<Desc/Clms Page number 1>
ventiel
De uitvinding heeft betrekking op een ventiel voor een vat waar vloeistof ingebracht en uit afgetapt wordt, meer bepaald voor waterbehandelingsinstallaties, met een huis, waarin een in- en uitlaatopening voorzien is en een vlotter, die tussen een open en een gesloten stand beweegbaar is onder invloed van de in het vat heersende druk en o. m. bestemd is voor het ontluchten van dit vat bij het vullen van dit laatste met vloeistof en voor het opheffen van de ontstane onderdruk tijdens het aftappen van vloeistof.
Bij de bestaande ventielen, welke voor bovenvermelde toepassing gebruikt worden, bestaat de vlotter meestal uit een bolvormig lichaam dat in gesloten stand onder invloed van de vloeistofdruk in het vat de inen uitlaatopening kan afsluiten en bij het dalen van het vloeistofniveau in het vat deze opening vrijmaakt.
Een dergelijk ventiel heeft vooral als nadeel dat het risiko bestaat dat, bij het verplaatsen van de vlotter naar de gesloten stand tijdens het bijvullen van een vloeistoftank of-vat, een bepaalde hoeveelheid vloeistof ontsnapt doorheen genoemde opening alvorens deze laatste volledig afgesloten is of dat een dergelijke vlotter vroegtijdig deze opening sluit zodat een relatief grote hoeveelheid lucht in het vat overblijft. Dit is vooral reëel bij een relatief hoog vuldebiet van het vat waarop een dergelijk ventiel gemonteerd is.
De uitvinding heeft o. m. tot doel aan dit nadeel te verhelpen en een ventiel voor te stellen met een
<Desc/Clms Page number 2>
vlotter die zeer snel reageert op iedere drukverandering in het vat waarop het gemonteerd is, zowel bij het vullen van het vat met vloeistof als bij het aftappen van vloeistof, en dit bij zeer uiteenlopende debieten.
Tot dit doel, vertoont, in het ventiel volgens de uitvinding, de vlotter nagenoeg de vorm van een aan een uiteinde gesloten cilindrisch buisstuk, dat volgens zijn as heen en weer beweegbaar is tussen genoemde open en gesloten stand in een coaxiale cilindrische kamer van genoemd huis waarvan de binnendiameter enigszins groter is dan deze van de buitenwand van het buisstuk, zodanig dat zich tussen dit laatste en de binnenwand van deze kamer een doorgang vormt met een ringvormige dwarsdoorsnede, waarbij het gesloten uiteinde van dit buisstuk, in genoemde gesloten stand, de in dit laatste voorziene in- en uitlaatopening afsluit, en het tegenoverliggend open uiteinde zich bevindt tegenover een verdeelorgaan voor genoemde vloeistof, dat toelaat te verhinderen dat, tijdens het vullen van het vat met vloeistof,
deze laatste rechtstreeks in de holle ruimte van de vlotter zou binnenstromen zodat aldus hierin steeds een gasbel zou behouden worden.
In een meer bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding is een filter voorzien aan de zijde van het verdeelorgaan tegenover deze die gericht is naar de vlotter.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding bevat het verdeelorgaan een afbuigschijf die coaxiaal is met de vlotter en zieh op een bepaalde afstand van het open uiteinde van deze laatste loodrecht op de as ervan uitstrekt, waarbij de diameter van de afbuigschijf minstens gelijk is aan de buitendiameter van genoemd open uiteinde van de vlotter.
Verder heeft de uitvinding nog betrekking op een drukvat uitgerust met een ventiel zoals hierboven gedefinieerd werd.
<Desc/Clms Page number 3>
In de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde of analoge elementen.
Figuur 1 is een vooraanzicht van een specifieke uitvoeringsvorm van een ventiel volgens de uitvinding.
Figuur 2 is een axiale doorsnede volgens de lijn II-II van figuur 1.
Figuur 3 is een perspectief voorstelling van het ventiel volgens deze specifieke uitvoeringsvorm waarbij de samenstellende onderdelen uit elkaar genomen zijn.
Figuur 4 is een langsdoorsnede van desbetreffende uitvoeringsvorm van het ventiel volgens de uitvinding tijdens het inbrengen van vloeistof in het vat.
Figuur 5 is een analoge voorstelling als figuur 4 tijdens het aftappen van vloeistof uit het vat waarop het ventiel gemonteerd is.
Figuur 6 is, op grotere schaal, een voorstelling van het ventiel in gesloten stand nadat het vat volledig gevuld is met vloeistof.
In deze verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde elementen.
De in de figuren voorgestelde uitvoeringsvorm van het ventiel volgens de uitvinding is bestemd om bovenaan op een vat gemonteerd te worden waarin vloeistof ingebracht en uit afgetapt wordt, meer bepaald voor waterbehandelingsinstallaties.
Een dergelijk ventiel kan rechtstreeks in de wand van het vat geschroefd worden of met dit laatste in verbinding staan via een leiding die bovenaan op het vat aangesloten is.
Aangezien het hier een op zichzelf bekende klassieke montage betreft, werd dit niet in de figuren afgebeeld maar werd enkel afzonderlijk een specifieke uitvoeringsvorm van een ventiel volgens de uitvinding voorgesteld.
Dit ventiel bestaat hoofdzakelijk uit een huis 1 met een in- en uitlaatopening 2 en een vlotter 3 die in
<Desc/Clms Page number 4>
dit huis 1 tussen een open en een gesloten stand beweegbaar is onder invloed van de in het niet voorgestelde vat heersende druk. Aldus laat dit ventiel toe dit vat te ontluchten bij het vullen van dit laatste met vloeistof en het ontstaan van een onderdruk tijdens het aftappen van vloeistof te verhinderen.
Volgens de uitvinding bestaat de vlotter 3 uit een cilindrisch buisstuk dat aan een van zijn uiteinden 4 door een kegelvormige wand 4'afgesloten is en aan het tegenoverliggend uiteinde 5 open is. Dit buisstuk 3 is volgens zijn as heen en weer beweegbaar tussen genoemde open en gesloten stand in een coaxiale cilindrische kamer 6 van genoemd huis 1, waarvan de binnendiameter enigszins groter is dan deze van de buitenwand van het buisstuk 3. Op deze manier wordt tussen dit buisstuk 3 en de binnenwand van de kamer 6 een doorgang 7 gevormd met een ringvormige dwarsdoorsnede, waardoorheen gas en vloeistof kan stromen.
Aan het gesloten uiteinde 4 van het buisstuk 3 is een ringvormige holte 8 voorzien voor een dichtingsring 9 welke zieh uitstrekt rond de kegelvormige wand 4'en toelaat de opening 2 af te sluiten wanneer de vlotter 3 zieh in gesloten stand bevindt.
Aan het tegenoverliggend open uiteinde 5 van het buisstuk dat de vlotter 3 vormt bevindt zieh een verdeelorgaan 10 dat toelaat te verhinderen dat, tijdens het vullen van het vat met vloeistof, deze laatste rechtstreeks in het buisstuk van de vlotter zou binnenstromen. Aldus wordt op deze manier constant een gasbel behouden, ook wanneer de doorgang 8 nagenoeg volledig met vloeistof gevuld is en de genoemde opening door middel van de vlotter afgesloten is.
Aan de zijde van het verdeelorgaan 10 tegenover
EMI4.1
deze die gericht is naar de vlotter 3 bevindt zieh een filter 11.
Deze filter 11 vertoont een cilindervormige doorzijgwand 12 waar doorheen vloeistof kan dringen en via
<Desc/Clms Page number 5>
het verdeelorgaan 10 hoofdzakelijk naar de doorgang 7 afgebogen kan worden.
In de doorgang 7, tussen de vlotter 3 en de binnenwand van de kamer 6, zijn uitstekende geleidingsorganen voorzien voor de vlotter ten einde toe te laten deze axiaal in de kamer 6 te geleiden op een bepaalde afstand van genoemde binnenwand en zodoende deze doorgang constant te houden.
In deze specifieke uitvoeringsvorm worden deze geleidingsorganen gevormd door ribben 13 die voorzien zijn op desbetreffende binnenwand en die zieh evenwijdig aan de as van de vlotter 3 uitstrekken over bijna de volledige hoogte van de kamer 6.
Het verdeelorgaan 10 bestaat hoofdzakelijk uit een vlakke ring 14, die steunt op een kraag 15 aan het bovenuiteinde van de cilindervormige filter 11, en uit een aan deze ring evenwijdige afbuigschijf 16 die op een bepaalde afstand boven de ring 14 gehouden wordt door middel van vier opstaande staafjes 17, zodanig dat tussen de ring 14 en de afbuigschijf 16 een gleuf 18 gevormd wordt. De diameter van de afbuigschijf 16 stemt overeen met de binnendiameter van de ring 14 welke op zijn beurt nagenoeg gelijk is aan de buitendiameter van het open uiteinde 5 van de buisvormige vlotter 3. Verder zijn nog, in het verlengde van de staafjes 17, bovenop de afbuigschijf 16, tegen de rand van deze laatste, vier staafvormige steunen 19 voorzien waarop het open uiteinde 5 van de vlotter 3 kan rusten wanneer deze laatste zieh in de open stand bevindt.
Op deze manier wordt dus in deze open stand eveneens een gleuf 20 gevormd tussen de afbuigschijf 16 en dit open uiteinde 5 van de vlotter 3.
Door middel van een schroefring 21 wordt de filter 11 losneembaar op het uiteinde van het huis 1 bevestigd dat zieh bevindt tegenover dit waar de in- en uitlaatopening 2 voorzien is. Eveneens wordt door middel van de schroefring 21 de ring 14 van het verdeelorgaan 10 geklemd tussen het onderste uiteinde van de geleidings-
<Desc/Clms Page number 6>
ribben 13 en de kraag 15 van de filter. Ten einde ervoor te zorgen dat dit verdeelorgaan 10 steeds correct gepositioneerd wordt stemt de buitendiameter van de ring 14 nagenoeg overeen met deze van de binnenwand van de kamer 6 en strekt het onderste uiteinde van de geleidingsribben 13 zieh uit op een afstand van de onderrand van het huis 1 uit, die nagenoeg overeenstemt met de dikte van deze ring 14.
Op de buitenwand van het huis 1 is boven de schroefring 21 verder nog een uitwendige schroefdraad 22 voorzien met er boven een cirkelvormige kraag 23 en tussen deze laatste en de schroefdraad 22 een dichtingsring 24.
Deze schroefdraad 22 met de kraag 23 en de tussenliggende dichtingsring 24 zijn bestemd om het ventiel vast te zetten op de bovenzijde van een vat of op een leiding die bovenaan met een vat in verbinding staat, zoals hierboven reeds vermeld werd.
Ook rond de opening 2 is een schroefdraad 25 voorzien welke toelaat het ventiel bijvoorbeeld op een eveneens niet voorgestelde leiding aan te sluiten.
De cilindervormige doorzijgwand 12 van de filter 11 vertoont over zijn volledige omtrek een reeks axiale smalle gleuven 27 waarlangs vloeistof binnen in de filter 11 kan dringen. Op de buitenzijde van deze wand 12 zijn, op gelijke afstand van elkaar, een reeks coaxiale verstevigingsribben 26 voorzien waarvan de buitendiameter enigszins kleiner is dan deze van de kraag 15 aan het boveneinde van de filter zodanig dat de schroefring over de doorzijgwand 12 geschoven kan worden om de filter via de kraag 15 aan het huis 1 vast te zetten bij middel van de schroefring 21.
De afmetingen van de verschillende onderdelen van het ventiel volgens de uitvinding kunnen zeer uiteenlopend zijn en hangen o. m. af van de aard van de vloeistof die in de tank dient ondergebracht te worden, alsook van het debiet voor het vullen en voor het aftappen van de vloeistof.
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
Aldus werd vastgesteld dat voor waterbehandelingsinstallaties met een vuldebiet tussen 12 en 46 m3/uur en een aftapdebiet tussen 36 en 56 m3/uur een ventiel met een vlotter bestaande uit een buisstuk van 60 mm, een binnendiameter van 20 mm en een buitendiameter van 26 mm, met een huis waarvan de binnenwand een diameter heeft van ongeveer 30 mm en met een filter waarvan de gleuven 27 ongeveer 0, 2 mm bedragen zeer goede resultaten vertoonden.
Voor de werking van desbetreffend ventiel wordt verwezen naar bijgaande figuren 4 tot 6.
In figuur 4 wordt de werking van het ventiel beschreven bij het vullen van een vat met vloeistof.
In een eerste stap wordt de in het vat aanwezige lucht via de smalle gleuven 27 in de doorzijgwand 12 van de filter 11 geleid, zoals aangeduid werd door de pijlen 28, om vervolgens doorheen de gleuf 18 van het verdeelorgaan 10 afgebogen te worden en langs de ringvormige doorgang 7 naar de opening 2 geleid te worden.
Op het ogenblik dat de vloeistof de filter bereikt dringt deze, op dezelfde manier, doorheen de doorzijgwand 12 om dan vervolgens op te stijgen binnenin de filter, tot aan het verdeelorgaan 10, waar de vloeistof hoofdzakelijk afgebogen wordt door de schijf 16 naar de doorgang 7. Terzelfdertijd dringt een deel van deze vloeistof binnenin de holte 3'van de vlotter waarin de aanwezige lucht gedeeltelijk samengedrukt wordt en de vlotter 3 op deze manier een opwaartse beweging ondergaat tot in de gesloten stand, zoals voorgesteld werd in figuur 6.
In deze stand wordt dus de doorgang 7 nagenoeg volledig gevuld met vloeistof 34, t. t. z. is nagenoeg alle lucht uit het vat verwijderd, met uitzondering van de luchtbel 30 die constant in de holle ruimte 3'van de vlotter aanwezig is.
Bij het aftappen van vloeistof uit het vat en dus het vloeistofniveau in dit laatste daalt ontstaat boven dit niveau een zekere onderdruk met als gevolg dat een
<Desc/Clms Page number 8>
neerwaartse kracht op het gesloten uiteinde 4 van de vlotter 3 uitgeoefend wordt en deze laatste naar zijn open stand verplaatst wordt, zoals voorgesteld werd in figuur 5.
Dit heeft aldus als gevolg dat lucht dringt in de doorgang 7, zoals aangeduid werd door de pijlen 31, om vervolgens onderaan de vlotter 9 door het verdeelorgaan 10 afgebogen te worden naar de filter 11, zoals aangeduid werd door de pijlen 32, om deze, via de smalle gleuven 27 in de doorzijgwand 12, te verlaten. Op deze manier wordt er dus voor gezorgd dat tijdens het aftappen van de vloeistof uit het vat het ontstane vacuÜm gebroken wordt.
Aldus werkt het ventiel volgens de uitvinding volledig automatisch zowel bij het ontluchten als bij het verbreken van het vacuÜm.
In de opstartfaze, t. t. z. wanneer het vat volledig leeg is, zal de vlotter door zijn eigen gewicht rusten op de steunen 19 van het verdeelorgaan 10. Tijdens het vullen van het vat met vloeistof zal de lucht dus geleidelijk wegstromen via de openstaande opening 2. Eens de vloeistof het niveau van de vlotter bereikt zal een druk uitgeoefend worden op de in de holle ruimte 3'van de vlotter aanwezige vloeistof en zal deze zich geleidelijk sluiten om, wanneer de doorgang 7 volledig met vloeistof gevuld is, zijn gesloten stand te bereiken. Zolang het vat onder druk blijft zal het ventiel gesloten blijven.
Wanneer een onderdruk of vacuÜm ontstaat zal de vlotter naar het verdeelorgaan 10 toe gezogen worden, waardoor dus lucht vrij in het vat kan stromen.
Wat vooral specifiek is aan het ventiel volgens de uitvinding is dat het verdeelorgaan 10 zorgt, enerzijds, voor de perfecte geleiding van de luchtstroom waardoor relatief hoge debieten kunnen vloeien doorheen het ventiel zonder dat dit zal sluiten, en, anderzijds dat steeds een luchtbel 30 in de vlotter verzekerd wordt. Dit heeft als gevolg dat de vlotter onmiddellijk kan reageren op iedere drukverandering binnenin het vat en onmiddellijk kan sluiten op het ogenblik dat de doorgang 7 volledig met
<Desc/Clms Page number 9>
vloeistof gevuld is. Bovendien is het zo dat een hoge luchtstroom mogelijk is doorheen de doorgang 10 naar de opening 2 zonder dat de vlotter gaat bewegen zodat deze het ventiel niet voortijdig kan afsluiten t. t. z. alvorens nagenoeg alle lucht uit de doorgang 7 verwijderd is en dit zonder dat vloeistof ontsnapt.
Een specifiek kenmerk van de uitvinding is dus dat, dankzij de geometrie, afmetingen en gewicht van de vlotter, alsook van de vorm van de binnenwand van het huis waarin deze gemonteerd is, steeds een perfecte laminaire stroming gevormd wordt zowel van de lucht als van vloeistof bij het ontluchten van het vat.
Het ventiel, volgens de uitvinding, is zodanig geconcipieerd dat het volledig uit kunststof vervaardigd kan worden, zoals polypropyleen of PVBF, door toepassing van de op zichzelf bekende spuitgiettechniek.
De uitvinding is uiteraard geenzins beperkt tot de hierboven beschreven en in de figuren voorgestelde uitvoeringsvorm maar binnen het raam van de uitvinding kunnen meerdere varianten overwogen worden. Verder is het zo dat het ventiel niet alleen bestemd is om op drukvaten gemonteerd te worden maar bijvoorbeeld eveneens voorzien kan worden op leidingen waarin afwisselend gas en vloeistof stromen.