FI70462C - Ventil med ett ringformigt roerligt ventilorgan - Google Patents

Description

\9ΑΨ1Γ*\ ΓΒ1 dll KUULUTUSjULKAISU *7 Π Λ £ O

•tiSijf (11) utläggningsskrift 7U4 62 C (45) Patentti !,ty

I Pnt?nt rr.eJ.’olit 10 U 1JSG

(51) Kv.lk.>t.CI.« F 16 K 2A/06

SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 8OI6OA

(22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 1 9.0 5.8 0 (Fh ' * (23) Alkupäivä — Glltighetsdag 19.0 5.8 0 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 06.12.80

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtävikslpanon ja kuul.julkaisun pvm. -

Patent- och registerstyrelsen ' 1 Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 27.03.86 (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begärd prioritet q£ yg

Ruotsi-Sverige(SE) 790*4902-9 (71)(72) Bengt Arne Persson, Corso Italia 28, Campione d1Italia, Italia-I tai ien(IT) (7*0 Oy Heinänen Ab (5*0 Ventt i i 1 i , jossa on rengasmainen liikkuva venttiί1ielin -Ventil med ett ringformigt, rörligt ventilorgan Tämän keksinnön kohteena on venttiili, joka on tarkoitettu liitettäväksi putkijohtoon, jossa esiintyvä alipaine on estetty päästämällä venttiilin avulla ulkoilmaa putkijohtoon, joka venttiili on varustettu rengasmaisella, ohuella, elastista materiaalia olevalla venttii1ilevy1lä, joka on järjestetty venttii1ikammioon , jonka sisäseinä on ympyrämäinen ja joka venttiililevy normaalisti lepää vapaasti kahden samankeskisen istukkarenkaan muodostamassa venttii li-istukassa ja sulkee lepoasennossaan istukkarenkaiden rajoittaman, putkijohtoon virtaavan ulkoilman virtausaukon, ja alipaineen pyrkiessä muodostumaan putkijohtoon nousee irti venttiili-istukasta ulkoilman paineen vaikutuksesta. Venttiili on lähinnä tarkoitettu avautumaan automaattisesti ja päästämään sisään ilmaa viemärisys-teemiin tai vesijohtojärjestelmään ja siten eliminoimaan esiintyviä alipaineita sekä olemaan kokonaan suljettuna ja tiiviinä kun alipainetta ei esiinny.

2 70462

Toimiakseen hyvin täytyy viemärijärjestelmän olla varustettu ilman sisäänpäästöilä, koska jätevesi virtaa epätäysissa johdoissa ja tällöin kuljettaa mukanaan ilmaa. Ilman ilman sisäänpäästöä tulee alipaine niin suureksi, että vesilukot imeytyva't tyhjiksi, minkä jälkeen vie-märikaasulla on vapaa pääsy ympäröivään tilaan. Ilman sisäänpäästö järjestetään yleensä i1 majohdo11a , joka päätyy ulkokatolle. Tällöin syntyy kuitenkin toisinaan talviaikana se haitta, että vesihöyry, joka virtaa ulos i1 majohdosta, kondensoituu ja muodostaa jäätä tai huurretta aukkoon, niin että ilman sisäänpääsy ajoittain estyy.

Tämä voidaan välttää siten, että ilmajohto päättyy automaatti- venttiiliin sisäpuolella, mikä voidaan tehdä sillä edellytyksellä, että venttiili tehdään riittävän toimintavarmaksi. Päättämällä johto sisäpuolelle saavutetaan lisäksi suuria kustannussäästöjä yksinkertaisemman putkituksen ja rakennustyön ansiosta, samalla kun kattovuotovaara eliminoidaan.

Ilmaventtii1 in tulee normaalisti olla kokonaan suljettu ja aueta vasta kun alipaine nousee noin viiteen mm:ä vesipatsasta. Sillä täytyy olla suuri kapasiteetti jo matalilla alipaineilla soveltuak-seen viemärijärjestelmiin, joissa vesilukko suojataan 50 mm:n sul-kemissyvyyde 11ä . Ilmamäärä, joka siirretään huuhdeltaessa, voi nousta 30 kertaiseksi huuhtelunestemäärään nähden, ja ottaen huomioon, että paine-ero ei saa ylittää 50 mm vp, on ilmeistä, että il-maventtiili ei saa aiheuttaa pinta-alan kuristusta.

Samanlainen ongelma voi esiintyä vesijohdossa, jolloin paineen alentuessa pääjohdossa puhdistamaton vesi esimerkiksi toaletista tai astianpesukoneesta voi imeytyä takaisin pääjohtoon. Tällaisen takaisi.nvi rtaukserr estämiseksi järjestetään yleensä ns. tyh j öventti i 1 i toaletin tai astianpesukoneen yhteyteen.

Alussa esitetyn kaltainen ilmaventtii1i tunnetaan ruotsalaisesta patentista 325 237. Liikkuva venttiilielin muodostetaan tässä taipuisasta, rengasmaisesta membraanista, jonka ulkoreuna on tii-vistävästi kiinnitetty venttiilissä olevaan kanteen ja jonka sisä-reunaosa on normaalisti tuuletusaukon edullisimmin teränmuotoista yläkantta vasten, jolloin membraani on painonsa vaikutuksesta il 3 70462 tuuletusaukkoa vasten. Jotta venttiili toimisi oikein, on tärkeää, että membraani on hyvin keskitetty ja sovitettu, mikä on vaikeaa aikaansaada mm. koska membraani venttiilin asennuksen jälkeen on näkymättömissä. Lisähaittana tässä on se, että membraanin ja tuuletusaukon välinen aukaisupinta-ala on erittäin rajoitettu huolimatta venttiilin suurista säteettäisistä mitoista.

Muut tunnetut ilmaventtiilit on varustettu jousikuormitetulla vent-tiililevyllä tai -läpällä, joka on laakeroitu kääntyvästi ja pidetään tavallisesti painettuna venttii1i-istukkaa vasten. Tiivistävä kosketus on tarkoitettu aikaansaatavaksi varustamalla venttii1ilevy elastista materiaalia olevalla tiivisteellä. On kuitenkin mahdollista, että venttii1i1evy tulee ajan mittaan vinoksi tai saa kaltevan asennon, niin että tiiviste ei kykene tiivistämään venttiili-istukkaa vasten heikon jousivoiman vaikutuksesta.

Vielä eräs tunnettu konstruktio on tehty välttämään yllämainituissa konstruktoissa esiintyvät epäkohdat ja siinä ainoana liikkuvana osana on rengasmainen venttii1ilevy olennaisesti sylinterimäisessä venttii1ikammiossa , jossa on rengasmainen sisääntuloaukko. Vent-tiililevyn liikkumisala radiaalisessa suunnassa täytyy olla melko pieni sen ollessa tiivistävässä asennossa. Muussa tapauksessa venttii1i1evy ei voi peittää sisääntuloaukkoa, mikäli venttii1i1evy joutuu asentoon, jossa sen kehän jokin kohta tukeutuu venttii1ikam-mion sisäseinään. Edelleen täytyy sisäseinän läpimitan pienetä venttii1i-istukasta ylöspäin, jotta venttii1i1evy ei vinossa asennossa jää nojaamaan venttii1ikammion sisäseinää vasten. Tämä tarkoittaa, että venttiililevyn vinossa asennossa sen alimpana oleva ulkoreunakohta voi jäädä kiinni sisäänpäin kaltevaa sisäseinää vasten, niin että venttii1ilevy jää auki. Jos venttiililevyn nousukorkeus lisäksi on suuri, tulee sisäseinän halkaisija venttii-likammion yläosassa likimain yhtäsuureksi venttiililevyn ulko-halkaisijan kanssa, jolloin on jälleen olemassa vaara, että venttiili levy juuttuu kiinni avoimeen asentoon, varsinkin kun rengasmaiseen venttii1i1evyyn tulee helposti pientä epäpyöreyttä, joka johtaa * venttiililevyn juuttumiseen. Näin on erityisesti silloin, jos ilamventtiiliä säilytetään kyljellään jonkin aikaa ennen kuin se otetaan käyttöön, jolloin elastiseen tiivistysrenkaa- 70462 seen syntyy helposti pysyvä muodonmuutos epäpyöreyden tai vinouden muodossa.

Lopuksi on mainittava, että alussa mainitun kaltainen venttiili, joka on tämän keksinnön lähtökohtana, on ennestään tunnettu norjalaisesta pa tentti julkaisusta 141 297. Elastisen ventti il. i levyn pitämiseksi oikealla paikallaan käytetään tässä keskeistä ohjauselintä , jota ympäröi napa, joka kannattaa rengasmaista ven11ii1i1 evyä. Eräs tämän nousuventtiilin ongelmista on, että tuskin minkäänlaista radiaulista liukumista tai pyörimistä ei voi tapahtua venttiililevyn ja istukoiden välillä eikä tällöin myöskään tapahdu niiden likapar-tikkeleiden poistoa, jotka asettuvat istukkarenkäisiin ja heikentävät tiivistystä. Toinen ongelma on, että koko venttiililevyn ja navan tulee alipainetilanteessa nousta ylös, eli että pieni paine-ero ei aikaansaa ulkoilman sisäänvirtausta. Jotta pieni paine-ero voitaisiin tasapainottaa, täytyy levyn olla reunaosastaan istukassa samalla kun vastapäinen reunaosa nousee hieman. Käytettäessä tunnetun kaltaista keskeistä ohjauselintä täytyy ohjauseli-men ja navan välinen välys tehdä mahdollisimman pieneksi, jotta napa ei "iskeydy" ohjauselintä vasten ja tämän seurauksena on, että levy voi liikkua kokonaisuudessaan vain vertikaalisesti.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada alussa esitetyn kaltainen venttiili, jossa on huolehdittu siitä, että venttii1ilevy voi sekä liukua radiaalisesti että pyöriä istukkarenkaiden päällä poistaakseen niistä likaa ja mahdollisia jääkappa1 eita ja joka venttii1i1 evy voi liikkua myös vinoon asentoon kompensoidakseen putkijohdossa olevan, pienen alipaineen samalla kun venttiililevyn kiilautuminen kiinni on estetty. Keksinnön mukaisesti tämä on aikaansaatu venttiilillä, jolle on tunnusomaista se, että rengasmaisen, elastisen venttiililevyn yläpuolelle on järjestetty jäykkä, raskaampi painolevy, joka on aksiaalisessa suunnassa liikkuva venttiililevyn tiivistysosan suhteen ja jonka painolevyn ulkokehällä on aksiaalinen ohjauselin, jolla on välys venttii1irunkoon nähden, jolloin painolevy estää ven11ii1i1 evyä kiilautumasta kiinni sen ollessa vinossa asennossa.

Toisin kuin jos ven11ii1i1 evy yhdessä painolevyn kanssa olisi

II

5 70462 muodostettu jäykäksi kokonaisuudeksi, eli vain raskaaksi venttiili-levyksi, on keksinnössä ratkaistu se ongelma, joka esiintyy ilma-venttiileissä kun niihin esimerkiksi vesihuuhte 1 un yhteydessä tulee kosteutta, joka kohoaa ylös venttii1irungossa ja kondensoituu venttii1i—istukkaan ja -levyyn. Koska ilmaventtii1it on usein sijoitettu kylmiin tiloihin, esimerkiksi varastotiloihin, jolloin levy helposti jäätyy istukkaan kiinni ja jäänmuodostus rajoitetulle alueelle istukan ja venttii1ilevyn väliin voi estää pientä alipainetta painamasta painolevyllä varustettua levyä ylöspäin. Esillä olevassa keksinnössä, jossa painolevyn ja ven11ii1i1 evyn välinen liike on mahdollinen, nousee sitä vastoin elastisen venttii1ilevyn vapaa osa ylös ja työntää painolevyn ylöspäin, jolloin venttiilile-vyn kiinnijäätynyt osa helposti irtoaa, mikä aikaansaa sen, että venttiililevyn ja istukan välillä tapahtuu jälleen likumista, jolloin jääkappaleet ja liat poistuvat.

Aksiaa 1isesti suunnatun ohjauksen avulla estetään painolevyä kiilautumasta kiinni venttii1ikammion sisäseinää vasten, mikä helposti tapahtuu tavallisella tavalla toteutetulla painolevyllä, jossa ei ole keksinnön mukaisesti toteutettua ohjausta, sen liikkuessa hieman vinosti venttii1i-is tukkaan nähden. Jos venttiiliä säilytetään kyljellään, pysyy elastinen ven11ii1i1 evy tasomaisena, jos se on tehty tarttumaan painolevyn alapintaan. Myös jos se on tehty vapaasti liikkuvaksi painolevyn s uh tee11 pitää painolevy sen olennaisesti tasomaisessa asennossa, jota painolevyä aksiaalinen ohjaus pitää jatkuvasti asennossa, joka on yhdensuuntainen venttiili-istukan tason kanssa.

Eräs erityinen etu tällä tavalla tehdyllä, irtonaisell9 venttiili-levyllä on, että se voidaan tehdä hyvin kevyeksi. Ylipaineen aiheuttaman lyhytaikaisen aiipaineiskun yhteydessä lennähtävät ensin sekä painolevy että venttii1i1 evy ylöspäin, mutta alipaineen vaihtuessa ylipaineeksi palautuu jälkimmäinen sulkuasentoon huomattavasti nopeammin kuin painolevy, jolla on suurempi massa. Vaikka kevyt venttii1ilevy ei tällöin tiivistäisi täysin ensi hetkellä, saadaan joka tapauksessa voimakas kuristus, kunnes painolevy putoaa alas venttii1ilevy 1 le ja aikaansaa täydellisen tiivistyksen venttiili-istukkaa vasten.

6 70462

Tunnetussa suoritusmuodossa, jossa on ainoastaan rengasmainen venttiililevy, syntyy suljettaessa helposti rullaava liike aluksi vinossa asennossa olevaan venttii1ilevyyn, mikä suuressa määrin hidastaa sulkeutumista. Tällaista epäkohtaa ei esiinny keksinnön mukaisessa venttiilissä, koska painolevy estää venttiililevyn viroon asettumisen. Läpivirtauspinta-ala ei ole rajoittunut venttii lilevyn rajoittuneen liikemahdollisuuden takia, koska tämä liike voidaan ilman vaikeuksia tehdä käytännöllisesti katoen mielivaltaisen suureksi. Venttiili-istukan muodostavien samankeskisten renkaiden välinen ala määrää läpivirtausalan, joka kuten helposti huomataan, voidaan muodostaa vaadittavan suuruiseksi ilman että i1maventtii1 in mitat tulevat liian suuriksi. Koska elastisesta materiaalista valmistettu venttiililevy on järjestetty ohjatun pai-nolevyn kuormittamaksi, ei ven11ii1i1 evyssä mahdollisesti esiintyvä pienehkö vinous vaikuta huomattavassa määrin tämän toimintaan.

Keksintöä on seuraavassa lähemmin kuvattu viittaamalla liitteenä olevaan piirustukseen, joka esittää keksinnön mukaisen ilmaventtii-lin erästä edullista suoritusmuotoa. Kuvion vasen puolisko esittää pysty1 eikkausta , jossa ventti ilirunko on leikattu ja oikea puolisko esittää myös venttiili- ja painolevyjä leikattuina.

Piirustuksessa esitetty ilmaventtii 1 i käsittää alemman putkinysän 1, jonka ylempi pää on muodostettu sisemmäksi venttii1i-istukaksi 2. Putkinysän 1 kanssa samankeskinen ulkorengas 3, jossa on ulompi ven11ii1i-is tukka 4, on liitetty putkinysään 1 radiaa 1isi11 a tangoilla 5. Ven11ii1i-is tukoiden 2 ja 4 välinen aukko muodostaa rengasmaisen sisäänvirtausaukon 6 ulkoilmaa varten.

11 maven11ii1 in ulkorenkaan 3 yläosaan on muodostettu laipio 7, joka tietyissä sovellutuksissa päättää näin muodostuneen venttiili-kammion 8, mutta joka tässä on varustettu aukolla 9 ja ylemmällä putkinysällä 10. Putkinysien 1 ja 10 avulla voidaan ilmaventtii1i kytkeä vettäkuljettavaan järjestelmään, jota ei ole esitetty.

Ilmaven11ii1 in liikkuva venttii1iel in käsittää tässä kaksi erillistä rengasmaista osaa, nimittäin kevyen venttiililevyn 11, joka on elastista materiaalia, ja painolevyn 12, jossa on aksiaalinen, I! 70462 ympäri kehän ulottuva, jäykkää materiaalia oleva seinä 13. Paino-levy 12 on nesteen mennessä läpi tai venttiilin sisältäessä nestettä, liimattu tai muulla sopivalla tavalla kiinnitetty pitkin venttiililevyn 11 kosketuspintaa, jotta neste ei tunkeudu venttii-lilevyn ylemmälle pinnalle ja kohdista siihen liian suurta defor-moivaa painetta. Seinä 13 voi olla yhtenäinen, tai kuten piirustuksessa on esitetty, olla varustettu aukoilla 14 materiaalin säästämiseksi ja painon vähentämiseksi. Mahdollisesti voi seinän 13 ehjä yläreuna puuttua, jolloin seinästä 13 jää jäljelle vain aksiaaliset sauvat 15.

Venttiili on tavallisesti suljettu, kuten kuvassa esitetään. Kun putkinysissä 1, 10 ja tällöin myös ventttii1ikammiossa 8 syntyy alipaine ja tämä nousee n. 5 mm:iin vp:sta, nostaa ilmakehän paine, joka vaikuttaa venttiililevyn alapuolella, venttii1ilevyä 11 ja painolevyä 12 niin, että ulkoilma voi virrata sisään virtausaukon 6 läpi ja eliminoida alipaineen. Venttii1ilevyä 11 pitää tällöin vaakasuorassa asennossa painolevy 12, jonka seinä 13 estää painole-vyn 12 asettumisen vinoon. Kun alipaine lakkaa ja mahdollisesti ylipaineen seurauksena venttii1i1 evy 11 ja painolevy 12 palautuvat piirustuksessa esitetyille paikoilleen, aikaansaa edellinen aukon 6 sulkeutumisen tai ainakin voimakkaan kuristamisen jo ennen kuin painolevy 12 on ehtinyt esitettyyn asentoonsa.

Kuten edellä mainitaan, voi venttiili olla muodostettu kaasun tai edullisesti nesteen läpivirtausventtii1iksi, mutta myös venttiiliksi, jossa aukko 9 on suljettu.

Claims (1)

1. 70462 8 PATENTTIVAATIMUS Venttiili, joka on tarkoitettu liitettäväksi putkijohtoon, jossa esiintyvä alipaine on estetty päästämällä venttiilin avulla ulkoilmaa putkijohtoon, joka venttiili on varustettu rengasmaisella, ohuella, elastista materiaalia olevalla venttii1i1evyllä (11), joka on järjestetty venttii1ikammioon, jonka sisäseinä on ympyrämäinen ja joka venttii1i1evy normaalisti lepää vapaasti kahden samankeskisen istukkarenkaan muodostamassa venttiili-istukassa (2, 4) ja sulkee lepoasennossaan istukkarenkaiden rajoittaman, putkijohtoon virtaavan ulkoilman virtausaukon (6), ja alipaineen pyrkiessä muodostumaan putkijohtoon nousee irti venttii1i-istukasta ulkoilman paineen vaikutuksesta, t u n n e t t u siitä, että rengasmaisen, elastisen ven11ii1i1 evyn (11) yläpuolelle on järjestetty jäykkä, raskaampi painolevy (12), joka on aksiaalisessa suunnassa liikkuva ven11ii1i1 evyn (11) tiivistysosan suhteen ja jonka painolevyn ulkokehällä on aksiaalinen ohjauselin (13), jolla on välys venttii1irunkoon nähden, jolloin painolevy (12) estää venttii1ilevyä (11) kiilautumasta kiinni sen ollessa vinossa asennossa. n