NO163711B - Spjeldventil. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en spjeldventil som omfatter et hovedsakelig sylindrisk hus som har et ringformet ventilsete langs en indre omkretsflate, en todelt ventilspindel som er dreibart lagret i boringer i to diametralt motsatte partier av huset, idet spindelen er lagret i lagerringer som er festet i boringene, et ventilspjeld festet til spindelen ved hjelp av festeanordninger, idet ventilspjeldet befinner seg med sitt ytre kantparti nær inntil ventilsetet (A) når ventilspjeldet er i lukkestilling, samt en ringformet tetning anbragt i et ringformet spor i ventilspjeldet, hvilket spor står i forbindelse med en innsprøytningskanal for harpiks, og tetningen understøttes i sporet av harpiks som er innsprøytet under et forutbestemt trykk, slik at tetningen trykker jevnt mot ventilsetet når ventilspjeldet er i lukkestilling. Ventilen kan f.eks. brukes i rørledninger for sjøvann (vannren-seanlegg), vanntilførselsledninger, kloakkanlegg, rørsystemer i kjemiske anlegg o.s.v.

For en slik spjeldventil må ventilsetet, spindelen, spjeldet og tetningen fremstilles med høy grad av nøyaktighet, og spindelen, spjeldet og tetningen må monteres med stor nøyaktighet. I motsatt fall er det umulig å sikre jevnt tetningstrykk mellom ventilsetet og tetningen i hele omkretsen når spjeldet er lukket. Dette medfører at spjeldventiler av denne type som virker tilfredsstillende er kostbare å fremstille.

For å unngå denne ulempe har det vært foreslått en spjeldventil som omfatter en klemanordning ved det ytre kantparti av ventilspjeldet, for å holde en ringformet tetning. Tetningen kan deformeres i justerbar grad ved å komprimeres av klemanordningen, for å oppnå det ønskede tetningstrykk til tross for dimensjonsfeil i delene og feil ved monteringen.

En slik spjeldventil medfører imidlertid den ulempe at tetningen brister etter kort brukstid, på grunn av utmat-tingsbrudd, fordi tetningen deformeres ved å komprimeres. DE-patentansøkning 1.962.206 og DE-utlegningsskrift 2.244.552 viser spjeldventiler med todelte ventilspindler som er lagret i boringer i et ventilhus, idet det er innsatt foringer i boringene. US-patent 3.173.650 viser en spjeldventil med en enhetlig ventilspindel som er lagret i tilsvarende foringer.

Med slike ventiler oppnås ingen sikring av at ventilspjeldet blir montert i korrekt stilling i forhold til ventilsetet.

De innsatte foringer medfører at spindelen blir lagret koaksialt med boringene, men spjeldets tetning mot ventilsetet avhenger av at boringene befinner seg i korrekt stilling i forhold til setet.

Tilsvarende gjelder også for en ventil av den innledningsvis angitte type.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en spjeldventil som muliggjør at det kan oppnås jevnt tetningstrykk mellom ventilsetet og tetningen uten at dette nedsetter brukstiden.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd med en spjeldventil angitt i det etterfølgende patentkrav 1.

Tetningen er således beregnet til å trykkes i kontakt med ventilsetet ved hjelp av harpiksen, som herder etter inn-sprøytningen i det ringformede spor. Følgelig kan tetningstrykket mellom setet og tetningen innstilles på en bestemt, konstant verdi i hele omkretsen av ventilspjeldet uten for stor deformasjon av tetningen og uavhengig av dimensjonsfeil med hensyn til ventilsetet, spindelen, spjeldet og tetningen.

Andre trekk og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av den utførelsesform som skal beskrives i det følgende, under hen-visning til de vedlagte tetninger.

Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en spjeldventil i

henhold til oppfinnelsen.

Fig. 2 ' viser et tverrsnitt gjennom ventilen.

Fig. 3 viser i forstørret målestokk, et snitt gjennom et

ytre kantparti av ventilspjeldet i ventilen.

Fig. 4-7 viser snitt som illustrerer foringer på huset,

ventilspjeldet, spindelen og holdeplaten til ventilen.

Fig. 8 og 9 viser lengdesnitt som illustrerer monteringen av

ventilen.

Som vist i fig. 1 og 2, omfatter et hovedsakelig rørformet hus 20 en første halvsylinder 21A og en annen halvsylinder 2IB. Halvsylindrene er på sine ender utstyrt med bueformede flenser 22A, 22B, for tilkobling til rør, og har langs sine langsgående kanter flenser 24A., 24B, for sammenføyning av halvsylindrene 21A og 21B til hverandre ved hjelp av festeelementer 23, slik som bolter og muttere. Halvsylindrene 21A, 21B har i sine midtre partier en boring 25A, 25B i rett vinkel med aksen til huset. Ved den ytre ende av boringen 25A, 25B har hver halvsylinder en flens 26A, 26B. Hver boring har et indre parti med en liten diameter og et ytre parti med stor diameter. Lageranordninger o.s.v. som skal beskrives i det følgende er anordnet i partiet med stor diameter. Den indre strømningskanal som avgrenses av huset 20 har et innløpsparti med forholdsvis liten diameter og et utløpsparti med forholdsvis stor diameter, slik at det er dannet avtrapninger 27A, 27B like bak de indre åpninger til boringene 25A, 25B. Halvsylindrene 21A, 21B er laget av jern og er symmetriske, og er derfor billige å fremstille og å skifte ut.

En harpiksforing 28A, 28B er dannet ved laminering på innerflaten til halvsylindrene 21A, 21B. Foringene 28A, 28B rager over tetteflatene på de bueformede flenser 22A, 22B ved endene av halvsylindrene og rager også inn i boringene 25A, 25B til de indre ender av partiet med stor diameter, utenfor det indre parti med liten diameter. En liten harpiksforing 29A, 29B er dannet på de gjenværende flater av halvsylindrene 21A, 21B, med unntak av boringene 25A, 25B.

På de langsgående flenser 24A, 24B på halvsylindrene 21A, 21B er anordnet et silikonholdig tetningselement 3 0 mellom foringene 28A og 28B.

En kunstharpiksring 31A, 31B er anbragt i partiet med stor diameter i boringene 25A, 25B, og er festet i disse ved hjelp av trykkinnsprøytet harpiks 32A, 32B etter herding av harpiksen. Harpiksen 32A, 32B er en epoksyharpiks eller polyuretanharpiks. Når det for eksempel benyttes epoksyharpiks og ringene 31A, 31B er av nylon, er ringene enkle å skifte ut, fordi de to harpikspaftiene ikke vil feste seg til hverandre.

Metallspindler 33A, 33B som er ført gjennom ringene 3IA, 3IB, er belagt med en harpiksforing 34A, 34B, på hele den ytre omkretsflate, med unntak av de indre endepartier. En ringformet tetning 37A, 37B er anbragt i partiene med stor diameter i boringene 25A, 25B rundt spindlene 33A, 33B. Hver tetning 37A, 37B er utstyrt med en O-ring 38A, 38B som er i kontakt med ringen 31A samt en annen O-ring 39A, 39B i kontakt med foringene 34A, 34B på spindlene 33A, 33B. En ringformet tetteplate 40A, 40B av gummi er anordnet på yttersiden av den ringformede tetning 37A, 37B. På yttersiden av tetteplaten 4OA,* 4OB er en ringformet holdeplate 4IA, 4IB som er laget av metall og fullstendig belagt med en harpiksforing 42A, 42B. Når holdeplaten 41A, 41B er festet til den ringformede flens 26A, 26B ved hjelp av festeelementer 43A, 43B, er' tetteplaten 40A, 40B deformert og holdes i kontakt med foringen 34A, 34B på spindelen 33A, 3 3B.

En av spindlene, nemlig spindelen 33A, har et tilkoblingshode 36 på sin ytre ende, for å tilkobles et betjeningselement (ikke vist), mens den ytre ende av den annen spindel 33B er belagt med en harpiksforing 34B.

Inne i huset 20) er anordnet et ventilspjeld 44 av metall, som på en side er utformet med diametralt motstående partier 46A, 46B, for innføring av spindlene. Hvert av partiene 46A, 46B har en sirkelformet utsparing 45A, 45B, med større diameter enn spindlene 33A, 33B, beregnet til å fastholde dei indre

i

ender av spindlene. Enden av hver spindel er festet til trykkinnsprøytet harpiks 48A, 48B, slik som epoksyharpiks eller polyuretanharpiks som befinner seg i utsparingen.

Ventilspjeldet 44 og spindelpartiene 46A, 46B er belagt med en harpiksforing 47, med unntak av de områder der den trykkinnsprøytede harpiks 48A, 48B befinner seg. Innsprøyt-ningen skjer gjennom en kanal 49, som lukkes av en plugg 50.

Som vist i fig. 1 og 3 har ventilspjeldet 44 et ytre kantparti utformet med et ringformet spor 52, i hvilket har-piksfåringen delvis rager inn. I det ringformede spor 52 er anbragt en ringformet tetning 51 laget av NBR, CR, silikon eller lignende med en gummihardhet på i det minste 50. Tetningen 51 har riflede festepartier 56 for effektivt å feste tetningen 51 i det ringformede spor 52, og tetteribber 57 rager ut fra sporet 52. (Selv om det er vist to tetteribber, kan det være anordnet bare én ribbe.) Tetningen 51 kan være anordnet for å komme i kontakt med et ventilsete A dannet av de avtrappede partier 27A, 27B, med et bestemt tetningstrykk (vanligvis to ganger trykket i fluidet som strømmer gjennom ventilen), ved trykkinnsprøytning av en bestemt mengde harpiks 58, slik som epoksyharpiks eller polyuretan, i sporet

52, gjennom en innsprøytningskanal 53. Sporet 52 og kanalen 5 3 har en foring 54 av silikon eller et lignende material med slippegenskaper, slik at tetningen 51 kan fjernes sammen med den innsprøytede harpiks 5 8 forholdsvist enkelt for utskift-ning. En plugg 55 benyttes til å lukke kanalen 53.

Polyesterharpiks, epoksyharpiks, akrylharpiks eller lignende brukes alene eller i kombinasjon med fiberforsterkning i f8ringene 28A, 28B, 29A, 29B, 34A, 34B, 42A, 42B og 47. Forskjellige harpikser kan benyttes for forskjellige deler. Spjeldventilen med den ovenfor beskrevne konstruksjon fremstilles på følgende måte.

Først fores halvsylindrene 21A, 21B, ventilspjeldet 44, spindlene 33A, 33B og holdeplatene 41A, 41B, med harpiks hver for seg. Når foringen 28A, 28B skal lamineres til den indre overflate av halvsylindrene 21A, 21B, trykkes former 59, 60 og 61 bare mot de buete flenser 22A, 22B, avtrapningene 27A, 27B, og boringspartiene 25A, 25B, slik som vist i fig. 4, mens foringen 28A, 28B fremdeles ikke er herdet, for å gi disse partier den nødvendige dimensjonsnøyaktighet. De ytre foringer 29A, 29B på halvsylindrene 21A, 21B', som ikke trenger å være dimensjonsnøyaktige, belegges med foring uten bruk av noen form. Foringen 47 på ventilspjeldet 44 til-formes ved bruk av en form 62, dannet av et ringformet element slik som vist i fig. 5, for å sikre at det indre av det ringformede sporet 52 får den ønskede dimensjonsnøyak-tighet. En hul, sylindrisk form 63 benyttes for foringen 34A, 34B på hver spindel 33A, 33B, slik som vist i fig. 6, for å gi den ønskede diameternøyaktighet. Foringene 42A, 42B lamineres til.holdeplatene 41A, 41B, uten bruk av noen form,

slik som vist i fig. 7, fordi det kreves liten eller ingen dimensjonsnøyaktighet.

Etter at delene er foret, sammenføyes de to halvsylindrene 21A, 21B ved hjelp av festeelementene 23, med tetteelementet 30 anordnet mellom. Som vist i fig. 8, innføres en erstat-ningsspindel 64 i boringene 25A, 25B. Erstatningsspindelen

64 har samme ytre diameter som spindlene 33A, 33B inklusive

foringene 34A, 34B,. Ringene 3IA, 3IB anbringes rundt erstatningsspindelen 64, og føres inn i partiene av boringene 25A, 25B som har stor diameter. Når erstatningsspindelen 64 er innstilt i en bestemt fast stilling i forhold til huset 20, trykkinnsprøytes harpiks 32A, 32B i rommene rundt ringene 3IA, 3IB og herder, slik at ringene 3IA, 3IB festes i boringene 25A, 25B.. På denne måte kan ringene 31A, 31B anbringes nøyaktig på plass selv om boringene 25A, 25B ikke er nøyaktig utformet.

Deretter fjernes erstatningsspindelen 64, og ventilspjeldet 44 føres inn i. huset 20, med tetningen 51 anbragt i det ringformede spor 52 i spjeldet 44. Når ventilspjeldet 44 er slik plassert i huset 20 at hver av de sirkelformede utsparinger 45A, 45B befinner seg rett innenfor de tilhørende boringer 25A, 25B, innføres spindlene 33A, 33B i ringene 31A, 31B fra utsiden, slik at endene av spindlene er ført løst inn i de sirkelformede utsparinger 45A, 45B. Når ventilspjeldet 44 er justert til korrekt stilling i forhold til ventilsetet A, trykkinnsprøytes harpiks 48A, 48B i utsparingene 45A, 45B gjennom kanalen 49, og herder slik at spindlene 33A, 33B festes til ventilspjeldet 44, og således kan spindlene 33A, 3 3B festes til ventilspjeldet 44 med stor nøyaktighet selv om de sirkelformede utsparinger 45A, 45B ikke er nøyaktig utformet.

Deretter trykkinnsprøytes harpiks 58 i det ringformede spor 52 gjennom kanalen 53, inntil det er oppnådd et bestemt tetningstrykk, hvoretter innsprøytningen avbrytes, og harpiksen 5 8 herder i denne tilstand og fester tetningen 51 til ventilspjeldet 44. Stillingen til tetningen 51 kan således justeres på stedet uten at det kreves nøyaktig utforming av det ringformede spor 52.

Deretter føres tetningene 37A, 37B, festeplatene 40A, 40B og holdeplatene 41A, 41B inn på spindlene 33A, 33B fra utsiden i nevnte rekkefølge, og holdeplatene 41A, 41B festes til de ringformede flenser 26A, 26B ved hjelp av festeelementer 43A, 43B.

Spjeldventilen som er montert på denne måte anbringes til bruk i et parti av en rørledning. Under bruk dreies ventilspjeldet 44 om en akse 35, ved hjelp av tilkoblings-hodet 36, for å åpnes eller lukkes for regulering av strøm-ningen gjennom rørledningen. Når spjeldet 44 er mest mulig åpent, utgjør også rommet mellom de to partiene 46A, 46B som fastholder spindlene en strømningskanal, for å oppnå en økning av den maksimale gjennomstrømning. Fluidet som søker å strømme ut gjennom foringene 25A, 25B under bruk hindres i dette av den doble tetningskonstruksjon, det vil si tetningene 37A, 37B og tetteplatene 40A, 40B. Tetningene 37A, 37B og tetteplatene 40A, 40B kan skiftes ut ved å løsne festé-eleméntene 43A, 43B og å fjerne holdeplatene 41A, 41B.

Fordi spindlene 43A, 43B holdes på plass av ringene 31A, 31B kan utskifting også ut føres under bruk. Når ventilen ikke er i bruk kan den repareres eller kontrolleres ved å fjerne holdeplatene 41Af 41B o.s.v. samt festeelementene 23, hvoretter halvsylindrene 21A, 21B kan fjernes fra spindlene 33A, 33B. Selv om spindlene 33A, 33B og ventilspjeldet 44 danner en enhet kan således ventilen enkelt kontrolleres og repareres.

Selv om ventilspjeldet 44 er montert i huset 20 ved hjelp av spindlene 33A, 33B, kan en ringformet monteringsdel for en spindel anordnes på en side av ventilspjeldet 44, nær midten av dette, for løs innføring av en enkelt spindel, slik at spindelen festes til monteringsdelen ved hjelp av trykkinn-sprøytet harpiks. Istedet for at ventilsetet A har avtrapningene 27A, 27B, kan et ringformet parti med en avrundet ribbe være'anordnet på innerflaten av huset, med en bestemt innerdiameter, for å utgjøre ventilsetet. I dette tilfelle kan den ringformede tetning langs det ytre kantparti av skiven justeres nøyaktig i radial retning ved trykkinnsprøyt-ning av harpiks i det ringformede spor som tetningen befinner seg i, for at tetningen skal trykke mot den avrundede ribbe med et bestemt tetningstrykk.

Spindlene 33A, 33B kan være fremstilt av forsterket harpiks i stedet for av metall. Videre kan halvsylindrene 21A, 21B og ventilspjeldet 44 være laget av forsterket harpiks i stedet for av metall. I dette tilfelle består den forsterkede harpiks for eksempel av de følgende bestanddeler.

Den kiselholdige sand består av:

Av disse bestanddeler bevirker den kiselholdige sand, kalsiumkarbonatet og polyesterharpiksen høy mekanisk styrke og høy motstand mot sammentrykning, mens glassfibrene gir strekkstyrke.

Claims (3)

1. Spjeldventil som omfatter et hovedsakelig sylindrisk hus (20) som har et ringformet ventilsete (A) langs en indre omkretsflate, en todelt ventilspindel (33A, 33B) som er dreibart lagret i boringer (25A, 25B) i to diametralt motsatte partier av huset, idet spindelen er lagret i lagerringer (31A, 31B) som er festet i boringene, et ventilspjeld (44) festet til spindelen ved hjelp av festeanordninger. (46A, 46B), idet ventilspjeldet befinner seg med sitt ytre kantparti nær inntil ventilsetet (A) når ventilspjeldet er i lukkestilling, samt en ringformet tetning (51) anbragt i et ringformet spor (52) i ventilspjeldet, hvilket spor står i forbindelse med en innsprøytningskanal (53) for harpiks, og tetningen (51) understøttes i sporet (52) av harpiks som er innsprøytet under et forutbestemt trykk, slik at tetningen trykker jevnt mot ventilsetet (A) når ventilspjeldet (44) er i lukkestilling, karakterisert ved at hver lagerring (3IA, 3IB) er innsatt i den tilhørende boring (25A, 25B) med en første klaring mot boringen, idet klaringen er utfylt av harpiks (32A, 32B) som er innsprøytet under trykk og har herdet med lagerringen i ønsket stilling, og at ventilspindelen (33A, 33B) er ført inn i festeanordningene (46A, 46B) med klaring, idet klaringen er utfylt av harpiks (48A, 48B) som er innsprøytet under trykk og har herdet med ventilspindelen i ønsket stilling.

2. Spjeldventil som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver del av ventilspindelen (33A, 33B) er festet til ventilspjeldet (44) i festeanordninger (46A, 46B) som befinner seg diametralt motsatt på ventilspjeldet, i innbyrdes avstand.

3. Spjeldventil som angitt i krav 2, karakterisert ved at hver festeanordning (46A, 46B) omfatter en sirkelsylindrisk utsparing (45A, 45B) med større diameter enn den tilhørende ventilspindeldel (33A, 33B) og at den indre ende av hver ventilspindeldel er festet i den tilhørende utsparing ved hjelp av harpiks (48A, 48B).