BE1012755A3

BE1012755A3 - Kraan.

Info

Publication number: BE1012755A3
Application number: BE9900028A
Authority: BE
Original assignee: Peeters Leo Maria Jan
Priority date: 1999-01-15
Filing date: 1999-01-15
Publication date: 2001-03-06

Abstract

Kraan, in het bijzonder een waterkraan, die een kraanlichaam (1) bevat, een zich tussen een inlaat (3) en een uitlaat (5) daar doorheen uitstrekkend kanaal (2) en een eerste bedienbare afsluitklep (6) in dit kanaal (2), daardoor gekenmerkt dat de eerste afsluitklep (6) vastgemaakt is aan een grotere zuiger (12) die verplaatsbaar is in een kamer (10) en die deze kamer (10) in twee ruimten (13 en 14) verdeelt die met een beperkte doorgang met elkaar in verbinding zijn zodat een lekstroom van de ene naar de andere ruimte mogelijk is, waarbij de ene ruimte (13) met een stroomafwaarts van de eerste afsluitklep (6) gedeelte (8) van het kanaal (2) in verbinding staat en de andere ruimte (14) op een stroomopwaars van de afsluitklep (6) gelegen gedeelte (18) van het kanaal (2) aansluit via een doorgang (9) die afsluitbaar is door een tweede afsluitklep (20) die verbonden is met een buiten het kraanlichaam (1) gelegen bedieningselement (22).

Description

Kraan.

Deze uitvinding heeft betrekking op een kraan, in het bijzonder een waterkraan, die een kraanlichaam bevat, een zieh tussen een inlaat en een uitlaat daar doorheen uitstrekkend kanaal en een eerste bedienbare afsluitklep in dit kanaal.

Wanneer bij dergelijke kranen deze afsluitklep geopend wordt, stroomt fluïdum uit de uitlaat van de kraan en dit zolang de afsluitklep open blijft.

Vooral bij waterkranen geschiedt de bediening van de afsluitklep meestal manueel, hetgeen dikwijls voor gevolg heeft dat water verspild wordt.

Indien met de kraan een bad of dergelijke gevuld wordt, dan moet de gebruiker het waterniveau in de gaten houden om tijdig de afsluitklep te kunnen sluiten.

Er bestaan elektrisch bediende kranen, waarbij de afsluitklep bestuurd wordt door een elektromagneet of dergelijke en gesloten wordt bijvoorbeeld na een ingestelde tijd of wanneer een vlotter een bepaald niveau detecteert.

Dergelijke kranen zijn evenwel relatief ingewikkeld en duur en vergen een stroombron.

De uitvinding heeft een dergelijke kraan als doel die automatisch na een bepaalde tijd na haar bediening sluit maar voornoemde nadelen niet vertoont en dus eenvoudig van constructie en relatief goedkoop is en geen stroombron vereist.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de eerste afsluitklep vastgemaakt is aan een grotere zuiger die verplaatsbaar is in een kamer en die deze kamer in twee ruimten verdeelt die met een beperkte doorgang met elkaar in verbinding zijn zodat een lekstroom van de ene naar de andere ruimte mogelijk is,

waarbij de ene ruimte met een stroomafwaarts van de eerste afsluitklep gelegen gedeelte van het kanaal in verbinding staat en de andere ruimte op een stroomopwaarts van de afsluitklep gelegen gedeelte van het kanaal aansluit via een doorgang die afsluitbaar is door een tweede afsluitklep die verbonden is met een buiten het kraanlichaam gelegen bedieningselement.

De eerste afsluitklep en de zuiger kunnen met elkaar verbonden zijn door een stang die zieh bijvoorbeeld volgens de as van de zuiger uitstrekt.

Bij voorkeur bevat de kraan een verend element dat de eerste afsluitklep naar sluitstand poogt te brengen.

De kraan kan middelen bevatten om de beweging van de eerste afsluitklep vanuit sluitstand te beperken.

Deze middelen kunnen door een element gevormd zijn dat in het verlengde van de stang in het kraanlichaam geschroefd
EMI2.1
is. In een bijzondere uitvoeringsvorm is in het kraanlichaam een overbruggingskanaal aangebracht dat de kamer verbindt met het stroomafwaarts van de eerste afsluitklep gelegen gedeelte van voornoemd kanaal en dat afsluitbaar is door een derde afsluitklep dat van buiten het kraanlichaam naar open stand brengbaar is.

Dit overbruggingskanaal kan in de kamer uitmonden tegenover de zuiger wanneer deze zieh in de stand bevindt waarbij de eerste afsluitklep gesloten is, waarbij in de asrichting van de zuiger gezien, de afmeting van de uitmonding van dit overbruggingskanaal in de kamer iets groter is dan de afmeting van de zuiger.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, twee voorkeurdragende uitvoeringsvormen van een kraan volgens de uitvinding beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een zijaanzicht met gedeeltelijke wegsnijding weergeeft van een waterkraan volgens de uitvinding ; figuur 2 een doorsnede weergeeft volgens lijn II-II in figuur 1 ; figuur 3 een bovenaanzicht weergeeft van een waterkraan volgens de uitvinding maar met betrekking tot een andere uitvoeringsvorm ; figuur 4 een doorsnede weergeeft volgens lijn IV-IV in figuur 3 ; figuur 5 een doorsnede weergeeft volgens lijn V-V in figuur 4.

In de figuren 1 en 2 is een waterkraan weergegeven die een kraanlichaam 1 bezit dat voorzien is van een kanaal 2 dat zieh uitstrekt tussen een inlaat 3 en een in een hals 4 gelegen uitlaat 5 en dat afsluitbaar is door een eerste afsluitklep 6.

De afsluitklep 6 bevindt zieh in een gedeelte van het kanaal 2 dat zieh in de stroomrichting van boven naar onder uitstrekt zodat de beweging van het klepelement tussen

sluitstand en open stand verticaal is, welk gedeelte een klepzitting 7 vormt voor de rubberafdichting aan de onderkant van de afsluitklep 6.

Het stroomafwaarts van de afsluitklep 6 gelegen gedeelte 8 van het kanaal 2 strekt zieh voorbij voornoemd verticaal gedeelte horizontaal uit tot in de hals 4 en staat, door een doorgang 9, in verbinding met een eronder gelegen verticale cilindrische kamer 10.

De eerste afsluitklep 6 is door middel van een verticale stang 11 verbonden met een zuiger 12 die zieh in de kamer 10 bevindt en deze kamer 10 in een bovenste ruimte 13 en een onderste ruimte 14 verdeelt.

Deze zuiger 12 is groter dan de afsluitklep 6, dit wil zeggen de buitendiamer van de zuiger 12 is groter dan de buitendiameter van het gedeelte van de afsluitklep 6 dat in sluitstand tegen de klepzitting 7 aansluit.

Deze stang 11 is omringd door een verend element, bijvoorbeeld een spiraalveer 15, die opgespannen is tussen de zuiger 12 en de onderkant van de doorgang 9 en de eerste afsluitklep 6 naar sluitstand duwt of trekt.

De buitendiameter en buitenomtrek van de zuiger 12 zijn een weinig kleiner dan de binnendiameter en de binnenomtrek van de kamer 10 zodat tussen de zuiger 12 en de wand van de kamer 10 een lekopening 16 openblijft waardoor een lekstroom mogelijk is.

De bovenste ruimte 13 staat dus via de doorgang 9 met het gedeelte 8 van het kanaal 2 in verbinding. De onderste ruimte 14 staat eveneens door middel van een doorgang 17

met het kanaal 2 in verbinding maar met het stroomopwaarts van de afsluitklep 6 gelegen gedeelte 18 van dit kanaal 2.

Deze doorgang 17 is horizontaal en vormt een klepzitting 19 voor de rubberafdichting van een tweede afsluitklep 20 die voor middel van een horizontale stang 21 verbonden is met een buiten het kraanlichaam 1 gelegen bedieningselement gevormd door een drukknop 22.

Deze stang 21 strekt zieh doorheen de onderste ruimte 14 uit en doorheen een opening 23 in het kraanlichaam 1. Deze opening 23 is rond de stang 21 afgedicht met een elastische prop 24 uit siliconen.

De werking van de hiervoor beschreven kraan is als volgt : Het kraanlichaam 1 wordt met de inlaat 3 van het kanaal 2 op een waterleidingnet aangesloten, met dus de kamer 10 verticaal. De afsluitkleppen 6 en 20 zijn gesloten.

Bij het in werking stellen van de kraan wordt het stroomopwaarts van de eerste afsluitklep 6 gelegen gedeelte 18 van het kanaal 2 gevuld met water onder druk verstrekt door het waterleidingnet.

Wanneer een gebruiker water nodig heeft, drukt hij de drukknop 22 in. Hierdoor wordt de tweede afsluitklep 20 geopend zodat water onder voornoemde druk in de onderste ruimte 14 van de kamer 10 stroomt en de zuiger 12 van uit zijn. laagste stand opwaarts duwt, waardoor de veer 15 samengedrukt wordt en de eerste afsluitklep 6 opengaat.

De opwaartse kracht van het water op de zuiger 12 is immers groter dan de neerwaartse kracht van de waterdruk op de

veel kleinere eerste afsluitklep 6 samen met de neerwaartse kracht van de veer 15. De lucht waarmee de bovenste ruimte 13 gevuld is, kan via de doorgang 9 ontsnappen.

Hierdoor kan dan via het niet meer afgesloten kanaal 2 water via de uitlaat 5 uit de kraan stromen.

Na een eerste gebruik is de kamer 10 niet ledig maar volledig met water gevuld dat evenwel op atmosferische druk is zodat ook dan door het openen van de tweede afsluitklep 20 de onderste ruimte 14 van deze kamer 10 plots op hogere druk gebracht wordt en de zuiger 12 naar boven geduwd wordt. Deze zuiger 12 duwt water uit de bovenste ruimte 13 via de doorgang 9 naar het kanaal 2.

De zuiger 12 bereikt in beide gevallen zeer snel zijn bovenste stand.

Onmiddellijk daarna mag de gebruiker de drukknop 22 loslaten. Door de elastische prop 24 keert deze drukknop 22 naar zijn beginstand terug, waardoor de tweede afsluitklep 20 gesloten wordt.

Door de lekopening 16 tussen de zuiger 12 en de binnenwand van de kamer 10 verdwijnt de overdruk in de onderste ruimte 14 en zal in beide ruimten 13 en 14 dezelfde lagere druk gaan heersen. Onder invloed van de veer 15 zal de zuiger 12 terug neerwaarts zakken, terwijl water met een zeer beperkt debiet via de lekopening 16 van de verkleinende onderste ruimte 14 naar de vergrotende bovenste ruimte 13 stroomt.

Een bepaalde tijd na het bedienen van de kraan, dit is na het loslaten van de drukknop 22, die onder meer afhankelijk is van de grootte van de lekstroom, van de duwkracht van de

veer 15 en van de lengte van de opwaartse verplaatsing die de zuiger 12 uitgevoerd heeft, zal de zuiger 12 opnieuw zijn onderste stand bereikt hebben en zal dus de eerste afsluitklep 6 opnieuw gesloten zijn.

Tot dan blijft water uit de kraan stromen en voornoemde tijd bepaalt dus de hoeveelheid water die, na het loslaten van de drukknop 22, uit de kraan stroomt.

De uitvoeringsvorm van de kraan weergegeven in de figuren 3 tot 5 verschilt van de hiervoor beschreven kraan door enkele toevoegingen die een regeling van voornoemde tijd toelaten.

In de eerste plaats is de opwaartse beweging van de zuiger 12 begrensbaar doordat in een opening 25, die verticaal boven de doorgang 9 in de bovenkant van het kraanlichaam 1 gelegen is, een instelbaar aanslagelement aangebracht is dat, in het weergegeven voorbeeld, een schroef 26 is, die in de opening 25 geschroefd is. Dit aanslagelement vormt een aanslag voor een pen 27 die in het verlengde van de stang 11 bovenop de afsluitklep 6 vastgemaakt is.

Hoe dieper de schroef 26 in de opening 25 geschroefd is, hoe beperkter de opwaartse beweging van het geheel gevormd door de afsluitklep 6, de stang 11 en de zuiger 12.

Het onderste uiteinde van de schroef 26 kan uitgehold zijn en het bovenste uiteinde van de pen 27 afgerond om een perfecte centrering van de pen 27 te verkrijgen wanneer ze tegen de schroef 26 aanstoot.

De pen 27 kan in een niet weergegeven variante deel uitmaken van de schroef 26 en los zijn van de afsluitklep 6.

Voor de afwerking en om het verdraaien van de schroef 26 door onbevoegden te beletten, is het bovenste uiteinde van de opening 25 door een schroefdop 28 afgesloten.

In de tweede plaats kan de trage neerwaartse beweging van de zuiger 12 indien gewenst plots versneld worden door water uit de onderste ruimte 14 van de kamer 10 weg te laten.

Hiertoe is in het kraanlichaam 1 een overbruggingskanaal 29 aangebracht tussen de onderste ruimte 14 van de kamer 10 of meer bepaald een tegenover de zuiger 12 in zijn onderste stand gelegen opening 30 in de wand van de kamer 10, enerzijds, en het stroomafwaarts gedeelte 8 van het kanaal 2.

Dit overbruggingskanaal 29 is afsluitbaar door een derde afsluitklep 31. De wand van dit overbruggingskanaal 29 vormt een zitting 32 voor de rubberen afdichting van deze derde afsluitklep 31 die van buiten het kraanlichaam 1 in open stand kan geduwd worden door een bedieningselement dat door een drukknop 33 gevormd is die door een stang 34 met de bovenkant van de derde afsluitklep 31 verbonden is.

Deze stang 34 strekt zieh opwaarts doorheen het bovenste uiteinde van het overbruggingskanaal 29 uit, kruist het kanaal 2 en strekt zieh verder uit tot buiten het kraanlichaam 1 doorheen een verticale opening 35 waarvan het bovenste uiteinde rond de stang 34 afgesloten is met een elastische prop 36, bijvoorbeeld uit siliconen.

De werking van de kraan is analoog aan de kraan volgens figuren 1 en 2, met dit verschil dat de opwaartse beweging

van de zuiger 12 en dus de tijd dat water wordt verdeeld instelbaar is.

Wanneer de gebruiker de cyclus wenst de stoppen en dus het water wenst te stoppen, volstaat het dat hij de drukknop 33 indrukt. Hierdoor wordt de derde afsluitklep 31 naar open stand geduwd. Het water in de onderste ruimte 14 dat via de lekopening 16 moet wegstromen, kan daardoor rechtstreeks via het open overbruggingskanaal 29 weg naar het gedeelte 8 van het kanaal 2.

De zuiger 12 gaat versneld naar zijn laagste stand dalen.

De tijd om deze stand te bereiken, hangt af van de ligging van de zuiger 12 op het ogenblik dat de derde afsluitklep 31 geopend wordt maar is meestal kleiner dan een seconde.

Zodra de drukknop 33 losgelaten wordt, zal door de elasticiteit van de prop 36 de derde afsluitklep 31 terug haar sluitstand innemen.

Vastgesteld werd dat, wanneer de neerwaartse beweging van de zuiger 12 zeer traag is, bijvoorbeeld bij een zeer zwakke veer 15 om een relatief lange uitlooptijd te verkrijgen en dus een grote hoeveelheid water door te laten, het kan voorkomen dat de afsluitklep 6 trilt op haar zitting 7 wanneer deze gaat sluiten en dus op het einde van zijn neerwaartse beweging.

Dit fenomeen veroorzaakt niet alleen storende klopgeluiden in de waterleiding, maar ook piekdrukken die schade kunnen aanbrengen aan toestellen die op deze waterleiding aangesloten zijn.

Dit kan worden vermeden door de diameter van de opening 30, waarmee het overbruggingskanaal 29 op de kamer 10 uitgeeft, groter te kiezen dan de dikte van de zuiger 12, zoals in detail weergegeven is in figuur 5.

Wanneer de dichting van de afsluitklep 6 nog enkele tienden van een millimeter van haar zitting 7 verwijderd is, wordt de lekopening 16 door het voorgaande in feite vergroot.

Water kan ook via de opening 30 en het overbruggingskanaal 29 van de onderste ruimte 14 naar de bovenste ruimte 13 stromen. Deze vergroting van de lekstroom op voorgaande manier geschiedt evenwel niet bruusk zodat geen waterslagfenomeen ontstaat.

De aanwezigheid van de opening 30 die hoger is dan de dikte van de zuiger 12 biedt onverwacht ook een oplossing aan een ander probleem, namelijk het probleem dat bij zeer lange uitlooptijden er ook een langdurige sluitfaze van de afsluitklep 6 is waarbij de afsluitklep 6 zeer traag op haar zitting 7 zakt. Bij een uitlooptijd van vijf minuten zou zonder voornoemde maatregel deze uitloopfase reeds meer dan dertig seconden bedragen tijdens dewelke een nog slechts een flauw waterstraaltje ui de kraan loopt. Door voornoemde maatregel wordt deze uitloopfase tot een paar seconden herleid.
EMI10.1

'j De hiervoor beschreven uitvoeringsvormen laten een beperking van het waterverbruik toe. Indien een reservoir moet gevuld worden, dan kan dit zonder toezicht gebeuren aangezien de kraan een bepaalde tijd na het loslaten van de drukknop 22 automatisch sluit.

De afsluitkleppen gaan naar sluitstand in de stromingsrichting van het water en zijn van een eenvoudig

type met zitting met lange levensduur. Er zijn geen glijdende dichtingen.

De uitlooptijden kunnen afhankelijk van de constructie of, in de uitvoeringsvorm volgens de figuren 3 en 4, de instelling bijvoorbeeld vari ren tussen 1 seconde en 8 minuten.

De bediening is eenvoudig en zonder inspanning te verwezenlijken. Het volstaat de drukknop 22 eventjes in te drukken.

Indien de druk van het uitstromende water te groot zou zijn, kan in het stroomafwaarts gelegen gedeelte 8 van het kanaal 2 een smoorring aangebracht worden.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch derglijke kraan kan in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims

Conclusies.

1. - Kraan, in het bijzonder een waterkraan, die een kraanlichaam (1) bevat, een zieh tussen een inlaat (3) en een uitlaat (5) daar doorheen uitstrekkend kanaal (2) en een eerste bedienbare afsluitklep (6) in dit kanaal (2), daardoor gekenmerkt dat de eerste afsluitklep (6) vastgemaakt is aan een grotere zuiger (12) die verplaatsbaar is in een kamer (10) en die deze kamer (10) in twee ruimten (13 en 14) verdeelt die met een beperkte doorgang met elkaar in verbinding zijn zodat een lekstroom van de ene naar de andere ruimte mogelijk is, waarbij de ene ruimte (13) met een stroomafwaarts van de eerste afsluitklep (6) gelegen gedeelte (8) van het kanaal (2) in verbinding staat en de andere ruimte (14) op een stroomopwaarts van de afsluitklep (6) gelegen gedeelte (18) van het kanaal (2) aansluit via een doorgang (9)

die afsluitbaar is door een tweede afsluitklep (20) die verbonden is met een buiten het kraanlichaam (1) gelegen bedieningselement (22).

2.-Kraan volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de eerste afsluitklep (6) en de zuiger (12) met elkaar verbonden zijn door een stang (11), die zieh bij voorkeur volgens de as van de zuiger (12) uitstrekt.

3.-Kraan volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de kamer (10) verticaal onder de eerste afsluitklep (6) gelegen is.

4.-Kraan volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat ze een verend element (15) bevat dat de eerste afsluitklep (6) naar sluitstand poogt te brengen. <Desc/Clms Page number 13> 5.-Kraan volgens conclusies 2 en 4, daardoor gekenmerkt dat dit verend element een veer (15) is die de stang (11) omringt tussen de zuiger (12) en een gedeelte van het kraanlichaam (1).

6.-Kraan volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat de beperkte doorgang tussen de twee ruimten (13 en 14) van de kamer (10) gevormd is doordat de buitenomtrek van de zuiger (12) iets kleiner is dan de binnenomtrek van de kamer (10).

7.-Kraan volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt dat de doorgang tussen de twee ruimten (13 en 14) wanneer de eerste afsluitklep (6) zieh praktisch in gesloten stand bevindt en dus de zuiger (12) zieh praktisch in zijn overeenstemmende uiterste stand in de kamer (10) bevindt, vergroot is door een opening (30) of in de wand van de kamer (10) zodat de stroming via de doorgang groter kan worden wanneer de afsluitklep (6) bijna in sluitstand komt.

8.-Kraan volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat de afmeting van deze opening (30), in de richting evenwijdig aan de as van de zuiger (12) gezien, groter is dan de dikte van de zuiger (12).

9.-Kraan volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat ze middelen bevat om de beweging van de eerste afsluitklep (6) vanuit sluitstand te beperken.

10.-Kraan volgens conclusies 2 en 9, daardoor gekenmerkt dat deze middelen door een instelbaar aanslagelement (26) gevormd zijn dat in het verlengde van de stang (11) in het kraanlichaam (1) geschroefd is. <Desc/Clms Page number 14> 11.-Kraan volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat de tweede afsluitklep (31) met een stang (34) die zieh doorheen de kamer (10) uitstrekt verbonden is met een buiten het kraanlichaam (1) gelegen bedieningsknop (33).

12.-Kraan volgens conclusie 11, daardoor gekenmerkt dat deze stang (34) tussen de kamer (10) en de buitenkant van het kraanlichaam (1) doorheen een opening (30) steekt die afgedicht is door een elastische prop (36), in het bijzonder een siliconenprop.

13. Kraan volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat in het kraanlichaam (1) een overbrugging- kanaal (29) aangebracht is dat de kamer (10) verbindt met het stroomafwaarts van de eerste afsluitklep gelegen gedeelte (8) van voornoemd kanaal (2) en dat afsluitbaar is door een derde afsluitklep (31) die van buiten het kraanlichaam (1) uit naar open stand brengbaar is.

14.-Kraan volgens conclusies 8 en 13, daardoor gekenmerkt dat dit overbruggingskanaal (29) in de kamer (10) met een opening (30) uitmondt tegenover de zuiger (12) wanneer deze zieh in de stand bevindt waarin de eerste afsluitklep (6) gesloten is, waarbij in de asrichting van de zuiger (12) gezien, de afmeting van de uitmonding van dit overbruggingskanaal (29) in de kamer (10) en dus de opening (30) iets groter is dan de afmeting van de zuiger (12).

15.-Kraan volgens conclusie 13 of 14, daardoor gekenmerkt dat dat de derde afsluitklep (31) vastgemaakt is aan een stang (34) die zieh doorheen een opening (35) in het kraanlichaam (1) uitstrekt, waarbij de opening (35) <Desc/Clms Page number 15> afgedicht is met een elastische, in het bijzonder een siliconen prop (36).