NO972376L

NO972376L - Dekselenhet for sluseventil

Info

Publication number: NO972376L
Application number: NO972376A
Authority: NO
Inventors: Michael R Williams; Syed J Shere
Original assignee: Fmc Corp
Priority date: 1996-05-24
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1997-11-25
Also published as: BR9703314A; GB9709517D0; GB2313429B; CA2204681A1; GB2313429A; AU2358797A; SG50829A1; NO972376D0

Description

Formålene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved å tilveiebringe en dekselenhet montert på huset til en sluseventil og innbefatter et dekselhus med en sentral gjennomgående boring og et kammer langs den sentrale boring, en ventilspindel som er bevegelig anordnet i den sentrale boring og innbefatter en første ende som er forbundet med ventilslusen og en andre ende som er forbundet med en ventilaktuator for bevegelse av ventilspindelen og slusen mellom en lukket stilling og en åpen stilling, et stempel som er bevegelig anordnet i kammeret og har minst et gjennomgående dempingshull, en flens som er festet til ventilspindelen mot stempelet for å bevege stempelet fra en første stilling til en andre stilling når ventilspindelen beveges mellom den lukkete stilling og den åpne stilling, og en mekanisme for uavhengig bevegelse av stempelet fra den andre stilling til den første stilling når ventilspindelen beveges mellom den åpne stilling og den lukkete stilling.

Ved en utføringsform av foreliggende oppfinnelse utgjøres stempelet av et ringformet stempel som er forskyvbart opptatt på ventilspindelen, kammeret i dekselhuset er fylt med hydraulikkfluid og anordningen for uavhengig bevegelse av stempelet til den første stilling er en fjær som er anordnet i kammeret og trykker stempelet mot flensen. Ventilspindelen og stempelet kan være sylindrisk med en første tetning mellom stempelet og dekselhuset og en andre tetning mellom stempelet og ventilspindelen. Dessuten kan flensen omfatte en skråkant idet stempelet videre innbefatter et skrått parti som mottar skråkanten for å sikre et sikkert anlegg mellom komponentene.

Disse og andre formål med foreliggende oppfinnelse vil fremgå tydeligere fra beskrivelsen av den foretrukne utføringsform i sammenheng med de medfølg-ende figurer hvor like henvisningstall overalt angir like deler. Fig. 1 er et lengdesnitt gjennom sluseventilen ifølge foreliggende oppfinnelse, hvor sluseventilen er i lukket stilling, Fig. 2 viser dekselenheten til sluseventilen vist i fig. 1, med dekselenhetens ventilspindel i åpen stilling, Fig. 3 viser dekselenheten ifølge fig. 1 og 2 under bevegelse mellom lukket stilling og åpen stilling, og Fig. 4 er et riss i større målestokk av partiet IV av dekselenheten vist i fig. 3.

En sluseventil 10 ifølge foreliggende oppfinnelse er vist i fig. 1. Sluseventilen 10 omfatter et ventilhus 11 som danner en gjennomgående fluid-strømnings-kanal 12 mellom et innløp 13 og et utløp 14. Et slusekammer 16 strekker seg gjennom et parti av huset 11 i rett vinkel med fluid-strømningskanalen 12 og skjærer denne. Kanalen 12 omfatter et par utvidete partier nær slusekammeret 16, hvor det er anordnet et par sylindriske ventilseter 22 og 23. Hvert ventilsete kan omfatte et ringformet tetningselement som er montert for å danne en fluidtett tetning mellom ventilsetene 22 og 23 og kanalens 12 utvidete parti. Hvert av ventilsetene 22 og 23 strekker seg inn i slusekammeret 16 der det er i glidekontakt med en flat ventilsluse 30 med en gjennomgående port 34.

Når slusen 30 er plassert i lukket stilling, som vist i fig. 1, blokkerer slusen 30 fluidstrømmen mellom kanalens 12 innløp 13 og utløp 14. Når slusen 30 beveges til åpen stilling, forbinder sluseporten 34 kanalens 12 innløp 13 og utløp 14 for derved å la fluid strømme mellom innløpet 13 og utløpet 14. Fluid kan imidlertid også strømme i motsatt retning fra utløpet 14 til innløpet 13.

Ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter sluseventilen 10 en dekselenhet 40. Dekselenheten 40 omfatter et dekselhus 41 med en dekselhushette 41A. Dekselhuset 41 er festet til sluseventilhuset 11 ved hjelp av et antall hodeskruer 42. Dekselhuset 41 omfatter en sentral gjennomgående boring 43 med et stem-pelkammer 45 anordnet langs den sentrale boring 43. En ventilspindel 48 er bevegelig anordnet i den sentrale boring 43, idet en første ende av ventilspindelen 48 er festet til slusen 30 og en andre ende av ventilspindelen 48 er festet til en pneumatisk ventilaktuator 50 (skjematisk vist i fig. 1). Ventilaktuatoren 50 vil bevege ventilspindelen 48 og slusen 30 mellom lukket stilling og åpen stilling.

Passende pakning 52 er anordnet rundt ventilspindelen 48 under stempelkammeret 45 for avtetting av stempelkammeret 45 fra slusekammeret 16. Pakningen 52 er festet på plass ved hjelp av en pakningsmutter 54, og en kanal 56 strekker seg til boringen 43 gjennom dekselhuset 41 på et sted under pakningen 52 med sikte på testing av pakningen 52. Dessuten omfatter dekselenheten 40 O-ringer 58 for tetting mot den sylindriske ventilspindel 48 på et sted over stempelkammeret 45.

Dekselenheten 40 omfatter også et ringformet sylindrisk stempel 60 som er bevegelig anordnet i stempelkammeret 45 og forskyvbart opptatt på ventilspindelen 48. Detaljer ved stempelet 60 fremgår klarest av detaljrisset på fig. 4. Stempelet 60 omfatter en første tetning 61 mellom stempelet 60 og dekselhushetten 41A og en andre tetning 62 mellom stempelet 60 og ventilspindelen 48. Stempelet 60 omfatter dessuten fortrinnsvis et antall gjennomgående dempingshull 64 som er jevnt fordelt rundt stempelet 60. Stempelets 60 øvre overflate omfatter et utad avskrådd parti 66 nær hullet som opptar ventilspindelen 48. Dessuten omfatter stempelets 60 nedre overflate et ringformet spor 68 som er utformet med sikte på sentrering av en fjær 74 som omtalt nedenfor.

Dekselenheten 40 omfatter videre en stempelholderflens 70 som er fast festet til ventilspindelen 48. Flensen 70 omfatter en avskrådd nedre kant 72 som er innrettet for anslag og anlegg mot stempelets 60 avskrådde parti 66 når ventilspindelen 48 beveges nedad fra lukket ventilstilling som vist i fig. 1.

En fjær 74 er anordnet i stempelkammeret 45, idet et endeparti av fjæren 74 er opptatt i ringsporet 68 i stempelet 60. Fjæren 74 trykker stempelet 60 mot flensen 70. Dekselhushetten 41A omfatter en port 76 som strekker seg til stempelkammeret 45 og tillater fylling av stempelkammeret 45 med passende hydraulikkfluid.

Den foreliggende dekselenhet 40 vil sinke åpningshastigheten til pneumatisk manøvrerte ventiler, og derved hindre at slusen 30, setet 22 og setet 23 blir skadet, hvilket ellers ville forekomme på grunn av slusens 30 hurtige bevegelse under påvirkning av den lagrete trykkenergi ved den pneumatiske aktuator 50. Dessuten gjør foreliggende dekselenhet 40 det mulig å bruke dekselenheten 40 sammen med hvilken som helst type av pneumatiske aktuatorer eller membran-aktuatorer.

Virkemåten til sluseventilen 10 ifølge foreliggende oppfinnelse er som føl-ger. Når den pneumatiske aktuator 50 begynner å utøve en ventilåpningskraft på ventilspindelen 48 for å bevege ventilspindelen 48 fra den lukkete stilling vist i fig.

1 til den åpne stilling vist i fig. 2, vil denne kraft bli overført til flensen 70 som i sin tur vil overføre kraften til stempelet 60 via et anlegg mellom den nedre skråkant 72 og skråpartiet 66. Flensen 70 er fortrinnsvis en delt ring for å muliggjøre monte- ring på ventilspindelen 48, og fastholdes på plass ved hjelp av en låsering 75. Den nedre skråkant 72 på flensen 70 og skråpartiet 66 på stempelet 60 sikrer at flensen 70 ikke vil splittes under belastning. Ettersom det parti av stempelkammeret 45 som befinner seg under stempelet 60 er fullt av hydraulikkfluid, vil enhver nedadbevegelse av stempelet 60 være mulig bare når hydraulikkfluidet er blitt for-trengt under stempelet 60 inn i rommet over stempelet 60 gjennom dempingshullene 64. Denne begrensete fluidstrømning gjennom dempingshullene 64 vil sinke hastigheten til stempelet 60 og ventilspindelen 48, og derved minske ventil-åpningssyklusens hastighet. Fig. 2 viser dekselenheten i helt åpen stilling.

Hastighetsreduksjonen ifølge foreliggende oppfinnelse virker bare i forbin-delse med åpningssyklusen, og påvirker ikke sluseventilens 10 lukkesyklus. Som vist i fig. 3 vil ventilspindelen 48, når sluseventilen 10 lukker, bevege seg uavhengig av stempelet 60, og kan følgelig fritt virke på en hurtigvirkene måte. Fjæren 74 vil bringe stempelet 60 tilbake til stillingen vist i fig. 1, uavhengig av ventilspinde-lens 48 bevegelse.

Dempingshullene 64 som er utformet i stempelet 60 sørger for passende innsnevring av fluidkanalen. Antallet og størrelsen av dempingshull 64 vil variere i avengighet av sluseventilens 10 størrelse og graden av ønsket demping. På grunn av den relative bevegelse mellom ventilspindelen 48 og stempelet 60, vil hastighetsreduksjonen, som ovenfor omtalt, dessuten bare virke for ventilåpnings-syklusen.

Flensen 70 og fjærens 74 relative stillinger i forhold til stempelet 60, kan være omvendt dersom sluseventilens 10 åpne- og lukketilstander er omvendt, slik som hvis slusens 30 port 34 var i den nedre halvdel av slusen 30, hvorved ventil-spindelens 48 og slusens 30 stillinger i fig. 1 tilsvarer en åpen ventiltilstand.

Denne og andre forskjellige modifikasjoner vil være innlysende for fagmenn på området, uten å avvike fra oppfinnelsestanken og -omfanget.

Følgelig er rammen av foreliggende oppfinnelse ment å være definert ved de medfølgende krav.

Claims

1. Dekselenhet for en sluseventil som omfatter et ventilhus med et innløp og et utløp og en ventilsluse som kan beveges frem og tilbake i ventilhuset mellom en åpen stilling-hvor innløpet og utløpet kommuniserer, og en lukket stilling hvor inn-løpet er avstengt fra utløpet, karakterisert ved at den omfatter: et dekselhus som er innrettet til å festes til ventilhuset og som har en sentral, gjennomgående boring og et kammer langs den sentrale boring, en ventilspindel som er bevegelig anordnet i den sentrale boring og har en første ende innrettet til å forbindes med ventilslusen og en andre ende innrettet til å forbindes med en ventilaktuatorinnretning for å bevege ventilspindelen og ventilslusen mellom den lukkete stilling og den åpne stilling, et stempel som er bevegelig anordnet i kammeret og har minst et gjennomgående dempingshull, en flens som er fast festet til ventilspindelen og innrettet for anslag mot stempelet for å bevege stempelet fra en første stilling til en andre stilling når ventilspindelen beveges mellom den lukkete stilling og den åpne stilling, og en innretning som er uavhengig av ventilspindelen for forskyvning av stempelet fra den andre stilling til den første stilling når ventilspindelen beveges mellom den åpne stilling og den lukkete stilling.

2. Dekselenhet ifølge krav 1, karakterisert ved at stempelet er et ringformet stempel som er forskyvbart opptatt på ventilspindelen.

3. Dekselenhet ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter hydraulikkfluid som fyller kammeret.

4. Dekselenhet ifølge krav 1, karakterisert ved at den uavhengige stempelforskyvningsinnretning omfatter en fjær som er anordnet i kammeret.

5. Dekselenhet ifølge krav 4, karakterisert ved at fjæren trykker stempelet mot flensen.

6. Dekselenhet ifølge krav 1, karakterisert ved at ventilspindelen og stempelet er hovedsakelig sylindriske.

7. Dekselenhet ifølge krav 6, karakterisert ved at stempelet er et ringformet stempel som er forskyvbart opptatt på ventilspindelen.

8. Dekselenhet ifølge krav 7, karakterisert ved at den videre omfatter en første stempeltetning som tetter mellom stempelet og dekselhuset og en andre stempeltetning som tetter mellom stempelet og ventilspindelen.

9. Dekselenhet ifølge krav 7, karakterisert ved at flensen omfatter en avskrådd kant for anlegg mot stempelet, og at stempelet omfatter et avskrådd parti innrettet til å motta skråkanten.

10. Ventil, karakterisert ved at den omfatter: et hus med en gjennomgående strømningskanal mellom et innløp og et ut-løp og et i huset utformet slusekammer som skjærer strømningskanalen, en med en gjennomgående port utformet sluse som er bevegelig anordnet i slusekammeret mellom en første, lukket stilling som blokkerer fluidstrømning mellom innløpet og utløpet og en andre, åpen stilling som forbinder innløpet med utlø-pet via porten, en ventilaktuator, en dekselenhet som er montert på ventilhuset og omfatter et dekselhus som er innrettet til å festes til sluseventilhuset og som har en gjennomgående sentral boring og et kammer langs den sentrale boring, en ventilspindel som er bevegelig anordnet i den sentrale boring med en første ende forbundet med slusen og en andre ende forbundet med ventilaktuatoren som vil bevege ventilspindelen og slusen mellom den lukkete stilling og den åpne stilling, et stempel som er bevegelig anordnet i kammeret og har minst ett gjennomgående dempingshull, en flens som er festet til ventilspindelen og ligger an mot stempelet for å bevege stempelet fra en første stilling til en andre stilling når ventilspindelen beveges mellom den lukkete stilling og den åpne stilling, og en innretning som er uavhengig av ventilspindelen for forskyvning av stempelet fra den andre stilling til den første stilling når ventilspindelen beveges mellom den åpne stilling og den lukkete stilling.

11. Ventil ifølge krav 10, karakterisert ved at den videre omfatter hydraulikkfluid som fyller kammeret.

12. Ventil ifølge krav 10, karakterisert ved at stempelet er et ringformet stempel som er forskyvbart opptatt på ventilspindelen.

13. Ventil ifølge krav 10, karakterisert ved at den uavhengige stempelforskyvningsinnretning omfatter en fjær som er anordnet i kammeret.

14. Ventil ifølge krav 13, karakterisert ved at fjæren trykker stempelet mot flensen.

15. Ventil ifølge krav 10, karakterisert ved at ventilspindelen og stempelet er hovedsakelig sylindriske.

16. Ventil ifølge krav 15, karakterisert ved at stempelet er et ringformet stempel som er forskyvbart opptatt på ventilspindelen.

17. Ventil ifølge krav 16, karakterisert ved at den videre omfatter en første stempeltetning som tetter mellom stempelet og dekselhuset og en andre stempeltetning som tetter mellom stempelet og ventilspindelen.

18. Ventil ifølge krav 16, karakterisert ved at flensen omfatter en avskrådd kant for anlegg mot stempelet, og at stempelet omfatter et avskrådd parti innrettet til å motta skråkanten.