BE1024257A1

BE1024257A1 - Corrosiebestendig kogelkraan

Info

Publication number: BE1024257A1
Application number: BE20165415A
Authority: BE
Inventors: Eddy Laureys; Mario Laureys; Benno Schmid
Original assignee: Inno-Mould Nv
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2018-01-08
Also published as: US10145483B2; ES2895954T3; PL3252357T3; US20170350522A1; BE1024257B1; TWI726104B; EP3252357A1; EP3252357B1; TW201804102A

Abstract

Deze uitvinding betreft enerzijds een corrosiebestendige kogelkraan (15) omvattende een behuizing (1; 2) waarin een bolvormig afsluitorgaan (3) voorzien van een doorloopkanaal draaibaar is opgesteld, een met het afsluitorgaan (3) gekoppelde bedieningsspil (4), en een afdichtelement (7) voorzien voor het lekvrij afdichten van de ruimte tussen de behuizing (1; 2) en de bedieningsspil (4), waarbij het afsluitorgaan (3) en de ermee gekoppelde bedieningsspil (4) voorzien zijn van een doorlopende corrosiebestendige bekledingslaag (16) die zich uitstrekt tot voorbij het genoemde afdichtelement (7). Anders betreft deze uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van dergelijke kogelkraan (15).

Description

(30) Voorrangsgegevens :

(71) Aanvrager(s) :

INNO-MOULD NV 9120, BEVEREN België (72) Uitvinder(s) :

LAUREYS Eddy 9120 HAASDONK België

LAUREYS Mario 9120 BEVEREN België

SCHMID Benno

4716 WELSCHENROHR

Zwitserland (54) CORROSIEBESTENDIG KOGELKRAAN (57) Deze uitvinding betreft enerzijds een corrosiebestendige kogelkraan (15) omvattende een behuizing (1; 2) waarin een bolvormig afsluitorgaan (3) voorzien van een doorloopkanaal draaibaar is opgesteld, een met het afsluitorgaan (3) gekoppelde bedieningsspil (4), en een afdichtelement (7) voorzien voor het lekvrij afdichten van de ruimte tussen de behuizing (1; 2) en de bedieningsspil (4), waarbij het afsluitorgaan (3) en de ermee gekoppelde bedieningsspil (4) voorzien zijn van een doorlopende corrosiebestendige bekledingslaag (16) die zieh uitstrekt tot voorbij het genoemde afdichtelement (7). Anders betreft deze uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van dergelijke kogelkraan (15).

Fig^l

BE2016/5415

CORROSIEBESTENDIG KOGELKRAAN

Deze uitvinding betreft enerzijds een corrosiebestendige kogelkraan omvattende een behuizing waarin een bolvormig afsluitorgaan voorzien van een doorloopkanaal draaibaar is opgesteld, een met het afsluitorgaan gekoppelde bedieningsspil, en een afdichtelement voorzien voor het lekvrij afdichten van de ruimte tussen de behuizing en de bedieningsspil. Anderzijds betreft deze uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van dergelijke kraan.

In watervoorziening, gasvoorziening, scheikundige nijverheid enz... wordt vaak gebruik gemaakt van een kogelkraan (bolkraan) om leidingen te openen of te sluiten. Een dergelijke kraan zal de stroming van een vloeistof of gas geheel of gedeeltelijk afsluiten m.b.v. een afsluitorgaan in de vorm van een doorboorde bol (kogel) die om zijn as loodrecht op de boring draaibaar is. Door de kogel over 90° te draaien, gaat de kraan van open naar dicht of omgekeerd.

Op de markt zijn er momenteel twee types beschikbaar. Bij het eerste type zijn er twee afzonderlijke binnen componenten (afsluitorgaan en bedieningsspil) die via een slotverbinding met elkaar verbonden zijn en die elk voorzien zijn van een corrosiebestendige bekledingslaag uit fluorkunststof. Dit type heeft het voordeel dat in gebruik, het afsluitorgaan d.m.v. het medium dat doorheen de kogelkraan stroomt, steeds tegen de afdichting gedrukt wordt (vlottende kogel principe) en zo een perfecte dichting tot gevolg heeft. De bedieningskrachten die via de slotverbinding overgedragen worden komen helaas rechtstreeks op de kunststof bekledingen van beide onderdelen terecht. Bij intensief gebruik kan het zijn dat de kunststof bekledingen hierdoor beschadigd raken waardoor de corrosiebestendigheid niet meer gegarandeerd is. Een dergelijke kogelkraan wordt getoond in figuur 9 van de Amerikaanse octrooipublicatie US 3 825 030.

BE2016/5415

Bij het andere type kogelkraan waarbij het afslurtorgaan en de bedrenmgssprl uit één deel bestaan, bestaat de kans op beschadiging van de fluorkunststof bekleding niet aangezien er geen slotverbinding is. Dergelijke kranen hebben echter een ander nadeel, met name: indien de kogel door de interne mediumdruk in de afdichtingsring (zittmgen) gedrukt wordt; ontstaat ook een geringe verplaatsing van de kogel. Aangezien de kogel en sprndel ééndelig zijn, zal ook de bedieningsspil deze verplaatsing voigen waardoor het afdichtmgspakket voorzien in de ruimte tussen de behuizing en de bedrenmgssprl onder excentrische belasting staat. Dit heeft in de meeste gevallen lekkage tot gevolg. Een dergelijk type (ééndelig) kogelkraan wordt o.a. beschreven in de hierna volgende octrooipublicaties: EP 0 242 927 Al, DE 44 14 716 AI, in figuren 1 t/m 8 van US 3 825 030 A, DE 30 23 230 Al en WO 03/071172 Al.

Deze uitvinding heeft daarom tot doei een alternatieve corrosiebestendige kogelkraan te verschaffen die bovengenoemde nadelen niet meer vertoont.

Het doei van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een corrosiebestendige kogelkraan omvattende een behuizing waarin een bolvormig afslurtorgaan voorzien van een doorloopkanaal draaibaar is opgesteld, een met het afslurtorgaan gekoppelde bedieningsspil, en een afdichtelement voorzien voor het lekvrij afdichten van de ruimte tussen de behuizing en de bedieningsspil, waarbij het afslurtorgaan en de bedieningsspil via een losmaakbare slotverbinding met elkaar mechanisch gekoppeld zijn, en waarbij het afslurtorgaan en de ermee gekoppelde bedieningsspil voorzien zijn van een ononderbroken doorlopende corrosiebestendige bekledingslaag die zieh uitstrekt tot voorbij het genoemde afdichtelement. Door het afslurtorgaan en de bedieningsspil te voorzien van een doorlopende bekledingslaag zal ook ter hoogte van het overgangsvlak tussen het afdichtelement en de bedieningslaag, siecht één laag aanwezig zijn waardoor beide delen als het ware via de bekledingslaag ééndelig met elkaar verbonden worden. Dit heeft het voordeel dat de bedieningskrachten die via de verbinding tussen beide delen overgedragen worden niet meer rechtstreeks op de

BE2016/5415 bekledinglaag van beide delen terecht komen, zodat deze laag bijgevolg niet meer zal worden beschadigd en er dus een veel längere corrosiebestendigheid zal zijn.

De slotverbinding is bij voorkeur een verbinding op basis van een tand/groefsysteem. De slotverbinding is in het bijzonder vervaardigd uit hetzelfde materiaal als het afsluitorgaan.

Bij een meer voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de kogelkraan volgens de uitvinding is de bekledingslaag een fluorkunststof laag. In een bijzondere uitvoeringsvorm omvat de behuizing twee behuizinghelften.

Volgens een meer bijzondere uitvoeringsvorm van de kogelkraan overeenkomstig de uitvinding omvat de kogelkraan een veer geschikt om een constante druk op het afdichtelement te voorzien.

Een ander onderwerp van deze uitvinding betreft een werkwijze voor het vormen van een corrosiebestendige kogelkraan omvattende een behuizing waarin een bolvormig afsluitorgaan voorzien van een doorloopkanaal draaibaar is opgesteld, een met het afsluitorgaan gekoppelde bedieningsspil, en een afdichtelement voorzien voor het lekvrij afdichten van de ruimte tussen de behuizing en de bedieningsspil, waarbij een ononderbroken doorlopende corrosiebestendige bekledingslaag wordt aangebracht op het afsluitorgaan en de bedieningsspil, nadat het afsluitorgaan gekoppeld is met de bedieningsspil, waarbij deze bekledingslaag zieh uitstrekt tot voorbij het afdichtelement.

De werkwijze volgens de uitvinding is voorzien voor het vormen van een kogelkraan volgens de uitvinding zoals hierboven omschreven.

Om de eigenschappen van deze uitvinding verder te verduidelijken en om bijkomende voordelen en bijzonderheden ervan aan te duiden volgt nu een meer gedetailleerde beschrijving van de corrosiebestendige kogelkraan overeenkomstig deze uitvinding.

BE2016/5415

Het weze duidelijk dat niets in de hierna volgende beschrijving kan geïnterpreteerd worden als een beperking van de in de conclusies opgeëiste bescherming voor deze uitvinding.

In deze beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen waarbij:

figuur 1: een voorstelling is van de doorsnede van een kogelkraan volgens de uitvinding.

De uitvinding betreft een conceptwijziging ten opzichte van de gangbare fluorkunststof beklede kogelkranen. In een tweedelige behuizing draait een kogelvormig afsluitorgaan (3) (kogel) voorzien van een doorlaat(kanaal) voor vloeistoffen of gassen. Het afsluitorgaan (3) is om zijn as loodrecht op de boring draaibaar. Door het afsluitorgaan (3) over 90° te draaien, gaat de kraan (15) van open naar dicht of omgekeerd. De behuizing is vervaardigd uit gietijzer of roestvrij staal. In geopende toestand staat de doorlaat van de kogel (3) in de doorstroomrichting, in gesloten toestand haaks tegenover de doorstroomrichting. De kogel (3) heeft een metalen kern zoals bijv. staal, roestvast staal, brons of een ander materiaal, welke voorzien is met een corrosiebestendige bekledingslaag (16) uit fluorkunststof. In de metalen kern van de kogel (3) is een mechanische slotverbinding, bijv. in de vorm van een groef, voorzien waarin de bedieningsspindel (4) grijpt om de kogeldraaiing te kunnen doorvoeren.

Overeenkomstig deze uitvinding zal de bekledingslaag (16) die voorzien is rond de kogel (3), ononderbroken doorlopen door tot over minstens een deel van de bedieningsspindel (4). De kogel/spindel combinatie die voorzien is van de bekledingslaag (16) draait tussen twee ringvormige zittingen (5, 6) uit kunststof (bijv. PTFE). Deze zittingen (5, 6) zullen de afdichting van het ventiel verzorgen in gesloten toestand. Deze zitting ringen (5, 6) worden op hun beurt gepositioneerd in de beide behuizing helften (1,2).

BE2016/5415

Een aangeveerde spindelafdichting (7) verzorgt de lekvrije dynamische dichting tussen de bekleding van de spindel en de bekleding van de behuizing. Dit om lekkage van interne media naar de buitenomgeving te vermijden. De spindeldichting (7) is eveneens voorzien van een corrosie beschermende buitenlaag en is ondersteund door een corrosievrije reductiering.

In de met fluorkunststof beklede behuizingshelften (1, 2) worden de zittingen (5) en (6) gepositioneerd. Tussen deze zittingen draait de met fluorkunststof beklede kogel (3), waarin een losmaakbaar ingestoken spindel (4) gemonteerd zit. De kogel kan in integrale kogelvorm of in “C-segment” uitgevoerd worden. De bekleding van de kogel loopt door tot minstens gelijke hoogte met spindelafdichting (7) om de spindel (4) van corrosie te vrijwaren. De spindelafdichting (7) wordt ondersteund door een reductiestuk (8) en aangedrukt door drukring (9). De drukring (9) wordt aangeduwd door een veer (10) welke ingesloten is door de topflens (11). De topflens zorgt ook voor de “anti blow out” functie, zodat de spindel niet uit de behuizing kan los schieten. Deze is in de topflens (11) gelagerd via lagerbus (12). O-ringen (13) en (14) voorkomen dat regenwater of externe media in de kogelkraan kunnen sijpelen.

De kogelkraan (15) verschilt zieh van de bestaande types door de tweedelige opstelling kogel - spindel, waardoor de kogel vlottend opgesteld is, met mechanische slotverbinding van de metalen kerndelen welke in samenstelling door een ééndelige fluorkunststof bekleding ommanteld zijn.

De kogelkraan (15) volgens de uitvinding laat toe een vlottend kogelsysteem te realiseren met een slotverbinding tussen de metalen delen en de corrosiebescherming ééndelig tot over de spindel te behouden.

BE2016/5415

Claims

CONCLUSIES

1. Corrosiebestendige kogelkraan (15) omvattende een behuizing (1; 2) waarin een bolvormig afsluitorgaan (3) voorzien van een doorloopkanaal draaibaar is opgesteid, een met het afsluitorgaan (3) gekoppelde bedieningsspil (4), en een afdichtelement (7) voorzien voor het lekvrij afdichten van de ruimte tussen de behuizing (1; 2) en de bedieningsspil (4), met het kenmerk dat het afsluitorgaan (3) en de bedieningsspil (4) via een losmaakbare slotverbinding met elkaar mechanisch gekoppeld zijn, en dat afsluitorgaan (3) en de ermee gekoppelde bedieningsspil (4) voorzien zijn van een ononderbroken doorlopende corrosiebestendige bekledingslaag (16) die zieh uitstrekt tot voorbij het genoemde afdichtelement (7).
2. Corrosiebestendige kogelkraan (15) volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de bekledingslaag (16) een fluorkunststof laag is.
3. Corrosiebestendige kogelkraan (15) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de behuizing twee behuizinghelften (1 en 2) omvat.
4. Corrosiebestendige kogelkraan (15) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de kogelkraan (15) een veer (10) omvat geschikt om een constante druk op het afdichtelement (7) te voorzien.
5. Werkwijze voor het vormen van een corrosiebestendige kogelkraan (15) omvattende een behuizing (1; 2) waarin een bolvormig afsluitorgaan (3) voorzien van een doorloopkanaal draaibaar is opgesteid, een met het afsluitorgaan (3) gekoppelde bedieningsspil (4), en een afdichtelement (7) voorzien voor het lekvrij afdichten van de ruimte tussen de behuizing (1; 2) en de bedieningsspil (4), met het kenmerk dat een ononderbroken doorlopende corrosiebestendige bekledingslaag (16) wordt aangebracht op het afsluitorgaan (3) en de

BE2016/5415 bedieningsspil (4), nadat het afsluitorgaan (3) gekoppeld is met de bedieningsspil (4), waarbij deze bekledingslaag (16) zieh uitstrekt tot voorbij het genoemde afdichtelement (7).

BE2016/5415