NO340207B1 - Kuleventiltetning med dynamisk c-tetning og statisk c-tetning - Google Patents

Description

KULEVENTILTETNING MED DYNAMISK C-TETNING OG STATISK C-TETNING

[0001] Den aktuelle offentliggjøringen relaterer seg til væskereguleringsinnretninger og mer bestemt reguleringsventiler av kuletypen.

BAKGRUNN

[0002] Kuleventiler brukes innen mange forskjellige bruksområder når det gjelder prosesstyringssystemerfor å styre noen prosessvæskeparametere som væske, gass, slam osv. Mens prosesstyringssystemet eventuelt kan bruke en reguleringsventil som til syvende og sist regulerer trykket, nivået, pH eller andre ønskede væskeparametere, regulerer reguleringsventilen i bunn og grunn hastigheten på væskestrømmen.

[0003] Vanligvis har en kuleventil et ventilhus med et væskeinnløp og væskeutløp. Kuleelementet monteres på ventilhuset og roterer rundt en fast akse inn i og ut av støttedelen med en tetningsmontasje, og dermed reguleres mengden væske som strømmer gjennom ventilen. Ved typiske boltede ventiler på rad, settes tetningsmontasjen inn i ventilhuset gjennom væskeinnløpet og holdes på plass ved siden av en flens på ventilhuset med en beskyttelsesring til tetning.

[0004] Kuleventilkomponentene inkluderer ventilhus, kuleelement og tetningsmontasje som vanligvis er konstruert av metall. Dette gjelder spesielt i bruksområder med høyt trykk og/eller høy temperatur. Kuleelementet og tetningsmontasjen kan imidlertid utsettes for slitasje som er forårsaket av kontakten mellom kuleelementet og tetningsmontasjen når ventilen åpnes og lukkes. Problemene som er et resultat av slitasje inkluderer, men er ikke begrenset til nedsatt brukstid på ventilkomponentene, økte friksjonskrefter mellom kuleelementet og tetningsmontasjen og uønsket lekkasje mellom kuleelementet og tetningsmontasjen samt mellom tetningsmontasjen og ventilhuset. På lignende måte forringes den dynamiske ytelsen og reguleringsegenskapene inni ventilen på grunn av friksjonskrefter som har en tendens til å øke etter hvert som komponentene slites. Dette fører til mangel på effektivitet og nøyaktighet i ventilen. Noen tetningsmontasjer påfører forbelastning for å gi en mer pålitelig tetning mot kulen i lukket stilling for å lette på noen av disse problemene. Uansett hvilken bestemt type tetningsmontasje som brukes, må boltene på reguleringssystemet ved væskeprosessen fjernes for å kunne skifte ut tetningsmontasjen dersom den blir slitt eller mangler effektivitet på annen måte.

SAMMENDRAG

[0005] I et første aspekt kan ventilen ha et ventilhuset med et innløp og et utløp og ha en væskeforbindelse mellom innvendig i ventilen og innløpet og utløpet. Ventilen kan også ha en fjernbar hette som er festet til en øvre del på ventilhuset. Et dreibart kuleelement kan monteres innvendig på ventilen, og den utvendige flaten på kuleelementet kan være en del av en sfære der alle punktene på kuleelementets utvendige flate ikke har lik avstand fra et naturlig dreiepunkt på kuleelementet. En tetningsring kan plasseres innvendig inni ventilen og påføre forbelastning mot kuleelementet, og tetningsringen kan justeres slik at den tetter mot kuleelementet. En ankerring kan plasseres inni ventilen og festes til ventilhuset. I tillegg kan en tetningsbærer plasseres innvendig i ventilen mellom tetningsringen og ventilhuset, og tetningsbæreren kan fjernbart festes til ankerringen med flere bolter som er plassert innvendig inni ventilen og som er tilpasset for å kunne settes inn og fjernes fra inni ventilen. Det kan finnes en primær lekkasjebane mellom tetningsringen og tetningsbæreren og det kan finnes en sekundær lekkasjebane mellom tetningsbæreren og ventilhuset. Både den primære lekkasjebanen og den sekundære lekkasjebanen kan utsettes for væsketrykk inni ventilen. En første hjelpetetning kan plasseres mellom tetningsringen og tetningsbæreren, og den første hjelpetetningen kan hindre en væskestrøm gjennom den primære lekkasjebanen. En sekundær hjelpetetning kan plasseres mellom tetningsbæreren og ventilhuset, og den sekundære hjelpetetningen kan hindre en væskestrøm gjennom den sekundære lekkasjebanen.

[0006] I enda et annet aspekt kan en tilpasningsspalte dannes mellom tetningsringen og tetningsbæreren, og tilpasningspalten kan være en del av den primære lekkasjebanen. Tilpasningsspalten kan gi plass mellom tetningsbæreren og tetningsringene som gjør at tetningsringen beveger seg radialt i forhold til tetningsbæreren slik at tetningsringen selvjusteres når kuleelementet tetter mot pakningen.

[0007] I et annet aspekt kan den første hjelpetetningen som er plassert mellom tetningsringen og tetningsbæreren, være en C-tetning. I tillegg kan C-tetningen plasseres i en fordypning som dannes i tetningsringen. En åpning i C-tetning kan åpne i en retning mot væskestrømmen i den primære lekkasjebanen.

[0008] I enda et annet aspekt kan den andre hjelpetetningen som er plassert mellom tetningsbæreren og ventilhuset, være en C-tetning. En åpning i C-tetning kan åpne i en retning mot væskestrømmen i den sekundære lekkasjebanen. C-tetningen kan være plassert i en fordypning som er dannet i tetningsbæreren. C-tetningen kan tette mot en del av ventilhuset og en del av fordypningen som er dannet i tetningsbæreren for å hindre en væskestrøm gjennom den sekundære lekkasjebanen.

[0009] I enda et annet aspekt kan den sekundære tetningen som er plassert mellom tetningsbæreren og ventilhuset, være en rund pakning.

[0010] I et annet aspekt kan en bølgefjær påføre forbelastning på tetningsringen mot kuleelementet, og bølgefjæren kan være plassert i fordypningen som er dannet i tetningsringen.

[0011] I enda et annet aspekt kan den aksiale forskyvningen av tetningsringen bort fra tetningsbæreren være begrenset til en tetningsholder som er koplet til tetningsbæreren, og tetningsholderen kan fjernbart festes til tetningsbæreren med flere bolter som er plassert innvendig inni ventilen.

[0012] I et annet aspekt kan boltene være festet med gjenger til både et gjenget borehull som en dannet i flensdelen av tetningsbæren og et gjenget borehull som er dannet i ankerringen.

[0013] En metode for å montere en tetningsringsmontasje kan inkludere en kuleventil med et ventilhuset som inneholder et innløp og et utløp og der ventilen innvendig har væskeforbindelse med innløpet og utløpet. Det kan finnes en hetteåpning ved siden av en øvre del på ventilhuset. Et dreibart kuleelement kan monteres innvendig i ventilen, og den utvendige flaten på kuleelementet kan være en del av en sfære og alle punktene på kuleelementets utvendige flate har ikke lik avstand fra et naturlig dreiepunkt på kuleelementet. En undermontasje på tetningsbæreren kan settes sammen på et sted som ikke er innvendig inni ventilen. Undermontasjen på tetningsbæreren kan inkludere en tetningsbærer med en innvendig fordypning, en tetningsring som er plassert i den indre fordypningen der tetningsringen kan tilpasses for å tette mot kuleelementet. Undermontasjen på tetningsbæreren kan i tillegg ha en første hjelpetetning som er plassert mellom tetningsringen og tetningsbæreren og en andre hjelpetetning som er koplet til tetningsbæreren. En undermontasje på tetningsbæreren kan settes inn i hetteåpningen slik at undermontasjen på tetningsbæreren befinner seg innvendig i ventilen. I tillegg kan undermontasjen på tetningsbæreren festes til ventilhuset slik at den første hjelpetetningen hindrer at det strømmer væske gjennom en primær væskebane som finnes mellom tetningsringen og tetningsbæreren slik at den andre hjelpetetningen hindrer at det strømmer væske gjennom en sekundær lekkasjebane som finnes mellom tetningsbæreren og ventilhuset. En hette kan festes til ventilhuset for å dekke hetteåpningen.

[0014] I et annet aspekt kan ventilen ha et ventilhuset med et innløp og et utløp og ha en væskeforbindelse mellom innvendig i ventilen og innløpet og utløpet. Ventilen kan også ha en fjernbar hette som er festet til en øvre del på ventilhuset. Et dreibart kuleelement kan monteres innvendig i ventilen, og den utvendige flaten på kuleelementet kan være en del av en sfære der alle punktene på kuleelementets utvendige flate ikke har lik avstand fra et naturlig dreiepunkt på kuleelementet. En tetningsring kan plasseres innvendig inni ventilen og påføre forbelastning mot kuleelementet, og tetningsringen kan justeres slik at den tetter mot kuleelementet. Det finnes en primær lekkasjebane mellom tetningsringen og ventilhuset, og den primære lekkasjebanen kan utsettes for væsketrykk inni ventilen. En første C-tetning som plasseres på en utvendig flate på tetningsringen uten å kunne forskyves, og den første C-tetningen kan tette mot tetningsringen og en del av ventilhuset for å hindre en væskestrøm gjennom den primære væskebanen. Dessuten kan væsketrykket i den første C-tetningen påføre forbelastning på tetningsringen mot kuleelementet. I tillegg kan den relative forskyvningen mellom tetningsringen og delen av ventilen muligens føre til en fjærkraft fra den første C-tetningen som også påfører forbelastning på tetningsringen mot kuleelementet.

[0015] I enda et annet aspekt kan tetningsring plasseres i en indre fordypning i den innvendige delen av ventilhuset, og en klemring som er plassert rundt en del av den indre fordypningen, kan begrense den aksiale forskyvningen av tetningsringen mot kuleelementet.

[0016] I et annet aspekt kan den andre C-tetningen plasseres på den utvendige flaten på tetningsringen uten å kunne gli, den andre C-tetningen er plassert ved siden av den første C-tetningen, og den andre C-tetningen tetter mot tetningsringen og ventilhuset for å hindre væskestrømning gjennom den primære lekkasjebanen.

[0017] I enda et annet aspekt kan minst én tilpasningsspalte dannes mellom tetningsringen og ventilhuset, og tilpasningspalten kan være en del av den primære lekkasjebanen. Tilpasningsspalten kan gi plass mellom tetningsringen og ventilhuset slik at tetningsringen kan bevege seg radialt i forhold til ventilhuset slik at tetningsringen selvjusteres når kuleelementet tetter mot tetningsringen.

Foreliggende oppfinnelse er særlig egnet til å tilveiebringe en ventilsom omfatter: et ventillegeme med et innløp, et utløp, og en innvendig ventil i fluidforbindelse med innløpet og utløpet; et ventillokk løsbart festet til en øvre del av ventillegemet; et kuleelement svingbart montert i den indre ventilen, en ytre overflate av kuleelementet definerer en del av en kule, hvor alle punkter på den ytre overflaten av kuleelementet ikke er like langt fra et naturlig dreiepunkt på kuleelementet; en tetnings-ring (44) anbrakt inne i den indre ventilen og forspent mot kuleelementet, hvor tetningsringen er innrettet for tettende inngrep med kuleelementet; en anker-ring anbrakt inne i den indre ventilen og festet til ventilhuset (12); en tetningsholder anordnet i den indre ventilen mellom tetningsringen og ventillegemet, og hvor tetningsbæreren er avtakbart festet til anker-ringen med en flerhet bolter som er anordnet inne i den indre ventilen og innrettet til å settes inn og fjernes fra inne i den indre ventilen, hvor en primær lekkasjebane eksisterer mellom tetningsringen og tetningsbæreren (46), og en sekundær lekkasjebane eksisterer mellom tetningsbæreren og ventillegemet, den primære lekkasjebane og den sekundære lekkasjebanen utsettes for fluidtrykk inne i ventilen; en første hjelpetetning er anordnet mellom tetningsringen og tetningsbæreren, den første hjelpetetning forhindrer fluidstrømning gjennom den primære lekkasjebanen; og en andre hjelpetetning er anordnet mellom tetningsbæreren og ventillegemet, den andre hjelpetetning forhindrer fluidstrømning gjennom den sekundære lekkasjebane.

Foreliggende oppfinnelse er videre egnet til å tilveiebringe en fremgangsmåte for installering av en tetnings-ring sammenstilling, omfattende: å tilveiebringe en kuleventil omfattende et ventillegeme med et innløp, et utløp, en innvendig ventil i fluidforbindelse med innløpet og utløpet, og en ventillokk åpning tilstøtende til en øvre del av ventillegemet; å montere dreibart et kuleelement i den indre ventilen, en ytre overflate av kuleelementet definerer en del av en kule, hvor alle punkter på den ytre overflate av kuleelementet ikke er i lik avstand fra et naturlig dreiepunktet på kuleelementet; å montere en underenhet til en tetningsholder på et sted som ikke er inne i den indre ventilen, hvor underenheten til tetningsholderen omfatter: en tetningsholder som har en indre utsparing; en tetnings-ring anbrakt inne i den indre utsparingen, hvor tetningsringen er innrettet for tettende inngrep med kuleelementet; en første hjelpetetning anordnet mellom tetningsringen og tetningsbæreren; og en andre hjelpe tetning som er koplet til tetningsbæreren; å sette inn underenheten til en tetningsholderen i ventillokk-åpningen, slik at tetningen bærer sub-sammenstillingen er anbrakt inne i den indre ventilen; å feste underenheten til en tetningsholderen til ventillegemet slik at den første hjelpetetningen hindrer fluid fra å strømme gjennom en primærlekkasjebane som eksisterer mellom tetningsringen og tetningsbæreren, og slik at den andre hjelpe tetningen hindrer fluid fra å strømme gjennom en sekundær lekkasjebane som eksisterer mellom tetningsbæreren og ventillegemet; og sikring av et ventillokk til ventillegemet for å dekke ventillokk-åpningen.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0018] FIG. 1 er en tverrsnittsvisning av kuleventilen som er konstruert iht. prinsippene i den aktuelle offentliggjøringen,

[0019] FIG. 2 er en forstørret fragmentert tverrsnittsvisning tatt ved sirkel II i figur 1 som illustrerer en utforming av tetningsmontasjen til kuleventilen der kuleventilen vises i åpen stilling,

[0020] FIG. 3 er en annen forstørret fragmentert tverrsnittsvisning som ligner på FIG. 2 og som viser kuleventilen i lukket stilling,

[0021] FIG. 4 er en annen forstørret fragmentert tverrsnittsvisning som ligner på FIG. 2, men som viser en tetningsmontasje som er satt sammen iht. opplysningene i et annet offentliggjort eksempel på den aktuelle oppfinnelsen,

[0022] FIG. 5 er enda en annen forstørret fragmentert tverrsnittsvisning som ligner på

FIG. 2, men som viser en tetningsmontasje som er satt sammen iht. opplysningene i et annet offentliggjort eksempel av den aktuelle oppfinnelsen med kuleventilen i åpen stilling,

[0023] FIG. 6 er en annen forstørret fragmentert tverrsnittsvisning som ligner på FIG. 2 og som viser kuleventilen i lukket stilling, og

[0024] FIG. 7 er en annen forstørret fragmentert tverrsnittsvisning som ligner på FIG. 2, men som viser en tetningsmontasje som er satt sammen iht. opplysningene i et annet offentliggjort eksempel av den aktuelle oppfinnelsen med to C-tetninger.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0025] FIG. 1 viseren kuleventil 10 som er konstruert iht. prinsippene i offentliggjøringen, og generelt har den et ventilhus 12, en hette 14, og en kontrollmontasje 16 og en tetningsmontasje 24. Ventilhuset 12 er stort sett sylindrisk og har en innløpsdel 18, en utløpsdel 20, en primær strømningsbane 22 og en hetteåpning 25 som befinner seg ved siden av den øvre delen på ventilhuset 12. Som indikert med pilen, strekker den primære strømningsbanen 22 seg fra innløpsdelen 18 til utløpsdelen 20 i en retning som er stort sett parallell med en langsgående akse A. Innløpsdelen 18 er omgitt av en innløpsflens 26. Utløpsdelen 20 er omgitt av en utløpsflens 28. Innløpsflensen 26 og utløpsflensen 28 er tilpasset for å kople en kuleventil 10 til en prosesstyringsrørledning med f.eks. bolter, sveising, klemmer eller andre kjente måter.

[0026] Hetten 14 har en stort sett sylindrisk struktur som er boltet inn i hetteåpningen 25 på ventilhuset 12 med flere hettebolter 27. Hetten 14 håret gjennomgående borehull 29 som støtter forskjellige komponenter i styringsmontasjen 16, som er generelt kjent. Styringsmontasjen 16 har et kuleelement 30, en drivaksel 32 og en støtteaksel 34. Drivakselen 32 er plassert gjennom gjennomboringen 29 i hetten 14 og er tilpasset for å koples til en roterende aktuator på en kjent måte. Støtteakselen 34 er plassert inni en blindboring 36 dannet i en vegg i ventilhuset 12 som er vis-å-vis hetteåpningen 25. Gjennomboringen 29 i hetten 14 og blindboringen 36 i ventilhuset 12 kan inneholde lagre som er kjent innen faget som en hjelp for å oppnå jevn, ubeheftet forskyvning av akslene 32, 34 og derfor kuleelementet 30 under bruk av kuleventilen 10.

[0027] Kuleelementet 30 har vanligvis et kuleelement med kam som er kjent innen faget som en hjelp ved gjentatt tetning, med tetningsmontasjen 24 når den er i lukket stilling som vist i FIG. 1. Mer bestemt, kan den utvendige flaten på kuleelementet være en del av en sfære der alle punktene på den utvendige flaten på kuleelement ikke har samme avstanden fra et naturlig dreiepunkt på kuleelementet som f.eks. rotasjonsaksen til hver av akslene 32, 34.

[0028] I eksempelet som vises, er tetningsmontasjen 24 montert i ventilhuset 12 på et sted som er nedstrøms fra innløpsdelen 18 og stort sett ved siden av hetteåpningen 25. Når tetningsmontasjen 24 er konfigurert slik og må skiftes ut, kan hetten 14 og styringsmontasjen 16 fjernes fra ventilhuset 12 og tetningsmontasjen 24 settes inn gjennom hetteåpningen 25. Dette eliminerer behovet for å fjerne hele ventilen 10 fra rørledningen som den er montert i, for å skifte ut tetningsmontasjen 24. Dette er en stor fordel når ventilen 10 er buttsveiset på plass.

[0029] Den offentliggjorte utformingen av ventilhuset 12 har en intern fordypning 42 som er plassert helt nedstrøms fra innløpsdelen 18 på ventilhuset 12 for å gi plass til tetningsmontasjen 24. Med andre ord, den interne fordypningen 42 er plassert mellom innløpsdelen 18 og ventilhuset 12 og kuleelementet 30 på styringsmontasjen 16. Fordypningen 42 i den offentliggjorte utformingen er stort sett ringformet og har en trappet profil med innvendige flater på ventilhuset 12 som inkluderer en først og en andre sylindrisk flate 38a, 38b, og første og andre tranversflate 40a, 40b.

[0030] Den andre sylindriske flaten 38b er plassert mellom innløpsdelen 18 og den første sylindriske flaten 38a, når de betraktes i forhold til retningen til strømningsbanen 22 som vises i FIG. 1. På lignende måte er den andre aksiale flaten 40b plassert mellom innløpsdelen 18 og ventilhuset 12 og den første aksiale flaten 40a når de betraktes i forhold til retningen til strømningsbanen 22 som vises i FIG. 1.

[0031] Dessuten som vist, har den første sylindriske flaten 38a i en første diameter Da som er større enn den andre diameteren Db til den andre sylindrisk flaten 38b. Den først og den andre diameteren Da, Db er begge større enn innløpsdiameteren Di til innløpsdelen 18 på ventilhuset 12.

[0032] Når ventilhuset 12 er konfigurert slik, er tetningsmontasjen 24 montert i ventilen 10 gjennom hetteåpningen 25 som nevnt ovenfor, for å dermed kunne bruke ventilen i miljøer som krever at innløps- og utløpsflenser 26, 28 må buttsveises på rad i motsetning til å boltes på rad. Denne designen kan selvsagt også brukes ved boltede ventilhus eller på annen måte. Dessuten er tetningsmontasjen 24 til den offentliggjorte utformingen plassert i en intern fordypning 42 slik at kuleelementet 30 er lukket som vist i FIG.1 , hele tetningsmontasjen 24 er plassert mellom kuleelementet 30 og innløpsdelen 18 på ventilhuset 12. Selv om den interne fordypningen 42 på ventilhuset 12 som vises i FIG. 1, beskrives med en trappet profil med to innvendige sylindriske flater 38a, 38b og to transversflater 40a, 40b, kan alternative utforminger av den aktuelle offentliggjøringen ha flere eller færre enn to innvendige sylindriske flater og to transversflater avhengig av f.eks. den spesifikke designen til tetningsmontasjen 24 og/eller andre hensyn.

[0033] Med henvisning til FIG. 2 som er en detaljert visning tatt fra sirkel II i FIG. 1, beskrives én bestemt utforming av en tetningsmontasje 24 som er konstruert iht. det som forklares i denne offentliggjøringen.

[0034] Tetningsmontasjen 24 har en tetningsring 44 som er plassert innvendig i ventilhuset 12. Tetningsringen 44 påfører forbelastning mot kuleelementet for å tette mot kuleelementet 30. En ankerring 130 er plassert innvendig i ventilen og festes til ventilhuset 12. En tetningsbærer 46 er plassert mellom tetningsringen 44 og ventilhuset 12, og tetningsbæreren 46 er fjernbart festet til ankerringen 130 med flere bolter 48 som er plassert inni ventilhuset 12. Det finnes en primær lekkasjebane 50 mellom tetningsringen 44 og tetningsbæreren 46, og det finnes en sekundær lekkasjebane 52 mellom tetningsbæreren 46 og ventilhuset 12. Både den primære lekkasjebanen og den sekundære lekkasjebanen er utsatt for væsketrykk inni kuleventilen 10. En første hjelpetetning 54, som f.eks. en C-tetning 82, er plassert mellom tetningsringen 44 og tetningsbæreren 46 for å hindre en væskestrøm gjennom den primære lekkasjebanen 50. I tillegg er en andre hjelpetetning 56, som f.eks. en C-tetning 154, plassert mellom tetningsbæreren 46 og ventilhuset 12, og den andre hjelpetetningen 56 hindrer en væskestrøm gjennom den sekundære lekkasjebanen 52.

[0035] Som diskutert ovenfor, er tetningsringen 44 på tetningsmontasjen 24 stort sett ringformet og kan maskinbearbeides fra et slitasjebestandig metall som f.eks. legering 6 eller rustfritt stål med f.eks. hardmetallag med legering 6. Som illustrert i tverrsnittsvisningen i FIG. 2, kan tetningsringen 44 være plassert lateralt på en innvendig, sylindrisk tetningsvegg 58 og en utvendig, sylindrisk tetningsvegg 60, og en tetningsvegg på toppen 62 som kan strekke seg fra den utvendige tetningsveggen 60 mot den innvendige veggen 58 i en radial retning. Et fremspring på tetningsringen 64 kan strekke seg fra den øvre tetningsveggen 62, og fremspringet på tetningsringen 64 kan et sylindrisk fremspring på sideveggen 66 som kan strekke seg fra den øvre tetningsveggen 62 i en aksial retning (dvs. en retning som er parallell med den langsgående aksen A). Et fremspring på den øvre veggen 68 kan strekke seg fra fremspringet på sideveggen 66 i en retning som er parallell med den øvre tetningsveggen 62. En kulefestende flate 70 kan strekke seg mellom fremspringet på den øvre veggen 68, og den innvendige tetningsveggen 58 og den kulefestende flaten 70 kan være konkav. Mer bestemt, kan den kulefestende flaten 70 ha en profil slik at den passer sammen med tilsvarende del av den sfæriske utvendige flaten til kuleelementet 30 slik at når kuleventilen 10 flyttes inn i stengt eller lukket stilling, tetter den kulefestende flaten 70 på tetningsringen 44 mot kuleelementet 30. Den kulefestende flaten 70 kan ha et hardmetallag for å forbedre brukstiden på tetningen og for å hindre gagning på setekanten.

[0036] Tetningsringen 44 har også en indre, ringformet fordypning 72 og en ringformet fjærfordypning 74 som er plassert mellom den innvendige tetningsveggen 58 og den utvendige tetningsveggen 60. Den indre fordypningen 72 og fjærfordypningen 74 kan ha et tverrsnitt som er stort sett rektangulært og kan være plassert ved siden av tetningsringen 44 som har en indre kant 76 og en midtre kant 78 og en ytre kant 80. Den indre fordypningen 72 og fjærfordypningen kan imidlertid ha en hvilken som helst form eller kombinasjon av former som er egnet til det bestemte bruksområdet. En nedre del av hver indre kant 76, midtre kant 78 og ytre kant 80 kan ha lik aksial avstand fra planet som utgjør den øvre tetningsveggen 62. Den indre fordypningen 72 kan tilpasses slik at den første hjelpetetningen 54 som f.eks. C-tetningen 82 som illustreres i FIG 2 og 3, kan plasseres i den . Fjærfordypningen 74 kan tilpasses slik at et fjærende element som f.eks. en bølgefjær 84 som illustreres i FIG 2 og 3, kan plasseres i den.

[0037] Som illustrert i FIG. 2 og 3, kan tetningsmontasjen 24 også inneholde en ringformet tetningsbærer 46 som er plassert innvendig i ventilhuset 12 mellom tetningsringen 44 og ventilhuset 12. Tetningsbæreren 46 være maskinbearbeidetfra et korrosjonsbestandig metall som f.eks. rustfritt stål. Tetningsbæreren 46 kan være plassert lateralt på en innvendig, sylindrisk bærervegg 86 og en utvendig, sylindrisk bærervegg 88 som kan strekke seg i en stort sett aksial retning. En plan, øvre bærervegg 90 og en plan, nedre bærervegg 92 som er parallelle med og forskjøvet i forhold til bærerveggen på toppen 90 og strekke seg i en stort sett radial retning og kan krysse den innvendige bærerveggen 86 og den utvendige bærerveggen 88 som en annen del av tetningsbæreren 46. Den utvendige bærerfordypingen 94 kan ha en sylindrisk fordypningsvegg på siden 96 som strekker seg aksialt fra nederst på bærerveggen 92 og til den øvre fordypningsveggen 98 og strekker seg radialt fra den utvendige bærerveggen 88 til fordypningsveggen på siden 96. Den ytre bærerfordypningen 94 kan imidlertid ha en rekke overflateformer som gir en fordypning der den nedre bærerveggen 90 krysser den utvendige bærerveggen 88. En ringformet bærerflens 100 kan strekke seg i en stort sett radial retning vekk fra den utvendige bærerveggen 88, og bærerflensen 100 kan ha en nedre flensvegg 102 som strekker seg radialt vekk fra den ytre bærerveggen 88. I tillegg kan bærerflensen 100 ha en flensvegg på toppen 104 som kan være parallell med og forskjøvet fra den nedre flensveggen 102. En utvendig, sylindrisk flensvegg 106 kan strekke seg aksialt mellom den nedre flensveggen 102 og flensveggen på toppen 104, og en innvendig, sylindrisk flensvegg 108 kan forskyves radialt fra den utvendige flensveggen 106 og kan strekke seg mellom den øvre flensveggen 104 og bærerveggen på toppen 92. Fordi den øvre bærerveggen 92 er rettvinklet på den innvendige flensveggen 108, kan en indre bærerfordypning 110 dannes som er diagonalt overfor den ytre bærerfordypningen 94 på tetningsbæreren 46. Flere flensborehull 112 kan være arrangert symmetrisk rundt bærerflensen 100. Flensborehullene 112 kan strekke seg aksialt fra den øvre flensveggen 104 til den nedre flensveggen 102. Hvert av flensborehullene 112 kan ha en gjenget del, og hvert av flensborehullene 112 kan tilpasses slik at en gjenget, sikret bolt kan plasseres i dem. I tillegg kan de blinde bærerborehullene 114 arrangeres symmetrisk rundt tetningsbæreren 46, og hvert blindt borehull 114 kan strekke seg aksialt fra den øvre flensveggen 104 mot den nedre bærerveggen 90. Hver blindt borehull 114 kan ha en gjenget del, og hvert blindt borehull 114 kan tilpasses slik at en hetteskrue 116 kan plasseres i det.

[0038] Som illustrert i FIG. 1 og 2, kan tetningsmontasjen 24 også inneholde en ringformet tetningsholder 118 som er tilpasset for å feste tetningsringen 44 inni bæreren til den indre fordypningen 110 på tetningsbæreren 46. Tetningsholderen 118 kan være maskinbearbeidet fra et korrosjonsbestandig metall som f.eks. rustfritt stål. Tetningsholderen 118 kan være plassert lateralt på en innvendig, sylindrisk holdervegg 120 og en utvendig, sylindrisk holdervegg 122 som kan strekke seg i en stort sett aksial retning. En plan, øvre holdervegg 124 og en nedre plan holdervegg 126 som er parallelle med og forskjøvet aksialt i forhold til den øvre holderveggen 124 kan strekke seg i en stort sett radial retning og kan krysse den innvendige holderveggen 120 og den utvendige holderveggen 122 som en annen del av tetningsholderen 118. Flere holderborehull 120 kan arrangeres symmetrisk langs tetningsholderen 118, hvert holdeborehull 128 kan strekke seg aksialt mellom den øvre holderveggen 124 og den nedre holderveggen 126. I tillegg kan hvert holderborehull 128 plasseres aksialt og i flukt med et tilsvarende blindt bærerborehull 114, og en hetteskrue 116 kan settes i hvert holderborehull 128 slik at den gjengede delen av hetteskruen 116 er skrudd fast i den gjengede del av det blinde bærerborehullet 114 og dermed festes tetningsholderen 118 til tetningsbæreren 46 slik at den kan fjernes.

[0039] Diameteren til den innvendige, sylindriske holderveggen 120 på tetningsholderen 118 kan være større enn diameteren til den sylindriske fremspringsveggen på siden 66 på tetningsringen 44 og mindre enn diameteren til den utvendige, sylindriske tetningsveggen 60 på tetningsringen 44. Derfor, når tetningsringen 44 er plassert inn den indre bærerfordypningen 110 i tetningsbæreren 46, og tetningsholderen 118 er festet til tetningsbæreren 46, strekker den nedre holderveggen 126 seg radialt innover for den innvendige flensveggen 108 på tetningsbæreren 46 slik at den innvendige, sylindriske holderveggen 120 er plassert radialt mellom den sylindriske fremspringsveggen på siden 66 og den utvendige, sylindriske tetningsveggen 60 på tetningsringen 44, uansett den radiale forskyvningsvinkelen til tetningsringen 44 inn den indre bærerfordypningen 110 på tetningsbæreren 46.1 tillegg er den aksiale avstanden mellom den øvre tetningsveggen 62 og en nedre del på hver indre kant 76, midtre kant 78 og ytre kant 80 på tetningsringen 44 mindre enn den aksiale avstanden mellom den nedre holderveggen 126 og tetningsholderen 118, og den øvre bærerveggen 92 på tetningsbæreren 46 er montert som beskrevet ovenfor.

[0040] Som illustrert i FIG. 1 og 2, kan tetningsmontasjen 24 også inneholde en ringformet ankerring 130 som er tilpasset for å feste ventilhuset 12. Ankerringen 130 kan være maskinbearbeidet fra et korrosjonsbestandig metall som f.eks. rustfritt stål. Ankerringen 130 kan være plassert lateralt på en innvendig, sylindrisk ankervegg 132 og en utvendig, sylindrisk ankervegg 134 som begge strekker seg i en stort sett aksial retning. En plan ankervegg på toppen 136 og en plan nedre ankervegg 138 som er parallelle til og aksialt forskjøvet i forhold til ankerveggen på toppen 136 og kan strekke seg i stort sett radial retning, og kan krysse den innvendige ankerveggen 132 og den utvendige ankerveggen 134 som en annen del av ankerringen 130. Ankerringen 130 kan festes til ventilhuset 12 i den indre fordypningen 42 i ventilhuset 12. Mer bestemt, kan den utvendige ankerveggen 134 i stor grad støte opp mot den første sylindriske flaten 38a på den indre fordypningen 42, og den nedre ankerveggen 138 kan i stor grad støte opp mot den første transversflaten 40a på den indre fordypningen 42.1 denne posisjonen kan diameteren på den innvendige, sylindriske ankerveggen 132 være litt større enn diameteren til den andre sylindriske flaten 38b på den indre fordypningen 42. En gjenget del (ikke vist) av den utvendige ankerveggen 134 kan skrues fast til en gjenget del (ikke vist)på den første sylindriske flaten 38a på ventilhuset 12 for å feste ankerringen 130 til ventilhuset 130. Som et alternativ kan én eller flere sveisinger feste ankerringen 130 til ventilhuset 12, eller ankerringen 130 kan festes til ventilhuset 12 med en kombinasjonen av gjengede fester og sveising.

[0041] Flere ankerborehull 140 kan arrangeres symmetrisk rundt ankerringen 130, og hvert ankerborehull 140 kan strekke seg aksialt fra den øvre ankerveggen 136 mot den nedre ankerveggen 138. I tillegg, når ankerringen 130 er festet til ventilhuset 12, kan hvert av ankerborehullene 140 plasseres slik at de flukter aksialt med et tilsvarende flensborehull 112 på tetningsbæreren 46. Når den sikrede bolten 48 er konfigurert slik, kan den settes inn i hvert av de gjengede flensborehullene 112 og roteres slik at den sikrede bolten 48 beveger seg mot det tilsvarende ankerborehullet 140. Etter at den strekker seg gjennom et gap mellom den nedre flensveggen 102 på tetningsbæreren 46 og den øvre ankerveggen 138 på ankerringen 130, plasseres den distale enden av den sikrede bolten 48 inn i en del med forstørret diameter 142 før den skrues fast på den gjengede delen 144 på ankerborehullet 140. Under bruk kan vibrasjoner inni kuleventilen 10 føre til at én eller flere sikrede bolter 48 løsner fra den gjengede delen 144 på ankerborehullet 140. Til tross for at den løsner, hindres den sikrede bolten 48 fra aksial forskyvning gjennom flensborehullet 112 på tetningsbæreren 46 av den gjengede delen av flensborehullet 112. Dermed hindrer man at den sikrede bolten 48 faller ut av ankerborehullet 140 og inn i ventilhuset 12.

[0042] Med henvisning til FIG. 2 og 3 kan ankerringen 130 festes til ventilhuset 12, og tetningsbæreren 46 kan festes til ankerringen 130 med flere sikrede bolter 48. I tillegg kan tetningsringen 44 plassert inni den indre bærerfordypningen 110 på tetningsbæreren 46, og tetningsringen 44 kan festes inni den indre bærerfordypningen 110 med tetningsholderen 118 på måten som beskrives ovenfor. Som forklart ovenfor, er den aksiale avstanden mellom den øvre tetningsveggen 62 og tetningsringen 44 og en nedre del på hver indre kant 76, midtre kant 78 og ytre kant 80 på tetningsringen 44 mindre enn den aksiale avstanden mellom den nedre holderveggen 126 i tetningsholderen 118 og den øvre bærerveggen 92 på tetningsbæreren 46. Dermed kan et første gap 145 finnes mellom tetningsringen 44 og tetningsbæreren 46. Det første gapet 145 mellom tetningsringen 44 og tetningsbæreren 46 gjør at tetningsringen 44 forskyves aksialt av kuleelementet 30 mot innløpet 18 (og mot forbelastningskraften til bølgefjæren 84) idet kuleventilen 10 beveger seg inn i lukket stilling og dermed sikres det at tetningsringen 44 tetter mot kuleelementet 30. Når kuleventilen 10 er i en åpen stilling (dvs. kuleelementet 30 er ikke i kontakt med den kulefestende flaten 70 på tetningsringen 44) som illustrert i FIG. 2, påfører bølgefjæren 84 som er plassert inni fjærfordypningen 74 i tetningsringen 44, forbelastning mot kuleelementet 30. Fordi tetningsholderen 118 er festet til tetningsbæreren 46, er den aksiale avstanden mellom den øvre bærerveggen 92 til tetningsbæreren 46 og den nedre holderveggen 126 fast. Dermed begrenses den aksiale forskyvningen av tetningsringen 44 som er forårsaket av bølgefjæren 84, mot kuleelementet 30.

[0043] I tillegg til det første gapet 145 som beskrives ovenfor, kan det finnes et justeringsgap 146 mellom tetningsbæren 46 og tetningsringen 44. Mer bestemt, fordi diameteren på den utvendige, sylindriske tetningsveggen 60 på tetningsringen 44 er mindre enn diameteren på den innvendige, sylindriske flensveggen 108 på tetningsbæreren, kan justeringsgapet finnes mellom flatene på tetningsringen 44 og tetningsbæreren 46. På grunn av justeringsgapet 146, kan tetningsringen forskyves radialt i forhold til tetningsbæreren 46 når tetningsringen 44 er festet til kuleelementet 30 og muliggjøre at tetningsringen 44 kan radialt og aksialt selvjusteres for å kompensere for eventuelle feiljusteringer i kulen/tetningsringen 44 som er forårsaket av maskinbearbeidede toleranser for å forbedre tetningen mellom tetningsringen 44 og kuleelementet 30.

[0044] Når kuleventilen 10 lukkes, er det mulig at den nedre delen på den innvendige kanten 76 på tetningsringen 44 ikke tetter mot den øvre bærerveggen 92 på tetningsbæreren 46 slik at det dannes en primær lekkasjebane 50 mellom tetningsringen 44 og tetningsbæreren 46. Det er f.eks. mulig at kuleelementet 30 forskyver tetningsringen 44 aksialt slik at det første gapet 145 mellom tetningsringen 44 og tetningsbæren 46 elimineres. Som et alternativ, på grunn av en aksial forskyvning av tetningsringen 44 i forhold til tetningsbæreren 46, kan den indre kanten 44 på tetningsringen 44 strekke seg radialt innenfor den innvendige bærerveggen 86 på tetningsbæren 46 og dermed muliggjøre en væskestrøm inni den indre fordypningen 72 i tetningsringen 44.

[0045] Fordi prosessvæsken som strømmer gjennom strømningsbanen 22, utøver et høyere trykk på kuleelementets 30 innløpsside 18 enn på utløpssiden 20, har prosessvæsken en tendens til å strømme gjennom den primære lekkasjebanen 50 som kan ha væskeforbindelse med utløpssiden 20 på kuleelementet 30. For å hindre en prosessvæskestrøm gjennom denne lekkasjebanen 50 kan en første hjelpetetning som f.eks. C-tetningen 82 som illustreres i FIG. 2 og 3, plasseres i den indre fordypningen 72 i tetningsringen 44.

[0046] Åpningen i C-tetningen 82 kan vende mot den generelle væskebanen til væske som renner gjennom den primære væskebanen 50 slik at prosessvæsken som strømmer gjennom den primære lekkasjebanen 50, renner inn en åpningen på C-tetningen 82. I utformingen som illustreres i FIG. 2, kan åpningen i C-tetningen 82 vende mot den indre kanten 76 på tetningsringen 44. C-tetningen 82 kan dimensjoneres slik at når ventil 10 er i åpen stilling (som illustrert i FIG. 2) og tetningsringen 44 er i kontakt med bærerveggen på bunnen 126 på tetningsbæreren 118, er en del av den utvendige delen av C-tetning i kontakt med den midtre kanten 78 og en toppflate på den indre fordypningen 72, men som ikke er i kontakt med den øvre bærerveggen 92 på tetningsbæreren 46. Dermed, når kuleelementet 30 er i den åpne stillingen, kan en del av prosessvæsken strømme gjennom den primære lekkasjebanen 50 mellom utsiden av C-tetningen 82 og den øvre bærerveggen 92 uten å renne inn i C-tetningen 82.

[0047] Når kuleelementet 30 beveger seg inn i lukket stilling, kommer kuleelementet 30 i kontakt med den kulefestende flaten 70 på tetningsringen 44 og forskyver tetningsringen 44 mot den øvre bærerveggen på 92 på tetningsbæreren 46. Idet tetningsringen 44 forskyves, reduseres avstanden mellom toppflaten på den indre fordypningen 72 i tetningsringen 44 og den øvre bærerveggen 92 på tetningsbæreren 46 slik at utsiden av C-tetningen 82 kan komme i kontakt med bærerveggen på toppen 92, toppflaten på den indre fordypningen 72 og den midtre kanten 78 på tetningsringen 44. På grunn av forskyningen beveger C-tetningen 82 seg inn i den primære lekkasjebanen 50 slik at prosessvæsken kan renne inn i den indre fordypningen 72 og åpningen i C-tetningen 54 plasseres inni den indre fordypningen 72. Idet væsken med relativt høyt trykk renner inn i den innvendige delen av C-tetningen 54 gjennom åpningen, utvider C-tetningen 82 seg utover slik at den utvendige flaten på C-tetningen tetter mot alle toppflatene på den indre fordypningen 72 i tetningsringen 44 og bærerveggen på toppen 92. Dermed hindres en prosessvæskestrøm mellom tetningsringen 44 og tetningsbæreren 46 nedstrøms fra C-tetningen 82. På denne måten tetter C-tetningen den primære væskebanen 50.

[0048] Fordi C-tetningen 82 beveger seg sammen med tetningsringen 44 i forhold til tetningsbæreren 46 idet kuleelementet 30 festes til og løsnes fra tetningsringen 44, kalles C-tetningen 82 en dynamisk C-tetning. Den dynamiske C-tetningen 82 kan fremstilles av et korrosjonsbestandig metall som N07718 (Inconel 718). Fordi den dynamiske C-tetningen 82 er fremstilt av metall, kan kuleventilen 10 brukes ved høyere temperaturer enn ventiler som anvender elastomeriske tetninger.

[0049] Når tetningsbæreren 46 er festet til ankerringen 130 med flere sikrede bolter 48 på måten som beskrives tidligere, kan den innvendige, sylindriske bærerveggen 85 ha stort sett samme utstrekning som den sylindriske innløpsveggen 148 som er en del av innløpet 18. I tillegg kan diameteren til den utvendige, sylindriske bærerveggen 88 være mindre enn den innvendige ankerveggen 132 og dermed danne et lateralt gap 150 mellom tetningsbæreren 46 og ankerringen 130. Fordi tetningsbæreren 46 ikke er festet direkte til ventilhuset, kan det finnes et andre gap 152 mellom den andre transversflaten 40b på den interne fordypningen 42 i ventilhuset 12 og den nedre bærerveggen 90 på tetningsbæreren 46. Både det andre gapet 152 og det laterale gapet 150 kan ha væskeforbindelse med en del av ventilen innvendig som er på utløpssiden 20 av tetningen mellom tetningsringen 44 og kuleelementet 30 når kuleventilen 10 er i lukket stilling.

[0050] Fordi prosessvæsken som strømmer gjennom strømningsbanen 22, utøver et høyere trykk på kuleelementets 30 innløpsside 18 enn på utløpssiden 20, har prosessvæsken en tendens til å strømme inn i det andre gapet 152 og gjennom det laterale gapet 150 til den delen innvendige på ventil som er på utløpssiden 20 på tetningen mellom tetningsringen 44 og kuleelementet 30 når kuleventilen 10 er i lukket stilling. Dermed kan det finnes en sekundær lekkasjebane 52 mellom ventilhuset 12 og tetningsbæreren 46.

[0051] For å hindre en prosessvæskestrøm gjennom den sekundære banen 52 kan en sekundær hjelpetetning 56 som f.eks. C-tetningen som illustreres i FIG. 2 og 3 plasseres i den ytre bærerfordypningen 94 i tetningsbæreren 46 slik at åpningen i C-tetningen 154 vender aksialt oppover mot den andre transversflaten 40b på ventilhuset 12. Idet prosessvæske strømmer inn i det første gapet 52 i den sekundære lekkasjebanen 52, renner væsken inn i den ytre bærerfordypningen 94, og åpningen i C-tetningen 154 er plassert inni den ytre bærerfordypningen 94. Idet væske med et relativt høyt trykk renner inn i den invendige delen av C-tetningen 154 gjennom åpningen, utvider C-tetningen 154 seg utover slik at en utvendig flate på C-tetningen tetter mot sideveggen på fordypningen 96 og den øvre veggen på fordypningen 98 på den ytre bærerfordypningen 94 i tillegg til å tette mot den andre sylindriske flaten 38b på den interne fordypningen 42 i ventilhuset 12. Dermed hindres prosessvæsken fra å strømme mellom tetningsbæreren 46 og ventilhuset 12 nedstrøms fra C-tetning 154. På denne måten tetter C-tetningen 154 den sekundære lekkasjebanen 52. Fordi C-tetningen 154 er stasjonær når den er plassert inni den ytre bærerfordypningen 94, kan C-tetningen 154 kalles en statisk C-tetning.

[0052] Som forklart tidligere, når det er ønskelig å fjerne en tetningsmontasje 24 fra ventilhuset 12, er det ikke nødvendig å fjerne ventilhuset 12 fra rørledningen som den er montert på. Istedet kan ventilhetten 14 fjernes fra ventilhuset 12 ved å løsne og fjerne hver av hetteboltene 27. Etter at hetten 14 er fjernet, kan styringsmontasjen 16 og kuleelementet 30 fjernes fra ventilhuset 12 gjennom hetteåpningen 25. Deretter kan tetningsbæreren 46 fjernes fra ankerringen 130. Helt bestemt, kan en skrunøkkel eller annet egnet verktøy settes inn i den invendige delen av ventilen gjennom hetteåpningen 25 og alle de sikrede boltene 48 kan roteres med skrunøkkelen helt til den gjengede delen på hver av de sikrede bolten 48 løsnes fra gjengene både når det gjelder den gjengdede delen 144 på ankerborehullet 140 og det gjengdede flensborehullet 112. Tetningsbæreren 46 med tetningsringen 44, tetningsholderen 118, den første og andre hjelpetetningen 54, 56 og bølgefjæren 74 er fremdeles festet til den og tetningsbæreren som danner en undermontasje, kan deretter tas ut via den interne fordypningen 42 i ventilhuset 12 og fjernes gjennom hetteåpningen 25. Etter at den er utenfor den innvendige delen av ventilen, kan tetningsholderen 118 koples fra tetningsbæreren 46 ved å fjerne alle hetteskruene 116. Etter at tetningsholderen 118 er fjernet, kan tetningsringen 44 fjernes fra den indre bærerfordypningen 110 i tetningsbæreren 46.

[0053] Tetningsmontasjen 24 monteres først delvis utenfor ventilen for å kunne montere tetningsmontasjen 24 på ventilhuset 12. Helt bestemt, plasseres C-tetningen 82 først i den indre fordypningen 72 i tetningsringen 44 på måten som beskrives tidligere og et fjærende element som f.eks. bølgefjæren 84 plasseres i fjærfordypningen 74 på måten som beskrives tidligere. Deretter plasseres tetningsringen 44 i den indre bærerfordypningen

110 i tetningsbæreren 46, og tetningsholderen 118 plasseres over tetningsringen 44 slik at alle holderborehullene 128 flukter aksialt med et tilsvarende blindt bærerborehull 114 som er dannet i tetningsbæreren 46. Deretter roteres alle hetteskruene 116 inn i den gjengede delen med det tilsvarende blinde bærerborehullet 114 for å feste tetningsholderen 118 til

tetningsbæreren 46. Deretter plasseres en C-tetning 154 inni den ytre bærerfordypningen 94 i tetningsbæreren 46. Undermontasjen på tetningsbæreren 46 settes deretter inn i den innvendige delen av ventilen gjennom hetteåpningen 25, og undermontasjen på tetningsbæreren 46 kan midtstilles inni den interne fordypningen 42 i ventilhuset 12 ved å justere den utvendige flensveggen 106 på tetningsbæreren 46 i forhold til den første sylindriske flaten 38a på ventilhuset 12. Hvert flensborehull 112 i tetningsbæreren 46 kan deretter justeres aksialt i forhold til et tilsvarende ankerborehull 140 i ankerringen 130. Hver sikret bolt 48 kan deretter settes inn i et tilsvarende flensborehull 112 fra den innvendige delen av ventilen og roteres helt til den gjengede delen av den sikrede bolten 48 er gjengefestet til den gjengede delen 144 på ankerborehullet 140 på ankerringen 130. Etter at den er montert, kan tetningsringen 44 ikke plasseres inni den indre bærerfordypningen 110 fra begynnelsen. Dette er for å sikre riktig tetning mellom den kulefestende flaten 70 på tetningsringen 44 og en del av den utvendige, sfæriske delen av kuleelementet 30. På grunn av den selvjusterende egenskapen til tetningsringen 44 som tidligere beskrevet, vil imidlertid kuleelementet 30 forskyve tetningsringen 44 aksialt og radialt inni den indre bærerfordypningen 110 idet kuleelementet 30 kommer i kontakt med den kulefestende flaten 130 når kuleventilen 10 stenges.

[0054] I en annen utforming som illustreres i FIG. 4, kan tetningsmontasjen 224 være stort sett lik tetningsmonstasjen 24 som beskrives ovenfor. I tetningsbæreren 246 i tetningsmontasjen 224 strekker imidlertid den utvendige, sylindriske bærerveggen 88 på tetningsbæreren 246 seg aksialt til den nedre bærerveggen 90 og derfor dannes det ikke en ytre bærerfordypning 94. Som en konsekvens er den andre hjelpetetningen 56 på tetningsmontasjen 224 ikke en C-tetning 154, men istedet en ringformet pakning 156 som er plassert i den sekundære lekkasjebanen 52 mellom den nedre bærerveggen 90 og den andre transverse flaten 40b på ventilhuset 12. Som en hjelp ved håndtering og montering, kan pakningen 156 bindes til den nedre bærerveggen 90 på tetningsbæreren 246 på en hvilken som helst måte som er vanlig i faget. Som konfigurert, er prosessen for å fjerne eller montere tetningsmontasjen stort sett lik prosessene som beskrives ovenfor.

[0055] Som beskrevet, eliminerer tetningsmontasjene 24, 224 flere deler som brukes ved konvensjonelle tetningsmontasjer og dermed reduseres ventilkostnadene. Dessuten er det lett og billig å maskinbearbeide delene som brukes som f.eks. tetningsbæreren 46. I tillegg kan undermontasjen på tetningsbæreren 46 settes inn i den innvendige delen av ventilen gjennom hetteåpningen 25 uten å fjerne ventilen fra rørledningen. Dessuten, som beskrevet ovenfor, kan tetningsringen 44 bevege seg aksialt og radialt i forhold til tetningsbæreren 46 slik at tetningsringen 44 kan selvjusteres for å kompensere for feiljusteringer av kulen/tetningen.

[0056] I en annen utforming som illustreres i FIG. 5 til 7, kan tetningsmontasjen 324 inneholde en ringformet tetningsring 326 som er plassert inni ventilhuset 12. Tetningsringen 326 er plassert innvendig i ventilen og påfører forbelastning mot kuleelementet 30 for å tette mot kuleelementet 30. Det finnes en primær lekkasjebane 328 mellom tetningsringen 326 og ventilhuset 12, og den primære lekkasjebanen er utsatt for væsketrykk inni ventilen. En første C-tetning 330 er plassert på den utvendige flaten på tetningsringen 326 uten å kunne gli. Den første C-tetningen 330 tetter mot tetningsringen 326 og en del av ventilhuset 12 for å hindre en væskestrøm gjennom den primære lekkasjebanen 328 og der væsketrykket i den første C-tetningen 330 påfører tetningsringen 326 forbelaster mot kuleelementet 30. I tillegg fører en relativ forskyvning mellom tetningsringen 326 og den delen av ventilhuset 12 til at en fjærkraft påføres av den første C-tetningen 330 som også påfører tetningsringen 326 forbelastning mot kuleelementet 30.

[0057] Som forklart ovenfor, er tetningsringen 326 på tetningsmontasjen 324 stort sett ringformet og kan maskinbearbeides fra et slitasjebestandig metall som f.eks. legering 6 eller rustfritt stål med f.eks. et hardmetallag med legering 6. Som illustrert i tverrsnittsvisningen i FIG. 5 og 6, kan tetningsringen 326 være plassert lateralt på en indre, sylindrisk ringvegg 332 og kan ha en utvendig, trappet profil. Helt bestemt, kan den utvendige profilen ha en ytre, sylindrisk ringvegg 334 og en midtre, sylindrisk ringvegg 336 med en diameter som er større enn den ytre ringveggen 334. En nedre ringvegg 338 kan strekke seg mellom den ytre ringveggen 334 og den indre ringvegen 332 i en radial retning, og en midtre, nedre ringsvegg 340 kan strekke seg mellom den ytre ringveggen 334 og den midtre ringveggen 336 i en radial retning. En sylindrisk ringflensvegg 342 kan ha en diameter som er større enn den midtre ringveggen 336, og en nedre ringflensvegg 344 kan strekke seg mellom den midtre ringveggen 336 og ringflensveggen 342 i en radial retning. En øvre ringvegg 346 kan strekke seg innover fra ringflensveggen 342 i en radial retning. En kulefestende flate 348 kan strekke seg mellom den øvre ringveggen 346 på den indre ringveggen 332, og den kulefestende flaten 348 kan være konkav. Mer bestemt, kan den kulefestende flaten 348 ha en profil som slik at den passer sammen med tilsvarende del av den sfæriske utvendige flaten til kuleelementet 30 slik at når kuleventilen 10 flyttes inn i stengt eller lukket stilling tetter den kulefestende flaten 348 på tetningsringen 324 mot kuleelementet 30. Den kulefestende flaten 348 kan ha et hardmetallag for å forbedre brukstiden på tetningen og for å hindre gagning på setekanten.

[0058] En ringformet slisse 350 kan være plassert i den første sylindriske flaten 38a i den ringformede fordypningen 42 i ventilhuset. En ringformet klemring 352 kan minst delvis være plassert inni slissen 350 slik at en del av klemringen 352 strekker seg aksialt innover forbi den første sylindriske flaten 38a. Når tetningsmontasjen 324 er satt sammen (dvs. når tetningsringen 326 er plassert i den interne fordypningen 42 og klemringen 352 befinner seg i slissen 350), kan den aksiale avstanden mellom den andre transversveggen I40b og en nedre flate 354 på klemringen 352 være større en den aksiale avstanden mellom den nedre ringveggen 338 og den øvre ringveggen 346 på tetningsringen 326. Derfor kan tetningsringen være plassert aksialt inn i den interne fordypningen 42 fra en stilling der den nedre ringveggen 338 kommer i kontakt med den sekundære transversflaten 40b til en stilling der den øvre ringveggen 346 kommer i kontakt med den nedre flaten 354 på klemringen 352. Et første radialt gap 356 kan dannes når ringveggen på bunnen 338 er aksialt forskjøvet fra den andre transversflaten 40b.

[0059] Med henvisning til FIG. 5 og 6 kan diameteren på den første sylindriske flaten 38a på ventilhuset 12 være større enn diameteren på ringflensveggen 342, og diameteren på den andre sylindriske flaten 38b på ventilhuset 12 kan være større enn diameteren på den midtre ringveggen 336. Dermed, når tetningsmontasjen 324 er satt sammen, kan en tetningsfordypning 358 dannes mellom den ytre ringveggen 334 og den andre sylindriske flaten 38b. I tillegg kan det finnes et første justeringsgap 360 mellom den midtre ringveggen 336 og den andre sylindriske flaten 38b på ventilhuset 12, og det kan finnes et andre justeringsgap 362 mellom ringflensveggen 342 og den første sylindriske flaten 38a på ventilhuset 12. På grunn av det første og det andre justeringsgapet 360, 362, kan tetningsringen 326 forskyves radialt i forhold til ventilhuset 12 når tetningsringen 326 er festet til kuleelementet 30 og dermed muliggjøre at tetningsringen 326 kan radialt og aksialt selvjusteres for å kompensere for eventuelle feiljusteringer i kulen/tetningsringen som er forårsaket av maskinbearbeidede toleranser for å forbedre tetningen mellom tetningsringen 326 og kuleelementet 30.

[0060] Som illustrert i FIG. 5 og 6, kan en første C-tetning 330 plasseres rundt omkretsen på den ytre ringveggen 334 på tetningsringen 326 slik at den første C-tetningen 330 er plassert inn tetningsfordypningen 358 når tetningsmontasjen 324 er satt sammen. Den første C-tetningen 330 kan fremstilles fra en korrosjonsbestandig metall som N07718 (Inconel 718). Den første C-tetningen 330 kan dimensjoneres slik at den første C-tetningen 330 kan gli overflaten på den ytre ringveggen 334 under montasje, men blir værende stort sett i den monterte stillingen i den ytre ringveggen 334 under montering av tetningsringen 326 inni den interne fordypningen 42 i ventilhuset 12 og under ventildrift. Dessuten kan en del av den utvendige delen av den første C-tetningen 330 være i kontakt med den andre sylindriske flaten 38b på ventilhuset 12 når tetningsmontasjen 324 er satt sammen, og denne interferensen med den andre sylindriske flaten 38b kan hindre eller begrense bevegelsen til den første C-tetningen 330 i forhold til den andre sylindriske flaten 38b under ventildrift. Åpningen i den første C-tetningen 330 kan åpne i en aksial retning mot den andre transversflaten 40b på ventilhuset 12. I tillegg kan den første C-tetningen 330 dimensjoneres slik at under drift når prosessvæske renner inn i åpningen på den første C-tetningen 330, utvides den første C-tetningen 330 utover og dermed hindres ytterligere aksial forskyvning av den første C-tetningen 330 i forhold til tetningsringen 326. Fordi formen på den første C-tetningen 330 muliggjør sammenpressing av det C-formede tverrsnittet når en radial kraft påføres innover, kan den første C-tetningen bøyes når tetningsringen 326 selvjusteres som tidligere beskrevet.

[0061] Under drift har prosessvæsken som strømmer gjennom strømningsbanen 22 i ventilen, et høyere trykk på siden med innløpsdel 18 på kuleelementet enn siden med utløpsdel 20. Som en konsekvens har prosessvæsken en tendens til å strømme gjennom det første radiale gapet 356, tetningsfordypningen 358, det første justeringsgapet 360 og det andre justeringsgapet 362 fordi hver av disse kan ha væskeforbindelse med siden på kuleelementet 30 med utløpsdel 20. Derfor danner det første radiale gapet 356, tetningsfordypningen 358, det første justeringsgapet 360 og det andre justeringsgapet 362 tilsammen en primær lekkasjebane 328. Fordi den første C-tetningen 330 er plassert inni tetningsfordypningen 358, kan imidlertid prosessvæsken som strømmer gjennom den primære lekkasjebanen 328, renne inn i åpningen i den første C-tetningen 330. Trykket som er et resultat av at prosessvæsken strømmer inn i åpningen på den første C-tetningen 330, kan påføre en aksial kraft på den første C-tetningen 330 som har en tendens til å forskyve den første C-tetningen 330 aksialt mot utløpsdelen 20. Fordi den første C-tetningen 330 er plassert på den ytre ringveggen 334 uten å kunne gli, kan prosessvæsken inni den første C-tetningen 330 forskyve selve tetningsringen 326 aksialt mot utløpsdelen 20 og dermed påføre tetningsringen 326 forbelastning mot kuleelementet 30. Tetningsringen 326 kan forskyves mot utløpsdelen 20 helt til den øvre ringveggen 346 kommer i kontakt med den nedre klemringsflaten 354. En bølgefjær (ikke vist) kan valgfritt plasseres mellom den første transversflaten 40a på ventilhuset 12 og den nedre ringflensveggen 344 for å påføre tetningsringen 36 bias mot kuleelementet 30.

[0062] Når kuleelementet 30 beveger seg inn i lukket stilling som vist i FIG. 1, kan den utvendige flaten på kuleelementet 30 festes til den kulefestende flaten 348 med profil på tetningsringen 326 og dermed forskyve tetningsringen 326 mot innløpsdelen 18 på ventilen 10. Fordi væsketrykket inni den første C-tetningen 330 påfører tetningsringen 326 forbelastning mot kuleelementet 30 på måten som beskrives tidligere, kan imidlertid den kulefestende flaten 348 på tetningsringen 326 fortsette å tette mot kuleelementet 30 og hindre at prosessvæske strømmer fra innløpsdelen 18 til utløpsdelen 20. I tillegg til å påføre en kraft via et væsketrykk, kan den første C-tetningen 330 påføre et fjærtrykk som påfører tetningsringen 326 forbelastning mot kuleelementet 30. Helt bestemt, når kuleelementet 30 koples til tetningsringen 326 når ventil stenges, kan tetningsringen 326 forskyves aksialt mot innløpsdelen 18. Fordi den første C-tetningen 330 er plassert i den ytre ringveggen 334 på tetningsringen 326 uten å kunne gli, begrenses eller hindres bevegelsen mellom den første C-tetningen 330 og den andre sylindriske flaten 38b, den aksiale forskyvningen til tetningsringen 326 i forhold til den andre sylindriske flaten 38b kan føre til at en del av den utvendige delen av den første C-tetningen kommer i kontakt med tetningsringen 326 og forskyves i forhold til en del av den utvendige delen av den første C-tetningen 330 som kommer i kontakt med den andre sylindriske flaten 38b. Den relative forskyvningen av deler av den første C-tetningen 330 kan bøye den første C-tetningen 330 og dermed danne en fjærkraft som påføres av den første C-tetningen 330 som har en tendens til å påføre tetningsringen 326 borbelastning mot kuleelementet 30.

[0063] Som tidligere forklart, kan prosessvæske som strømmer gjennom den primære lekkasjebanen 328, renne inn i åpningen på den første C-tetningen 330, også i lukket stilling. Denne prosessvæsken kan forårsake at den første C-tetningen 330 utvides utover slik at deler av den utvendige delen av den førte C-tetningen 330 tetter mot hver av de ytre ringveggene 334 på tetningsringen 326 og den andre sylindriske flaten 38b. Dermed hindrer den første C-tetningen 330 at prosessvæske strømmer gjennom den primære lekkasjebanen 328 nedstrøms fra den første C-tetningen 330.

[0064] Som illustrert i FIG, 7, kan en andre valgfri C-tetningen 364 plasseres på den ytre ringveggen 334 på tetningsringen 326 mellom den første C-tetningen 330 og den midtre, nedre ringveggen 340 slik at åpningen i den andre C-tetningen 364 kan åpne i en aksial retning mot den andre transversflaten 40b på ventilhuset 12. Den valgfrie andre C-tetningen 364 kan være fysisk og funksjonell lik den første C-tetningen 330. Men fordi den første C-tetningen 330 fungerer som primær tetning for å hindre en væskestrøm gjennom den primære lekkasjebanen, fungerer den andre C-tetningen 364 som en reservetetning for å hindre at eventuell prosessvæske som renner forbi den første C-tetningen 330, renner videre nedover den primære lekkasjebanen 328.

[0065] Når man ønsker å fjerne tetningsmontasjen 324 fra ventilhuset 12, kan hetten 14, styringsmontasjen 16 og kuleelementet 30 fjernes fra ventilhuset 12 gjennom hetteåpningen som tidligere beskrevet. Deretter kan klemringen 352 trekkes ut av slissen 350 som finnes i den første sylindriske flaten 38a og kan fjernes fra ventilen innvendig gjennom hetteåpningen 25. Tetningsringen 326 med den første C-tetningen 330 (og valgfri andre C-tetning 364) som er fremdeles festet til den, kan trekkes ut av den interne fordypningen 42 i ventilhuset 12 og fjernes gjennom hetteåpningen 25. Etter at den er ute av ventilen, kan den første C-tetningen 330 (og den valgfrie andre C-tetningen 364) fjernes fra tetningsringen 326 og repareres eller skiftes ut.

[0066] Den første C-tetningen 330 (og om ønskelig, den andre C-tetningen 364)kan først plasseres på et egnet sted rundt den ytre ringveggen 334 på tetningsringen 326 mens tetningsringen 326 er utenfor ventilen for å montere tetningsmontasjen 324 til ventilhuset. Deretter kan tetningsringen 326 settes inn i den innvendige delen av ventilen gjennom hetteåpningen 25, og tetningsringen 326 kan plasseres inni den interne fordypningen 42 i ventilhuset 12. Klemringen 352 kan deretter settes inn i slissen 350 i den første sylindriske flaten 38a. Slik tetningsringen 326 er montert, kan den ikke plasseres inni den interne fordypningen 42 i ventilhuset 12 til å begynne med for sikre riktig tetning mellom den kulefestende flaten 348 på tetningsringen 326 og en del den utvendige, sfæriske delen av kuleelementet 30. På grunn av den selvjusterende egenskapen til tetningsringen 326 som tidligere beskrevet, kan imidlertid kuleelementet 30 forskyve tetningsringen 326 aksialt og radialt inni den interne fordypningen 42 idet kuleelementet 30 kommer i kontakt med den kulefestende flaten 348 når kuleventilen 10 stenges.

[0067] Som beskrevet, eliminerer tetningsmontasjen 324 flere deler som brukes i konvensjonelle tetningsmontasjer og dermed reduseres ventilkostnaden. Dessuten er det lett og billig å maskinbearbeide delene som brukes som f.eks. tetningsringen 326. I tillegg er det ikke nødvendig å bruke bolter for å montere tetningsmontasjen 324, dermed reduseres kostnadene og faren for at boltene løsner under bruk og skader ventilen eller annet nedstrømsutstyr, elimineres. Dessuten, fordi C-tetningene 330, 364 bøyes i forhold til den interne fordypningen 42 i ventilhuset 12, har tetningsmontasjen 324 lenger brukstid enn konvensjonelle tetningsmontasjer.

[0068] Selv om forskjellige utforminger er blitt beskrevet ovenfor, er det ikke tiltenkt at denne offentliggjøringen kan begrenses til dem. Det kan lages variasjoner av de offentliggjorte utformingene som fremdeles er innenfor omfanget til den vedlagte kravene.

Claims (15)

1. En ventil (10) som omfatter: et ventillegeme (12) med et innløp (18), et utløp (20), og en innvendig ventil i fluidforbindelse med innløpet (18) og utløpet (20); et ventillokk (14) løsbart festet til en øvre del av ventillegemet (12); et kuleelement (30) svingbart montert i den indre ventilen, en ytre overflate av kuleelementet (30) definerer en del av en kule, hvor alle punkter på den ytre overflaten av kuleelementet (30) ikke er like langt fra et naturlig dreiepunkt på kuleelementet (30); en tetnings-ring (44) anbrakt inne i den indre ventilen og forspent mot kuleelementet (30), hvor tetningsringen (44) er innrettet for tettende inngrep med kuleelementet (30); en anker-ring (130) anbrakt inne i den indre ventilen og festet til ventilhuset (12); en tetningsholder (46) anordnet i den indre ventilen mellom tetningsringen (44) og ventillegemet (12), og hvor tetningsbæreren (46) er avtakbart festet til anker-ringen (130) med en flerhet bolter (48) som er anordnet inne i den indre ventilen og innrettet til å settes inn og fjernes fra inne i den indre ventilen, hvor en primær lekkasjebane (50) eksisterer mellom tetningsringen (44) og tetningsbæreren (46), og en sekundær lekkasjebane (52 ) eksisterer mellom tetningsbæreren (46) og ventillegemet (12), den primære lekkasjebane (50) og den sekundære lekkasjebanen (52) utsettes for fluidtrykk inne i ventilen (10); en første hjelpetetning (54) er anordnet mellom tetningsringen (44) og tetningsbæreren (46), den første hjelpetetning (54) forhindrer fluidstrømning gjennom den primære lekkasjebanen (50); og en andre hjelpetetning (56) er anordnet mellom tetningsbæreren (46) og ventillegemet (12), den andre hjelpetetning (56) forhindrer fluidstrømning gjennom den sekundære lekkasjebane (52).

2. Ventil ifølge krav 1, hvor et innrettings-gap (146) er formet mellom tetningsringen (44) og tetningsbæreren (46), innrettings-gapet (146) definerer en del av den primære lekkasjebanen (50), innrettings-gapet (146) tilveiebringer et rom mellom tetningsbæreren (46) og tetningsringen (44) som gjør det mulig for tetningsringen (44) å bevege seg radialt i forhold til tetningsbæreren (46) slik at tetningsringen (44) selv-justerer seg når kuleelementet (30) tettende legger an mot tetningsringen (44).

3. Ventil ifølge krav 1, hvor den første hjelpetetning (54) anordnet mellom tetningsringen (44) og tetningsbæreren (46) er en C-forsegling (54).

4. Ventil ifølge krav 3, hvor C-tetningen (54) er anordnet i en utsparing utformet i tetningsringen (44).

5. Ventil ifølge krav 4, hvor en munningen av C-tetning (54) kan stå overfor en retning av fluidstrømmen som passerer gjennom den primære lekkasjebanen (50).

6. Ventil ifølge krav 1, hvor den andre hjelpetetning (56) anordnet mellom tetningsbæreren (46) og ventillegemet (12) er en C-forsegling.

7. Ventil ifølge krav 6, hvor en munningen av C-tetning (56) kan stå overfor en retning av fluidstrømmen som passerer gjennom den sekundære lekkasjebanen (52).

8. Ventil ifølge krav 6, hvor C-tetningen (56) er anordnet i en utsparing utformet i tetningsbæreren (46).

9. Ventil ifølge krav 8, hvor C-tetningen (56) griper tettende om en del av ventillegemet (12) og en del av fordypning som er utformet i tetningsbæreren (46) for å hindre fluidstrømning gjennom den sekundære lekkasjebanen (52).

10. Ventil ifølge krav 1, hvor den andre hjelpetetning (56) anordnet mellom tetningsbæreren (46) og ventillegemet (12) er en ringformet pakning.

11. Ventil ifølge krav 1, hvor en bølgefjær (84) for-spenner tetningsringen (44) mot kuleelementet (30), og hvor bølgefjæren (48) er anordnet i en utsparing (74) utformet i tetningsringen (44).

12. Ventil ifølge krav 1, hvor den aksiale forskyvningen av tetningsringen (44) bort fra tetningsbæreren (46) er begrenset av en tetningsholder (118) som er koplet til tetningsbæreren (46).

13. Ventil ifølge krav 1, hvor tetningsholderen (118) er fjernbart festet til tetningsbæreren (46) med en flerhet bolter (48) som er anordnet inne i den indre ventilen.

14. Ventil ifølge krav 1, hvor hver av de flere bolter (48) er gjenget inngrep med en gjenget boring (112) utformet i et flensparti av tetningsbæreren (48) og en gjenget boring (140) utformet i ankerringen (130).

15. Fremgangsmåte for installering av en tetnings-ring sammenstilling (24), omfattende: å tilveiebringe en kuleventil (10) omfattende et ventillegeme (12) med et innløp (18), et utløp (20), en innvendig ventil i fluidforbindelse med innløpet (18) og utløpet (20), og en ventillokk åpning (25) tilstøtende til en øvre del av ventillegemet (12); å montere dreibart et kuleelement (30) i den indre ventilen, en ytre overflate av kuleelementet (30) definerer en del av en kule, hvor alle punkter på den ytre overflate av kuleelementet ikke er i lik avstand fra et naturlig dreiepunktet på kuleelementet (30); å montere en underenhet til en tetningsholder på et sted som ikke er inne i den indre ventilen, hvor underenheten til tetningsholderen omfatter: en tetningsholder (46) som har en indre utsparing; en tetnings-ring (44) anbrakt inne i den indre utsparingen, hvor tetningsringen (44) er innrettet for tettende inngrep med kuleelementet (30); en første hjelpetetning (54) anordnet mellom tetningsringen (44) og tetningsbæreren (46); og en andre hjelpe tetning (56) som er koplet til tetningsbæreren (46); å sette inn underenheten til en tetningsholderen i ventillokk-åpningen (25), slik at tetningen bærer sub-sammenstillingen er anbrakt inne i den indre ventilen; å feste underenheten til en tetningsholderen til ventillegemet (12) slik at den første hjelpetetningen (54) hindrer fluid fra å strømme gjennom en primærlekkasjebane (50) som eksisterer mellom tetningsringen (44) og tetningsbæreren (46), og slik at den andre hjelpe tetningen (56) hindrer fluid fra å strømme gjennom en sekundær lekkasjebane (52) som eksisterer mellom tetningsbæreren (46) og ventillegemet (12); og sikring av et ventillokk (14) til ventillegemet (12) for å dekke ventillokk-åpningen (25).