NO764261L - - Google Patents

Abstract

Ventil.

Description

Den-^lf oreliggende oppfinnelse vedrører en ventil for bruk i industri-, køntor- og husholdningsrørinsfeallasjoner. Oppfinn-

elsen vedrører således en ventil for bruk som vannkran, radiator-ventil, vannverksventil, ventil for kjemisk anvendelse, ventil

for næringsmiddelindustrien (hygienisk ventil), tappeventil, kik-kran o.l.

Et formål med oppfinnelsen er å frembringe en ventil med

et minimum av antall deler og hvor maskinell bearbeidelse av delene under fremstillingen av ventilen er redusert sammen-

lignet med maskinell bearbeidelse som er nødvendig ifølge kjent teknikk for fremstilling av ventiler.

Et annet formål er å frembringe en.ventil uten pakninger hvor séteorganet består av elastomermateriale og er fullstendig understøttet.

Ifølge oppfinnelsen er det således frembrakt en reguleringsanordning for en ventil, omfattende et første, relativt stivt organ, og et andre, relativt elastisk organ som står i stadig

og fleksibelt inngrep med en kontinuerlig flate på det første organ, idet det første organ er anordnet slik at ved innbyrdes bevegelse mellom organene blir det elastiske organs kontur for-, andret hvorved det oppnås en reguler ingsf uriks j orr.

Fortrinnsvis er det første organ en relativt elastisk kjerne og det andre organ et relativt elastisk organ som omgir kjeneh ogbefinner seg i intim berøring med kjernens overflate.

Det første og det andre organ er hensiktsmessig linseformet. Det andre organ består fortrinnsvis av elastomermateriale.. •

Oppfinnelsen vedrører også en ventil som omfatter innløps-

og utløpsporter, en strømningskanål mellom disse og et seteorgankammer i kanalen, hvor ventilen er kjennetegnet ved at kammeret rager, tvers over strømningskanalen og omfatter en reguleringsanordning som består av et første, relativt stivt

organ i form av en kjerne, og et andre, relativt elastisk organ som omgir kjernen og står i intimt elastisk inngrep med denne,

idet det andre organ er festet i kanalen og det første organ er dreibart i forhold til. det andre organ, hvorved det andre organs kontur blir forandret ved dreining av det første organ i forhold til det andre organ.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende

under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori:

Fig. 1, 2 og 3 viser en utførelsesform av ventilen ifølge oppfinnelsen i henholdsvis helt åpen, delvis stengt og helt stengt stilling. Fig. 4 viser et riss, hvor deler er tatt bort, i snitt gjennom ventilen ifølge fig. 1-3. Fig. 5 viser et tverrsnitt av en av komponentene i ventilen

ifølge fig. 1-4.

Fig. 6 viser en modifikasjon av ventilen ifølge fig. 1-4. Fig. 7-12 viser et skj.ematisk riss av andre modifikasjoner.. Fig. 13 viser et planriss, delvis i snitt, av eh ytterligere modifikasjon.

Fig. 14 viser et snitt langs linjen XIV-XIV i fig. 13.

Fig. 15 viser et riss i retning for pilen A i fig. 13.

Fig. 16 viser et utspilt riss, delvis i snitt, av ventilen

ifølge fig. 13-15. _

I figurene og i beskrivelsen er samme ventildeler betegnet

med samme henvisningstall.

Som vist i fig. 1-4 omfatter en ventil og en reguleringsanordning ifølge den foreliggende oppfinnelse et legeme eller

hus 10 hvor det er anordnet fluktende porter 11 (hvorav bare den.'■"-'!>•

ene er vist) . Huset 10 er utstyrt med endeflater 10a som gjør

det mulig å holde ventilen i stilling, f.eks. i en rørledning.

Portene 11 er anordnet i endene av en strømningskanal 13 og er

atskilt fra hverandre ved hjelp av et seteorgankammer 14. Kammerveggens 14b endepartiér 14a har sirkelformet tverrsnitt for lett-vintere å kunne feste på dem et ventilstengeorgan som vil bli

beskrevet nedenfor. Mellom endene har kammeret rektangulært tverrsnitt. Kammerets-lengdeakse danner fortrinnsvis en rett = vinkel-med husets 10 lengdeakse ...Som vist .-munner, kanalen -13 ut i kammeret 14. I kammerveggens 14b endepartiér 14a er det dannet omkretsspor 15 som er innrettet til å oppta endeflenser 16 på et fast anbrakt, hult organ 17 som danner et ventilstengeorgan. •' .•

Organet 17 inneholder og omslutter fullstendig en linseformet, dreibar kjerne 18 av stivt materiale. Kjernen 18 er utstyrt med tapplagre 19 i- hver ende, og disse er anbrakt i endelokk 20 i kammeret 14. Endelokkene. 20 holder også endene av ventil- " stengeorganet 17 på plass, og for dette formål er de utstyrt med en fals slik at det indre område av flensformete ender av stengeorganet 17 kan danne anlegg der.

Som et alternativ til å anordne flenser 16 på endene av organet 17 for at de skal kunne holdes på plass, kan endene være plane og organet således være festet i stilling ved å feste det til de plane flater i endene av kammerveggen 14b.

Det ene tapplager 19 er utstyrt med en forlengelse 21 i

ett stykke, som rager utad fra det ene endelokk 20 for opptak-

else av et ratt 22 eller liknende.

I bruk kan når ventilen er åpen slik som vist i fig. 1 og

4, medier i ledningen hvor ventilen er anbrakt passere utenom det linseformeté stengeorgan 17. For stenging av ventilen dreies

rattet 22, og når kjernen 18 dreier seg inne i stengeorganet

17, forandres dens konturer når hovedaksen for kjernen-18 for-

skyves under dreiningen og reduserer således strømhingsrommet om stengeorganet 17 kontinuerlig inntil ventilen ettér en kvart omdreining av rattet 22 er stengt slik som vist i fig. 3.

Oppfinnelsen er selvsagt ikke begrenset til de ovenfor angitte detaljer. F.eks. kan det elastiske stengeorgars ytter- .'*/■ flate ha langsgående rifler som vist i fig.5 eller ha en annen kontur til dannelse av en meget effektiv seteflate som kan tryk- <j';, kes an mot kammerets.14 innerflate. Dessuten kan kammerets 14 innerflate være utstyrt med langsgående ribber eller spor for understøttelse av det elastiske stengeorgars 17 setedannende del . -.-når ventilen er i den stengte stilling. :f' ;Det er klart at endestengeorganene for kammeret 14 kan ha annen form enn det som er beskrevet ovenfor. F.eks. kan som vist ;i fig. 6 endestengeorganene ha formav påskrubare skiver 23, ;hvorav den ene i midten ér utformet med et blindhull 24 for opptakelse av tapplageret 19. Den andre endéskive 23 vil være utstyrt med en gjennomgående boring 25 for at en forlengelse.av ;tapplageret 19 kan løpe gjennom den for anbringelse av rattet '-' i'-* 22. Som det fremgår er begge skiver 23 falset for å frembringe sete for de riflete ender av kammerveggen 14a og for at inner-

flaten av hver skive 23 kan danne fast anlegg mot den tilstøt- V

ende ende av stengeorganet 17. Det er klart at dersom det er ønskelig eller nødvendig kan rullelagre, nålelagre eller andre

lagre 30 være anordnet (som vist i fig. 11) for anbringelse av kjernen .18 i kammeret 14, og i store ventiler kan det være anordnet kraftdrevne ventildrivanordninger som omfatter en kraftkilde 31 og f.eks. et gear 32 (som vist skjematisk i fig. 12) for dreining av kjernen 18 for åpning og stenging av ventilen. Dersom det er ønskelig er det anordnet lagre 30 (som vist) foran endene av kjernen 18.

Ifølge en annen modifikasjon er det anordnet en innret-ning for sikring av at kjernen 18 kan dreies relativt lettvint i det ikke dreibare stengéorgan 17, hvilket som angitt'ovenfor omslutter kjernen fullstendig. Mange alternative modifikasjoner av kjernen er mulig for å oppnå lettvint dreining.F.eks. kan kjernen 18 som vist i fig. 7 i enden av dens hovedakse være ut-

styrt med ruller 26, eller som vist i fig. 8 med fjærbelastete blader 27. Ytterligere modifikasjoner kan f.eks. som vist i fig.

9 bestå i å anbringe hele kjernen 18 i en hylse 28 av materiale

med liten friksjon, såsom PTFE (polytetrafluoretylen), eller som

vist i fig. 10 kan kjernen 18 være utstyrt med smørespor for at smøremiddel under trykk kan føres mellom kjernen 18 og stengeorganet 17.

Ifølge enda en annen modifikasjon som-spesielt er vist i

fig. 13 er det anordnet en ventil som hovedsakelig består av et

—legeme 100 og et stengeorgankammer 101 som er utformet i ett stykke med legemet og som har en lengdeakse som danner en rett vinkel med legemets 100 lengdeakse. Stengeorgankammérét er an-

brakt sentralt i legemet 100. I legemet 100 er det utformet innvendig skruegjengete ender eller en annen type forbindelsesanord-ning som danner innløps- og utløpsporter 102. Til disse ender kan det være festet f.eks. to rør (ikke vist).

Det indre areal av stengeorgankammérét 101 kan være likt arealet av innløps- og utløpsportene 102, noe som særlig fremgårav"fig. 14, og i stillinger ved dets ender kan det være anordnet

spor 103 som er innrettet til å oppta ytre omkretsribber 104, som

er utformet i endene av et elastisk stengéorgan 105. Stenge-

organets ender er utstyrt med diametralt motstående utsparinger106 (se fig. 13 og 16) hvori det er anbrakt diametralt motstående,

kileformete fremspring 107 som er utformet på den ytre omkrets . av ringformete lagerbøssinger 108 (sersærlig fig. 16). Endene av ••'

I

fremspringene 107 på lagerbøssingene 108 er når de er anbrakt i sporene 106 innrettet til å hindre at bøssingene 108 dreies i forhold til stengeorgankammérét 101. Dessuten rager de kileformete fremspring 107 utad fra det som når bøssingene 108 er i.stilling danner en ytre flate 108a. Endene av fremspringene 107 hindrer sammen med blokker 109 på et betjeningselement 110 : bevegelse av elementet 110 til en bue på 90°. For dette formål er blokkene i betjeningselementet anbrakt slik at de når elementet 110 er i stilling ligger mellom sideflater 111 på de kileformete fremspring 107. Liknende blokker (ikke vist) som blokkene i betjeningsorganet 110 er dannet på en endekapsel 112 (se fig. 13 og 14) som i bruk er anbrakt på den motstående ende av -stengeorgankammérét 101. Endekapselen 112 og elementet 110

er begge utstyrt med en innadragende tapp 113 som er anbrakt i midten. Endekapselen 112 og elementet 110 samt deres tapper 113 er utboret i midten for opptakelse av festebolter 114.. Tappene 113 er innrettet til å anbringes i utsparinger 115 i

lagre 115a som vil bli beskrevet nedenfor. Inne i denne ventils elastiske stengéorgan 105 er det

anbrakt en kjerne 116 som i motsetning til den kjerne 18 isom er fremstilt i ett stykke, i den ovenfor beskrevne ventil, består av tre elementer 117, 117a og 118. Kjernen fremgår best av fig.

16. Som vist har elementene- 117, 117a samme form, og hvert består av lageret 115a og et par innbyrdes atskilte opptakelses-organer 119 som er utformet i ett stykke og som er innrettet til å oppta elementet 118. Opptakelsesorganet 119 har halvsirkel-formet ytre omriss i de ender som vender mot lagrene 115a, og dets tverrsnitt varierer i lengderetningen og ender i en rett-linjet kant. Atskilte, motsatt rettete flater 120 (se fig.; 14) på organene 119 i hvert par er flate selv om de i en utførelses-form ville kunne danne anlegg mot hverandre. Elementet 118 har slik lengde at det når det er anbrakt med sine endeområder mellom organene 119 er organenes 119 rettlinjete kanter atskilt, og lagrene 115a ér anbrakt i bøssingene 108 slik endeflater 121 på

organene 119 danner anlegg mot bøssingenes 108 endeflater. Bøs-singenes 108 endeflater ér avfaset i deres ytterkanter, for at en

O-ringtetning (se fig..13 og 14) skal kunne anbringes mellom organene 119, bøssingene 108 og lagrene 115a. Elementet 118 har form som en flat stang med avrundete kanter 123. Elementets 118 ender har en sentral utboring og innvendig gjenget for opptakelse av boltene 114.

I bruk kan.ventilstengeorganet beveges fra en stilling hvor ventilen er åpen, slik det best fremgår av fig. 14, til en stilling hvor den er helt stengt, ved dreining av rattet 90° på samme måte som beskrevet ovenfor.

Som følge av at størrelsen på tappene 113 er lik størrelsen på betjeningselementet 110 og endekapselen 112, kan disse anordninger anvendes på begge sider av stengeorgankammérét og betjen-ing av betjeningsorganet således foregå på den side av legemet 100 som er mest hensiktsmessig anbrakt for ventildrift.

Dersom det er ønskelig kan betjeningsorganet erstattes

av en gearanordning slik at ventilen kan betjenes med en drivmotor som drives på liknende måte som det som er beskrevet ovenfor .

Ventilen ifølge oppfinnelsen har mange fordeler. Ikke minst som følge av at det anvendes et sete av elastomermateriale, kan det oppnås tett stenging av ventilen idet stengeorganet kan trykkes litt sammen mot flaten det danner anlegg mot, og således

vil ikke små defekter i stengeorganet eller setet frembringe lekkasjebaner. Ved å bruke elastomermaterialer for stengeorganet

behøver ikke bearbeidelsen av setet å være så nøyaktig som det som-er nødvendig ved fremstilling av et sete for et stivt ventilstengeorgan. Dessuten kan ventilen anvendes i røranlegg eller -systemer hvor skitne væsker skal håndteres, og i røranlegg eller -systemer hvor pulver og oppslemminger håndteres, idet stengeorganet, som har en relativt høy grad av elastisitet sammenliknet med et metallisk stengéorgan ikke vil bli ripet eller på annen måte bli ugunstig påvirket når partikler, granu-later eller liknende treffer det.

En annen fordel med de ovenfor beskrevne ventiler uten tetningsanordning er at ventilstengekammeret er helt isolert fra atmosfæren, og risikoen for forurensning er således utelukket. I tillegg, som følge av at ventilstengeorganet er fullstendig understøttet mot trykk, er rekken av polymermaterialer som kan

anvendes for stengeorganet nesten ubegrenset, og gir således

konstruktøren mulighet til å velge det materiale som er mestforenelig med de driftsbetingelser ventilen skal anvendes under..

Det faktum at ventilstengeorganet kan beveges fra en helt åpen til en helt stengt stilling med en kvart omdreining betyr at ventilen kan betjenes hurtig. Dessuten kan ventilen mellom helt stengt og helt åpen stilling reguleres meget fint, slik at ... ^.

I,. • .

strømningsregulering av meget høy standard kan oppnås.

Ventiler av den beskrevne type kan anvendes med vilkårlig orientering og ved horisontal orientering av ventilstengekammeret er ventilen' fullstendig selvdrenerénde. Dersom det er ønskelig kan de indre flater i ventilen være foret for å frembringe en hygienisk ventil, og dersom det er ønskelig kan hele ventilen, for noen bruksområder være fremstilt av plastmateriale.

Det er også mulig, og i noen ventilutforminger foretrukket, å utelate endeflensen 16 i det elastiske, hule organ 17. I denne form av det hule organ er dettes ender festet til ventilhuset 10.

Claims (26)

1.R eguleringsanordning for en ventil, karakterisert ved et første, relativt stivt organ, og et andre, relativt elastisk organ som står i stadig, elastisk inngrep med en kontinuerlig flate på det første organ, idet det første organs kontur er innrettet til ved innbyrdes bevegelse mellom organene å bli forandret hvorved det oppnås en ventilreguleringsfunksjon.

2. Reguleringsanordning i samsvar méd krav 1, karakterisert ved at fortrinnsvis det første organ er en relativt stiv kjerne, og at det andre organ omslutter kjernen og står i tettsluttende, elastisk inngrep med kjernens overflate.

3. Reguleringsanordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det første og det andre organ er linseformet.

4..R eguleringsanordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at det første organ omfatter et par elementer som er innrettet til å oppta et flatt stengéorgan mellom seg.

5.R eguleringsanordning i samsvar med krav 4, karakterisert ved at hvert element består av et lager og et par atskilte elementer som er utformet i ett stykke for opptakelse av stangorganet.

6.R eguleringsanordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved åt det andre organ er fremstilt av elastomermateriale.

7.R eguleringsanordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at det andre organs ytre overflate i det minste delvis ér riflet.

8.R eguleringsanordning i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at det første organ er utstyrt med anordninger som medvirker til reduksjon av den kraft som er nødvendig for å frembringe innbyrdes bevegelse mellom det første og det andre organ.

9.R eguleringsanordning i samsvar med krav ^. karakterisert ved at det første organ er utstyrt med rulleanordninger som er innrettet til å danne anlegg mot det andre organs indre omkrets.

10.R eguleringsanordning i samsvar med krav 8, karakterisert ved at det første organ er utstyrt med fjærbelastete blader som er innrettet til å danne anlegg mot det andre organs indre omkrets.

11.R eguleringsanordning i samsvar med krav 8, k a r. >.a k - te.riser-1 ved at det første organ er utstyrt med en utvendig hylse eller et utvendig belégg av materiale med lav friksjon, såsom polytetrafluoretylen.

12.R eguleringsanordning i samsvar med krav 8, karakterisert ved at det første organ er utstyrt med smørekanaler, for å muliggjøre tilførsel av smøremiddel, fortrinnsvis under trykk, mellom det første og det andre organ.

13.R eguleringsanordning i samsvar med et av kravene 1-5 eller 8-12, ka rakte'r i sert ved at det første organ er utstyrt med tappanordninger som er innrettet til å opptas i boringer i støtteelementer, og at den av tappanord- ningene er utstyrt med anordninger for opptakelse av drivorganer.

14. Reguleringsanordning i samsvar med et av kravene 1, 2, 3 eller 6-10, karakterisert ved at det første organ er utstyrt med en.aksel slik at det kan anbringes i støtte-elementene, idet den ene aksel er innrettet til å oppta et driv-organ.

15.R eguleringsanordning i samsvar med krav 13 eller 14,^ . karakterisert ved at bet jeningsanordningen er et ratt.

16.R eguleringsanordning i samsvar med krav 13 eller 14, karakterisert ved at betjeningsanordningen omfatter en gearenhet som er forbundet med en drivmotor.

17. Ventil med innløp og utløp.; en strømningskanal og et seteorgan i strømningskanalen, karakterisert ved at kammeret strekker seg tvers over strømningskanalen og inneholder en reguleringsanordning som består av ét første, relativt stivt organ i form av en kjerne og et andre, relativt elastisk organ som omslutter kjernen og danner tettsluttende anlegg mot denne, idet det andre organ er festet i strømnings-kanalen og det første organ er dreibart i forhold til det andre organ slik at ved dreining av det første organ i forhold til ■ det andre organ blir det andre organs kontur forandret hvorved ventilen åpnes eller stengés.

18. Ventil i samsvar med krav 17, karakterisert ved at kammeret i hver ende ér utstyrt med et støtteelement hvori der er lagret støtteelementer dreibart, idet ett av mon-teringsanordningene er forlenget gjennom dets støttéelement og bærer drivanordninger.

19. Ventil i samsvar med krav 18, karakterisert ved at drivanordningen er motorisert.

20. Ventil i samsvar med krav 17 eller 18, karakterisert ved at den er fremstilt av plast ved støping.

21. Ventil i samsvar med et av kravene 17-20, karakterisert ved at det første organ omfatter et par elementer som er innrettet til å oppta et flatt stangorgan mellom seg.

22. Ventil i samsvar med krav 21, karakterisert ved at hvert element består av et lager og et par atskilte elementer som er utformet i ett stykke for opptakelse av stangorganet. y ■ f .. — ■

23. Ventil i samsvar med krav 17, karakterisert ved at det første og det andre organ er linseformet, og at det andre organ består av elastomermateriale.

24. Ventil i samsvar med krav 17 eller 23, karakterisert ved åt det andre organ er riflet i det minste over en del av dets ytterflate.

25. Ventil i samsvar med krav 17 eller 18, karakterisert ved at kammerets innerflate er utformet med spor eller rifler.

26. Ventil i samsvar med kråv 17 eller 23, karakterisert ved at det første organ er utstyrt med anordninger som medvirker til reduksjon av den kraft som er nø dven^ dig for å frembringe innbyrdes bevegelse mellom det første og det andre organ.