals bekend uit de Amerikaanse octrooischriffcen 3.UT·323 en 3.916.9^+3.

De veerbelasting op het pakkingmateriaal werkt als kracht op de steel of een isolatieorgaan, dat een goede werking van de klep moet verzekeren. Bij andere klepsamenstellingen zijn instelmiddelen 20 op de steel of het pakkingtegenhoudende materiaal aanwezig, welke periodiek op het pakkingmateriaal grotere kracht moeten uitoefenen om de kruip te compenseren. Voorbeelden hiervan zijn terug te vinden in de Amerikaanse octrooischriften 3.030.067; 3.030.068; 3.38h.3^1; 3.^+09.268 en 3.920.026, waarin kleppen zijn beschreven, waarin der-25 gelijke maatregelen worden getroffen. Hoewel kleppen bestaan met een klepsamenstel waarbij gebruik wordt gemaakt van een druksysteem om een gewenste axiale belasting te verkrijgen, blijkt, dat toch lek in de klepsteel kan optreden wanneer de volle systeemdruk niet wordt toegepast. Bij een aantal bekende klepsystemen is de constructie 30 zodanig, dat de aanwezigheid van een zitting achter de steel onpraktisch is wanneer deze maatregel gewenst is voor een steelafdichting uit drukken , welke groter zijn de werkdruk. Er bestaat een behoefte aan een eenvoudige klep, waarbij gebruik gemaakt kan worden van afdichtend materiaal voor de steel, dat onderhevig is aan kruip of 35 zwellen en waarbij de normale werking van de klep niet wordt beïn vloed en een bescherming tegen terugslag aanwezig is.

80 059 1 1 -2- , De uitvinding beoogt een klepsteelsamenstel te verschaffen waarbij gebruik gemaakt kan worden van pakkin gmateriaal, dat kan kruipen of zwellen zonder dat verende middelen of periodieke instellingen noodzakelijk zijn om een gewenste axiale belasting op 5 het pakkingmateriaal te kunnen uitoefenen.

Een verder doel van de uitvinding is te voorzien in een klepsteelsamenstel van het type, voorzien van een achterzitting voor het beschermen van het pakkingmateriaal voor de steel.

Deze en andere doeleinden worden beoogd bij een uitvoe-10 ringsvorm van de uitvinding als klepsteelsamenstel voor een klep van het type, dat een lichaam heeft met een inlaat en een uit laat, een klepisolatieorgaan, dat gemonteerd is binnen het lichaam en om een as van de klep kan draaien tussen een open en gesloten stand en pakkingmateriaal voor de steel, dat tijdens zijn levensduur kan 15 kruipen wanneer dit onderworpen wordt aan een voor afbepaalde axiale belasting, welke nodig is voor een doelmatige afdichting. De klep-steel kan draaien en strekt zich uit volgens de as in een opening van het lichaam, dat gekoppeld met het klepisolatieorgaan om het draaien mogelijk te maken.

20 De steel kan kleine axiale bewegingen maken onafhankelijk van de axiale stand van het isolatieorgaan ten opzichte van het lichaam. De steel heeft een tussensectie met een eerste diameter, welke omsloten ligt in het middengedeelte van de opening. Een buitensectie van de steel is verdund en heeft een tweede diameter, welke 25 kleiner is dan de eerste, zodat een radiaal, zich uitstrekkende schouder wordt gevormd tussen de buitensectie en de tussensectie.

Een verlengd binneneinde van de steel heeft een radiaal zich uitstrekkend achterzittingvlak nabij de tussensectie. De opening is verbreed en omvat een buitengedeelte buitenwaarts van het tussendoel 30 ter vorming van een derde diameter, welke groter is dan de eerste diameter en een binnenschouder in het lichaam vormt, welke op een lijn ligt met de radiaal zich uitstrekkende schouder. De opening is binnenwaarts verbreed in het middengedeelte ter vorming van een ‘ zittingvlak binnen het lichaam, dat kan stroken met een achterzit-35 tingvlak aan het binneneinde van de steel. Het pakkingtegenhoud-orgaan is bevestigd om de buitensectie van de steel, teneinde het pakkingmateriaal voor de steel binnen het buitengedeelte van de ope- 80 0 5 9 1 1 £ ·% -3- ning te hooiden. Dit ligt op een "bepaalde axiale afstand van de bin-nenschouder voor het uitoefenen van een voorafbepaalde belasting op het pakkingmateriaal daartussen na een initiale montage van de hiep.

De steel kan axiaal bewegen in de richting van het pakkingtegenhoud-5 orgaan bij de normale druk op de klep, zonder dat het achterzitting-vlak in contact wordt gebracht met een zittingvlak, waardoor de radiaal uitstekende schouder en het pakkingtegenhoudende orgaan een voorafbepaalde kracht op het pakkingmateriaal voor de steel uitoefent wanneer dit materiaal gaat kruipen of opzwellen, nadat de initiale 10 montage heeffc plaatsgevonden.

Verdere bijzonderheden van de uitvinding worden onder verwijzing naar de tekening besproken. De tekening toont een gedeeltelijke doorsnede van een uitvoeringsvorm ~van het klepsteel-systeem volgens de uitvinding.

15 Het samenstel 10, zoals, dit in de tekening is weergegeven, omvat een klep 12 met een lichaam 1U en een niet weergegeven in-en uitlaat. Een klepisolatieorgaan 16, dat als plug is weergegeven, is gemonteerd binnen het lichaam en kan draaien om de as van de klep tussen een open en gesloten stand. De steelpakking 18 is 20 vervaardigd uit materiaal op basis van geexpandeerd grafiet.

Dit materiaal, zo ook andere materiaalsoorten worden doorgaans gebruikt in kleppen van dit type, is in het algemeen veerkrachtig en kan radiaal uitzetten om afdichtend contact te maken met de steel en de ruimte in het kleplichaam wanneer daarop een voorafbe-25 paalde axiale belasting wordt uitgeoefend. Het pakkingmateriaal kan tijdens de effectieve levensduur onder dergelijke belastingen zodanig kruipen, dat dit de afdichting kan beïnvloeden. Volgens de uitvinding wordt echter beoogd de effectieve afdichting te handhaven, zelfs wanneer een aanzienlijke kruip of opzwelling in het pakkingma-30 teriaal 18 optreedt, nadat het geheel gemonteerd is.

Het samenstel 10 volgens de uitvinding omvat een draaibare steel 20, welke in de richting van de as van de klep verloopt en in een opening 22 van het kleplichaam 1^ reikt. De steel 20 is bij 2k gekoppeld met het klepisolatieorgaan 16, zodanig, dat de klep-35 steel 20 het isolatieorgaan 16 kan doen draaien zonder rechtstreeks contact daartussen in axiale richting. De steel 20 en het isolatieorgaan 16 hebben platte, axiaal zich uitstrekkende werkvlakken op fiö 0 5 3 1 1 -ι+- hun naburige einden en daartussen een kraag 26, welke op die vlakken werkt om de draaibeveging van de steel op bet isolatieorgaan over te brengen. Daartoe kan de steel 20 beperkte axiale bewegingen binnen de opening 22 maken, welke onafhankelijk zijn van de axiale 5 stand van bet isolatieorgaan 16 ten opzichte van bet lichaam 1¾.

De veer 28 binnen de kraag 26 drukt de steel 20 omhoog en bet isolatieorgaan 16 naar omlaag, waarbij slechts een van bedoelde krachten funktioneel is bij bet in werking zijn van de klep en geen invloed wordt uitgeoefend op de onderlinge axiale stand. Deze wijze van 10 koppeling verzekert, dat de steel en bet isolatieorgaan zich onderling onafhankelijk axiaal kunnen instellen, hetgeen gewenst is voor een doelmatig werken van de klep.

De steel 20 beeft een tussensectie 30, welke omgeven is in bet middendeel 32 van de opening 22. In de buitensectie 3l+ is de 15 steel verdund en beeft een diameter, welke kleiner is dan de diameter van de tussensectie 30. Een radiaal uitstekende schouder 36 is gevormd bij de overgang tussen de middensectie 30 en de buitensectie 3U. De schouder 36 ligt tegen een drukleger 38, waarvan het doel nog besproken zal worden.

20 Het verbrede binneneinde 1+0 van de steel 20 vormt een radiaal zich uitstrekkend achterzittingvlak 1+2 nabij de tussensectie 30. Het verbrede binneneinde 1+0 beperkt de axiale beweging·-van de steel 20 en houdt deze binnen de opening 22.

De opening 22 is verbreed en begrenst een gedeelte bh 25 buiten het tussengedeelte 32. Het gedeelte 1+1+heeft een diameter welke groter is dan de diameter van de tussensectie 30 en dus ook groter dan de diameter van het tussendeel 32, dat de tussensectie 30 omsluit. Een interne schouder 1+6,gevormd in het lichaam ll+, vormt de overgangen tussen de delen in de opening 22. De binnenschou-30 der b6 ligt in hoofdzaak op een lijn met de radiaal zich uitstrekken de schouder 36 wanneer het samenstel gemonteerd wordt. De betekenis van deze maatregel zal nog worden besproken.

De opening 22 is nabij het tussendeel 30 verbreed ter vorming van een zittingvlak 1+8 in het lichaam 11+. Het zittingvlak 1+8 35 kan samenwerken met het achterzittingvlak 1+2 aan het binneneinde 1+0 van de steel 20.

Wanneer de schouders 36 en 1+6 bij normaal werken van de 8005311 ér -5- klep op een lijn liggen, bestaat geen contact tussen het achterzit-tingvlak 1*2 en het zittingvlak U8. Daardoor blijkt, dat er vrij veel axiale beweging noodzakelijk is, voordat de steel 20 tegen het ach-tervlak aanslaat.

5 Wanneer de steel 20 in de opening 22 is gezet en ge koppeld is met het isolatieorgaan 16, wordt pakkingmateriaal 18 om de buitensectie van de steel aangebracht in het buitengedeelte l;k van de opening 22. Een ring 50 wordt allereerst geplaatst tegen de schouders 36 en b6, ofschoon pakkingmateriaal 18 bestaat, dat 1.0 voldoende sterkte heeft en een ring 50 niet noodzakelijk is. In elk geval moet de steelpakking 18 aanvankelijk zodanig bemeten zijn, dat een voorbelasting ontstaat voor het afdichten, wanneer de pakking tegenhoudmiddelen 52 om de buitensectie 3¼ van de steel moet worden vastgezet.'De tegenhoudende middelen bestaan volgens de te-15 kening uit een bus 5^» welke in contact is met het bovengedeelte van de steelpakking 18 en een tegenhouder 56· De tegenhouder 56 wordt door bouten op het lichaam vastgezet, zodat daar een vaste axiale afstand ontstaat tussen de tegenhoudende middelen 52 en de schouder k6 bij het aanvankelijk monteren en het inwerking 20 zijn de van de kleppen. Deze vaste axiale afstand is, wanneer deze wordt gekoppeld met de aanvankelijke afmeting van de steelpakking 18 een waarborg, dat de steelpakking 18 na de initiale montage een voorafbepaalde axiale belasting veroorzaakt voor een doelmatige afdichting. Opgemerkt zij, dat de afdichting onafhankelijk is van 25 de druk binnen de klep, zelfs wanneer de druk daarvan boven normaal stijgt.

De steel van het samenstel 10 zal afgedicht blijven zolang de schouder 36 en b6 op een lijn blijven liggen. De schouder 36 zal slechts axiaal boven de schouder k6 uitsteken, wanneer de 30 druk binnen de klep boven de normale werkdruk uitkomt. In dat ge val zal de hogere druk op de steel 20 deze verder bewegen, waardoor de steelpakking 18 wordt samengedrukt tegen de achterzitting aan- . slaat. Dit aanslaan van de steel 20 beschermt de steelpakking en voorkomt beschadigingen.

35 Zoals reeds opgemerkt, zal na enige tijd nadat de klep gemonteerd is, de steelpakking 18 gaan opzwellen of gaan kruipen. Aangezien de axiale afstand tussen de schouder k6 en de de pakking 80 059 1 1 -β- : tegenhoudende middelen 52 bepaald is, zal de knap de axiale belas ting op de pakking 18 verminderen en zullen de axiale afmetingen afnemen. Aangezien de steel 20 axiaal naar de tegenhoudende middelen 52 kan bewegen, zal de normale werkdruk op de steel 2Q de radiale 5 uitstekende schouder 36 boven de schouder b6 uit bewegen. De schouder 36 zal dan de ring 50 naar omhoog drukken voor het compenseren van de afnemende afmetingen van .oh steelpakking 18 nadat kruip is opgetreden. Een groot gedeelte van de axiale beweging, welke de steelpakking 18 onder de gewenste belasting brengt, kan optreden voordat 10 de steel aanslaat.

Zoals uit het bovenstaande blijkt, verschaft de uitvinding een klepsteelsamenstel, waarbij het pakkingmateriaal voor de steel wordt voorbelast voor het verkrijgen van een doelmatige afdichting, onafhankelijk van de druk in het klepsysteem, zodat onder 15 normale omstandigheden de afdichting gewaarborgd is, zelfs nadat het pakkingmat eriaal bij enige tijd gaan kruipen of opzwellen terwijl gedurende de werking van de klep de steel op elk moment tegen de achterzitting kan aanslaan.

80 059 1 1

Claims (2)

1. Klepsteelsamenstel.' voor een klep van het type met een lichaam, voorzien van een inlaat en een uit laat, een klepisolatie-orgaan binnen het huis, dat om de klepas kan draaien tussen een open 5 en gesloten stand, terwijl een klepsteelpakkingmateriaal in staat is gedurende zijn levensduur te kruipen of te zwellen wanneer dit wordt onderworpen aan een voorafbepaalde belasting, welke nodig is voor een doelmatige afdichting, welk samenstel bestaat uit een draaibare steel, welke volgens de langsas in een opening van het lichaam 10 reikt en gekoppeld is met een klepisolatieorgaan, teneinde dit te doen draaien, welke steel beperkt axiaal beweegbaar is, onaihankelijk van de axiale stand van het isolatieorgaan ten opzichte van het lichaam, waarbij de steel een tussengedeelte heeft met een eerste diameter, welke omsloten wordt binnen een tussengedeelte van de ope-15 ning, de steel aan het buiteneinde is verdund en een tweede diameter heeft, welke kleiner is dan de eerste diameter en een radiaal gerichte schouder heeft tussen de buitensectie en de tussensectie, de steel een verbreed binneneinde heeft, ter vorming van een radiaal zich uitstrekkend achterzittingvlak nabij het tussengedeelte, 20 de opening in het kleplichaam verbreed is ter vorming van een bui tengedeelte boven het tussengedeelte en een derde diameter heeft welke groter is dan bedoelde eerste diameter en een binnenschouder in het lichaam vormt, welke op een lijn ligt met de radiaal zich uitstrekkende schouder, welke opening binnenwaarts ten opzichte van 25 het tussengedeelte is verbreed, ter vorming van een zittingoppervlak binnen het lichaam, dat kan samenwerken met het achterzittingvlak aan het binneneinde van de steel, pakkingtegenhoudende middelen aanwezig zijn voor .het om de buitensectie van de steel bevestigen van de pakking en deze vast te houden binnen het buitengedeelte van die 30 opening, welke tegenhoudende middelen op enige axiale afstand be vestigd zijn ten opzichte van de binnenschouder, zodat een voorafbepaalde belasting kan worden uitgeoefend op het pakkingmateriaal nadat dit gemonteerd is, terwijl de klepsteel axiale bewegingen kan maken ten opzichte van de pakkingtegenhoudende middelen, wanneer de 35 druk in de klep normaal is zonder dat het achterzittingvlak in contact komt met het overliggende zittingvlak, waardoor de radiaal uitstekende schouder en de pakking-tegenhoudende middelen een voor- 80 059 1 1 -8- afbepaalde druk uitoefenen op het steelpakkingmateriaal daartussen, vanneer dit materiaal na enige tijd gaat kruipen of zwellen.

2. Klepsteelsamenstel volgens conclusie 1, voorzien van een ring om de huitensectie van de steel, welke op de radiaal zich 5 uitstrekkende schouder en de binnenschouder steunt, zodat de ring de voorafbepaalde axiale belasting rechtstreeks op het steelpakkingmateriaal tussen de ring ;en de tegenhoudende middelen overhrengt. 80 0 5 9 1 1