DK174004B1 - Overtrykssikring til gas - Google Patents

Description

DK 174004 B1

Opfindelsen angår en oveitrykssikring til gas af den i krav 1 's indledning angivne art.

Til sikring og fastholdelse af paletteret gods i f.eks. en container anvendes luftpuder, som placeres og oppustes i de mellemrum, der typisk opstår mellem de enkelte paller og/eller mellem paller og siderne af containeren eller en anden form for en transporten-5 hed.

Hver luftpude fyldes manuelt med trykluft ved hjælp af en fyldepistol. Dette medfører risiko for, at operatøren utilsigtet kan komme til at overfylde luftpuden, således at godset kan trykkes itu eller at luftpuden i værste fald sprænges. En sprængning af luftpuden ved fyldning betyder fare for operatørens sikkerhed, og hvis den sprænges under transport 10 er der fare for, at godset skades.

Da luftpudens funktion er at nedbremse eller optage eventuelle bevægelser i godset, vil trykket i luftpuden stige eller falde, alt efter hvilke belastninger godset udsættes for. Det vil derfor ikke være muligt at forsyne luftpuden med en sikkerhedsventil, som i givet fald kunne reducere trykket ved eventuelt overtryk.

15 Ansøgeren har derfor foretaget en del forsøg med fyldning af luftpuder via forskellige trykreduktionsventiler. Typisk skal trykket i luftpudeme være f.eks. 0,2 bar, og det har ved forsøg vist sig, at det med en trykreduktionsventil, som f.eks. er indstillet til 0,2 bar tager ca. 15 minutter at fylde en luftpude på grund af den ringe gennemstrømning i trykreduktionsventilen. Hvis der ikke blev anvendt en trykreduktionsventil, ville det 20 normalt kun tage ca. 45 sekunder at fylde luftpuden, men dette ville medføre den ovennævnte risiko for utilsigtet sprængning af luftpuden.

Fra SE offentliggørelsesskrift nr. 350.321 kendes en fyldeventil med indbygget trykreducering til f.eks. gas, med et fjederbelastet stempel med en gennemgang. En gasbeholder fyldes gennem dette stempel, indtil et forudbestemt tryk er opnået. Når dette tryk nås, 25 vil et differenstryk som følge af arealforskelle i ventilens konstruktion trykke stemplet DK 174004 B1 2 tilbage ved overvindelse af en ftederkraft og lede gas ud gennem trykreduktionsåbninger til omgivelserne. Der er altså ikke tale om, at fyldeventilen blot standser for tilgangstrykket, når gasbeholderen er fyldt til det ønskede tryk.

US patentskrift nr. 5.462.081 beskriver en selvregulerende flowoverstrømsventil. Flow-5 mediet strømmer under normale forhold op gennem et fjederbelastet stempel. Når strømningsvolumenet stiger, vil strømningskraften trykke stemplet op og derved øge det areal, som flowmediet trykker på. Herved sker et trykfald under stemplet, og stemplet bliver på grund af ft ederkraften skubbet ned igen. Denne ventil tjener således ikke til at standse en påfyldning, når et bestemt tryk er opnået.

10 US patentskrift nr. 5.215.113 beskriver en sikkerhedsventil for hydraulik. Et ventilhus er forsynet med en ventilindsats med gennemgående kanaler, der ligger an mod en fteder. Under normaldrift vil mediet strømme gennem disse kanaler. Når trykket på ventilindsatsen overstiger ft ederkraften, vil indsatsen trykkes frem og lukke kanalerne og derved gennemstrømningen. Der er således ikke tale om at sikre et bestemt tryk på 15 ventilens afgangsside.

Fra US patentskrift; nr. 4.192.343 kendes en trykaflastningsventil med et ftederbelastet, hult pilotstempel. Trykmediet på ventilens tilgangsside virker over en lille flade og vil trykke et konisk ventilhoved tilbage for åbning af ventilen, når en ftederkraft overvindes.

Herved kan mediet strømme forbi det koniske ventilhoved og trykke på stemplets oversi-20 de. Da stemplets overside har et større areal end ventiltilgangen, vil stemplets ftederkraft lettere overvindes og åbne ventilen for fuld gennemstrømning. Den omhandlede ventil er som nævnt en trykaflastningsventil og kan ikke anvendes til fyldning af luftpuder, idet ventilen styrer og aflaster trykket på indgangssiden, mens trykket på udgangssiden normalt vil være atmosfæretryk.

DK 174004 B1 3

Opfindelsen har til formål at opnå en hurtig fyldning af luftpuden på ca. de nævnte 45 sekunder, men uden at den nævnte risiko for utilsigtet overfyldning og sprængning af luftpuden er til stede.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved, at der i stedet for en trykreduktionsventil til 5 nedsættelse af trykket til de ønskede ca. 0,2 bar anvendes en overtrykssikring af den indledningsvis nævnte art, som ifølge opfindelsen er indrettet som angivet i krav 1 ’s kendetegnende del.

Overtrykssikringens indgangsport tilsluttes en anden form fortrykreduktionsventil, som afgiver et tryk på f.eks. 6,0 bar, medens overtrykssikringens udgangsport tilsluttes den 10 luftpude, som aktuelt ønskes fyldt med luft. Ved luftpuden kan der eksempelvis anvendes en fyldeventil af den art, som er kendt fra ansøgerens danske patentansøgning nr.

1996 01148. Ved tilslutning til denne fyldeventil åbnes adgangen fra overtrykssikrmgen til luftpuden ad mekanisk vej, så der ikke kræves noget tryk til fyldeventilens åbning.

Når en (ikke vist) håndgrebsventil, som er tilsluttet mellem overtrykssikringens ind-15 gangsport og ovennævnte trykreduktionsventul, åbnes, vil trykket på de nævnte f.eks.

6,0 bar åbne overtrykssikringen momentant mod kraften fra det på ventillegemet virkende forspændingsmiddel, således at trykluften passerer forbi indgangsventilsædet og den tilstødende ydre ende af ventillegemet, videre ind gennem de nævnte åbninger i indløb-sendens periferi til udmundingskanalen til ventillegemets udløbsende i overtrykssikrin-20 gens udgangspoit og videre ind i den åbnede fyldeventil til luftpuden.

Luften passerer herunder med stor hastighed gennem overtrykssikringen ind i luftpuden, som fyldes på eksempelvis 45 sekunder. Herunder opstår der som følge af injektorvirkning af luftstrømmen gennem ventillegemet og ud i overtrykssikringens udgangspoit et undertryk i udgangsporten, som via udgangsportens forbindelse med den anden del af 25 ventilkammeret medfører et undertryk i denne del af ventilkammeret, som medvirker til at holde ventilen åben. Når trykket i luftpuden har nået den ønskede værdi på f.eks. 0,2 bar, opstår der i udgangsporten et modtryk, som ophæver injektorvirkningen, hvorved DK 174004 B1 4 undertrykket i den nævnte anden del af ventilkammeret forsvinder eller eventuelt bliver til et lille overtryk. Forspændingsmidlet i overtrykssikringen vil nu sammen med det opnåede overtryk i den anden del af ventilkammeret få ventillegemet til at indtage og fastholde sin lukkeposition, hvorved overtrykssikringen er lukket for yderligere gastilfør-5 sel. Denne virkning indtræder meget omgående, når lufttrykket i luftpuden har nået det ønskede overtryk. Hermed opnås en hurtig og sikker lukning af lufttilførslen. For stempelorganet, som deler ventilkammeret lufttæt i to dele, ikke skal have nogen forsinkende virkning på lukkefunktionen, står den nævnte første del af ventilkammeret i forbindelse med omgivelserne.

10 Den nævnte åbning mellem den anden del af ventilkammeret og udgangsporten er fortrinsvis tilvejebragt ved, at ventillegemets udløbsende, som angivet i krav 2, er udformet kegleformet som injektordyse og sammen med ventilhuset danner en ringformet adgangs-åbning mellem ventilhuset og nævnte ventillegemes udløbsende.

Nogle luftpuder er forsynet med en fjedrende kontraventil, hvortil der skal bruges 15 kræfter til åbning. Derfor kan overtrykssikringen ifølge opfindelsen have mekaniske organer til påvirkning af stempelorganet til den åbne stilling som angivet i krav 3, og disse mekaniske organer kan hensigtsmæssigt være udformet som angivet i krav 4.

Opfindelsen skal i det følgende nærmere beskrives med henvisning til tegningen, hvorpå fig. 1 viser en første udførelsesform for overtrykssikringen ifølge opfindelsen i lukket 20 tilstand, fig. 2 viser den samme overtrykssikring som figur 1, men i åben tilstand, fig. 3 viser en anden udførelsesform for overtrykssikringen ifølge opfindelsen i lukket tilstand, DK 174004 B1 5 fig. 4 viser den samme udførelsesfonn ifølge opfindelsen, som figur 3, men i delvis åben tilstand, og fig. 5 viser den samme udførelsesfonn ifølge opfindelsen, som figur 3 og 4, men i åben tilstand.

5 På de enkelte tegningsfigurer er samme dele betegnet med samme henvisningstal.

Den på figur 1 og figur 2 viste første udførelsesform for en overtrykssikring ifølge opfindelsen omfatter et ventilhus 1 med en indgangsport 2, som indeholder et indgangsventilsæde 3, en udgangsport 4 og et ventilkammer 22, 23 mellem nævnte porte 2 og 4.

I ventilhuset 1 findes et forskydeligt lejret ventillegeme 5, som har en indløbsende 6, 10 hvis periferi 7 er glideligt lejret i en pasåbning 8 i en mellem indgangsporten 2 og ventilkammeret beliggende væg 9 af ventilhuset 1. Væggen 9 er som vist fastskruet i ventilhuset 1 ved hjælp af en gevindforbindelse 10. Et forspændingsmiddel i fonn af en trykfjeder 11 holder ventillegemet 5 presset således i retning mod ventilsædet 3, at overtrykssikringen holdes lukket, idet en yderende 12 af ventillegemets 5 indløbsende 15 6 er holdt i lukkestilling mod indgangsventilsædet 3. For tætsluttende forbindelse er én O-ring 13 til anlæg med ventilsædet fastholdt i en rille i nævnte yderende 12. Desuden er der i en anden rille i ventilhuset anbragt en anden O-ring 15, som tætnende ligger an mod periferien 7 af ventillegemets 5 indløbsende 6. Ventillegemet 5 har en i udgangsporten 4 udmundende udløbsende 16 med en udmundingskanal 17, som står i forbindelse 20 med en eller flere åbninger 18 i indløbsendens 6 periferi 7 til adgang for gastrykket i yderendens 12 åbne stilling. Et stempelorgan 19 med en O-ring 20 i en O-rmgsrille deler ventilkammeret lufttæt i to dele 22 og 23, hvoraf den første del 22 vender mod indgangsporten 2, og den anden del 23 vender mod udgangsporten 4. Dette stempelorgan 19 er forbundet med, eller ud i ét med, ventillegemet 5. Den mod udgangsporten 4 vendende 25 anden del 23 af ventilkammeret omslutter ventillegemets 5 udløbsende 16 og står i DK 174004 B1 6 forbindelse med udgangsporten 4 via mindst én åbning eller kanal, som forbinder den anden del 23 af ventilkammeret med udløbsporten 4.

En sådan åbning eller kanal kan være ikke viste boringer gennem ventilhusets 1 væg, eksempelvis den inden for trykfjederen 11 viste væg mellem ventilkammerets del 23 og 5 udløbsporten 4. Den første del 22 af ventilkammeret står i forbindelse med omgivelserne gennem åbninger 24 i ventilhuset, således at der under stempelorganets 19 bevægelser i ventilkammeret ikke sker sådanne trykændringer i den første del 22 af ventilkammeret, som har indflydelse på disse bevægelser.

Selv om åbningen mellem ventilkammerets anden del 23 og udgangsporten 4 som før 10 nævnt kan være ikke viste åbninger eller kanaler i ventilhusets 1 væg, er nævnte åbning i den viste foretrukne udførelsesform tilvejebragt ved, at ventillegemets 5 udløbsende 16 er udformet kegleformet som injektordyse og sammen med ventilhuset 1 danner en ringformet adgangsåbning 25 mellem ventilhuset 1 og nævnte ventillegemes 5 udløbsmide 16. Arealet af den ringformede adgangsåbning 25 kan eventuelt være gradvist afta-15 gende, efterhånden som overtrykssikrmgen åbnes, men det skal bemærkes, at der altid skal være adgang fra ventilkammerets anden del 23 til udgangsporten 4.

Som vist på figur 2 og figur 5 kan overtxykssikringen åbnes for luftgennemstrømning indtil den viste tilstand, hvor et rundtgående fremspring 26 på stempelorganet 19 kommer til anlæg mod en indre væg af ventilhuset 1. For at sikre den førnævnte adgang fra 20 hele ventilkammerets anden del 23 til udgangsporten 4 har fremspringet 26 mindst ét gennembrud 27.

Endelig har overtrykssikrmgen ved indgangsporten 2 et indergevind 28 til tilslutning af et ydergevind på en ikke vist håndtagsbetjent åbneventil for luft, som tilføres til åbneventilen fra en trykluftkilde via en ikke vist trykreduktionsventil, som f.eks. kan være 25 indstillet til 6 bar, hvis man ønsker, at luftpuden skal have et tryk på 0,2 bar eller kan DK 174004 B1 7 være indstillet til 4-5 bar eller 7-8 bar, hvis luftpuden henholdsvis skal opnå et tryk på 0,1 bar eller 0,3 bar.

På overtrykssikringens ventilhus 1 er der desuden udformet et ydergevind 29 til tilslutning af en fyldeventil for en luftpude. Fyldeventilen, som ikke er vist, kan f.eks. være 5 af den art, som er kendt fra ansøgerens danske patentansøgning nr. 1996 01148.

Overtrykssikringen fungerer på den måde, at et lufttryk fra den ikke viste åbneventil på f.eks. 6,0 bar på indgangsporten 2 trykker ventillegemets 5 yderende 12 bort fra ventilsædet 3 til en åben stilling. Herved får gastrykket adgang til det lidt større tværsnitsareal af indløbsenden 6, således at ventillegemet 5 med endnu større kraft presses i retning af 10 den åbne stilling imod trykket fra trykfjederen 11. Gastrykket passerer nu gennem åbningerne 18 i indløbsendens 6 periferi og videre gennem udmundingskanalen 17 og videre ind i en tilsluttet ikke vist luftpude. Som følge af det relativt høje tryk på 6,0 bar ved indgangssiden, fyldes luftpuden hurtigt på ca. 45 sekunder, selv om der er tale om en luftpude på 2 til 300 liter. Under fyldningen opstår der, på grund af injektomrkning 15 omkring den i udgangsporten 4 udmundende udløbsende 16, etundertryk, som forplanter sig til ventilkammerets anden del 23, og som medvirker til at holde overtrykssikringen i åben stilling. Når trykket i luftpuden har nået den ønskede værdi på f.eks. 0,2 bar, opstår der et modtryk i udgangsporten 4, som modvirker injektorvirkningen og forplanter sig til ventilkammerets anden del 23. Der optræder således et vist overtryk i ventil-20 kammerets anden del 23, hvilket overtryk påvirker stempelorganet 19 sammen med trykket fra trykfjederen 11 og lukker overtrykssikringen for yderligere lufttilførsel. Hermed er luftpuden fyldt.

Figur 3 til 5 viser den samme overtrykssikring udstyret med midler til, at overtryks-sikringen kan anvendes i forbindelse med en luftpude, hvor der ikke er fri adgang til 25 luftpudens indre. Nogle luftpuder er nemlig forsynet med en gedrende kontraventil, hvortil der skal bruges kræfter til åbning. På den i figur 3 til 5 viste overtrykssikring findes der derfor på ventilhuset 1 omkring indgangsporten 2 en ring 30 med stænger 31, DK 174004 B1 8 som mod kraften fra trykfjedre 32 kan presses i anlæg mod stempelorganet 19, idet disse stænger 31 går igennem åbninger i ventilhusets 1 væg 9. Hermed kan overtrykssikringen åbnes manuelt, hvorved lufttrykket som følge af en kraftig luftimpuls får direkte adgang til luftpuden og hermed åbner dennes kontraventil. Herefter slippes ringen 30, og over-5 trykssikringen fungerer nu på ganske tilsvarende måde som overtrykssikringen på figur 1 og 2.

Claims (4)

1. Overtrykssikring til gas, som omfatter et ventilhus (1) med en indgangsport (2), som indeholder et indgangsventilsæde (3), en udgangsport (4), og et ventilkammer (22, 5 23) mellem nævnte porte (2, 4), et i ventilhuset (1) forskydeligt lejret ventillegeme (5), som har en indløbsende (6), hvis periferi (7) er giideligt lejret i en pasåbning (8) i en mellem indgangsporten (2) og ventilkammeret (22, 23) beliggende væg (9) af ventilhuset (1) og er tæt lukkende mod ventilkammeret (22, 23), og hvis mod indgangsventilsædet (3) vendende yderende (12) 10 ved hjælp af et på ventillegemet (5) virkende forspændingsmiddel (11) er holdt lukket mod indgangsventilsædet (3), indtil gastrykket ved indgangsporten (2) overstiger et forud fastlagt gastryk, som bringer ventillegemet (5) i åben stilling, og hvilket ventillegeme (5) har en i udgangsporten (4) udmundende udløbsende (16) med en udmundingskanal (17), som står i forbindelse med en eller flere åbninger (18) i indløbsendens (6) periferi 15 (7) til adgang for gastrykket i indløbsendens (6) åbne stilling, kendetegnet ved, at et med ventillegemet (5) forbundet stempelorgan (19) deler ventilkammeret lufttæt i to dele (22 og 23), hvoraf den første del (22) vender mod indgangsporten (2) og den anden del (23) vender mod udgangsporten (4), hvorhos den mod udgangsporten (4) vendende anden del (23) af ventilkammeret omslutter ventillegemets (5) udløbsende (16) 20 og står i forbindelse med udgangsporten (4) via mindst én åbning, medens den første del (22) af ventilkammeret står i forbindelse med omgivelserne.

2. Overtrykssikring ifølge krav 1,kendetegnet ved, at åbningen mellem den anden del (23) af ventilkammeret og udgangsporten (4) er tilvejebragt ved, at ventillegemets (5) udløbsende (16) er udformet kegleformet som injektordyse og sammen med 25 ventilhuset (1) danner en ringformet adgangsåbning (25) mellem ventilhuset (1) og nævnte ventillegemes (5) udløbsende (16). DK 174004 B1 10

3. Overtrykssikring ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den har mekaniske organer til påvirkning af stempelorganet (19) til den åbne stilling.

4. Overtrykssikring ifølge krav 3,kendetegnet ved, at de mekaniske organer består af en på ventilhuset (1) omkring indgangsporten (2) aksialt forskydelig ring (30), 5 som har stænger (31), som går igennem åbninger i ventilhusets væg (9), og som imod kraften fra trykfjedre (32) kan presses i anlæg imod stempelorganet (19).