NL9401848A - Regelbare afsluiter. - Google Patents

Description

REGELBARE AFSLUITER

De uitvinding betre£t een regelbare afsluiter, omvattende een huis en een tussen een geopende en gesloten stand van de afsluiter beweegbaar afsluitorgaan, dat zich in een door het huis begrensde kamer bevindt, waarbij het huis ten minste twee doorstroomopeningen naar de kamer bezit.

Een dergelijke regelbare afsluiter is bekend uit NL-A-7613145.

In bovengenoemde octrooiaanvrage is een regelbare afsluiter beschreven, met een cilindervormig afsluitorgaan. Door het afsluitorgaan bevindt zich loodrecht op de lengteas daarvan een doorstroomkanaal, dat door het afsluitorgaan een roterende beweging uit te laten voeren tussen twee doorstroomopeningen kan worden geplaatst. Om lekkage langs de afsluiter naar het buitenste van de afsluiter tegen te gaan zijn aan elk uiteinde van het afsluitorgaan O-ringen aanwezig.

Een nadeel van een dergelijke afsluiter is dat ten gevolge van slijtage aan het afsluitorgaan gemakkelijk lekkages kunnen optreden tussen de doorstroomopeningen onderling of, vooral indien tevens slijtage is opgetreden aan de O-ringen, tussen een of meer van de doorstroomopeningen en het buitenste van de afsluiter.

De uitvinding beoogt in een regelbare afsluiter te voorzien die genoemd nadeel ten minste in sterk verminderde mate bezit.

Dit doel wordt bereikt doordat in de regelbare afsluiter volgens de uitvinding tussen het afsluitorgaan en het huis, in overlap met de doorstroomopeningen, een elastisch afsluitmembraan aanwezig is, dat door het afsluitorgaan wordt bediend, zodanig dat indien het afsluitorgaan zich in de geopende stand bevindt tussen beide doorstroomopeningen een doorstroomkanaal aanwezig is, dat wordt begrensd door het huis en het afsluitmembraan.

Doordat het afsluitorgaan het afsluitmembraan bedient, wordt het afsluitmembraan door het afsluitorgaan in de gesloten stand tegen het huis gedrukt, zodat er in die stand geen doorstroomkanaal aanwezig is. In de geopende stand wordt onder invloed van de druk van het medium dat door de regelbare afsluiter stroomt het afsluitmembraan elastisch vervormd, zodanig dat zich het doorstroomkanaal vormt. Van belang daarbij is dat het membraan zodanig is bevestigd, dat het doorstroomkanaal door het huis en het afsluitmembraan wordt begrensd.

Op deze manier wordt een regelbare afsluiter verkregen met een sterk verminderde gevoeligheid voor slijtage.

Verder wordt met de regelbare afsluiter volgens de uitvinding in gesloten stand een zeer goede afdichting van de doorstroomopeningen bereikt en wordt zowel in geopende als in gesloten stand een goede afdichting naar het buitenste van de afsluiter bereikt, terwijl het afsluitorgaan desondanks gemakkelijk kan worden bewogen tussen de geopende en gesloten stand.

Nog een verder voordeel van de regelbare afsluiter volgens de uitvinding is dat het medium dat door de afsluiter stroomt niet in direct kontakt komt met het afsluitorgaan, zodat tussen het afsluitorgaan en het huis smeermiddelen aanwezig kunnen zijn, zonder dat de smeermiddelen het medium dat door de afsluiter stroomt verontreinigen.

Bij voorkeur bezit het afsluitorgaan een verdiept gedeelte in haar oppervlak om in de geopende stand het afsluitmembraan te ontvangen.

Op deze manier wordt een afsluiter verkregen met een eenvoudige constructie, waarbij het afsluitmembraan eenvoudig kan worden bediend door het afsluitorgaan langs het afsluitmembraan te bewegen. Verder wordt het afsluitmembraan ook in de geopende stand ter plaatse van het doorstroomkanaal ondersteund door het afsluitorgaan, zodat het afsluitmembraan minder snel zal verslijten of beschadigen.

Het verdiepte gedeelte kan bestaan uit een uitsparing in het oppervlak van het afsluitorgaan. Ook is het mogelijk dat het afsluitorgaan een uitstulping, zoals een nok, op haar oppervlak bevat. Het verdiepte gedeelte van het oppervlak van het afsluitorgaan is dan het gedeelte naast de uitstulping.

De regelbare afsluiter volgens de uitvinding is geschikt voor het regelen van gas en vloeistofstromen. Verder is de regelbare afsluiter volgens de uitvinding zeer geschikt om deel uit te maken van een vatertapkraan, zoals die in een keuken of in een badkamer wordt gebruikt.

De regelbare afsluiter kan zodanig zijn uitgevoerd dat het afsluitorgaan een translerende beweging langs haar lengteas of een roterende beweging om haar lengteas uitvoert in het huis tussen de geopende stand en de gesloten stand. Bij voorkeur is het afsluitorgaan cilindervormig.

Het debiet van de vloeistofstroom of de gasstroom dat door de regelbare afsluiter wordt doorgelaten is onder andere afhankelijk van de stand van het afsluitorgaan ten opzichte van de doorstroomopeningen in het huis en de vorm van het verdiepte gedeelte in het oppervlak van het afsluitorgaan. Het verdiepte gedeelte in het oppervlak van het afsluitorgaan is bij voorkeur zodanig uitgevoerd, dat tijdens een eenparige beweging van het afsluitorgaan van de gesloten naar de geopende stand over het traject tussen beide standen het debiet geleidelijk, nog meer bij voorkeur met konstante snelheid, toeneemt. Op deze manier wordt een regelbare afsluiter verkregen, waarmee het debiet zeer nauwkeurig kan worden geregeld.

Bij voorkeur wordt het afsluitmembraan tussen het huis en het afsluitorgaan ingedrukt. Dit kan eenvoudig woeden bereikt, doordat de afstand tussen het huis en het afsluitorgaan geringer is dan de dikte van het afsluitmembraan. Hierdoor wordt een zeer goede afdichting van de regelbare afsluiter verkregen. Wel is het van belang dat het membraan niet te veel wordt ingedrukt, omdat het afsluitorgaan dan nog slechts onder grote wrijving in het huis bewogen kan worden. Bij voorkeur wordt het afsluitmembraan tussen het afsluitorgaan en het huis ingedrukt tot 90-98 % van de oorspronkelijke dikte van het afsluitmembraan.

Bij voorkeur bevat het huis van de regelbare afsluiter volgens de uitvinding twee paar doorstroom-openingen en bezit het afsluitorgaan één of meer verdiepte gedeelten langs haar oppervlak, zodanig dat, door bewegen van het afsluitorgaan in een eerste bewegingsrichting tussen het membraan en het huis een doorstroomkanaal tussen elk paar van de doorstroomopeningen wordt gevormd en door bewegen van het afsluitorgaan in een tweede bewegingsrichting gelijktijdig het doorstroomkanaal tussen één paar doorstroomopeningen zich steeds verder opent en tussen één ander paar zich steeds verder sluit.

Een dergelijke regelbare afsluiter is zeer geschikt om te worden gebruikt als onderdeel van een tweewegtapkraan voor warm en koud water in bijvoorbeeld een keuken of een badkamer. Op deze manier wordt op eenvoudige wijze een tweewegtapkraan verkregen, die met één knop bediend kan worden en waarmee het totale waterdebiet in een vaste verhouding tussen het warme en koude waterdebiet kan worden geregeld.

Het afsluitmembraan is bij voorkeur uit een chemisch verknoopt elastomeer vervaardigd, omdat een dergelijk elastomeer weinig of geen kruip vertoont en het afsluitmembraan in onbelaste toestand haar oorspronkelijke vorm behoudt, bijvoorbeeld onafhankelijk van een eventueel langdurig indrukken van het afsluitmembraan tussen het huis en het afsluitorgaan. Verder wordt de materiaalkeuze voor het afsluitmembraan onder andere bepaald door het medium dat door de afsluiter stroomt, omdat het afsluitmembraan bestand moet zijn tegen het medium, en door de temperatuur waarbij de afsluiter wordt gebruikt. Indien de afsluiter deel uitmaakt van een watertapkraan is EPDM een zeer geschikt elastomeer om het afsluitmembraan uit te vervaardigen.

Het huis kan in principe uit elk daarvoor gebruikelijk materiaal worden vervaardigd, zoals een metaal, een thermohardende of een thermoplastische kunststof. Evenals bij het afsluitmembraan wordt de materiaalkeuze onder andere bepaald door het medium dat door de afsluiter stroomt en de temperatuur waarbij de afsluiter wordt gebruikt. Indien de afsluiter deel uitmaakt van een watertapkraan zijn zeer geschikte materialen om het huis uit te vervaardigen: koper, acrylonitrilbutadiêenstyreencopolymeren (ABS), polycarbonaat (PC), thermoplastische polyester (PET, PBT) of thermohardende compounds op basis van een epoxyhars, een polyurethaanhars of een onverzadigde polyesterhars.

Bij voorkeur wordt het huis gespuitgiet uit een thermoplastische kunststof.

Het afsluitorgaan kan in principe uit hetzelfde materiaal worden vervaardigd als het huis. Omdat het afsluitorgaan niet met het medium dat door de afsluiter stroomt in kontakt komt is het echter niet nodig dat het afsluitorgaan tegen het medium bestand is.

De afsluiter kent vele specifieke uitvoeringsvormen, onder andere afhankelijk van de plaats waar de afsluiter wordt toegepast. Zo kan de afsluiter onderdeel uitmaken van een chemische fabriek, opgenomen zijn in een benzineleiding, onderdeel uitmaken van vloeistof of gasdoseerapparatuur enzovoort.

Het afsluitorgaan kan eenvoudig worden bediend, doordat het verbonden is met een manueel bediende knop of hendel, of het kan gepositioneerd worden met bijvoorbeeld een via een regelaar aangestuurde stappenmotor, zodat met behulp van de afsluiter het debiet van het medium dat door de afsluiter stroomt nauwkeurig en voortdurend kan worden geregeld.

Bij voorkeur maakt de afsluiter deel uit van een watertapkraan.

De regelbare afsluiter volgens de uitvinding is tevens zeer geschikt om te worden toegepast als onderdeel in een stortbak voor een water closet. Het afsluitorgaan kan daarbij worden bediend door de vlotter van de stortbak. Afhankelijk van de vlotterstand kan zeer nauwkeurig het moment van openen en sluiten van de afsluiter worden bepaald.

De uitvinding wordt verder toegelicht aan de hand van de tekening zonder zich daartoe te beperken.

Fig. 1 toont een schematische doorsnede van de regelbare afsluiter volgens de uitvinding langs de lengteas van het afsluitorgaan in de gesloten stand.

Fig. 2 toont een schematische doorsnede van de regelbare afsluiter volgens Fig. 1, echter in de geopende stand.

Fig. 3 en 4 tonen een schematische doorsnede over het vlak A-A van de regelbare afsluiter uit Fig. 1 respectievelijk Fig. 2.

Fig. 5 toont een schematische doorsnede van een regelbare afsluiter volgens de uitvinding loodrecht op de lengteas van het afsluitorgaan. De afsluiter kan als onderdeel van een tweewegkraan met een eenknopsbediening worden gebruikt.

Fig. 6a-6c tonen een schematische doorsnede door vlak B-B van de regelbare afsluiter uit Fig. 5.

De regelbare afsluiter uit Fig. 1 en 2 omvat een huis 1, een cilindervormig afsluitorgaan 2 en een afsluit-membraan 3. Het huis bezit twee doorstroomopeningen 4 en 5 naar de kamer van het huis. Eén van de doorstroomopeningen kan worden aangesloten op een toevoerleiding, de andere doorstroomopening kan worden aangesloten op een afvoer-leiding. Het afsluitorgaan bezit een verdiept gedeelte in haar oppervlak in de vorm van een uitsparing 6 langs haar oppervlak.

Fig. 3 en 4 tonen een schematische doorsnede van een regelbare afsluiter over het vlak A-A uit Fig. 1 respectievelijk Fig. 2 met het huis 1, het cilindervormig afsluitorgaan 2, het afsluitmembraan 3, dat aan twee uiteinden 31 en 32 is ingeklemd in het huis. Verder zijn doorstroomopening 4 en de uitsparing 6 langs het oppervlak van het afsluitorgaan aangegeven. Duidelijk is te zien aan de vorm van de uitsparing dat het doorstroomkanaal geleidelijk groter wordt indien het afsluitorgaan van de gesloten naar de geopende stand wordt bewogen, zodat het debiet nauwkeurig kan worden ingesteld.

In Fig. 1 en 3 wordt door het afsluitorgaan 2 het afsluitmembraan 3 tegen het huis gedrukt, zodat het afsluitmembraan beide doorstroomopeningen afsluit.

In Fig. 2 en 4 is het afsluitorgaan 2 rond haar lengteas geroteerd in de richting aangegeven met de pijl a in Fig. 1 en 3 en bevindt de uitsparing 6 zich tussen de doorstroomopeningen 4 en 5, zodat het afsluitmembraan 3 kan doorbuigen en zich tussen het huis en het afsluitmembraan een door stroomkanaal vormt.

De regelbare afsluiter uit Fig. 5 omvat een huis 1, een cilindervormig afsluitorgaan 2 met een uitsparing 6 en een afsluitmembraan 3. Het huis bezit twee paar doorstroomopeningen 4a, 5a en 4b, 5b naar de kamer van het huis. Op de doorstroomopeningen 4a en 5a kunnen toevoer-leidingen voor respectievelijk warm en koud water worden aangesloten, zodat de afsluiter deel uit kan maken van een tweewegkraan. Het water kan daarbij via de doorstroomopening 4b en 5b worden toegevoerd aan een voor tweeweg-kranen bekend mengsysteem.

Door het afsluitorgaan een roterende beweging rond haar lengteas uit te laten voeren in de richting van pijl a uit Fig. 5 en Fig. 6a wordt één van de doorstroom-kanalen (6a) steeds verder geopend, terwijl het andere doorstroomkanaal (6b) zich steeds verder sluit. Hierdoor kan de verhouding tussen het warme en koude waterdebiet worden veranderd. Door daarna het afsluitorgaan langs haar lengteas een translerende beweging in de richting van pijl b uit te laten voeren, zoals is aangegeven in Fig. 6c, wordt het totale waterdebiet in een vaste verhouding tussen het warme en koude waterdebiet geregeld.

Claims (9)

1. Regelbare afsluiter, omvattende een huis en een tussen een geopende en gesloten stand van de afsluiter beweegbaar afsluitorgaan, dat zich in een door het huis begrensde kamer bevindt, waarbij het huis ten minste twee doorstroomopeningen naar de kamer bezit, met het kenmerk, dat tussen het afsluitorgaan en het huis, in overlap met de doorstroomopeningen, een elastisch afsluitmembraan aanwezig is dat door het afsluitorgaan wordt bediend, zodanig dat indien het afsluitorgaan zich in de geopende stand bevindt tussen beide doorstroomopeningen een doorstroomkanaal aanwezig is, dat wordt begrensd door het huis en het afsluitmembraan.

2. Regelbare afsluiter volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het afsluitorgaan een verdiept gedeelte in haar oppervlak bezit om in de geopende stand het afsluitmembraan te ontvangen.

3. Regelbare afsluiter volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het afsluitorgaan tussen de geopende en gesloten toestand een roterende beweging om haar lengteas in het huis uitvoert.

4. Regelbare afsluiter volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het afsluitorgaan tussen de geopende en gesloten stand een translerende beweging langs haar lengteas in het huis uitvoert.

5. Regelbare afsluiter volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het verdiepte gedeelte in het oppervlak van het afsluitorgaan zodanig is uitgevoerd, dat tijdens een eenparige beweging van het afsluitorgaan van de gesloten naar de geopende stand over het traject tussen beide standen het debiet geleidelijk toeneemt.

6. Regelbare afsluiter volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het afsluitmembraan tussen het afsluitorgaan en het huis wordt ingedrukt tot 90-98% van de oorspronkelijke dikte van het afsluitmembraan.

7. Regelbare afsluiter volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat het huis twee paar doorstroom-openingen bevat en het afsluitorgaan één of meer verdiepte gedeelten in haar oppervlak bezit, zodanig dat, door bewegen van het afsluitorgaan in een eerste bewegingsrichting tussen het membraan en het huis een door stroomkanaal tussen elk paar van de doorstroom-openingen wordt gevormd en door bewegen van het afsluitorgaan in een tweede bewegingsrichting gelijktijdig het doorstroomkanaal tussen één paar doorstroomopeningen zich steeds verder opent en tussen één ander paar zich steeds verder sluit.

8. Regelbare afsluiter volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de afsluiter deel uitmaakt van een huishoudelijke watertapkraan.

9. Stortbak voor een water closet, met het kenmerk, dat de stortbak een regelbare afsluiter bevat volgens een der conclusies 1-7.