NO862571L

NO862571L - Kuleventil med adgang ovenfra.

Info

Publication number: NO862571L
Application number: NO862571A
Authority: NO
Inventors: Gerald A Stunkard
Original assignee: Yoneki Valves Inc
Priority date: 1985-06-27
Filing date: 1986-06-25
Publication date: 1986-12-29
Also published as: EP0207755A2; JPS6299591A; AU5830786A; NO862571D0; US4566482A; EP0207755A3

Abstract

En kuleventil (10) med adkomst ovenfra er anvist som har et ventilhus (12) som danner seteforsenkninger (76,78) med seteelementer (92,94) bevegbart anordnet i disse, og presses mot tettende samvirke med et sfæriske ventilelement (22) ved fjærelement (126,128) og ved en trykkfremkalt differensialkraft. En setetilbaketrekningsmekanisme (168) er bevegbart anordnet i ventilhuset (12) og er bevegbar ved hjelp av et utvendig styrt verktøy til tilbaketrekkende samvirke med seteelementene. Seteelementene og setetilbaketrekningselementet har samvirkende kamflater (162,164,166) som bevirker kamfrende bevegelse av seteelementene bort fra ventilelementet (22) under lineær bevegelse av setetilbaketrekningsmekanismen (168). Ovre og nedre partier av setene kan utsettes for samtidig kamførende akivitet. Ventilelementet definerer en flate-til-flate dimensjon mindre enn diameter av den sfæriske overflate til dette og setetilbaketrekningsmekanismen er istand til å bevege seteelementene (92,94) til et avstandsforhold noe større enn flate-til-flate dimensjonen av ventilelementet (22). Dette tillater at ventilelementet kan tas ut når seteelementene er trukket tilbake. Et dreibart aktuatorspindel-element (50) støttet av et ventillokk (26) har samvirkende driftsoverførende forhold med et tappelement (46) av ventilelementet og er orientert slik at spindelelementet (50) ikke utsettes for sideskyvkrefter under dreining av ventilelementet eller i sin lukkede stilling.En brannsikker tetning (134,136) og fjærkamre (124,125) er i kommunikasjon med en avlastnings-passasje(142,144) som har volumetriske lukkeplugger (150,152) som tillater innføring av lse-middel eller annet mykgjørende middel inn i f jærkamrene for fjerning av mulig akkumulering av fremmed materiale.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt dreibare, sfæriske pluggventiler med adkomst ovenfra, særlig kjent som kuleventiler og nærmere bestemt rettet mot kuleventiler med tapp og med adkomst ovenfra som har fjær- og trykkpåvirkede bevegbare seteenheter, og innretninger for enkelt å effektivt trekke tilbake slike seteenheter for å tillate uttak og innsettelse av det sfæriske ventilelement fra ventilens ventilkammer.

En sfærisk pluggventil, altså kjent som en kuleventil, innbefatter en husstruktur i hvilke er bevegbart plassert et pluggelement, eller kule med en gjennompassasje og som definerer en sfærisk tetningsflate. Kulen kan ha integrerte lagertapper eller kan ha tapper og aktuatorspindler operativt forbundet til disse på enhver egnet måte. Kuleventiler er anordnet med seteenheter som vanligvis er bevegbare i ventilhuset og som etablerer tettende inngrep med den sfæriske tetningsflate til kulen. Tet-ningsflatene for seteelementene er av sirkulær form og er vanligvis av skrånende eller buet tverrsnittsutforming som nært eller presist samsvarer med krumningen til den sfæriske tetningsflate av kulen. Som det vesentlige holder tetningsflåtene til seteelementene fangen den sfæriske tetningsflate av kulen, og følgelig kan kulen være vanskelig å fjerne fra ventilhuset i tilfelle at service blir nødvendig.

I de fleste tilfeller er kuleventilene konstruert med husstrukturer i to eller tre stykker, som gjør det lettere for hussek-sjonen å bli separert for forenkling av uttak av ventilelementet. Imidlertid er husstrukturer i to eller tre deler ikke fullstendig tilfredsstillende fordi huslekkasjer kan oppstå ved hustetning-ene og ventilhusstrukturen er ikke istand til å motstå signi-fikante ledningspåkjenninger som hersker i rørledningssytemene som reguleres med slike ventiler.Ventilhus i to eller tre deler krever også uttak fra rørledningssystemet for vedlikehold, og øker således tidskostnaden for vedlikehold og lengre avstengnings-'tid for systemet.

Kuleventiler av tapptypen med adkomst ovenfra har blitt brukt

i en betraktelig tidsperiode, og er betraktet å minske mange av de uønskede trekk ved kuleventiler med seksjonerte husstrukturer. Fordelen av kuleventiler med adkomst ovenfra innbefatter en husstruktur i ett stykke som motstår ledningspå-kjenningene uten husskjøter med mulighet for lekkasje. Kule-ventilenes seteringer etablerer tettende kontakt med den sfæriske overflaten av kulen. Dette krever at endeflatene av seteringene forløper over den sfæriske overflate til kulen i både lukket og åpen stilling av kulen. Kulen er derfor innlemmet inne i det indre omkretsmessige tetningspunkt av tetningsringene. Det er derfor vanskelig å oppnå tilbaketrekning av seteenhetene tilstrekkelig til å tillate installering eller uttrekking av kulen. Denne ulempe har signifikant forsinket den vide an-vendelse av kuleventiler med tapp og adkomst ovenfra i fortiden. Kuleventiler med tapp og adkomst ovenfra, i det etterfølgende kalt kuleventiler, krever ikke uttak fra rørledningssystemet for vedlikehold og minsker således tidskonstnaden for vedlikehold og systemets-avbruddstid.

Disse kuleventiler blir vanligvis, konstruert med tapper eller lagertapper integrert med en sfæriske formet kule med øvre og nedre parti av kulen. Kulen innbefatter en gjennomgangsport som kan stille seg aksielt på linje med strømningspassasjen gjennom ventilhuset. Begge tapper eller lagertapper er dreibare i lagertapper sentralt plassert i det nedre område av husstrukturen og i lokket eller dekselet som danner et lukke for adkomståpningen til huset. To seteringer er plassert motstående hver-andre i seteforsenkninger i huset ved hver side av kulen, og er aksielt innrettet med kulen og strømningspassasjene i huset. Tetningsringene er konstruert for tettende kontakt med den sfæriske tetningsflate til kulen. Dette krever at endeflatene av seteringene forløper over den sfæriske overflate til kulen i både åpen og lukket stilling av kulen, og kulen er derfor innlemmet i det indre, omkretsmessige tetningspunkt av seteringene og holdes således fangen ved seteringene. Seteringene er forspent mot tetningsflaten til ventilkulen ved kraften av ulike former for fjærer plassert bak seteringene. Denne fjærforspenning er nødvendig for å skape en første tettende kontakt mellom seteringene og kulen før ytterligere linjetrykk gir setetetning.

På grunn av behovet for fjærforspenning, må innretninger an-ordnes for tilbaketrekning av seteringene mot fjærkreftene for å tilveiebringe tilstrekkelig klaring for montering og demontering av kulen uten å skade den sfæriske tetningsflaten til kulen med mulige hindringer.

De kuleventiler som for tiden produseres og markedsføres krever kostbare spesialkonstruerte verktøy for å trekke tilbake setene for montering eller demontering av kulen, eller krever et mini-mum av fire hull gjennom ventilhusveggen for innsettelse av

vertkøy for å oppnå tilbaketrekking av setene. Disse spesial-verktøy er vanligvis av den type som vedlikeholdspersonell vanligvis ikke vil eie. Ytterligere hull gjennom ventilhusveggen krever plugging og representerer potensielle farlige lek-kasjepunkter til omgivelsene og som kan utvikle seg på grunn av ukorrekt plugging eller på grunn av korrosjon av pluggene eller veggstrukturen inntil pluggene. Produksjonskostnadene økes også signifikant når slike ventilhusplugger anvendes.

Kuleventiler med adkomst ovenfra som muliggjør setetilbaketrek-king vises i US-patent 4388945 og 4390039 som anvender stifter ført inn i hull i huset og som krysser de skrånende flater av seteringene. Det er derfor et hovedformål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en ny kuleventil med tapper og adkomst ovenfra for rørledningsinstallasjoner som krever innretninger for å regulere strømningen av væsker eller gasser.

Det er også et trekk ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en ny kuleventil av den nevnte art som innehar aktivi-serte seteenheter og videre innbefatter effektivt å trekke tilbake seteenhetene til posisjoner som danner klaring for ventil-

elementet for effektiv innsettelse og uttak.

Det er også et trekk ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en ny kuleventil som innehar en indre setetilbaketrekningsmekanisme som også fungerer til å skape lagerstøtte for en av tappene til ventilelementet.

Blant de mange trekk ved denne oppfinnelse er tilveiebringelsen av en ny kuleventilmekanisme med seteenheter som tvinges til tettende samvirke med det sfæriske ventilelement ved fjærelementer anordnet i. fjærkammerne og med trykkavlastningspassasjer som krysser fjærkammerne for å avlaste mulig trykk som kan forsinke tilbaketrekning av seteringen.

Det er et ytterligere trekk ved denne oppfinnelse å tilveiebringe en ny kuleventilmekanisme hvor trykkavlastningspassasjen innehar pluggelement av vesentlig volum som, når fjernet, etterlater rikelig volum i passasjen til å motta en mengde løsemiddel eller mykgjøringsmiddel for å oppløse eller mykne mulig akkumulering av fremmed materiale i fjærkammerne, hvilke kan forsinke fjærens tilbaketrekningsbevegelse.

Ganske kort er den foreliggende oppfinnelse rettet mot en ny kuleventilmekanisme som kan effektiv monteres og demonteres gjennom bruk av enkle og konvensjonelle nøkler og verktøy,

slik som skiftenøkler, pipenøkler, skrutrekkere eller ethvert annet lignende verktøy egnet for lett brekking eller lirking. Denne kuleventil er konstruert for å eliminere behovet for ethver spesialverktøy eller nøkler og for å eliminere alle ekstra hull eller andre passasjer gjennom ventilhusveggen som må plugges igjen.

Ventilhuset er av en konstruksjon i ett stykke og gir maksimal motstand mot påkjenninger skapt av rørledningstilstandene slik som bøying, ekspansjon og kontraksjon. Den enkle utforming av ventilhusstrukturen forfremmer enkel og økonomisk tilvirkning og montering. Rørendeforbindelser på ventilhuset kan være av ulike utforminger, slik som flensede, gjengede, sveisede osv. Ventilhuset danner en adkomståpning fra toppen ved sin øvre ende av tilstrekkelig dimensjon til å tillate passering av seteringer og kuler med tapper under monterings- eller demonterings-operasjoner. Åpninger med adkomst ovenfra innbefatter foranstaltninger for avtetning av indre trykk i huset med hensyn til lokket eller dekselet ved et antall.tetningselementer dannet ved sammentrykning under tilbaketrekking av seteringene. Trykkav-lastningspassas jer tilveiebringer også adkomst til de ringformede fjærkammere for innføring av ethvert egnet mykgjørings-eller oppløsningsmiddel deri i tilfelle av mulig media skulle lekke inn i seteforsenkningen og størkne tilstrekkelig til å skape en hindring som forhindrer seteringene fra å trekke seg tilbake. Alternativt kan disse hull eller passasjer plasseres i tetningsområdet for lokket eller dekselet og kan vinkelorien-teres i ventilhuset slik at de krysser seteringforseningene og fjærkammerne ved en vinkel, for således å holde i ventilkammeret mulig lekkasje som kan oppstå gjennom pluggene. Pluggene for disse hull eller passasjer kan ha integrerte sylindrisk formede forlengelser for å fortrenge en hovedandel av volumet i passasjene. I det tilfelle at medium lekker inn i seteforsenkningene og størkner, etter at pluggene er fjernet, vil en lomme eller hulrom forbli i passasjene for å motta en signifikant mengde av oppløsnings- eller mykgjøringsmiddel.

Et pluggelement opptatt i det nedre parti av husstrukturen tilveiebringer adkomst til et gjennomgjenget hull av samme størrelse som det gjengede hull i toppen av huset. Denne plugg kan fjernes fra huset når ønsket, for å teste integriteten av setetetningen av den "dobbel blokkering og tapping"-type.

I tilfelle at en setetetning er skadet vil lekkasje gjennom hullet som fremkommet ved uttak av blokkerings- og tappepluggen oppstå og påviser nødvendig reparasjon. Lokket eller dekselet er montert på toppen av huset med fire eller flere standardbolter (settskruer) med heksagonalt hode (eller annen utforming) ved å gå gjennom klaringshull i lokk- eller deksel-flensen og gjenget inn i korresponderende hull i huset. En gjennomgående boring for å oppta spindelen og den øvre kuletapp er sentralt plassert i lokket. Denne boring har en større diameter ved det nedre område for presspasning av et hylseform-et lager. En indre skulder er dannet ved reduksjon av bore-dimensjonen i det øvre området som støtter spindelens aksiallager og tilveiebringer videre metall-mot-metall-tetning for brannsikre forhold eller forhindrer spindelutblåsning. Et gjennomgående hull er anordnet i den sylindriske vegg som holder hylselageret for å kunne fjerne hylselageret ved et stempellignende verktøy når utskifting er nødvendig.

Seteringens underenhet ifølge denne oppfinnelse består av en rørformet ring som har én eller flere stykker med en sirkulær tetningsflate som vender mot kulen. Tetningsforsenkningen mottar et tetningselement av kort lengde og rørformet av elastisk materiale slik som nylon, delrin, teflon eller annet ønskelig materiale, for positiv bobletett tetning mot kulen. Som en annen mulighet, kan tetningsforsenkningen elimineres og enten en enkel vinkelmessig flate eller en sfærisk konkav flate som korresponderer med den sfæriske form av kulen kan brukes for metall-mot-metall-tetning ved høye temperaturer, slik som be-tjening av damp. En skrånende skulder av den ytre periferi av seteringen støtter i tverrsnitt en kileformet, sirkulær høy-temperaturig tetningsring tilvirket av grafittimpregnert materiale. En type av dette høytemperaturige tetningsmateriale er solgt under det registrerte varemerket GRAFOIL og motstår temperaturer over 2200°C. Denne høytemperaturige tetningsring anvendes for brannsikker tetning, hvilke er forklart nedenfor. Bak den høytemperaturige tetningsring er et metallavstands-stykke eller mellomleggsskive av en type med splitt, etterfulgt av et fjærsett som består av et antall nødvendige fjærsegmenter for å oppnå denønskede fjærforspenning til å presse seteringen mot kulen for en første tetning. Fjærsegmentene er også av den splittede eller spiralformede type. Avstandsstykker eller mellomleggsskiver og fjærsegmentene rommes i et bredt sirkulært spor på den ytre periferi av seteringen. Avstandsstykket eller mellomleggsskiven og fjærsegmentenes indre diameter er omkring 0,025 mm større enn spordiameteren for fri bevegelse. Den bakre del av seteringen har en ytre diameter noe større

enn den indre diameter av avstandsstykke eller mellomlegget og fjærsegmentene for å skape en skulder for å hindre fjærsegmentene , avstandsstykke eller mellomskivene og den høytemperaturige tetningsring fra å gli av fra seteringen under installering av seteringens underenhet inn i dens seteforsenkning. Formålet med avstandsstykket eller mellomleggsskiven av splitttypen og fjærsegmenter av splitt- eller spiraltypen er å hjelpe montering ved spiralinstallering av den samme på seteringene. Den bakre del. av seteringen inneholder - også et sirkulært spor for en elastomer tetning, slik som en O-ring eller andre typer tetninger. Denne tetning er ansvarlig for den linjetrykkresponderende setetetning. Den linjetrykkresponderende setetetningskon-struksjon skaper positiv setetetning i begge retninger simultant, og mer vanlig referert til som "dobbelt blokkering og tapping", som er nødvendig for å forhindre produktforurensning i rørmanifoldapplikasjoner. Den bakre ende av seteringen har en indre, omvendt omkretsmessig avskråning med en relativ skarp kant på den ytre diameter. Den skarpe kant vil skrape eller skjære bort mulige avsetninger som har satt seg i tom-rommet i husboringen når seteringene trekkes tilbake i boringen. Den indre omvendte skråning reduserer også strømningsturbulens som utvikler seg når produktet strømmer over hulrom ved høy hastighet. Den fremre ende av seteringen har en stor vinkelmessig eller skråskåret omkretsmessig flate på den ytre diameter av endeflaten. Denne skråskårne flate er nødvendig for kamvirkning for å trekke seteringen tilbake og bort fra kulen som omtalt nedenfor. Et smalt omkretsmessig spor er anordnet på den store ytre diameter av seteringen som tillater samvirke med en skrutrekker eller ethvert annet verktøy, for å lirke eller brekke seteringen utad fra seteforsenkningen om nødvendig.

Kulen med tapper har en sfærisk form.sann kuleform innenfor 0,00025 - 0,00050 mm for å sikre en nøyaktig posisjonering og positiv tetning med setene. En gjennomgående sylindrisk port er sentralt plassert til den sfæriske form av kulen. Integrert med den sfæriske form er to motstående,, korte, tapper eller lagertapper av stor diameter plassert ved 90° til aksen av den gjennomgående port. Den nedre tapp har et blindhull langs tappaksen for å motta en jordingsfjær for statisk elektrisitet. Endeflaten av den øvre tapp har en rektangulær formet forsenkning eller utsparing med en dybde tilstrekkelig for inngrep av en tange eller splint ved den nedre ende av spindelen. Forsenkningsaksen er plassert 90° £il aksen av den gjennomgående port i kulen. Under dreining av spindelen og kulen tillater denne hvis uoppretthet mellom lagertappaksene i forhold til spindelaksen som kan fremkomme av tilvirkningstoleranser, lagerhylseslitasje og montering av lokket til huset. Mulig trykkindusert nedstrøms bevegelse av kulen når i lukket stilling vil heller ikke utvikle noen sideskyvkraft på spindelen. I bunnen av forsenkningen er et blindgjenget hull av samme størrelse som de gjengede hull i toppen av huset, hvilke formål vil forklares senere. Spindelen er av. sylindrisk form med en stor diameter ved den nedre ende som danner en skulder for å tilveiebringe et utsprengningssikkert sikkerhetstrekk. Den nedre ende har også en tange eller kileutforming for inngrep med forsenkningen i den øvre lagertapp av kulen med en fortrinns-vis klaring for fri bevegelse mellom 0,00025 mm og 0,00075 mm. Spindelskulderen mottar et flatt aksiallager tilvirket av et lavfriksjonsmateriale, slik som nylon, delrin, teflon osv.

Et metallisk materiale eller grafittmateriale kan anvendes

for bruk ved høye temperaturer. Den øvre spindelseksjon har omkretsmessige spor for å oppta elastomere tetninger slik som 0-ringer eller andre typer tetninger. Anordninger for høy-temperaturige spindelpakninger kan også innarbeides for høy-temperaturige forhold. Den øvre ende av spindelen fremspringer over lokket eller dekselet og har foranstaltninger for til-passing av en hevarm eller girhendel for manuell operering,

eller en aktuator for motordrift, som nødvendig for å dreie kulen til sin åpne eller lukkede stilling. Overgangen kan være av et utall varianter, slik som med splint, med tapp, kvadratisk eller heksagonal drift, etc. Siden spindelen er adskilt fra kulelagertappen, blir den radielt trykkbalansert og således elimineres sidebelastning mot spindelen i lokket.

Sentralt plassert i bunnen av huset er en uttakbar lagertapp-holder som har en hylsetype lager presset inn i denne. En rund tapp er presset inn i et hull i senteret av bunnseksjonen. Tappen er nødvendig for sentralt å holde en spiraltype jord-dingsfjær for statisk elektrisitet. Et gjennomgående hull er anordnet i den sylindriske vegg av holderen for å fjerne hylselageret ved hjelp av et stempellignende verktøy når uttak av -lagerhylsen er nødvendig. Ett eller flere sirkulære spor er plassert på toppflaten av lagerholderen for å hjelpe i posisjonering av seteringene i forberedelsen for montering av kulen (forklart senere). Toppflaten av lagerholderen har en vinkelmessig eller skråskåret omkretsmessig overflate på den ytre diameter. Denne flate er nødvendig for kamvirkning under tilbaketrekning av seteringene bort fra kulen som forklart senere. Lagerholderens ytre diameter må være større enn flate-mot-flate-dimensjonen av kulen for å tillate installering og uttak av kulen.

I tilfelle av høy varme eller brann som ødelegger seteringinnsatsene, spindeltrykklageret og alle elastomere tetninger mens rørsystemet er trykksatt og kulen er i enten åpen eller lukket stilling, aktiviseres seteringene mot kulen ved fjærkreftene bak de høytemperaturige tetningsringer som utvikler omkretsmessig metalltetningskontakt med kulen ved en presisjonsmaskinert overflate på innsiden av seteringflaten. Materialet av den høytemperaturige tetning er tilstrekkelig føyelig til å ekspandere diametralt fra fjernkreftene som virker i takt med den skrå overflate på den ytre diameter av seteringen og også fra termiske utvidelseskarakteristikker av det høytemperaturige tetningsmateriale. Denne diametrale utvidelse utvikler interferenskontakt mellom den ytre diameter og den indre skrå diameter av den høytemperaturige tetningsring med den indre diameter av seteringforsenkningen og den ytre skrå diameter av seteringen henholdsvis og skaper således en tettende effekt som forhindrer lekkasje rundt den indre diameter av tetningsringene. Responderende linjetrykkøker tetningsevnen. Lokket eller dekselet er i presisjonsmaskinert metallkontakt med huset. Trykk i husets hulrom vil presse spindelen oppad og skaper tilstrekkelig metall mot metalltetning når den presisjonsmaskinerte spindelskulder kontakter den forsenkede flate i lokket eller dekselet.

Andre og ytterligere trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremkomme for fagmannen under betrakning av denne beskrivelse. Oppfinnelsens form, som nå vil bli beskrevet i detalj, beskriver de generelle prinsipper av oppfinnelsen, men det skal ikke forstås at denne detaljerte oppfinnelse er en begrensning av den foreliggende oppfinnelses ramme. Slik at måten i hvilket de ovenfor angitte trekk, fordeler og hensikt-er med den foreliggende oppfinnelse oppnås og kan forstås i detalj, kan en mer spesifisert beskrivelse av oppfinnelsen, kort summert ovenfor fås med referanse til utførelsene av denne som er vist i de vedlagte tegninger, hvilke tegninger danner en del av beskrivelsen.

Det skal imidlertid bemerkes at de vedlagte tegninger illustrerer kun typiske utførelser av oppfinnelsen og er derfor ikke å betrakte som en begrensning av dens ramme, for oppfinnelsen kan tillate andre like effektive utførelser.

Fig.1 er en snittskisse av en kuleventil med lagertapper og adkomst ovenfra oppbygd i samsvar med den foreliggende oppfinnelse med det sfæriske ventilelement eller kule vist i lukket stilling og med seteanordningene til denne i normalt tettende inngrep med

den sfæriske overflate til kulen,

fig.2 er en snittskisse av ventilen i fig.1 med lokkstrukturen og trykkavlasthingspluggene for fjær-kammeret fjernet og som viser samtidig kamføring av øvre og nedre partier av seteenhetene for å minske skråstilling av seteanordningene under tilbaketrekning ,

fig.3 er en snittskisse av ventilmekanismen i fig.1 med lokkstrukturen og fjærkammerets trykkavlastnings-plugg fjernet og med seteanordningene tilbaketrukket til maksimal utstrekning ved oppad bevegelse av

et setetilbaketrekningselement,

fig.4 er en delvis snittskisse av ventilmekanismen i fig.

1 som illustrerer bruken av en skrutrekker eller

annet"brekkverktøy for å tvinge seteanordningene tilstrekkelig dypt inn i deres respektive seteforsenkninger slik at setetilbaketrekkeren vil etablere tilbaketrekningsinngrep med seteanordningene for

forberedelse av kuleinstallering,

fig.5 er en bruddstykkevis snittskisse av kuleventil-mekanismen ifølge, fig.1 som viser tilstanden til ventilmekanismen etter at den er utsatt for høy

varme eller brann,

fig.6 er en delvis snittskisse av en kuleventilmekanisme med tapper og adkomst ovenfra som representerer en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

Det vises nå til tegningene og først til fig.1 hvor en sfærisk pluggventil, også referert til som en kuleventil er generelt illustrert ved 10 og innbefatter en husstruktur i ett stykke som har forbindelsesflenser 14 og 16 for boltet forbindelse av husstrukturen i en strømningsledning som skal reguleres av ventilen. Selv om forbindelsesflenser er vist er det ikke ment å begrense denne oppfinnelsen til bruk av forbindelsesflenser, da det er innenfor oppfinnelsens ramme å tilveiebringe andre innretninger, slik som gjenget forbindelse, sveiset forbindelse osv. for å sikre ventilen til en strømningsledning. Husstrukturen definerer videre en strømningspassasje 18 som krysser et ventilkammer 20 i hvilke er anordnet en dreibar sfærisk plugg eller kuleelement 22. For innsettelse og uttak av kuleelementet 22, slik som under montering eller reparasjon definerer husstrukturen også en adkomståpning 24 av tilstrekkelig størrelse at de ulike indre deler av ventilmekanismen vil hurtig passere gjennom adkomståpningen gjennom monterings-og demonteringsprosedyrene. Adkomståpningen 24 blir lukket ved hjelp av et lokk eller lukkeelement 26 som sikres til huset ved hjelp av et antall bolter eller tapper 28. Lokket 26 er avtettet med hensyn til ventilhuset 12 ved hjelp av en elastomer 0-ring eller annen type tetningselement 30 som holdes i en sirkulær tetningslomme som på samvirkende måte defineres av ventilhuset og lokket. I tilfelle av at det elastomere tetningselement 30 kan bli ødelagt ved for høy varme, slik som når ventilen utsettes for en brann, etablerer lokket også metall-mot-metall-tetning med huset i kraft av presisjonsmaskinerte flater 32 og 34 av huset og lokket henholdsvis. Lokket definerer videre et nedad fremspring 36 som forløper inn i adkomståpningen 24 av huset. Et sylindrisk overflateparti 40 av det nedad forløpende lokk 36 etablerer en temmelig nær pasning med husets adkomståpningsflate 24. Uansett trykkforholdet i ventilhuset, holdes den elastomere tetningsring 30 effektivt mot forskyv-ning fra sitt tetningsspor ved den metall-mot-metall-tetningsflate 32 og 34 og den nære pasning mellom de sylindriske flater 24 og 40.

Det er hensiktsmessig å støtte kuleelementet 22 slik at side-forskyvning av kulen minimaliseres. Følgelig er lokket 26 formet til å definere en lagermottager 42 av sylindrisk form som mottar et sylindrisk lager 44 i presspasning til dette, som mottar det øvre tappelement 46 av kulen 22 i lagersamvirket.

En gjennomgående passasje er formet i lokkfremspringet 36 i tverrgående kryssende forhold med lagermottageren 42. For å fjerne lagerelementet fra sin presspasning i mottageren eller holderen 42, kan et egnet verktøy innsettes gjennom passasjen 48 og det tynne lager kan krympes innad som bevirker påfølg-ende reduksjon av den ytre dimensjon. Ved å løsne lageret på denne måte kan det enkelt trekkes ut fra lagerholderen.

For å oppnå dreining av kuleelementet 22 til sin åpne eller lukkede stilling i ventilhuset, forløper et dreibart ventil-spindelelement 50 gjennom en ventilspindelboring i lokket og er avtettet i forhold til lokket ved hjelp av 0-ringer eller andre egnede tetningselement 54. Ventilspindelboringen eller passasjen 52 er sentralt plassert i forhold til lagerholderen og er av mindre dimensjon enn den til lagermottageren og definerer således en sirkulær anleggs- eller trykkskulder 56. Ventilspindelen definerer et forstørret drivhode 58 som danner en skulder 60 hvilke holder et spindellagerelement 6 2 i trykk-overførende forhold til skulderen 56. Spindellageret kan være i form av lavfriksjons polymert materiale. I tilfelle av at en brannsikker ventil er ønsket kan spindellageret settes sam-men av et metallmateriale eller grafittmateriale. Drivhode-partiet 58 av ventilspindelen forhindrer effektivt ventilspindelen fra å bli vrengt ut av ventilspindelpassasjen, slik som ved for høyt trykk i huset. Det øvre tappelement 4 6 av ventilkulen 22 definerer en drivslisse 64 som er vist i fig.1 som er av bueformet utseende og har parallelle drivflater 66 og 67

som er synlig i fig.3. Den nedre vegg av drivslissen kan også være av annen egnet utforming, slik som kvadratisk, rektangulær osv. uten å avvike fra oppfinnelsens ramme. Drivhodet til ventilspindelen danner et drivblad 68 som danner parallelle driv-plater 70 som etablerer en nær glidepasning og drivende forhold med de parallelle flater 66 og 67 av drivslissen. Den bueform-ede -utforming av den nedre vegg av drivslissen, som vist ved 64, er slik orientert at det øvre endeparti av tappelementet 64 er av fullstendig sirkulær utforming, og forøker derved den strukturelle integritet av den drivende forbindelse mellom

drivbladet 68 og drivslissen. Ventilspindelen er også formet med et kilespor 72 som mottar en kvadratisk eller rektangulær nøkkel 74 for å etablere en drivforbindelse mellom ventilspindelen og enhver egnet manuell eller motordrevet ventiloperer-ingsmekanisme.

Den integrerte husstruktur 12 danner motstående seteforsenkninger 76 og 78 som hver defineres ved sylindriske flater av ulike dimensjoner. Som vist er seteforsenkningen 76 dannet ved en sylindrisk flate 80 med liten diameter og en sylindrisk flate 82 med stor diameter som danner en radiell anleggsflate 84 ved overgangen mellom disse. Likeledes er seteforsenkningen 78 dannet ved en sylindrisk overflate 86 med liten diameter og en sylindrisk overflate 88 med en større diameter og med radiell anleggsflate 90 ved overgangen ved overgangen mellom disse. I seteforsenkningen er anordnet bevegbare seteelementer 9 2 og 94 som hver har gjennomgående passasjer 96 og 98 på linje med strømningspassasjen 18. De gjennomgående passasjer 96 og 98

er plassert for innretting med en gjennomgående passasje 100 formet i ventilkulen 22. Skrå endeflater 102 og 104 av de respektive seteelement definerer skrapekanter 106 og 108 som er forholdsvis skarpe og er istand til å skrape bort mulig av-setningsakkumulering slik som sedimenter, ledningsavleiringer fra de sylindriske overflater 80 og 86 under tilbaketrekkende setebevegelse. Disse skrå endeflater minsker også turbulensen i strømningen av væske eller gass. Seteelementene er avtettet i forhold til de sylindriske flater 80 og 86 ved hjelp av O-ringer eller andre typer elastomere tetningselement 110 og 112. Skrapekantene skjærer bort mulige sedimenter eller annet fremmet materiale som ellers kunne forhindre tilbaketrekking av seteringene. Under omstendigheter hvor for høyt trykk i huset skulle utvikle seg, slik som ut fra termiske forhold, vil en trykkdifferanse dannes som induserer en resulterende kraft på seteringene motsatt til de fjærinduserte krefter. Denne resulterende kraft vil bevirke at seteringen med minst

differensialtrykk vil bevege seg noe mot sin fjærkraft, og således avlaste det for høye trykk i huset inn i ledningen. Trykket i husets hulrom vil derfor utlignes til en trykkdifferanse noe over det tilsvarende linjetrykk, hvor denne trykkdifferanse reguleres ved fjærkraften.

Det er ønskelig at seteelementene tvinges til tettende samvirke med den sfæriske tetningsflate 114 til kuleelementet 22 for å opprettholde tettende interferens mellom de sirkulære tetningselement 116 og 118 og den sfæriske tetningsflate 114 av kuleelementet. Også i tilfelle av for høy varme, hvilke kan øde-legge tetningselementene 116 og 118, hvilke f.eks. kan sammensettes av et egnet tetningsmateriale slik som polytetrafluor-etylen, er det ønskelig at seteelementene har evnen til å bli beveget til metall-mot-metall tetningskontakt med den sfæriske - overflate av kulen for således å tilveiebringe brannsikker tetningsevne til ventilmekanismen. Dette trekk fremgår fra fig. 5, hvilke illustrerer forholdet i ventilen i tilfelle av ut-strakt for høy varme. Seteelementene definerer skrå endeflater 120 og 122 som vist, hvilke også kan være av sfærisk konkav flateutforming om ønskes, for å etablere en metall-mot-metall tetning med kuleelementet på den måte vist i fig.5.

Seteelementene 92 og 94 samvirker med de sylindriske flater

82 og 88 med stor diameter av de respektive seteforsenkninger for å definere ringformede fjærkammere og høytemperaturige tetningskammere 124 og 125. I disse ringformede kammere er plassert et antall fjærelementer 126 og 128, hvilke kan være i form av splittede tallerkenfjærer som vist eller som alternativ kan ta enhver hvilken egnet form. Fjæranordningene ligger an mot respektive radielle anleggsskuldre 84 og 90 og samvirker også med avstandsstykker eller •mellomleggsskiver 130 og 132. Fjærene holdes mot de sylindriske partier 135 og 137 med redu-sert diameter med den ytterste ring i kontakt med ringformede skuldre 131 og 133 henholdsvis på den måte som er vist i fig.4, hvilket bevirker fjærtette,mellomleggsskiven og den høytempera- turige tetning å bli sammenholdt i seteringen. Når setet, fjæren, mellomleggsskiven og tetningsenheten håndteres under seteinstal-lasjon, vil fjærene som engasjerer de respektive skuldre 131

og 133 holde alle delene sammenstilt. Således installeres hver seteenhet inn i sine seteforsenkninger som en enhetlig sammen-stilling. Ved de innerste partier av de ringformede kammere nærmest kuleelementet 22, tvinges høytemperaturige tetningsringelementer 134 og 136 av fjærelementene og mellomleggsskivene. i en retning mot kuleelementene. Disse høytemperaturige tetningsringer samvirker med skråflater 138 og 140 formet på de respektive seteelement og er av kileformet utseende som samsvarer med utseende av de ringformede kammere. Således etablerer de høytemperaturige tetningsringer tettende samvirke mellom seteelementene og de respektive sylindriske flater med stor diameter av seteforsenkningene i ventilhuset, og opprettholder slik tetning selv under svært høye temperaturforhold slik som de som påstøtes under tilfelle av at ventilen utsettes for brann. De høytemperaturige tetningselementer kan sammensettes av ethvert egnet høytemperaturig tetningsmateriale, men for formål av hurtig forståelse, kan de høytemperaturige tetningsringer ta den støpte form av grafittbånd slik som tilvirket og solgt av Union Carbide Company under det registrerte varemerke GRAFOIL. Grafoil høytemperaturige tetningsringer vil motstå temperaturer over 2200°C og likevel opprettholde en effektiv tetning. I tilfelle av at flatetetningselementene 116 og 118

og de elastomere tetningselementer 110 og 112 skulle bli ødelagt ved for høye temperaturer, vil en effektiv tetning opprett-holdes mellom seteelementene og ventilhuset ved hjelp av høy-temperaturige tetningsringer på den måte som er vist i fig.5. Ytterligere vil en metall-mot-metall tetning etableres mellom den sfæriske tetningsflate 114 av kuleelementet og tetningsflåtene 120 og 122 av seteringene. Tetning av lokket vil også opp-rettholdes i tilfelle av at for høy varme ødelegger lokktet-ningen 30, ved metall-mot-metall tetningsflåtene 32 og 34.

Også i tilfelle av at for høy varme ødelegger spindeltetningene 54 vil flatene 56 og 60 ved spindelen og lokkenheten etablere

metall-mot-metall tetning på den måte som er vist i fig.5. På denne måte og selv under høytemperaturforhold vil ventil-lekkasje forhindres eller effektivt minimaliseres og derved forhindre ledningsfluidet som reguleres fra ventilen fra å danne tilførsel til en brann i den umiddelbare nærhet av ventilen.

For å iverksette installasjon og uttak av kuleelementet 22 må seteelementene 92 og 94 trekkes tilbake mot sammentryknings-kraften av fjærene 126 og 128 tilstrekkelig for å tillate passasje av kuleelementet derimellom som vist i fig.3. Det er nød-vendig at seteelementene kan være istand til en slik tilbaketrekning. I tilfelle av at de ringformede fjærkammere 124 og 125 skulle bli begrodd med sediment eller annen forurensning

-fra media slik at tilbaketrekning av seteanordningene ikke kan utføres, tilveiebringer ventilmekanismen en effektiv prosedyre og anordning for å løse opp eller på annen måte rense akkumulert forurensning fra de ringformede fjærkammere. Husstrukturen 12 maskineres for å definere boringer 142 og 144 som har ytre partier innvendig gjenget for å motta de gjengede partier 146 og 148 av pluggelementene 150 og 152. Pluggelementene definerer avlange fortrengningsforlengelser 154 og 156 som forhindrer boringene 142 og 144 fra å bli fullstendig fylt med forurensning som kunne lekke inn i fjærkammerne. Når pluggene

trekkes ut fra boringene, definerer rommet opptatt av forleng-elsene, mottagere for å motta ethvert egnet rense- eller opp-løsningsfluid som er istand til å mykgjøre eller oppløse foru-rensningsmateriale fra de ringformede kammere 124 og 125. Med ventilen plassert som vist i fig.2, kan en mengde løsemiddel eller annen rensende fluid ganske enkelt innføres i boringene 142 og 144. Løsemiddelet vil entre kammerne 124 og 125 og derved mykgjøre eller oppløse forurensningsavsetninger. Etter at dette er gjort kan seteelementene effektivt trekkes tilbake på den måte beskrevet nedenfor.

Pluggelementene 150 og 152 tilveiebringer også en posisjoner-ingsfunksjon for lokkelementet 26. Forsenkninger 158 og 160

er formet i flenspartiet av lokket 26, og med korrekt posisjonering av lokket i forhold til ventilhuset 12, vil hodepar-tiene 150 og 152 av pluggene opptas i de riktige posisjoner-ingsmottakere.

Som nevnt ovenfor, er det ønskelig å tilveiebringe en mekanisme for effektivt å trekke tilbake seteelementene 92 og 94 for å tillate kuleelementet 22 å effektivt bli installert og trekkes tilbake under montering og demonteringsprosedyrer. Seteelementene 92 og 94 er formet for å definere skrå omkretsmessige kamflater 162 og 164, hvilke er plassert for kontakt med en skrå omkretsmessig kamflate 166 av et lagerholderelement 168. Lagerholderen fungerer vanligvis til å holde et sylindrisk

lager 170 hvilke er i presspasning med en indre sylinderflate 172 til en lagermottager 174, hvilke er samvirkemessig definert ved den sylindriske flate 172 og en bunnflate 176. Lageret 170 kan sammensettes av ethvert egnet lagermateriale og danner en indre sylindrisk flate 178 som mottar den ytre sylindriske flate 180 av det nedre tappelement 182 av kulen 22. Tappen 102 definerer også en plan endeflate 183. Lagerholderen 168 definerer også en gjennomgående passasje 184 som muliggjør innsettelse av et verktøy gjennom denne for det formål av å defomere det pressinnpassede lager 170 og således "redusere dets ytre diameter og gjøre det mulig å enkelt trekke ut dette når lagerutskifting er nødvendig. Lagerholderen 168 er plassert i mottageren av det nedre parti av huset 12, hvilke defineres samvirkemessig ved en sylindrisk flate 186 og en plan nedre veggflate 188. Lagerholderen etablerer en nær pasning i sin mottager for å sikre at kulelementet ikke tillates å veksle sideveis i ventilkammeret, særlig under forhold med høye differensialtrykk når ventilen er stengt. Uansett vil holderelementet 168 være lineært bevegbart i sin mottager under på-virkning av den forutbestemte aksielle kraft.

Huset 12 danner en nedre passasje 190 hvilke vanligvis er stengt ved sin ytterende ved et gjenget pluggelement 192 mottatt i et ytre gjenget parti 194 av passasjen. Pluggen 192 danner en blokkering og tappingsplugg hvilke fjernes for å tillate inspeksjon av setetetningens integritet. Med ventilkulen i sin fullt åpne eller lukkede stilling og huset ven-tilert ved fjerning av pluggen 192, vil lekkasje av lednings-media fra passasjen 190 indikere lekkasje av ,ett eller begge seteelementene 92 og 94. Passasjen 190 definerer også et indre gjenget segment 196 som danner indre gjenger hvilke er av korresponderende dimensjon med det av lokkboltene 28. Med kulen i sin åpne stilling som vist i fig. 2, er en av lokkboltene 28 gjenget inn i den indre gjengede seksjon .196 av passasjen 190 som bringer bolten til kontakt med den nedre flate 198 av lagerholderen "168. Ettersom bolten så dreies, påføres det en kraft på lagerholderen 168 som beveger den lineært i en oppad retning.

Det er ønskelig å ha konstruksjon og tilvirkningstoleranser for slik å utvikle en klaringsstørrelse mellom den indre bunnflate 176 av lagerholderen 168 og bunnflaten 183 av det nedre kuletappelement 182 for å være lik med omkring klaringsdimen-sjonen på 0,0025 mm mellom den sirkulære kamflate 166 av lagerholderen 168 og den sirkulære kamflate 162 og 164 av respektive seteringelement 192 og 194. Som vist i fig. 2 vil første lineær bevegelse av lagerholderen indusert av kraften fra bolten forårsake at den sirkulære kamflate 166 av lagerholderen 168 gjør inngrep med den sirkulære kamflate 162 og 164 av respektive seteringelementer 92 og 94 og samvirke med den indre nedre flate 176 av lagerholderen 168 og bunnflaten 183 av nedre kuletapp 182, simultant eller innenfor omkring 0,0025 mm.

Etterhvert som bolten så drives innad ved dreining av denne med enhver egnet verktøynøkkel, vil de samvirkende kamflater i forbindelse med den eksisterende kontakt mellom den sfæriske flåte 114.'3av kuleelementet 22 med de sirkulære tetningselementer 116 og 118 eller de indre sirkulære flater 120-og 122 av respektive seteringelementer 92 og 94, og tatt i betrakt-ning de foran nevnte klaringsdifferanser på 0,0025 mm, seteringelementene fra kuleementet, mot motstanden av fjærene 126 og 128, enhetlig i en parallell bevegelse tilstrekkelig til å forhindre mulig misopretthet eller "vridning" av seteringelementene i de sylindriske flater 80,82,86 og 88. Selv om den ovenfor angitte innretning for tilbaketrekning av seteringelementene er mest ønskelig, skal det ikke forstås at denne oppfinnelsen er begrenset til slike simultane kamføringskrav. Faktiske forsøk har bevist at tilbaketrekning av seteringelementene bort fra kuleelementet kan utføres individuelt ved kammende virkning av en sirkulær kamflate 166 av lagerholderen 168 mot den sirkulære kamflate 162 og 164 av respektive seteringelementer 92 og 94, eller ved kamvirkningen av den sfæriske flate 114 av kuleelementet 22 mot det sirkulære tetningselement 116 og 118 eller indre sirkulære flater 120 og 122 av respektive seteringelementer 92 og 94.

Etter at seteanordningene har blitt trukket tilbake maksmalt, vil ytterligere oppad bevegelse av lagerholderen 168 at den ytre sylindriske flate 200 til denne vil bli satt mellom endeflatene 202 og 204 av seteanordningene. Denne posisjon er vist i fig.3. Lagerholderen som er av større diameter enn flate-til-flate-dimensjonen av kulen, oprettholder seteanordningene i et korrekt avstandsforhold som tillater en tilstrekkelig klaring å opprettholde mellom endeflatene 202 og 204 av seteanordningene og motstående endeoverflater eller flater 206 og 208 av kuleelementet 22, og tillater således at kuleelementet kan trekkes ut fra posisjonen vist i fig.3, gjennom avstandsåp-ningen definert ved flaten 24. For å avhjelpe i uttak av kulen fra ventilkammeret 20, defineres kuleelementet en indre gjenget mottager plassert i den øvre tapp 4 6 av kuleelementet hvilke er tilpasset til å motta gjenger av en annen lokkbolt 28.

Med ventilspindelen 50 separert fra sitt samvirkende forhold med den øvre tapp 46 av kulen, kan en bolt 28 skrus inn i den innvendig gjengede mothake 210. Dersom ventilen er av forholdsvis liten dimensjon, kan en arbeider så gripe bolten 28 og påføre en kraft oppad og således trekke kuleelementer ut fra ventilkammeret. Dersom ventilkulen er av stor dimensjon, og således ganske tung, kan ethvert egne løfteapparat festes til bolten og således tillate at kuleelementet løftes ved passende mekaniske løfteapparater.

Etter installering av seteanordningene 92 og 94 i deres respektive seteforsenkninger, må seteanordningene trekkes tilbake tilstrekkelig for å tillate at kamflaten 166 av lagerholderen 168 engasjerer kamflatene 162 og 164 av de respektive seteanordnnger. Seteholderen 168 definerer én eller flere sirkulære spor eller slisser 214 og 216. Som vist i fig.4, ved bruk av en konvensjonell skrutrekker eller annet egnet bryteverktøy engasjert i det sirkulære spor, kan kraft bringes til å ligge an mot de respektive endeflater av seteanordningene og derved tvinge dem inn i seteforsenkningene med minimal sammentrykning av fjærene for å posisjonere kamflatene 162 og 164 for kontakt med den skrå kamflate 166 av lagerholderen.

Ventilmekanismen ifølge den foreliggende oppfinnelse er anordnet med en jordingsfjær for statisk elektrisitet 218 som opptas omkring en fjærholdertapp 220 som forløper oppad fra det nedre veggparti av holderelementet 168. Jordingsfjæren og holdertappen mottas i en passende jordingsfjærmottager 222 formet i det nedre tappelement 182 av,kulen som vist i fig.3.

Det vises nå til fig.6 hvor en alternativ utførelse av den

foreliggende oppfinnelse er illustrert generelt ved 224.

I denne utførelse er et ventilhus 226 anordnet hvilke er av samme generelle utforming som ventilhuset 12 i fig.1. Adkomståpningen til huset 226 lukkes ved hjelp av et lokk 228 som sikres til huset ved hjelp av et antall bolter eller settskruer 230. Seteringer 232 og 234 opptas respektivt i seteforsenkningen 236 og 238. Seteringene og seteforsenkningene er av generelt identisk oppbygning som beskrevet ovenfor i forbindelse med fig.1. Et par trykkavlastningspassasjer 240

og 242 er formet i huset 226, hvor disse passasjer er skråstilt og orientert til å krysse de respektive fjærkammere 252 og 254 og å krysse adkomstpassasjepartiet av ventilhuset. Ytre partier av de respektive passasjer 240 og 242 er innvendig gjenget og mottar de gjengede partier 244 og 246 av avlange fortrengningspluggelementer 248 og 250. Disse fortrengningspluggelementer og deres respektive funksjon er i hovedsak identiske med pluggelementene 150 og 152 i fig.1.

I tilfelle av lekkasje i ett eller flere av pluggelementene

248 og 250, vil lekkasjefluid ikke forurense omgivelsene eller skape en fare utenfor ventilen. Det lekkede fluid vil bli holdt inne i ventilhuset og derved tilveiebringe en kuleventilmekanisme med tapper og adkomst ovenfra som har innebygget sikker-het.

Det vises nå til fig.5, hvor det i tilfelle av svært høy varme eller brann som ødelegger seteringinnsatsene 116 og 118 og spindelaksiallageret 62 og alle seteringer og elastomere spin-deltetninger på lokket, mens rørsystemet er trykksatt og kulen er i enten sin åpne eller lukkede stilling, vil seteelementene aktiveres til tettende samvirke med kulen ved kreftene av fjærene 126 og 128 respektivt. Fjærkreftene virker mot avstandsstykker eller mellomlagsskiver 130 og 132 henholdsvis bak den bakre flate av de høytemperaturige tetningsringer 134 og 136, som danner omkretsmessige metalltettende kontakt med kulen ved pre-sis jonsmaskinerte vinklede tetningsflater 120 og 122, som definerer tetningsflater av de respektive seteelement. Materiale i de høytemperaturige tetninger 134 og 136 er tilstrekkelig føyelig til å ekspandere diametralt fra fjærsettkreftene og den kammende virkende av den indre skrånende diameter av de høytemperaturige tetninger og de skrånende flater 138 og 140 definert på den ytre diameter av seteelementene. Tetnings-ekspansjon oppstår også på grunn av de termiske utvidelseskarakteristikker av det høytemperaturige tetningsmateriale som bevirker at tetningene 134 og 13 utvikler interferenskontakt av den ytre diameter og den indre skrånende diameter av denne med den indre diameter 82 og 88 av seteforsenkningene og den ytre skrånende diameter av seteelementene respektivt. Denne tetningsutvidelsesaktivitet skaper en tettende effekt for å forhindre lekkasje rundt den ytre diameter av seteelementene. Responderende linjetrykk som virker på de høytemperaturige tetningsringelementer øker tetningsevnen av disse. Lokket 26

er i tettende presisjonskontakt med ventilhuset i kraft av de mekaniske tetningsflater 32 og 34. Trykk inne i huses hulrom vil svinge ventilspindelen oppad som skaper effektiv metall-mot-metall .tetning ved den presisjonsmaskinerte metallflate .60 av spindelen med skulderflaten 56 i tappmottageren i lokket.

Den følgende monteringsprosedyre kan følges for korrekt montering av ventilmekanismen ifølge oppfinnelsen. Denne prosedyre kan imidlertid endres noe for å tilpasse brukerens behov.

Et hylselager 44 monteres til lokket ved presspasning fulgt av en pressinnpasning av det motstående hylselager 170 og den sentrerende tapp 220 for jordingsfjæren inn i lagerholderen 168. På seteringene 92 og 94 installeres seteinnsatser 116 og 118

i innsatsforsenkninger i tetningsflåtene. Høytemperaturige tetningsringer (også referert til som Grafoil høytemperaturige tetningsringer) plasseres omkring de skrånende skuldre 138 og 140 av seteelementene. Dette etterfølges av spiralmontering av de splittede avstandsstykker eller mellomleggselement 130 og 132 og den splittede eller spirale type fjærsett på de brede spor 135 og 137 av seteelementene med de siste fjærsegment av hvert fjærsett holdt mot fjærholderskuldrene 131 og 133. De elastomere tetningselement 110 og 112 blir så installert på utvendige spor i seteelementene.

Lagerholderen 168, innbefattende lager 170 og den sentrerende tapp 220 til jordingsfjæren for statisk elektrisitet installeres så i den nedre forsenkning av huset til posisjonen vist i fig.1. Seteringenhetene ferdigstilt med høytemperaturige tetningsringer, fjærer, mellomleggsskiver og tetninger blir så lett smurt og installert i motstående seteforsenkninger tilstrekkelig langt inn til å oppnå motstand fra fjærsettsam-mentrykningen og/eller interferensklemming av tetningen. En settskrue eller bolt 28 for lokket skrus så inn i korresponderende gjengede hull 196 i huset.og dreies med en verktøy-nøkkel for å presse lagerholderelementet 168 oppad inntil det etablerer inngrep med seteelementene. Dersom de skrp kamflater 162,164 og 166 ikke er på linje, kan en skrutrekker eller annet bryteverktøy engasjeres i de øvre spor 214 og 214 av lagerholderen og en bryterkraft påføres mot endeflaten av seteelementene på den måte som er vist i fig.4, som tvinger disse tilstrekkelig inn i deres respektive seteforsenkninger, slik at kamflatene 162,164 og 166 vil bringes til operativ kontakt. Bolten blir så ytterligere dreid som bevirker at lagerholderen blir presset oppad, som resulterer i tilbaketrekkende bevegelse av bege seteelement ved de samvirkende kamflater. Denne virkning fortsetter inntil den ytre diameter 200 av lagerholderen er i tangentkontakt med begge seteringsflåtene 202 og 204 som vist i fig.3, og tilveiebringer således tilstrekkelig klaring mellom seteringsflåtene og tillater installering av kulen med lagertapper i ventilhuset. Før innsettelse av kulen i ventilhuset, installeres jordingsfjæren 218 for statisk elektrisitet om sin holdertapp 220.

En bolt eller settskrue 28 for ventillokket blir så innsatt i den gjengede åpning 210 av det øvre element til kulen for forenkling av håndteringen. Kulen blir så innsatt orientert i sin åpne stilling i forhold til husets strømningspassasje, gjennom adkomståpningen til ventilhuset og dens nedre lagertapp innsettes forsiktig i lageret i lagerholderen. Settskruen eller bolten blir så skrudd ut fra det nedre hull av ventilhuset for derved å tillate at lagerholderen blir beveget nedad inn i sin mottager. Kulen og lagerholderen blir så tvunget nedad inntil lagerholderen mister kontakten med endeflaten av seteelementene. Seteelementene vil så automatisk bli posisjonert ved kraften av deres respektive fjærsett, nøyaktig i forhold til kulen, og så-leds utvikle en første tettende kontakt mellom seteanordningene og dens sfæriske flate 114 av kulen. Settskruen blir så fjernet fra kulen. Pluggelementene 150 og 152 blir så skrudd inn i deres respektive passasjer i ventilhuset. og stenger således passasjene til de ringformede fjærkammere. Med spindeltrykklagre og spindeltetningene installert på spindelelementet 50, innsettes så tangen eller nøkkelen som definerer den nedre ende av ventilspindelen inn i forsenkningen eller slissen formet i den øvre lagertapp til kulen-. Spindelen blir så smurt ved kontaktområde med spindelboringen 52 i lokkelementet. Monteringsprosedyren gjøres så ferdig ved å posisjonere lokket over spindelen i korrekt orientering til huset og lokket festes til det øvre parti av huset ved hjelp av bolter eller settskruer 28. Deretfeer kan enhver egnet ventilaktuator bringes til ingrep med ventilspindelen 50 for manuell eller motordrevet aktivering etter ønske.

Med ventilen installert i rørledningssystemet ventileres rørled-ningssystemet ned til atmosfærisk trykk både oppstrøms og ned-strøms av ventilplasseringen. Blokkerings- og tappeluggen 192 blir så fjernet fra det nedre parti av ventilhuset som frigjør passasjen 190 og de indre gjenger 196. Lokket 26 fjernes så fra det øvre parti av ventilhuset. Trykkavlastningsplugger og 152

tas ut. En av lokkboltene 28 skrus inn i åpningen 196 og bringes til aktiverende kontakt med den nedre flate 198 av lagerholdeelementet 168. En annen av lokkboltene blir så skrudd inn i den gjengede mottager 210 i den øvre lagertapp til kulen 22 på den måte som er vist i fig.2. Dette tillater at kuleelementet kan effektivt støttes mens det forsiktig trekkes ut fra ventilkammeret for slik å forhindre skade på den sfæriske tet-ningsf late 114. For uttrekking må kuleelementet plasseres i sin

strømningspassasje på linje med strømningspassasjene til ventilhuset og med sin spindelslisse i den øvre lagertapp av kuleelementet orientert ved 90° til strømningspassasjene i huset. Denne posisjon er også vist i fig.2. Lagerholderen blir så tvunget oppad ved å dreie den nedre settskrue med en verk-tøynøkkel mens det samtidig påføres en oppad rettet kraft til settskruen innsatt i den øvre tapp til kulen. Oppad bevegelse av lagerholderen vil bevirke at kamføringsvinkelen 166 på den øvre flate av lagerholderen samvirker med de skrå kamflater 162 og 164 av seteelementene på den måte som er vist i fig.2. Fortsatt oppad bevegelse av lagerholderen vil tvinge seteelementene dypere inn i seteforsenkningene inntil den ytre diameter av lagerholderen er posisjonert mellom endeflatene av seteelementene på den måte som er vist i fig.3.

Dersom noe media fra ledningsfluidet har lekket inn i seteforsenkningene og størknet tilstrekkelig til å skape en hindring som forhindrer seteringene fra å bli trukket ut, kan et egnet mykgjørings- eller oppløsningsmiddel kan innføres i passasjen 142 og 144 over seteforsenkningene slik at seteelementene så

kan trekkes tilbake maksimalt inn i de respektive seteforsenkninger. Under tilbaketrekningsbevegelsen av seteringene skraper de skarpe kanter 106 og 108 bort mulige avsetninger tilstede på de sylindriske flater 80 og 86. Med seteelementene tilbaketrukket på denne måte, fjernes kuleelementet 22 på enkel måte ved

å påføre en kraft oppad på boltelementet skrudd inn i den øvre lagertapp av kuleelementet.

Den nedre settskrue blir så uttatt fra sin gjengede åpning

196 og jordningsfjæren 218 for statisk elektrisitet blir også fjernet. Deretter tvinges lagerholderelementet 168 nedad til fullt setet forhold eller anlegg med den nedre forsenkning av ventlhuset, som tillater seteelementene å bevege seg mot hver-andre i den utstrekning som fjærsettene 126 og 128 påfører. Seteelementent, med bølgefjærer og tetninger montert med disse, kan så trekkes ut manuelt fra seteforsenkningene. I tilfelle av

manuell uttrekking er vanskelig, kan et egnet bryteverktøy slik som en skrutrekker eller lignende innsettes i det utvendige, omkretsmessige spor 93 og 95 på seteringelementene for således å påføre en bendekraft til seteelementene for å bryte disse løs fra seteforsenkningene. Når løsnet, trekkes seteelementene ganske enkelt ut fra seteforsenkningene og føres oppad for å fjerne den gjennom husets adkomståpning. I tilfelle av av den nedre lagertapp skal skiftes ut, fjernes så lagerholderen forlagerskifte.

Claims

1. Kuleventil med adkomst ovenfra, karakterisert ved at den innbefatter: a) et hus som definerer et ventilkammer og en strøm-ningspassas je som krysser ventilkammeret, hvor huset har en adkomstpassasje til ventilkammeret orientert i hovedsak på tvers av strømningspassasjen; b) et ventillokk avtagbart forbundet til huset og danner et avtettet lukke for adkomstpassasjen; c) et i hovedsak sfærisk ventilelement dreibart støt-tet i ventilkammeret og som definerer en sfærisk tetningsflate og en strømningsport og dreibar i hovedsak 90° mellom åpen og lukket stilling; d) et par seteelementer bevegbart anordnet i tettende forhold med huset og som har tetningspartier i tettende samvirke med den sfæriske flate av ventilelementet; e) innretninger som presser seteelementene til tettende samvirke med ventilelementet; og f) en lagerenhet anordnet i ventilhuset og som omgir i det minste et parti av ventilelementet, hvor lageranordningen innbefatter setetilbaketrekningsanordninger anordnet i ventilhuset og er kontrollerbart bevegbare til inngrep med seteelementene, idet bevegelse av setetilbaketrekningsinnretningene induserer tilbaketrekning av seteelementene bort fra ventilelementet tilstrekkelig til at ventilelementet er fritt for innsettelse inn i eller uttrekking fra ventilkammeret gjennom adkomståpningen .

2. Kuleventil ifølge krav 1, karakterisert ved at: a) det sfæriske ventilelement definerer en flate-til-flate-dimensjon langs aksen av•strømningsporten som er av mindre dimensjon enn diameteren til den sfæriske tetningsflate; og b) med det sfæriske ventilelement ved åpen stilling i strømningsporten på linje med strømningspassasjen, hvor seteelementene er tilbaketrekkbare ved setetilbaketrekningsinnret ningene til et avstandsforhold som overskrider nevnte-flate-til-f late -dimensjon .

3. Kuleventil ifølge krav 2, karakterisert ved at det sfæriske ventilelement definerer løftekoblings-innretninger som mottar løfteinnretninger for uttak av det sfæriske ventilelement fra ventilkammeret.

4. Kuleventil ifølge krav 1, karakterisert ved at: a) seteelementene definerer første kamflater; og b) at setetilbaketrekningsinnretningene definerer andre kamflater som virker med de første kamflater under forut-bestemt lineær bevegelse av setetilbaketrekningsinnretningen i ventilhuset som forårsaker.lineær tilbaketrekningsbevegelse av seteelementene bort fra ventilelementet.

5. Kuleventil ifølge krav 4, karakterisert ved at: a) setetilbaketrekningsinnretningene er av sirkulær form og er lineært bevegebare i en tverrgående retning i forhold til retningen av strømningspassasjen; og b) den andre kamflate er av avkortet kjegleform.

6. Kuleventil ifølge krav 5, karakterisert ved at setetilbaketrekningsinnretningen er tilrettelagt for samvirkende inngrep med ventilhuset og er opererbart utvendig av ventilhuset for å påføre kontrollert setetilbaketreknings-bevegelse av setetilbaketrekningsanordningen.

7. Kuleventil ifølge krav 1, karakterisert ved at: a) lageranordningen definerer lagerinnretninger som tilveiebringes ved nevnte setetilbaketrekningsanordning; b) lagertappinnretninger som forløper fra ventilelementet og mottas i lagersamvirke med lagerinnretningene; og c) at setetilbaketrekningsanordningene er vanligvis plassert klar av seteelementene og er lineært bevegbare til setetilbaketrekkende inngrep med seteelementene.

8. Kuleventil ifølge krav 7, karakterisert ved at: a) lagertappene definerer en fjærmottager; b) et tappelement som forløper fra setetilbaketrekningsanordningen inn i fjærmottageren; og c) en elektrisk jordingsfjær er opptatt omkring nevnte tappelement og er plassert i fjærmottageren med én ende i jordende kontakt med det sfæriske ventilelement og den motsatte ende i jordende kontakt med setetilbaketrekningsinnretningen.

9. Kuleventil ifølge krav 1, karakterisert ved at: a) setetilbaketrekningsinnretningen er av i hovedsak sylindrisk form med skrånende kamflater rettet mot seteelementene, hvor setetilbaketrekningsinnretningene danner tverrgående vegger; b) at ventilhuset dannet en adkomståpning for tilbake-trekningsanordningen; og c) innretninger forløper gjennom adkomståpningen og er kontrollerbart bevegbar mot den tverrgående vegg for å meddele lineær bevegelse av setetilbaketrekningsinnretningen til tilbaketrekkende forhold i seteelementene.

10. Kuleventil ifølge krav 9, karakterisert ved at: a) setetilbaketrekningsinnretninene er av sirkulær form og er lineært bevegbare i en tverrgående retning i forhold til retningen av strømningspassasjen; og b) den andre kamflate er av avkortet kjegleform.

11. Kuleventil ifølge krav 5, karakterisert ved at: a) en andre tappinnretning forløper fra det sfæriske ventilelement motsatt den første tappanordning; og b) andre lagerinnrteninger er anordnet ved ventillokket aksielt på linje med lagerinnretningene og opptar den andre lagertapp i lagersamvirket med denne; og c) en aktuatorspindelinnretning er støttet i avtettet, dreibart forhold til lokket med en indre del av denne i drivende samvirke med den andre lagertappinnretning og et ytre parti av denne fremkommer utvendig av huset for kontrollert, dreibar aktivering for å dreie det sfæriske ventilelement mellom sin åpne og lukkede stilling.

12. Kuleventil ifølge krav 11, karakterisert ved at det drivende samvirke mellom aktuatorspindelen og -den andre lagertapp defineres ved-avlange-drivslisser i-den andre tapp og avlange drivnøkler på aktuatorstammen orientert med lengdeaksen til denne i tverrgående forhold til strømningsporten, hvorved enhver trykkindusert nedstrøms bevegelse av ventilelementet i lukket stilling ikke vil frembringe sideskyvkrefter til aktuatorspindelen og aksiell uoppretthet mellom aktuatorspindelen og den nadre tapp.

13. Kuleventil ifølge krav 11, karakterisert ved at: a) den andre lagerinnretning er et hylselager som støttes av lokket; og b) en gjennomgående passasje er formet i lokket i kryssende forhold med lagerhylsen som tillater ytre påvirk-et deformasjon av den andre lagerhylse for lageruttrekking.

14. Kuleventil ifølge krav 10, karakterisert ved at lageret er et hylselager som holdes i setetilbaketrekningsinnretningen som mottar tappene av det sfæriske ventilelement i opplagrende forhold med dette.

15. Kuleventil ifølge krav 14, karakterisert ved at setetilbaketrekningsinnretningen definerer en tverrgående adkomstpassasje for lageret som forløper fra en utvendig veggflate av setetilbaketrekningsinnretningen og som krysser lagerhylsen.

16. Kuleventil ifølge krav 9, karakterisert ved at setetilbaketrekningsinnretningen definerer mottager-innretninger for bryteverktøy som mottar et bryteverktøy og som tillater manuell krafttildeling til seteelementene til ønskede posisjoner til ventilhuset.

17. Kuleventil ifølge krav 1, karakterisert ved at en jordingsfjær for statisk elektrisitet er anordnet i jordende samvirke med det sfæriske ventilelement og setetilbaketrekningsinnretningen.

18. Kuleventil ifølge krav 1, karakterisert ved at: a) huset definerer avlange i hovedsak sirkulære sete - forsenkninger omkring strømningspassasjen; b) hvor seteelementene er bevegbart mottatt i respektive seteforsenkninger og samvirker med disse for å definere ringformede kammere; og c) fjerninnretninger anordnet i de ringformede kammere og som tvinger seteelementene til tettende samvirke med det sfæriske ventilelement.

19. Kuleventil ifølge krav 18, karakterisert ved at seteelementene definerer avlange i hovedsak sylindriske partier som mottar fjerninnretningene omkring disse; avlange i hovedsak sylindriske partier som avslutter med forøkede ytre diameterpartier som definerer sirkulære skuldre som holder fjærene montert til seteelementene før innsettelse av seteelementene i seteforsenkningene.

20. Kuleventil ifølge krav 18, karakterisert ved at den innbefatter varmebestandige tetninger anordnet i de ringformede kammere og plassert, mellom fjærinnretningene og seteelementene, hvor fjærinnretningene svinger de varmebestandige tetninger og tetningselementene mot det sfæriske ventilelement, idet varmefremkalt nedbrytning av setetetningselementene vil seteelementene etablere metall-mot-metall-tetning med det sfæriske ventilelement og de varmebestandige tetninger etablere tetning mellom ventilhuset og seteelementene.

21. Kuleventil ifølge krav 18, karakterisert ved at: a) seteelementene definerer konisk avkortede overflater; og b) at de varmemottandige tetninger er tilformet en form som samsvarer med den kjegleavkortede overflate og de ringformede kammere.

22.. Kuleventil ifølge krav 21, karakterisert ved at den varmebestandige tetning er av trykkaktivert form og tvinges mot det sfæriske ventilelement ved ledningstrykket.

23. Kuleventil ifølge krav 18, karakterisert ved at seteelementene definerer trykkresponderende områder av ulike dimensjoner ved respektive ytterpunkter av disse, slik at seteelementene trykaktiviseres ved en trykkutviklet kraft-differanse som tvinger seteelementet mot det sfæriske ventilelement .

24. Kuleventil ifølge krav 18, karakterisert ved at: i a) seteforsenkningene er definert delvis ved generelt sylndriske overflater; og b) seteinnretningene definerer skrå ytterpunkter som danner skarpe ringformede skrapekanter som krysser den i hovedsak sylindriske overflate og som skraper akkumulert materiale fra denne som kunne interferere med setebevegelsen i seteforsenkningene.

25. Kuleventil ifølge krav 18, karakterisert ved at i det minste ett av seteelementene er bevegbare bort fra det sfæriske ventilelement ved trykket i ventilkammeret som virker på seteelementene og som utvikler en trykkfremkalt kraft som overskrider den kombinerte kraft av fjærinnretningene og kraftdifferansen for således og ventilere overskuddstrykk i ventilkammeret inn i strømningspassasjen.

26. Kuleventil ifølge krav 18, karakterisert ved at: a) huset danner trykkavlastningspassasjer som krysser de ringformede kammere; og b) plugginnretninger opptatt i huset og som forløper inn i trykkavlastningspassasjene, idet pluggene er uttakbare fra trykkavlastningspassasjene og definerer slikt volum at når uttatt foreligger et volumetrisk tomrom i trykkavlastningspassasjen av tilstrekkelig dimensjon til å motta en mengde flyt-ende materiale for å mykgjøre eller oppløse mulig ansamlet materiale i det ringformede kammer.

27. Kuleventil ifølge krav 26, karakterisert ved at trykkavlastningspassasjen kommuniserer med det ringformede kammer og adkomstpassasjen hvorved mulig fluidlekkasje forbi pluggen vil holdes i ventilkammeret og strømningspassas-jen og vil ikke lekke utvendig av huset.

28. Kuleventil ifølge krav 26, karakterisert ved at: a) ventillokket definerer innrettende mottakeranord-ning, og b) at pluggen definerer lokkinnrettende innretning som plasseres i lokkmottagerinnretningen når lokket er korrekt plassert på huset.

29. Kuleventil ifølge krav 18, karakterisert ved at seteelementene definerer uttrekningsforsenknings-innretninger tilpassset til å motta et egnet bryteverktøy for å bryte nevnte seteelementer fra seteforsenkningene for ut-trekning av seteelementene fra seteforsenkningene for uttrek-ning av seteelementene fra ventilhuset.

30. Kuleventil ifølge krav 1, karakterisert ved at seteuttrekningsinnretningen etablerer simultant drivende samvirke med det sfæriske ventilelement og tilbaketrekkende inngrep med seteelementene, ved lineær seteuttrek-ningsbevegelse av setetilbaketrekningsinnretningen bevirker setetilbaketrekningsinnretningen lineær bevegelse av det sfæriske ventilelement og således bevirker at det sfæriske ..ventilelement ..fremkaller simultan kamførende bevegelse av motsatte partier av seteelementene for således å forhindre forvridning av seteelementene under tilbaketrekkende bevegelse av disse.

31. Kuleventil ifølge krav 30, karakterisert ved at: a) det sfæriske ventilelement danner et lagertappelement som definerer en endeflate; b) setetilbaketrekningsinnretningene definerer en mot-taker som mottar lagertappelementet og danner en veggstruktur, idet setetilbaketrekningsinnretningen videre danner en sirkulær kamflate; c) hvert seteelement definerer sirkulære kamflater; d) ved lineær bevegelse av setetilbaketrekningsinnretningen engasjerer veggstrukturen endeflaten og meddeler lineær bevegelse til det sfæriske ventilelement og den sirkulære kamflate av setetilbaketrekningsinnretningen etablerer kamførende samvirke med de sirkulære kamflater av seteelementene.

32. Kuleventil ifølge krav 23, karakterisert ved at huset definerer en blokkerings- og tappingsport som vanligvis er stengt ved en uttagbar blokerings- og tappingsplugg, idet ventilering av ventilkammeret ved uttak av blokkerings-og tappepluggen tillater fastleggelse av mulig lekkasje mellom det i hovedsak sfæriske ventilelement og seteelementene.

33. Kuleventil med lagertapper og adkomst ovenfra, karakterisert ved at den innbefatter: a) et hus som definerer et ventilkammer og strømnings-passasjer som krysser ventilkammeret, hvor huset danner en adkomstpassasje til ventilkammeret orientert i hovedsak på tvers av strømningspassasjen; b) et ventillokk avtagbart forbundet til huset og som danner et avtettet lukke for adkomstpassasjen; c) et i hovedsak sfærisk ventilelement dreibart støttet i ventilkammeret og som definerer en sfæriske tetningsflate og en strømningsport og dreibar i hovedsak 90° mellom åpen og lukket stilling; hvor det i hovedsak sfæriske ventilselement har motstående tappelementer som hver definerer en lagerflate; d) et par seteelement bevegbart anordnet i tettende forhold i huset og som har tettende partier i tettende samvirke med den sfæriske overflate av ventilelementet; e) innretninger som tvinger seteelementene til tettende samvirke med ventilelementet; f) lagerholdere anordnet i nært passende forhold i ventilhuset og som mottar lagerflaten til en av tappelementene i opplagrende forhold deri; hvor lagerholderen er lineært bevegbar i huset; og g) setetilbaketrekningsinnretninger definert ved lagerholderne og er kontrollerbart bevegbare til inngrep med seteelementene, hvor selektiv bevegelse av lagerholderne og setetilbaketrekningsinnretningene i huset fremkaller tilbaketrekning av seteelementene bort fra det i hovedsak sfæriske ventilelement tilstrekkelig til at ventilelementet er fritt for innsettelse inn i eller uttrekking fra ventilkammeret gjennom adkomstpassasjen.

34. Kuleventil ifølge krav 33, karakterisert ved at: a) huset definerer en indre gjenget seteaktuatoråpning; og b) en ytre gjenget aktuatorbevegende innretning mottas ved den innvendig gjengede seteaktuatoråpning og etablerer drivende samvirke med setetilbaketrekningsinnretningen, idet dreiebevegelse av aktuatoren meddeler lineær bevegelse til setetilbaketrekningsinnretningen.

35. Kuleventil ifølge krav 34, karakterisert v e d at bolter sikrer ventillokket til huset, hvor en av boltene er mottakbare i den innvendige gjengede seteaktuatoråpning og definerer den aktuatorbevegende innretning.

36. Kuleventil ifølge krav 34, karakterisert ved at den innbefatter varmebestandige tetningsinnretninger plassert i det ringformede kammer og plassert mellom fjærinnretningene og seteelementene, hvor fjærene tvinger den varmebestandige tetning og seteelementene mot det sfæriske ventilelement, og under varmefremkalt destruksjon av setetetningselementene etablerer seteelementene metall-mot-metall-tetning- med det sfæriske ventilelement og den varmebestandige tetning etablerer tetning mellom ventilhuset og seteelementene.

37. Kuleventil ifølge krav 34, karakterisert ved at: a) seteaktuatoråpningen også danner en blokkerings og avtapningsport; og b) blokkerings- og avtapningspluggen som vanligvis stenger seteaktuaroråpningen er avtagbar for å tillate sete-tilbaketrekning og blokkerings- og tappeprøving av setetetningens integritet.