NL8301588A - Tweedebiet-vloeistofklep. - Google Patents

Description

ί * ψ

Korte aanduiding: Tweedebiet-vloeistofklep.

De uitvinding heeft betrekking op een klep voor het besturen van een vloeistofstroming en meer in het bijzonder op een klep waarmee twee verschillende vloeistofdebieten, en een complete afsluiting van de stroming, kunnen worden 5 gerealiseerd.

Bij bepaalde installaties, zoals die waarin automatisch vloeistoffen moeten worden geleverd moeten in een betrekkelijk korte tijd grote, doch wel nauwkeurig bepaalde hoeveelheden vloeistof worden afgeleverd. Een voorbeeld daar-10 van is een zelfbedieningsbrandstofstation. De gebruiker moet vooraf voor een bepaalde hoeveelheid vloeistof betalen en dan de pomp, die is ingesteld voor het leveren van nauwkeurig de hoeveelheid waarvoor is betaald, bedienen. Daarbij worden twee aparte kleppen gebruikt: een met een grote 15 doorlaatopening voor het snel leveren van het grootste gedeelte der brandstof en een met een kleinere doorlaatopening voor het aanvullen tot de voorafbepaalde hoeveelheid. Tijdens deze laatste bewerking is de klep voor het grote bediet gesloten. Wanneer slechts één klep met een grote 20 doorlaatoponing zou worden gebruikt is het zeer moeilijk om nauwkeurig exact de gewenste hoeveelheid vloeistof af te leveren, en wanneer slechts een klep met een kleine doorlaat zou worden gebruikt duurt het tanken te lang.

Hoewel dergelijke installaties met twee kleppen be-25 vredigend werken zijn zij betrekkelijk duur. Gewoonlijk worden de kleppen elektromagnetisch bediend. Er zijn dus twee aparte te bekrachtigen elektromagneten met de daarbij behorende bedrading en de leidingen voor de twee kleppen nodig.

30 De uitvinding beoogt een eenvoudige tweewegsklep te verschaffen die automatisch twee verschillende stromings-debieten tot stand kan brengen en kan worden gebruikt in plaats van de twee bekende aparte kleppen.

De uitvinding verschaft een klep met twee stromings-35 condities, een waarin de klep in een stabiele open stand is en een andere waarin het kleporgaan oscilleert teneinde een beperkte stroming door de klep toe te laten.

8301588

* V

I ' ι 2

De klep volgens de uitvinding wordt hiertoe gekenmerkt door (a) een hoofdkleplichaam met een hoofdinlaatkanaal, een hoofduitlaatkanaal en een hoofdopening tussen deze kanalen 5 omringd door een hoofdklepzitting, (b) een hoofdkleporgaan dat in en uit contact met de hoofdklepzitting kan bewegen voor het sluiten resp. openen van de hoofdklep, (c) een hoofdkleplichaam met een stuurinlaatkanaal in ver-10 binding met het hoofdinlaatkanaal, een stuuruitlaatkanaal in verbinding met het hoofduitlaatkanaal en een stuuropening tussen de stuurkanalen omringd door een stuurklepzitting, (d) een stuurkleporgaan dat in en uit contact met de stuurklepzitting kan bewegen voor het sluiten resp. openen 15 van de stuurklep en (e) middelen voor het besturen van het stuurkleporgaan voor het afwisselend: I houden van het stuurkleporgaan tegen de stuurklepzitting voor het blokkeren van stroming door de stuur- 20 klep in responsie waarop het hoofdkleporgaan in contact is met met de hoofdklepzitting voor het blokkeren van stroming door de hoofdklepopening, II houden van het stuurkleporgaan op afstand van de stuurklepzitting voor het toestaan van een maximum 25 stroming door de stuurklep in responsie waarop het hoofdkleporgaan vrijkomt van de hoofdklepopening, en III het oscilleren van het stuurkleporgaan naar en van de stuurklepzitting voor het toestaan van een gedeeltelijke stroming door de stuurklep van het hoofdinlaat- 30 kanaal naar het hoofduitlaatkanaal terwijl het hoofd kleporgaan in contact blijft met de hoofdklepzitting voor het blokkeren van stroming door de hoofdklep-openi'ng.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de 35 tekening.

Fig. 1 is een dwarsdoorsnede door een klep volgens de uitvinding in de geheel gesloten stand; 8301588 3 * * t fig. 2 is een soortgelijke doorsnede in de geheel open stand? fig. 3 is een dwarsdoorsnede door de klep met de hoofd-klep gesloten en de stuurklep in de vibrerende open stand; 5 fig. 4 is een schema van een elektrische keten voor het bekrachtigen van de stuurklep; fig. 5 is het schema van een andere keten geschikt voor het bekrachtigen van de wikkeling der stuurklep.

De klep volgens de uitvinding en als afgebeeld omvat 10 een kleplichaam 10 met een hoofdinlaatkanaal 11, een hoofd-uitlaatkanaal 12 en een opening 13 tussen de kanalen, omringd door een ronde klepzitting 14. Op het lichaam 10 bevindt zich het bovendeel 15 en lichaam en bovendeel zijn aan elkaar bevestigd met behulp van niet-getekende bouten.

15 Tussen het kleplichaam 10 en het bovendeel 15 bevindt zich de rand van een flexibel diafragma 18 met afdichtingen 19 voor een vloeistofdichte afdichting tussen de delen.

Aan het onderoppervlak van het diafragma 18 is bevestigd het hoofdkleporgaan 20 dat in aanraking kan zijn met de 20 klepzitting 14 voor het sluiten van de hoofdklep, en vrij kan zijn van de klepzitting (fig. 2) voor het openen van de hoofdklep. Een drukveer 21 tussen het bovendeel 15 en de steunplaat 22 die zich bevindt op het bovenoppervlak van het diafragma 18 drukt het diafragma en het hoofdkleporgaan 25 20 naar de klepzitting 14.

Het bovendeel 15 en het diafragma 18 bepalen een kamer 23. De kamer 23 is in constante verbinding met het hoofdinlaatkanaal 11 via een lekopening bepaald door een ring in een opening in het diafragma 18.

30 De rechter kant van het bovendeel 15 (gezien in fig.

1-3) vormt het lichaam 15' van een stuurklep. Het stuur-kleplichaam 15' heeft een stuurinlaatkanaal 27 in verbinding met de kamer 23, een stuuruitlaatkanaal 28 in verbinding met het hoofduitlaatkanaal 12 via een opening 29 in het 35 diafragma 18 en een stuuropening 30 tussen de twee stuur-kanalen omringd door een ronde stuurklepzitting 31. In het stuurkleplichaam 15' is een opsteekdeel 32 geschroefd dat 8301588 41 l 4 een buis 33 draagt waarbinnen, in langsrichting verschuifbaar, een anker 34 is opgenomen. Aan het ondereinde draagt het anker 34 een verend stuurklepelement 35 dat in cintact . kan komen met de stuurkklepzitting (31) zie fig. 1) voor 5 het sluiten daarvan, en vrij kan zijn van de klepzitting 31 voor het openen van de stuurklep. Een drukveer 36 drukt het anker 34 en daarmee het kleporgaan 35 tegen de klepzitting 31. Het kleplichaam 15' en het opsteekdeel 32 bepalen onderling een stuurklepkamer 37 die constant in verbinding staat 10 met de kamer 23 via het stuurklepinlaatkanaal 27.

Een in de figuren 1-3 niet getekende wikkeling, aangegeven met het verwijzingscijfer 40 in de figuren 4 en 5, is aangebracht rond de buis 33 en opgenomen in een huis 41. Wanneer de wikkeling 40 wordt bekrachtigd zal het anker 34 15 tegen de kracht van de veer 36 in in de buis 33 omhoog bewegen en in contact komen met een stationair anker 42 dat zich in het boveneinde van de buis bevindt - zie fig. 2. Onder deze omstandigheden is de stuurklep geheel open. Bij het wegvallen van de bekrachtiging van de wikkeling drukt 20 de veer 36 het anker 34 in de stand waarin het kleporgaan 35 rust op de klepzitting 31 zodat dan de stuurklep is gesloten.

Volgens de uitvinding kan de wikkeling 40 op twee verschillende wijzen worden bekrachtigd; een voorbeeld hiervan 25 is in fig. 4 gegeven. De aansluitingen 45 en 46 worden verbonden met een wisselspanningsbron van bijv. 120 V, 50 Hz. Een omschakelaar 47 heeft twee werkcontacten 48 of 49. Het contact 48 is direkt verbonden met de wikkeling 40 zodat met de omschakelaar 47 in de getrokken getekende stand de 30 wikkeling 40 wordt bekrachtigd met de volle perioden der wisselspanning en het anker 34 in een stabiele stand tegen het stationaire anker 42 komt. De aansluiting 49 is via een diode 50 verbonden met de wikkeling 40. Wanneer de schakelaar 47 in de gestreept getekende stand staat wordt de 35 wikkeling 40 gevoed met halve perioden waardoor het anker 34 naar en van de klepzitting 31 oscilleert; het bereik van deze trilbeweging is aangegeven met 51 in fig. 3.

8301588 5

De werking van de klep is als volgt: Aangenomen wordt dat de wikkeling 40 niet bekrachtigd is en dat de klep zich bevindt in de stand volgens fig. 1. De vloeistof met in-laatdruk vult via het inlaatkanaal 11 de kamer 23 via de 5 lekopening 24 en ook de kamer 37 via de doorlaat 27. De kracht op het bovenoppervlak van het diafragma 18 veroorzaakt door deze vloeistofdruk, tezamen met de kracht van de veer 21, houdt het hoofdkleporgaan 20 tegen de zitting 14 waardoor de hoofdklep is gesloten. De veer 36 houdt de stuur-10 klep 35 tegen de zitting 31 zodat ook de stuurklep is gesloten.

Wanneer nu de aansluitingen 45 en 46 worden verbonden met een wisselspanningsbron met de schakelaar in de getrokken getekende stand wordt de wikkeling 40 met de volle 15 perioden der wisselspanning bekrachtigd. Het anker 34 gaat omhoog tot in de stand volgens fig. 2 en opent de stuurklep. Vloeistof onder druk in de stuurkamer 37 vloeit door de stuuruitlaat 28 naar het hoofduitlaatkanaal 12 en vloeistof onder druk in*de kamer 23 vloeit door het stuur-20 inlaatkanaal 27 in de kamer 37 en dan via de doorlaat 28 naar het hoofduitlaatkanaal 12. Hierdoor zal de druk boven het diafragma 18 worden ontlast en de inlaatdruk die werkt op het onderoppervlak van het diafragma en het kleporgaan 20 in de ruimte rond de klepzitting 14 drukt het diafragma en 25 het kleporgaan tot in de stand volgens fig. 2 waardoor de hoofdklep is geopend.

Hoewel vloeistof onder druk naar de kamer 23 vloeit via de opening 24 zal geen druk in dez,e kamer kunnen opbouwen daar de dwarsdoorsnede van de stuurkanalen 27 en 28 30 en de opening 30 groter zijn dan het oppervlak van de opening 24. Zolang de stuurklep in de stabiele open stand blijft, blijft de hoofdklep open en stroomt vloeistof met een groot debiet door de klep.

Wanneer de hoeveelheid afgeleverde vloeistof de ge-35 wenste hoeveelheid nadert, wordt het schakelorgaan 47 automatisch omgezet van contact 48 naar contact 49, waardoor de wikkeling 40 niet langer met de volle perioden wordt be- 8 30 1 5 e 8 l‘ » 6 krachtigd doch in plaats daarvan met halve perioden, daar de diode 50 halve perioden blokkeert. Een bekrachtiging met dit lage vermogen is echter niet voldoende om het anker 34 in de stabiele stand volgens fig. 2 te houden en 5 het anker gaat oscilleren naar en van de klepzitting 31, zoals in fig. 3 weergegeven. Dit oscilleren van het stuur-kleporgaan 35 gedragen door het anker 34 nabij de klepzitting 31 maakt het mogelijk dat een bepaalde hoeveelheid vloeistof van de kamer 37 door de opening 30 naar het uit-10 laatkanaal 12 stroomt doch dit vloeistofdebiet is kleiner dan wanneer de stuurklep geheel open zou zijn. In feite is het debiet door de opening 30 wanneer het kleporgaan 35 oscilleert kleiner dan of gelijk aan het debiet van inlaat-vloeistof door de opening 24 naar de kamer 23..Het gevolg 15 is dat de vloeistofdruk in de kamer 23 toeneemt waardoor, ondersteund door de kracht van de veer 21, het kleporgaan tegen de klepzitting 14 wordt gedrukt voor het sluiten van de hoofdklep en de vloeistofstroming met groot debiet wordt onderbroken. De vloeistofstroming blijft met een klein 20 debiet gehandhaafd vanafg het inlaatkanaal 11 via de opening 24, de kamer 23, het stuurinlaatkanaal 27, de stuurkamer 37 en het uitlaatkanaal 28 naar het hoofduitlaat-kanaal 12. Dit kleine debiet duurt totdat de voorgeschreven hoeveelheid vloeistof is afgeleverd, op welk moment de 25 spanning aan de aansluitingen 45 en 46 wordt afgeschakeld.

De bekrachtiging van de wikkeling 40 valt dan geheel weg en de stuurklep sluit (fig. 1).

Een andere keten voor het bekrachtigen van de wikkeling 40 toont fig. 5. De aansluitingen 45' en 46' kunnen, 30 evenals de aansluitingen 45 en 46 in fig. 4, worden verbonden met de gebruikelijke wisselspanningsbron. De aansluiting 45’ staat in serie met een diode 53. De wikkeling 40 en de aansluiting 46'. Parallel met de wikkeling 40 staan een seriediode 54 en een schakelaar 55. Wanneer 35 wisselspanning wordt aangelegd aan de aansluitingen 45' en 46' met de schakelaar 55 gesloten, wordt de wikkeling 40 afwisselend gevoed via de dioden 53 en 54 en is dus 8301588

I* I

7 volledig bekrachtigd, waardoor de klep geheel open is. Het openen van de schakelaar 55 heeft tot gevolg dat de wikkeling 40 met halve perioden wordt bekrachtigd waardoor het anker 34 oscilleert en de klep het kleine debiet heeft.

5 Hoewel in het beschreven voorbeeld de stuurklep oscilleert voor het verkrijgen van het kleine debiet kan de uitvinding ook worden toegepast in een klep met enkele opening waarbij het anker van de wikkeling direkt het hoofdkleporgaan van de klep bedient. Wanneer dan de 10 wikkeling geheel wordt bekrachtigd houdt het anker de klep stabiel open voor groot debiet. Wanneer de wikkeling met halve perioden wordt bekrachtigd zal het anker en daarmee het kleporgaan oscilleren voor een beperkt debiet.

- Conclusies - 8301588

Claims (12)

4

1. Klep, gekenmerkt door (a) een hoofdkleplichaam met een hoofdinlaatkanaal, een hoofduitlaatkanaal en een hoofdopening tussen deze kanalen omringd door een hoofdklepzitting, 5 (b) een hoofdkleporgaan dat in en uit contact met de hoofd klepzitting kan bewegen voor het sluiten resp. openen van de hoofdklep, (c) een hoofdkleplichaam met een stuurinlaatkanaal in verbinding met het hoofdinlaatkanaal, een stuuruitLaatkanaal in 10 verbinding met het hoofduitlaatkanaal en een stuuropening tussen de stuurkanalen omringd door een stuurklepzitting, (d) een stuurkleporgaan dat in en uit contact met de stuurklepzitting kan bewegen voor het sluiten resp. openen van de stuurklep en 15 (e) middelen voor het besturen van het stuurkleporgaan voor het afwisselend: I houden van het stuurkleporgaan tegen de stuurklepzitting voor het blokkeren van stroming door de stuurklep in responsie waarop het hoofdkleporgaan in contact 20 is met met de hoofdklepzitting voor het blokkeren van stroming door de hoofdklepopening, II houden van het stuurkleporgaan op afstand van de stuurklepzitting voor het toestaan van een maximum stroming door de stuurklep in responsie waarop het 25 hoofdkleporgaan vrijkomt van de hoofdklepopening, en III het oscilleren van het stuurkleporgaan naar en van de stuurklepzitting voor het toestaan van een gedeeltelijke stroming door de stuurklep van het hoofdinlaatkanaal naar het hoofduitlaatkanaal terwijl het hoofd- 30 kleporgaan in contact blijft met de hoofdklepzitting voor het blokkeren van stroming door de hoofdklepopening .

2. Klep volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de besturingsmiddelen voor de stuurklep 35 elektrisch worden bekrachtigd. 8301588 I*

3. Klep volgens conclusie 2,met het kenmerk, dat de besturingsmiddelen voor de stuurklep twee aparte elektrische bronnen omvatten, waarvan er een het stuurkleporgaan in een stabiele stand brengt waarin de 5 stuurklep open is en het andere het stuurkleporgaan doet oscilleren.

4. Klep volgens conclusie 2,met het ken merk, dat het stuurklepbesturingsorgaan een elektrische wikkeling omvat, een anker dat kan bewegen in responsie op 10 het bekrachtigen en wegvallen van de bekrachtiging der wikkeling en middelen voor het bekrachtigen der wikkeling om het anker ofwel te doen oscilleren danwel een stabiele stand, waarin de stuurklep open is, te doen opnemen.

5. Klep volgens conclusie 4,met het ken- 15 merk, dat het stuurkleporgaan door het anker wordt gedragen .

6. Klep volgens conclusie 4,met het ken merk, dat de middelen voor het bekrachtigen der wikkeling middelen omvatten voor het naar wens toevoeren van 20 hele of halve perioden van een wisselstroom daaraan.

7. Klep, gekenmerkt door (a) een kleplichaam met een inlaatkanaal, een uitlaatkanaal, en een opening tussen de kanalen omringd door een klepzit-ting, 25 (b) een kleporgaan dat in en uit contact met de zitting kan bewegen voor het sluiten resp. openen der klep, en (c) middelen voor het besturen van het kleporgaan zodat het ofwel I het kleporgaan houdt tegen de klepzitting voor het 30 blokkeren van de stroming door de klep, II het kleporgaan van de klepzitting verwijderd houdt voor het doorlaten van een maximum stroming door de klep, III het kleporgaan doet oscilleren in een richting naar en van de klepzitting voor het doorlaten van een stroming 35 door de klep met een kleiner debiet.

8. Klep volgens conclusie 7,met het kenmerk, dat de middelen voor het besturen van het kleporgaan elektrisch worden bekrachtigd. 8301588

9. Klep volgens conclusie 8,met het ken merk, dat de kleporgaanbesturingsmiddelen twee aparte elektrische voedingsbronnen omvatten waarvan er één het kleporgaan brengt in een stabiele toestand waarin de klep 5 open is n de andere het kleporgaan doet oscilleren.

10. Klep volgens conclusie 8,mét het ken merk, dat de besturingsmiddelen voor het kleporgaan een elektrische wikkeling omvatten, een anker dat kan bewegen in responsie op een bekrachtigd en niet-bekrachtigd zijn 10 van de wikkeling en middelen voor het bekrachtigen der wikkeling voor het teweegbrengen van ofwel een oscillatie van het anker danwel een stabiele stand daarvan waarin de klep open is.

11. Klep volgens conclusie 10,met het ken-15 merk, dat het kleporgaan wordt gedragen door het anker.

12. Klep volgens conclusie 10,met het kenmerk, dat de bekrachtigingsmiddelen voor de wikkeling middelen omvatten voor het naar wens toevoeren van halve 20 of hele wisselstroomperioden aan de wikkeling. 8301588