NO148681B - Lufteventil for kloakk o.l. - Google Patents

Description

I væskeledninger som inngår i kommunale og andre led-ningsnett, særlig kloakkledninger, hvor væsken, f.eks. vann eller kloakk, drives frem ved hjelp av pumper, vil det ofte på de høyestliggende punkter i ledningstraséen bli dannet luft-puter som normalt må luftes ut. Det er klart at slik nødven-

dig utluftning ikke må tillate at væske lekker ut fra ledningen, hvilket er særlig lett forståelig når det dreier seg om kloakk.

Det er tidligere kjent lufteventiler for vann, kloakk

o.l. under trykk, omfattende et hus med en' flottør innrettet til å heves av vannet, kloakken o.l., og en ventil for utslipning av luft og innrettet til å lukkes under påvirkning av flottøren når denne beveges til en øvre stilling. Et alvorlig problem ved de kjente konstruksjoner består imidlertid i at ventilen lett kan bli tilsmusset eller tilstoppet slik at den ikke virker efter hensikten. Dette er spesielt tilfelle når den væske som går i vedkommende ledning, inneholder forurensende stoffer, slik som f.eks. kloakk. Et mer vesentlig problem som tildels blir forsterket når forurenset væske er tilstede, består i at det undertiden dannes et overtrykk i luftputen over væske- eller kloakkoverflaten. Dette trykk bidrar til å holde ventilen lukket i situasjoner hvor den burde være åpen for utslipning av luft. Med andre ord vil den kraft som overtrykket utøver, mer enn opp-veie vekten av flottøren og de deler som beveger seg sammen med denne.

I norsk patent 14 2.4 57 er det angitt en løsning på ovennevnte problemer, i første rekke oppnådd ved at en lufteventil som ovenfor angitt er forsynt med en trykkmediumkanal som ved sin ene ende gjennom et bevegelig tetningselement er utsatt for lufttrykket i rommet mellom vann- eller kloakkoverflaten og ventilen, og som ved sin annen ende er innrettet til å utøve en kraft som søker å åpne ventilen.

Denne kjente løsning innebærer at det fremkommer et lukket system for trykkluftbalansering, som sørger for at ventilen ikke blir holdt stengt av overtrykket i luften inne i ventilhuset, dvs. trykkdifferansen mellom atmosfæretrykket utenfor og overtrykket i ventilhuset.

Foreliggende oppfinnelse representerer en videreutvikling

av ovennevnte kjente lufteventil, og er basert på lignende prinsipper som den. En viktig årsak til denne videreutvikling

består i at den tidligere løsning ikke i alle situasjoner har vist seg å være helt funksjonssikker, samtidig som utførelsen med membran har vært noe problematisk, særlig med hensyn til valget av membranmateriale.

De nye og særegne trekk ved lufteventilen ifølge foreliggende oppfinnelse er nærmere angitt i patentkravene. En stor fordel som blir oppnådd med denne nye løsning ligger i at trykkforskjellen over lufteventilen kan gi et nyttig bidrag til å holde denne lukket når det ønskes at ventilen skal være lukket.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, som viser et skjematisk vertikal-snitt gjennom en lufteventil ifølge oppfinnelsen.

Tegningsfiguren viser et ventilhus hvis hoveddel 1

gir plass for en flottør 2 som her er vist hevet av en væske hvis overflate er betegnet A. Nedentil er ventilhuset 1 forsynt med en flens 13 for tilkobling til en væskeledning, f.eks.

en kloakkledning. -v

Oventil er huset 1 forlenget med en overdel 12 som

kan være rørformet og som gjennom et konisk parti går over i den videste delen av huset 1 på høyde med det normale arbeids-nivå for flottøren 2.

Gjennom en støtstang 3 som går i styringer 4, er flot-tøren forbundet med et ventillegeme 5 som sammen med et ven-tilsete 6 danner den egentlige ventil for utslipning av luft fra det rom 11 som nedad begrenses av væskeoverflaten A og flottøren 2.

I tillegg til ventilen 5, 6 er det anordnet en styreventil 19 som påvirkes gjennom en arm 19a på støtstangen 3.Støtstangen 3 er delt i et punkt 20 mellom armen 19a og ventillegemet 5, slik at det blir en viss dødgang mellom styreven- . tilen 19 og lufteventilen 5, 6. Fra lukket stilling av begge ventiler som vist på tegningen, vil således ved senkning av flottøren 2, først styreventilen 19 bli åpnet, og derefter - når den maksimale dødgangsbevegelse ved 20 har skjedd - vil også ventillegemet 5 bli fjernet fra sitt sete 6.

Styreventilen 19 er innrettet til å overføre trykket i luftrommet 11 tilen kanal 10 for påvirkning av en bevegelig del i form av et stempel 9, som.eventuelt kan være forsynt med en tettende membran, ved den annen ende av kanalen 10.

Stempelet 9 er gjennom en øvre støtstang 7 direkte for-

bundet med ventillegemet 5. Denne øvre støtstang 7 kan ut-gjøre en direkte forlengelse av den øvre del av støtstangen 3, nemlig den del som ligger ovenfor teleskoppartiet ved 20.

Det vil innsees at med passende dimensjonering av de forskjellige tverrsnitt- eller overflatearealer vil det gjennom kanalen 10 kunne skje en utbalansering av trykket i luftrommet 11 slik at en tilsvarende kraft vil virke oven-f ra''mot ventilen 5, 6 og søke å åpne denne. Denne kraft skal sikre at ventilen åpnes under trykk, dvs. at trykkdifferansen mellom den omgivende atmosfære og luftrommet inne i ventilen ikke holder denne stengt når væskestanden synker mens trykket i ledningen opprettholdes.

Derimot vil styreventilen 19 i lukket stilling, som vist på tegningen, sørge for at eventuelt overtrykk i luftrommet 11 bidrar til å holde ventillegemet 5 mot sitt sete 6, slik at tetningen der blir bedre sikret når væskenivået A er så høyt at flottøren 2 søker å lukke ventilen 5, 6.

Mer spesielt kan de ovenfor omtalte forhold uttrykkes matematisk som følger: Den kraft som virker oppover på under-siden av ventilen 5, 6 er:

Fl = Pl X al

hvor = ledningstrykket og

a1= ventilens strømningstverrsnitt eller med andre ord lufteåpningens tverrsnitt.

Den kraft som virker nedad som følge av flottøren med til-hørende konstruksjonsdeler, kan uttrykkes som flottørens volum ganger flottørens egenvekt.

Da egenvekten må være mindre enn 1 for at flottøren

skal flyte på vann, må arealet a^være lite for å sikre at ventilen åpnes under trykk. Dette gjelder desto mer når det tas i betraktning at flottørens egenvekt helst må være vesentlig lavere enn 1 for å gi en god tetning. I praksis er dette meget uhensiktsmessig og den her angitte løsning med lukket trykkoverføringssystem eller -kanal 10 medfører derfor vesent-lige fordeler som allerede nevnt ovenfor.

For ytterligere å redusere faren for tilstopning på grunn av forurensende væske er lufteventilen utformet med et flottør-hus 1 hvis overdel 12 er sterkt forlenget oppad slik at den har større.lengde enn det som er nødvendig for å gi plass for ventilen 5, 6 og konstruksjonen ved den annen eller øvre ende av kanalen 10. Foruten å fjerne disse deler og like-ledes styreventilen 19 ved den nedre ende av kanalen 10, fra væskeoverflaten A, vil denne utformning med et lite tverrsnitt i overdelen 12 i kombinasjon med det forholdsvis sterkt utvidede flottørhus 1 i området på høyde med flottøren 2, ha en fordelaktig virkning på trykkforholdene. Det blir derved sikret en langsom stigehastighet for væskeoverflaten A med samtidig komprimering av luften i rommet 11 over denne væskeoverflaten slik at dette ytterligere bidrar til å holde væske-overf laten i avstand fra ventilen 5, 6. Alt i alt vil den her nevnte utformning av konstruksjonen i høy grad bidra til å hindre at forurenset væske eller kloakkinnholdet i ventilhuset under normale forhold vil kunne komme så langt opp i den tårn-lignende overdel 12 at forurensning eller tilstopning av ventilen 5, 6 og eventuelt styreventilen 19 ved den nedre ende av kanalen 10, kan bevirke feilfunksjon.

Det er klart at den beskrevne utførelse vil kunne modi-fiseres på forskjellige måter uten at den grunnleggende løsning ifølge oppfinnelsen fravikes. Således vil den mekaniske kobling eller kraftoverføringen mellom de forskjellige aktive ele-menter, så som flottøren 2, ventillegemet 5 og stempelet 9, kunne skje ved hjelp av andre former for mekanisk kobling enn den beskrevne gjennomgående støtstang 3, 7. Det er heller ikke absolutt nødvendig at konstruksjonen er basert på et arrangement av elementene direkte på linje vertikalt over hverandre, men dette må ansees å være foretrukket i praksis. Videre er det klart at den viste og fordelaktige flattrykte utformning av flottøren 2 ikke er den eneste mulige, idet også den vanlige kuleformede flottør kan tenkes brukt.

Endelig kan den foran omtalte dødgang tilveiebringes

på annen måte enn ved oppdeling av støtstangen 3 i to innbyrdes teleskopbevegbare deler, nemlig ved å anordne ventillegemet 5 forskyvbart et kort stykke mellom to anslag på støt-stangen 3, som i dette tilfelle kunne være hel og gjennomgående, slik som nevnt ovenfor.

Claims (3)

1. Lufteventil for vann, kloakk o.l. under trykk, omfattende et'hus (1) med en flottør (2) innrettet til å heves av vannet, kloakken o.l., og en ventil (5, 6) for utslipning av luft, og innrettet til å lukkes under påvirkning av flottøren når denne beveges til en øvre stilling, samt en trykk-kanal (10) som ved sin ene ende er innrettet til å utsettes for lufttrykket i rommet (11) mellom væskeoverflaten (A) og ventilen (5, 6), og som ved sin annen ende (9) er innrettet til å utøve en. kraft som søker å åpne ventilen (5, 6),karakterisertved at det er anordnet en styreventil (19) ved den nevnte ene ende av kanalen (10), og at styreventilen (19) har et påvirkningsorgan (19a) som følger flottørens (2) bevegelser, mens ventillegemet (5) for ventilen (5, 6) er innrettet til å ha en viss dødgang (20) i forhold til flottørbevegelsen, slik at styreventilen (19) ved synkende flottør (2) åpnes før ventilen (5, 6) .

2. Lufteventil ifølge krav 1, hvor flottøren (2) påvirker ventillegemet (5) og styreventilen (19) gjennom en støtstang (3),karakterisert vedat støtstangen (3) mellom påvirkningsorganet (19a) og ventillegemet (5) er opp-delt i to deler som har en viss innbyrdes dødgang eller teleskop-bevegelse.

3. Lufteventil ifølge krav 1, hvor flottøren (2) påvirker ventillegemet (5) og styreventilen (19) gjennom en støtstang (3),karakterisert vedat ventillegemet (5) er anordnet forskyvbart mellom to anslag på støtstangen (3).