NL8900894A - Lpg-klepsamenstel. - Google Patents

Description

LPG-k!epsamenstel

De uitvinding heeft betrekking op een LPG-multi-klepsamenstel voor een LPG-tank welke bijvoorbeeld gemonteerd kan worden in de bagageruimte van een voertuig.

Tengevolge van de aanzienlijke toename van de kosten van benzine, is het gebruis; van LPG, dat overeenkomstige verbrandingseigenschappen heeft verge!e en met het luchtbrandstofmengsel van een conventionele benzinemotor, populairder geworden. Evenwel zijn er enige potentieel gevaarlijke velschillen bij het gebruik van LPG. De brandstof is opgeslagen in stalen cilinders onder extreem hoge drukken en dientengevolge worden de veiligheidseisen zeer streng gecontroleerd.

Het is momenteel vereist dat de LPG-cilinder voorzien moet zijn van een meer-klepssamenstel waarin alle klepfuncties binnen de tank zelf gelegen moeten zijn.

Deze kleppen omvatten inlaat- en uitlaatkleppen, een druk-afblaas-klep en een vullings-begrenzingsklep welke vaststelt dat het niveau van het vloeibare gas binnen de cilinder niet 80% van zijn inhoud overschrijdt.

Het is gebruikelijk dat deze kleppen en/of hun verbindingen onder-grbacht waren in een houder welke uitwendig gemonteerd was op de tank doch veranderingen betreffende de veiligheidseisen vereisen nu dat deze gemonteerd worden binnen de tank.

Het is een oogmerk van de uitvinding een meer-klepssamenstel te verschaffen dat overeenstemt met de veiligheidseisen en dat efficiënter is in zijn werking, in het bijzonder met betrekking tot het afblazen van overdruk.

Volgens de uitvinding omvat een meer-klepssamenstel een huis geschikt voor het losneembaar bevestigen van het samenstel op een LPG-cilinder waarbij het huis ten minste in hoofdzaak volledig opgenomen is in die cilinder, waarbij dit huis een stroomovermaat-klep omvat en vul-lingsbegrenzende en druk-afblaaskleppen bevat, waarbij de druk-afblaas-klep een rechtlijnige verbinding vormt tussen het inwendige en het uitwendige van de cilinder.

Een multi-klepsamenstel overeenkomstig een vorm van de uitvinding waaraan de voorkeur gegeven zou kunnen worden, wordt onderstaand beschreven onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin:

Figuur 1 een perspectivisch aanzicht van het samenstel toont, figuur 2 een dwarsdoorsnede toont langs de lijn 2-2 van figuur 1, figuur 3 een dwarsdoorsnede toont langs de lijn 3-3 van figuur 2, figuur 4 een vergrote detail doorsnede van de vullingsbegrenzings-klep toont welke genomen is langs de lijn 4-4 van figuur 1, figuur 5 een vergrote dwarsdoorsnede toont van de drukafblasklep langs de lijn 5-5 van figuur 1 en figuur 6 een dwarsdoorsnede toont langs de lijn 6-6 van figuur 3. Zoals afgebeeld in de bijgevoegde tekeningen, omvat een multi-klepsamenstel een in hoofdzaak cirkel vormige montageflens 10, bij voorkeur van messing, en heeft een aantal openingen 11 voor het opnemen van de bevestigingsschroeven voor het losneembaar bevestigen van het samenstel op een opening in een LPG-cilinder. De onderzijde van de flens 10 is voorzien van een ringvormige groef voorzien van een O-ring-afdich-ting 12 om een effectieve afdichting van het samenstel op de cilinder te verzekeren.

Het huis 10 is voorzien van een inlaatopening 13, een uitlaat 14 en een opening 15 in de zijde ervan voor een opsluitschroef van een dienstklep, en van dienst- en vullings-begrenzings-klep-openingen in het bovenoppervlak. De bovenkant van het huis 10 heeft een bedieningsknop 17 voor de dienstklep welke er bovenop gemonteerd is en het enige uitstekende deel is.

Het huis is voorzien van een axiale doorlaat 18, waarvan het bovengedeelte de dienstklep 19 opneemt en het benedengedeelte de stroom-overmaat-klep 20 herbergt. Het huis is verder voorzien van een verdere doorlaat 21 voor het opsluiten van een drukafblaasklepsamenstel 22 (zie figuur 5).

Zoals blijkt uit figuur 2, omvat het inlaatklepsamenstel een pijp-verbinding 23 welke er voor ingericht is om met schroefdraad opgesloten te zijn in de opening 13 van het huis, waarbij de verbinding 23 een vergrote axiale boring 24 heeft voor het opnemen en opsluiten van een veerbelaste terugslagklep 25. Een doorlaat 26 verbindt de boring 24 met de axiale doorlaat 18. De stroomovermaat-klep 20 in het benedeneinde van de doorlaat 18 draagt een pijp 27 welke zich uitstrekt in de cilinder en in hoofdzaak tot de bodem ervan. De klep 20 omvat een afdichting 28 welke gedurende het vullen van de cilinder op zijn zitting wordt gehouden door middel van een veer 29 om de stroomovermaat-pijp af te sluiten. De afdichting wordt van zijn zitting gelicht om de klep 20 te openen gedurende normaal bedrijf van de motor van het voertuig doch, zou de brandstofstroom overmatig worden als resultaat van een per ongeluk aangebrachte beschadiging van de pijpleiding of anderzins, dan sluit de klep 20 tegen een bovenzitting 28A om het ontsnappen van gas te voorkomen.

De vullings-begrenzings-klep 30, zoals afgebeeld In figuur 4, vormt een extra beveiliging tegen te veel vulling. Deze klep verschaft een handcontrole en omvat een van schroefdraad voorziene plug 31 welke door bediening met een schroevendraaier de klep doet openen of sluiten. Wanneer hij open is, zijn de klep en zijn poorten er voor ingericht om vloeistof af te voeren zodra de cilinder tot circa 80¾ gevuld raakt.

Het benedeneinde van de doorlaat welke de vulling-begrenzings-klep bevat is in de bodem van het klephuis geplaatst en wanneer deze in de cilinder is bevestigd, bevindt zich deze opening op een niveau dat overeenkomt met 80¾ van de capaciteit van de cilinder.

Automatisch vullen tot 80¾ wordt bestuurd door een vul-begren-zingsklep 32. Deze klep 32 wordt gedragen door een trommel 33 welke kan roteren om draaipunten 51, 52 en welke bediend wordt door een drijver 34 via een arm 35. Zoals blijkt uit figuur 6, is de trommel 31 ondergebracht in een boogvormig lichaam 53 met een gat of spleet 54 welke ervoor ingericht is om de as 55 van de klep 32 op te nemen wanneer de vlotter en de arm het lichaam 53 hebben doen draaien over een waarde welke vooraf bepaald is om overeen te stemmen met de vulling van 80¾ van de cilinder. Gedurende het vullen, wordt de klep 32 van zijn zitting bij de opening 18A in huis gedrukt door druk van de te vullen brandstof en wordt er van weerhouden te gaan rusten op de klepzitting 50 van de trommel 33 door genoemd boogvormig huis waardoor toegestaan wordt dat brandstof stroomt rond de klep 32 door éen opening of doorlaat 56 in de trommel en naar de cilinder. Wanneer de cilinder gevuld is tot 80¾ van zijn capaciteit, is het gat of de sleuf 54 in het huis uitgelijnd met de klepsteel 55 en de druk van de brandstof welke toegevoerd wordt doet de klepsteel intreden in het gat of sleuf 51 en de klep rusten tegen de klepzitting 50, waardoor stroming van brandstof naar de cilinder verhinderd wordt. Zodra het vullen beëindigd wordt en de druk op de klep 32 daardoor weggenomen is, sluit de klep op zijn zitting bij de opening 18A door middel van de drukveer 36. Deze klep wordt i n deze stand gehouden totdat brandstof onder druk wordt toegevoerd bij de volgende vul handeling.

Een niveausensor 37 kan van een bekend type zijn dat een magnetoresistor omvat gemonteerd op een siliciumschijf met geschikte contacten, draden en stekkers. De transducer 37 is gemonteerd tegen de zijde van het huis 10 en wordt bediend door een cilindrische magneet 38 gemonteerd in het einde van de roterende vlotterkleptrommel en gescheiden van de transducer door het messinghuis van de klep. De niveausensor 37 is verbonden met aanwijsmiddelen om het niveau van de brandstof in de cilinder aan te wijzen.

Een drukafblaasklep 22 is afgeheeld in figuur 5 en eveneens aangebracht in het huis 10. Deze klep, welke een belangrijke verbetering betekent boven bekende drukafblaaskleppen, wordt vastgehouden in een rechte doorlaat welke zich uitstrekt tussen de basis van het huis welke opgenomen is in de cilinder en de bovenkant van het huis welke gelegen is op de buitenzijde van de cilinder.

De klep 22 is in hoofdzaak buisvormig doch met geringere diameter dan de diameter van de doorlaat 21. Het benedeneinde van de klep is gesloten en omvat een elastomere afdichting 42 om te rusten tegen een omhoogstaande klepzitting 43. De buisvormige wand van de klep is voorzien van uitgesneden secties 22A en de bovenkant van de klep is voorzien van een vergrote omtrekskraag 22B voor het opnemen van een drukveer 44. Instelling van de druk uitgeoefend door de veer 44 op de klep 22 wordt bereikt door het aanbrengen van een geschroefde tegenhouder 45 welke van dergelijke inwendige afmetingen is dat hij de bovenkant van de veer 44 gemakkelijk kan opnemen. De tegenhouder 45 heeft een axiale opening 45A met een diameter welke in hoofdzaak gelijk is aan de inwendige diameter van de buisvormige klep 22.

De uitgesneden secties 22A van de klep 22 maken het mogelijk dat gas erdoorheen stroomt naar het holle midden van de klep wanneer overdruk de afdichting 42 licht van zijn zitting 43. De opening 45A in de van schroefdraad voorziene tegenhouder maakt het mogelijk dat ontsnappend gas dat passeert door de uitsparingen 22A in de klep en langs de veer 44, passeert door de tegenhouder en de doorlaat 21 naar een sub-compartiment van de LPG-tank.

Een uitblaasplug 45 dicht normaliter het open buiteneinde van de doorlaat af om binnentreden van stof en ander vuil in het samenstel te voorkomen.

De dienstklep 19 is opgenomen in het bovengedeelte van de doorlaat 18 en wordt in positie gehouden door middel van een putschroef 47, welke toegankelijk is door de opening 15.

Vullen van de cilinder vindt plaats door het verbinden van de in-laatpijpverbinding 23 met een bron van vloeistof onder druk. Zodra de vloeistof geleverd wordt, wordt de klep 25 van zijn zitting gelicht en brandstof wordt toegelaten aan de cilinder via doorlaat 18 en de opening in het benedengedeelte van het huis 10. De druk van de brandstof drukt de 80%-vulklep 32 weg van zijn zitting waardoor brandstof in staat gesteld wordt te stromen voorbij de klep en in de cilinder door openingen of doorlaten in het klephuis. Gedurende deze vul bewerking, is de stroomovermaat-klep 20 gesloten.

Zodra de vloeistof in de cilinder het volume van 80¾ bereikt, wordt de steel van de klep 32 gedrukt door de opening 54 in het buitenoppervlak van het klephuis waardoor het buitenvlak 32A van de klep gaat afdichten tegen de zitting 50. Dit voorkomt verdere toetreding van brandstof in de cilinder. Wanneer de brandstofstroom gestopt is en de druk op het binnenoppervlak van de klep 32 is weggevallen, wordt de klep genoodzaakt de opening 18A af te sluiten van de doorlaat 18 door middel van zijn terugstel veer 38.

Veiligheid tegen over-vulling wordt verschaft door de met de hand bediende vullings-begrenzingsklep 30.

Voor het geval dat er een drukopbouw plaatsvindt binnen de cilinder welke een vooraf bepaald veiligheidsniveau overschrijdt, wordt het gas afgelaten door het lichten van de spoel 41 van zijn zitting, waardoor voor het gas een rechtstreekse ononderbroken doorlaat naar de atmosfeer gegeven wordt. Door deze uitvoering, vindt de afvoer van gas in veel sterkere mate plaats dan tot nu toe mogelijk was bij de bekende samensteller.

Aldus blijkt dat ons samenstel een verbeterde multi-klep verschaft waarbij alle vitale componenten ondergebracht zijn binnen de gascilinder en de druk-afblaasklep het mogelijk maakt dat het gas ontsnapt in een aanzienlijk snellere mate dan bij eerder bekende inrichtingen.

Aldus, terwijl wij in de bovengenoemde beschrijving voorkeursuit-voerigsvormen van onze uitvinding beschreven hebben, wensen wij niet beperkt te worden tot de duidelijke uitspraken die hierin gebruikt zijn, aangezien vele modificaties en wijzigingen aangebracht kunnen worden door vaklieden zonder af te wijken van de geest en de omvang van onze uitvinding.

Claims (13)

1. Multi-klepsamenstel omvattende een huis geschikt voor het losneembaar bevestigen van het samenstel op een LPG-cilinder waardoor het huis ten minste in hoofdzaak volledig opgenomen is in de cilinder, en waarbij het huis, inclusief een stroomovermaat-klep en de vulling begrenzende en druk-afblaaskleppen, waarbij de druk-afblaasklep in rechtlijnige verbinding staat met het inwendige en het uitwendige van de cilinder.

2. Samenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het huis verder voorzien van een door een klep bestuurde inlaat- en uitlaatdoor-laat voor de toevoer en afvoer respectievelijk van LPG naar en van de cilinder.

3. Samenstel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het huis een vullings-begrenzingsklep omvat als aanvullende beveiliging tegen overvulling van de cilinder.

4. Sanenstel volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de druk-afblaasklep gemonteerd is in een rechte doorlaat welke zich uitstrekt tussen de basis van het huis dat gelegen is binnen de cilinder en de top van het huis welke gelegen is buiten de cilinder.

5. Samenstel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de klep gemonteerd is in die doorlaat bij of nabij de basis van het huis.

6. Samenstel volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat veerkrachtige middelen de genoemde klep gesloten houden; dat de druk uitgeoefend op die klep door die veer zodanig is dat de klep in staat gesteld wordt om te openen wanneer de druk in de cilinder een vooraf bepaald niveau overschrijdt waardoor de afvoer toegestaan wordt van gas door de klep en de doorlaat naar de buitenzijde van de cilinder.

7. Samenstel volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de klep ten minste een langsdoorlaat omvat voor het passeren van het af te voeren gas naar de bovensectie van die doorlaat en vervolgens naar de omgeving van de cilinder wanneer de klep geopend is.

8. Samenstel volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de veer geplaatst is tussen de bovenkant van de klep en een van schroefdraad voorziene tegenhouder in de doorlaat, waardoor de druk uitgeoefend op de klep ingesteld wordt door axiale verplaatsing van de tegenhouder.

9. Samenstel volgens conclusie 6 of 7 of 8, met het kenmerk, dat de klep een benedengedeelte heeft met een grotere diameter dan de klep-zitting en van geringere diameter dan de doorlaat, en is voorzien van ten minste een opening erin welke verbinding maakt met ten minste een een langsdoorlaat in het kleplichaam waardoor, wanneer de klep gelicht is van zijn zitting, gas wordt afgevoerd rond de klepzitting naar de ruimte tussen het lichaam en de wand van de doorlaat en door genoemde opening om genoemde doorlaat naar de buitenzijde van de cilinder.

10. Samenstel volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat genoemd benedengedeelte van de klep cilindrisch is en een aantal openingen omvat in de zijwand ervan welke verbinding maken met een centrale doorlaat door de top van het kleplichaam en van de veertegenhouder.

11. Samenstel volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de de vulling-begrenzingsklep ervoor ingericht is, om de afgifte van vloeistof aan de cilinder af te sluiten wanneer de cilinder gevuld is tot circa 80¾ van zijn capaciteit.

12. Samenstel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de de vul-ling-begrenzende klep door een vlotter bestuurde bedieningsmiddelen heeft welke de klep de toevoer van vloeistof aan de cilinder doen sluiten wanneer het niveau van de vloeistof van de cilinder ongeveer 80¾ van geheel gevuld bereikt.

13. Samenstel volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de bedieningsmiddelen een boogvormig oppervlak omvatten dat in contact is met de steel van de klep gedurende het vullen en dat deze een opening heeft welke de klepsteel in staat stelt daarin te treden en aldus de klep te sluiten wanneer de vlotter zijn voorafbepaal de niveau bereikt.