DK171000B1 - Ventil til regulering af en væskestrøm - Google Patents

Description

DK 171000 B1

Opfindelsen angår et aggregat eller en ventil til regulering af en væske i et lukket eller åbent, helt eller delvis, fyldt rørlednings- eller kanalsy stem.

5 Det er kendt teknik at regulere en væske i et rør- eller kanalsystem. Bl.a. kan nævnes svømmerstyrede ventiler, vægstyrede ventiler, hvirvelventiler og trykstyrede ventiler samt kombinationer heraf. Tysk patent nr. 5.044.394 og 4.545.403 samt dansk patentansøgning 10 nr. 2169/90 og 72/91 er eksempler på sidstnævnte, som har det til fælles, at de styres af trykket før eller efter reguleringsenheden. Hvirvelventilerne eller -bremserne styres af trykket efter reguleringsenheden, og er således selvetablerende (selvren-sende) i tilfæl-15 de af forstoppelse, idet styretrykket forsvinder og styreenheden herved åbner for passage af de ting, der forårsagede forstoppelsen. Hvirvelventilerne har desuden den egenskab, at de har en stor hydraulisk modstand og hermed et stort gennemløbstværsnit. De er der-20 for især beregnet for regulering af mindre væskemængder med et indhold af urenheder, som kan udgøre en tilstopningsfare for andre ventiltyper.

Formålet med opfindelsen er, at anvise en løsning på en afløbsregulator eller en ventil til regule-25 ring af så store væskemængder, at der ikke kræves speciel stor hydraulisk modstand i forhold til gennemløbstværsnittet for at opnå et tilstrækkeligt stort gennemløbstværsnit ved en ønsket modstand, men hvor der til gengæld er lagt stor vægt på følgende egenskaber: 30 at regulatoren er kompakt og mindst muligt pladskrævende, så den ikke kræver et specielt bygværk, men ofte kan indbygges i eksisterende brønde, at regulatoren ikke kræver højdetab, men kan indbygges i et mireret ledningssystem, 35 at regulatoren har et stort indstillingsinterval i kapacitet, DK 171000 B1 2 at regulatorens karakteristik kan ændres efter ønske, at regulatoren er let at inspicere for justering eller mere radikal ændring af kapacitet eller karakte-5 ristik, at man med så få standardstørrelser og en vis overlapning kan dække et meget stort reguleringsområde, og at regulatoren er tørt opstillet og let at til-10 slutte rørlednings- eller kanalsystemet.

Dette opfyldes ved hjælp af en ventil ifølge krav 1.

Opfindelsen vil i det følgende blive forklaret nærmere ved hjælp af et udførelseseksempel under hen-15 visning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et langsgående, lodret snit gennem en ventil eller regulator ifølge opfindelsen, fig. 2 regulatoren i fig. 1 set fra den ned-strøms side, 20 fig. 3 regulatoren i fig. 1 set fra oven, og fig. 4 regulatoren i fig. 1 set fra den opstrøms side.

Regulatoren ifølge opfindelsen består af et regulatorhus 1 med sider 2, som sammen med en endefla-25 devæg 3, en skillevæg 4 og en topplade 7 med en luftdyse 8 danner et luftkammer 38 over en indløbstud 5, med et bundløb 6 og udfyldningsstykker 9 med tætningsindretning 10 og udfyldningsstykker 11 med huller 12 for tand indgreb med knopper 14 på en 30 rundstang 13. Over udfyldningsstykkerne li er monteret et tværgående vinkelprofil 15 med et lodret udvendigt gevindrør 16, hvorover et rør 17 med indvendigt gevind og en fast forbindelsesstang 18 med nøglehul 19 for neden og krave 20 for en fjeder 21 er 35 monteret og ved drejning kan bringes til at forspænde en fjeder 21. Over regulatorhuset 1 på toppladen 7 DK 171000 B1 3 er monteret et demonterbart topdæksel 22 med luftpassage (kanal) 23 og monteringsbolte 24. Mellem toppladen 7 og topdækslet 22 er fastspændt en formstøbt, strækningsresistent men bøjelig membran 25 med 5 luftåbning 26, hvilken membran hviler på et stempel 27 med et centralt placeret, indvendigt gevindrør 28 på undersiden, hvilket rør er i gevindforbindelse med et rør 30 som danner udvendigt styr for fjederen 21, gennem en forbindelsesvæg 31 er i fast forbindelse 10 med en spærreplade 32 med huller 33 for tandindgreb med rundstangen 13's knopper 14 og ved toppen i siderne er forsynet med aksler 34 for styrehjul 35 med konisk fordybning 36 for indgreb over en konisk styreskinne 37 på sidevæggene 2's inderside.

15 Regulatoren virker på følgende måde.

I det lodrette snit af regulatoren vist i fig. 1 løber væsken fra højre mod venstre i den viste pils retning. Så længe væskeniveauet ikke overstiger niveau F har væsken frit gennemløb. Når væsken overstiger 20 dette niveau støder den først mod væggen 4's nederste del og herefter væggen 3's nederste del, hvorved den lukker luften i kammer 38 inde. Ved yderligere vandrejsning kommer den indespærrede luft under tryk, hvorved den presses gennem åbningerne 8, 26 og 2 3 op i 25 hulrummet mellem topdækslet 22 og membranen 25. Trykket forplanter sig til hulrummets vægge, men hulrummet kan kun expandere nedad gennem det tryk, der overføres gennem membranen 25 til stemplet 27's overside. Stemplet, der er i fast forbindelse med spærre-30 pladen 32, som regulerer gennemløbstværsnittet, holdes i topstilling af fjederen 21, der er således afstemt med membranens afvikling af sit tryk på stemplets overside, at den ønskede kapacitet og karakteristik opnås. Typisk er målet et konstant afløb på trods af et sti-35 gende tryk, men oftere og oftere stilles der krav om mere specielle karakteristikker. I forbindelse med re- DK 171000 B1 4 gulering af afløb i fælles kloaksystemer er det ofte ønskeligt med et større afløb i starten af en regnbyge for at få den første og mest forurenede del af afløbet under bygen ført til renseanlægget inden aflastning 5 finder sted. Omvendt, når det regner meget kraftigt og opspændingsgraden er høj, er der ingen grund til at overbelaste renseanlæggene med tyndt spildevand. Den ideelle karakteristik vil i denne situation være et aftagende afløb ved stigende tryk. Omvendt vil det være 10 for afløbet fra et udligningsbassin, som er placeret yderligt i et opland. Så vil ledningssystemet være hårdest belastet i starten af en byge fra de dele af oplandet, der ikke føres til udligningsbassin, medens der er overskudskapacitet i slutningen af en byge, hvor 15 bassinet er fyldt, og der er maximal stuvningshøjde.

Den ideelle karakteristik i denne situation er et stigende afløb ved stigende tryk uden at det nødvendigvis er den simple parabelkarakteristik, der er den optimale. Med den foreslåede regulator er det umiddelbart mu-20 ligt at ændre såvel kapacitet som karakteristik ved henholdsvis at forspænde fjederen med en nøgle i nøglehullet 19 eller at sænke spærrepladen 32 ved at dreje på stemplet 27, så røret 30 skrues ned af røret 28. Herudover kan spærrepladen udskiftes til en 25 plade med en anden udformning af underkanten. De største muligheder ligger umiddelbart i udformningen af stemplet 27, der kan udformes konisk med stærkere eller svagere hældende side eller med konkave eller konvekse sider eller kombinationer heraf. Den kraft mem-30 branen 25 overfører til stemplet afhænger foruden af det øjeblikkelige tryk også af trykfladens størrelse. Størrelsen af den øjeblikkelige trykflade er lig med det areal, som ligger indenfor membranens bøjningspunkt, dvs. indenfor diameteren D, vist i fig. l. Alle 35 ovennævnte indgreb kan foretages umiddelbart, uden demontering af regulatoren. For at minimere spærrepladens

Claims (3)

15 PATENTKRAV

1. Ventil til regulering af en væskestrøm og med en gennemstrømningsåbning, hvis størrelse styres i afhængighed af et tryk i den gennemstrømmende væske, om-20 fattende en skydeblænde (32) i forbindelse med en fleksibel membran (25), der danner væg i et rum (22, 8, 38), der står i trykforbindelse med den gennemstrømmende væske, hvorved membranen (25) ved stigende tryk bevæger skydeblænden (32) mod en lukkeposition mod kraf-25 ten af en fjeder (21), kendetegnet ved, at membranen (25) er bøjelig, men i det væsentlige ustrækbar, at der findes et i det væsentlige cirkulært, skålformet legeme (27) med et forudbestemt, udvendigt tværsnit, hvilket legeme (27) ved sin konkave side står i 30 forbindelse med skydeblænden (32), at membranen (25) har samme facon som det skålformede legemes (27) konvekse side, og at membranen (25) er således indrettet, at den, når skydeblænden (32) er trukket tilbage til sin åbne stilling, ligger an mod det skålformede legeme 35 (27 ) over i det væsentlige hele dette ydre, konvekse overflader. DK 171000 B1 6

2. Ventil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at fjederen (21) kan bibringes en forudbestemt, justerbar forspænding.

3. ventil ifølge krav 1 eller 2, kende-5 tegnet ved, at den indbyrdes position for det skålformede legeme (27) og skydeblænden (32) er justerbar.