NO743961L - - Google Patents

Description

Dekkventil'med trykkavlastningsinnretning.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører'en dekkven-. til for oppixnjpåai'®av et dekk -hjulensemblé og for å forhindre overopp-pumping og dermed følgende sprengning av dekket under opp-pumpingen eller under bruk. Normalt blir dekk pumpet opp til et trykt brukstrykkj. imidlertid "kari opp-pumpingsutstyret ha kapasitet til å overopp-pumpe dekket med et opp-pumpingsmedium ved et meget høyt trykk. Dette danner en fare for personell i området rundt dekket under opp-pumpingen hvis dekket skulle springe. Ventilen ifølge den foreliggende oppfinnelse er ogaå. nyttig for å avlaste for høye dekktrykk som kan opp-stå under bruk.

' Før den foreliggende oppfinnelse er det frembrakt sikkerhetsavlastnirigsventiler i hvilke trykkavlastningsutstyret ble an-

ordnet i■ventilstammen; men denne utformning har vært dyr i frem-stilling, og har medført vanskelighet med regulering og vedlikehold. Følgelig har det ikke praktisk å anordne ventiler av denne utførelses-form på det antall dekk hvor dette sikkerhetstrekk er ønskelig. I de'

utformninger av sikkerhetsventiler som hittil er foreslått, har venti1-stammene hatt en øket lengde for å oppta den ytterligere mekanisme, og dette har gjort ventilene mer utsatt for ødeleggelse. Samtidig fore-:

lå det problem å avlaste eller frigjøre opp-pumpingsmediet fre dekket med en hastighet som overskrifler opp-pumpingshastigheten for derved effektivt å forhindre overopp-pumping. Dekkventilen ifølge den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et ensemble i hvilken ventilen har en total lengde som er hovedsakelig den samme som en standard ventilstamme, men som har ehvesentlig større styrke. Ventillegemet.bærer en dekkopp-pumpingsven-tilmekanisme og en trykkavlastningsmekanfeme i separate passasjer, hvilke begge står i fluidumforbindelse med hverandre og med dekket gjennom •et kammer i ventillegemet. Ved montering av opp-pumpingsventilens kjerne i en passasje og trykkavlastningsmekanismén i den andre passasje^ oppnås hurtig og lett adgang til disse mekanismer for sammensetning og vedlikehold. De relative tverrsnittsarealer til opp-pumpingspassasjen - og trykkavlastningspassasjen blir valgt slik at det er umulig å til-føre høyere trykkktil dekket enn det som erhødvandig for å påvirke trykkavlastningsmekanismén selv om trykk-kilden-ikke fjernes når trykkavlastningsmekanismén påvirkes.

Utløpsåpningen er dekket av et-lukkelegeme som er operativt forbundet med trykkavlastningsvéntilen for å. åpne og lukke

i avhengighet av åpning og lukking av trykkavlastningsvéntilen.

De etterfølgende tegninger viser en foretrukken ut-førelsesfqrm. av dekkventilensemblet bygget i samsvar med, og som le-gemliggjør oppfinnelsen. De karakteristiske trekk ved oppfinnelsen vil for øvrig fremgå av de etterfølgende krav.

Fig. 1 er et perspektivriss av dekkventilensemblet montert på hjulfelgen med deler i delvis snitt og fjernet,

fig. 2 er et lengdesnitt av ventilensemblet i fig.l eom viser trykkavlastningsmekanismén i lukket stiliing,

fig. 3 er et. lengdesnitt av et parti av dekkventil-. énsemblet som vist i fig. 1 og 2 sog egm viser trykkavlastnings.mekan-ismens og utløpsåpningene deksel i åpen stilling,

fig. 4 er et tverrsnitt etter linjen 4-4 i.fig. 2,

og

fig. 5 er et planriss av en stjerneskive som vist i fig. 2.

I fig. 1 er dekkventilensemblet 10 vist montert på en hjulfelg .11 med en sylindrisk opp-pumpingshylse 12,' og en sylindrisk trykkåvlastningshylse 13 som strekker seg utad fra et ventil-. legeme 14. Et gjenget skaft 15 strekker seg'gjennom et felghull 16

i felgen 11 og en mutter 17 skrudd på skaftet for å klemme ventillegé-met 14 fast til felgen.

Som tidligere vist i fig. 2 kan en fjærskive 18 an-bringes mellom, mutteren 17 og felgen 11 og-en tetningsskive 19 av guih-milignende materiale kan innføres mellom ventillegemet 14 og felgen for tettende.fastklemming av ventillegemet til felgen. Skaftet 15 .

.kan også være festet til felgen 11 ved hjelp av andre innretninger såsom en gummiforbindelse av snepp-typen. Den- sylindriske opp-pumpingshylse 12 har en opp-pumpingspassasje eller -boring 22 som strekker

seg .fra en ytfe ende 23 til en indre ende 24 av hylsen som er stukket inn-i ventillegemet 14. Den ytre ende 23 av opp-pumpingshylsen 12 er gjenget, og har en ytre forbindelsesåpning 25 for forbindelse med en trykk-kilde for opp-pumpingsmedium slik som en luftslange.forbundet . med en kompressor eller en flaske med komprimert luft eller annen hensiktsmessig gass. En ventilkjerne 26 av en velkjent type kan være skrudd inn. i opp-pumpingsboringen 22 for å føre opp-pumpingsmediet fra den ytre ende 23 til den indre ende 24 av opp-pumpingshylsen 12,

og for .å hindre strømning av opp-pumpingsmedium i den. motsatte retning. En opp-pumpingsåpning 27 ved den indre ende 24 av opp-pumpingshylsen 12 danner en åpning gjennom hvilken opp-pumpingsmediet blir ført til et kammer 28 i ventillegemet. 14. Skaftet 15 inne-holder en dekkforbindelsespassasje 29 for føring av dekkopp-^pumpingsmedium fra kammeret 28 gjennom en dekkpassasjéåpning 32' til dekkhulrommet inne i felgen 11 og dekket som er montert på denné (ikke vist).

Den sylindriske trykkåvlastningshylse 13-strekker seg langsmed opp-pumpingshylsen 12 og har én indre ende 23- stukket inne i ventillegemet ,.14. Trykkavlastningshy.lséh 13 omfatter en trykkavlast-hingspassasje slik som en trykkavlastningsboring 34 som strekker seg fra en ytre ende 35 til et ventilsete 36 nær ved hylsens 13 indre ende 33.

Trykkavlastningspassasjen består av trykkavlast-ningsåpnihg 54 som fører fra kammer 28 til en trykkavlastningsboring 34 med en trykkavlastningsventilmekanisme 37 anordnet mellom porten 54 og boringen 34. Boringen 34 munner ut i atmosfæren gjennom ut-'løpsåpningen 47.

En trykkavlastnihgsventil 37 beregnet igor frem og tilbake glidende bevegelse i trykkavlastningsboringen 34, har et stempel 38. med en forende 39 anordnet mot kammeret 28 i ventillegemet.14. En tetning 42 av gummilignende materiale er montert på foreriden 39

for tettende anlegg med ventilsetet 36... Som vist tidligere i fig. 4,

har stempelets 38 ytre sylindriske flate langsgående spor 43 for for-biføring av opp-pumpingsmediet gjennom trykkavlastningsboringen 34 når trykkavlastningsventilmekanismen 37 er i åpen stilling. På den motsatte side av stempelet 38 fra tetningen 42, er det anordnet et hulrom 44 i stempelet for opptakelse .av en skruefjær 45 som strekker seg mot den ytre ende 35 av trykkavlastningshylsen 13. En stjerneskive 46 som vist i fig. 2, 3 og 5 som "kan inn- . ført gjennom hylsens 13 ytre ende 35, kommer til"anlegg mot skruefjæren' 45 ved en forutbestemt stilling, og tilveiebringer en ønsket kraft for å forspenne stempelets 38 tetning 42 mot ventilsetet 36. Stjerneskiveh 46 er utformet til å gripe i avlastningsboringens 34 veg-ger, og holde skruefjæren 45 i en sammentrykket tilstand.

.En utløpsåpning 4!? er anordnet ved den ytre ende

35 trykkavlastningshylsen 13 for utslippirig av opp-pumpingsmediet fra trykkavlastningsboringen 34 til atmosfæren. Et deksel eller en lukkeinnretning 48 for utløpsåpningen er montert for å bli beveget, når stempelet 38 beveges fra lukkestilling hvori stempelets 38 tétning 42

samvirker med ventilsetet 36, til en åpen stilling når overtrykk slip-pes ut. Dekselet 48 er montert på en drivstang eller understøttelses-bolt 49 som.strekker seg utad fra en basisdel 50 som er anordnet inne i stempelets hulrom 44.. Basisdelen blir plassert i hulrommet før montering av fjæren 45, hvorved fjæren tjener som holdeinnretning for basisdelen.. Etter at fjæren og stjerneskiven 46 er.montert, blir dekselet montert over stangen 49.

Dekselet 48 fastholdes på drivstangen ved hjelp av en eller annen hensiktsmessig holdeinnretning 5.1. I praksis behøver

en kun slå til drivstangens ende like over dekselet 48 for å tilveie-, bringe en. utvidelse som ikke vil passere gjennom åpningen i dekselet. Alternativt kan det nyttes en separat holdeinnretning for å feste.dekselet til stangen 49. Det er å foretrekke å plassere holdeinnretningen nær inntil eller i kontakt med dekselets 48 ytre flate slik åt deksel-

et vil tilveiebringe en effektiv barriere mot. fremmedlegemer, som ellers kan komme inn i utløpsåpningen. I praksis ér det' en etter- • givende friksjonspasning mellom drivstangens ytre-.-flåte og boringen gjennom dekselet, hviiket kan fremstilles av et plastmateriale hvis ønsket. Det nyttes fortrinnsvis et halvstivt, fjørende materiale. Hvis pasningen mellom drivstangen og boringen i dekselet tilveiebringer en klaring, vil utstyret virke tilfredsstillende, men små mengder av fremmedlegemer kan komme inn gjennom en slik klaring. ,

j'.. Det kan nyttes forskjellige utformninger ay dé samvirkende, flater til dékselét og utløpsåpningen så lenge som det oppnås et effektivt stengsel mot inntrengning av fremmedpartikler. Det må heller ikke forefinnes vedhengning mellom deksel og utløps-åpningen som kan tilveiebringe motstand mot bevegelse av dekselet. En slik motstand vil øke utblåsningstrykket for hvilket ventilen og fjæren er utformet. Ved den indre ende 33 av trykkavlastningshylsen

13 er det tilveiebrakt en avlastningsåpning 54 for å: føre opp-pumpings-fluidum mellom trykkaviastningboringen 34 qg kammeret 2.8. '.. Som vist i fig. 2 har opp-pumpingsåpningen eller passasjen 27 ét tverrsnittsareale mindre enn tverrsnittsarealet tilåvlastnin<g>så<p>nin<g>en'<5>4, hvilket er viktig for å sikre at overopp-pumping av dekket avlastes med en hastighet som overskrider opp-pumpingshastigheten. Trykkavlastningsstempelets areal ved stempelets 38 fordel 39 i lukket shilling, er mindre enn det effektive stempelareal • ved forenden d. ventilmekanismens åpne stilling.. I denne forbindelse skal det påpekes at boringens 34 diameter er større enn diameteren • til åvlastningsåpningen 54 og diameteren til ventilsetet 36. Diameterar en eller arealet .til åvlastningsåpningen 54 bestemmer det effektive areal av forenden 39 mot hvilken opp-pumpingenstrykket virker når av- lastnings vent ilen er i lukket stilling. Det skal påpekes at tetningen 42 overlapper ventilsetet 36. Imidlertid når forenden 39 er beveget ventilsetet 36, blir hele arealet til forenden av det rifledé stempel 38 effektivt. Det totale nettoarealet av stempelets 38 forende 39 ér større enn.tverrsnittsarealet til åvlastningsåpningen 54. Følgelig er den totale- fcfcaft som utøves på stempelet 38-i åpen "stilling større ',

enn den ved lukket stilling for et gitt erihetstrykk i kammeret 28 og åvlastningsåpningen 54. Derav følger nødvendigvis -at trykkavlastningsvéntilen vil forbli åpen ved et lavere enhetstrykk enn det. som er nød-

vendig for å åpne ..den til å begynne med., Utløps.åpningéns lukkeensem-blet bidrar videre til denne trykkforskjell.

Opp-pumpingsåpningen 27 og åvlastningsåpningen 54 er på en side av kammeret 28 mens dekkpassasjeåpningen 32 er på den" andre side av kammeret, og tilveiebringer, en hovedsakelig direkte

. strøm av opp-pumpingsmedium inn i dekkhulrommet. under ppp-puming gjennom opp-pumpingsåpningen, og en hovedsakelig-direite strømning av opppumpingsmediet fra dekkhulrommet gjennom trykkavlastnings boringen 34 i tilfelle overopp-pumping. Denne konstruksjon nedset--ter. også muligheten for påvirkning av trykkåvlastningsventilmekanismen 37 på grunn av forandringer i strømningen i opp-pumpingsmediet' inri i dekkhulrommet..., . " . Dekkventilensemblet 10 kan fremstilles ved å pro-dusere hylsene 12 og- 13 og ventillegemet- 14 hver for seg og deretter sette dem-sammen som vist i fig. 2. ' Det komplette ensemblet 10 kan deretter loddes sammen til eri enhetlig struktur.-. Ensemblet 10 kan også fremstilles i et stykke, f.eks. ved støpnipg eller smiing. I et-hvert tilfelle tilveiebringer.de parallelle hylser 12 og 13. anordnet side ved side, en forsterket konstruksjon som er istand,til-å mot-stå. store påkjenninger under bruk. Videre oppnås lett adgang gjennom den ytre forbindelsesåpning 25 til opp-pumpingsboringen 22 og gjennom utslippsåpningén -47 til trykkavlastningsboringen 34 for vedlikehold og.regulering av ventilkjernen 26 og trykkavlastriingsventilmekanismen .37.

Ved montering av dekkventilensemblet 10 blir. skaf-. tet 15 stukket inn gjennom felghullet..16 og mutteren 17 skrus på skaf-tets gjengede parti.

Kraften av det fluidumtrykk som virker på-det effektive avlastningsstempelareal ved forenden 39 overvinner fjæréns 45

forspenningskratft til å bevege stempelet, vekk fra ventilsetet 36 for derved å lufte ut' opp-pumpingsmediet gjennom sporene 43. Støvdekselet 48.blir da løftet ut av utløpsåpningen 47, og opp-pumpingsmediet slip-per ut i atmosfæren. På. grunn av forskjellen i effektive stempelarealer til trykkavlastningstetningen 42 mellom.åpen stilling og lukket stilling, er. det nødvendig med høyere trykk for en begynnende påvirkning av trykkavlastningsmekanismén 37 enn det som er nødvendig for å holde denne i utløpsstilling. Denne forskjell i. |;pnBt-pg lukke-trykk økes ytterligere på grunn av at det utløpende, fluidum støter mot dekselets 48 underside og tilveiebringer en'ytterligere, kraft som

søker å sammentrykke fjæren 48 så snart ventilen er åpnet. Så snart

trykkavlastningsventilmekanismen er påvirket, sl.r det utløpende fluidum mot den innad vendte flate av dekselet 4,8, og på grunn av'

stoppinnretning 50 operativt forbundet med enden av fjæren 45 via manøverstangen 49, tjener den utløpende luft til ytterligere å sam-"mentrykke fjæren.' Følgelig forblir trykkavlastningsventilmekanismen 37 i den åpne stilling inntil trykket, i dekket faller til et forutbestemt nivå under ventilpåvirkning- eller utløpstrykk. Det.aktuelle forhold imellom dét trykk som er nødvendig for å åpne og det lavere trykk som muliggjør lukning av utløpsventileri, er stort sett bestemt av to faktorer., nemlig forskjellen i effektive stempelarealer mellom

ventilens åpne og lukkede stillinger, og den kraft som utøves på dekselet 48 av det utløpende fluidum som ytterligere søker å trykke stempelet til åpen.stilling.

Ved påvirkning av trykkavlastningsventilmekanismen 37 fortsetter opp-pumpingsmediet å passere gjennom trykkavlastningsboringen 34 inntil fjæren 45 trykker stempelet 38 til lukket stilling. I en foretrukken utføreIsesform vil stempelet .38 vende tilbake til lukket stilling når opp-pUmpingsmediet er. redusert til ca. S0% av det forutbestemte trykk som er nødvendig for å åpne denne. Følgelig vil trykkavlastningsvéntilen i de fleste tilfeller forbli åpen i ut-løpsstilling inntil trykk-kilden for opp-pumping fjernes.fra den ytre ende av opp-pumpingshylsen 12. I et spesielt eksemplar av en ventil konstruert og som opererer i samsvar med oppfinnelsen, bevirker en

trykk-kild• e på f.eks. 10,5 kg/cm p at trykkavlastningsmekanism-én påvirkes eller åpnes ved ca. 2,8 kg/cm p og tetiev ved ca. 2,66. kg/cm 2 når. opp-pumpingskilden fjernes. Den samme ventil vil "utlufte fullstendig" dvs., forbli kontinuerlig åpen ved 3,15 kg/cm 2slik at opp-pumpings-trykket i det tilhørende dekk ikke kan overskride 3,15 kg/cm 2. Uten

påvirkning av utløpsåpningens deksel 48 ville en identisk ventil. kreve ca. 3,85.kg/cm 2 for full eller mak' simal utlufting. Sag' t p■å en

annen måte, hvis ..ikke utløpsåpningens lukke ifølge den foreliggende oppfinnelse er forbundet med trykkavlastningsvéntilen, vil det. være nødvendig med. 3,85 kg/cm for å holde ventilen kontinuerlig åpen.

Stjerneskiven 46 som griper i veggen til trykkavlastningsboringen 34 er anbrakt på et forutbestemt sted for å ut-øve den ønskede fjærkraft som er nødvendig for å oppnå den riktige av-lastning og igjentetningskraft på ventilmekanismen 37. Dekselet 48 beskytter trykkåvlastningsventilmekanismen 37 mot smuss og fremmedlegemer under bruk uten å hemme påvirkning av ventilmekanismen.

Det er vanlig praksis å pumpe opp dekker uten å nytte en ventilkjerne for å redusere opp-pumpingstiden. Av denne grunn tilveiebringer ventilen ifølge den foreliggende oppfinnelse en størrelse på opp-pumpingsboringen 27 slik at strømningshastigheten blir begrenset til hovedsakelig den som vil bli tillatt hvis en ventilstamme ble riktig montert. Denne innsnevrede passasjen 27 er og-så spesielt ønskelig for opp-pumping av sammenfoldbare dekk som er støpt i en flat sammenfoldet tilstand og derfor bevirker ét større

mottrykk på grunn av. dekkets fjæring..Sammenfoldbare reservedekk blir også .opp-pumpet ved hjelp av<:>bærbare trykkflasker, og det er spesielt ønskelig å ha sn trykkavlastningsventilmekanisme som vil tilbakeholde opp-pumpingsmediet etter at trykket er redusert på grunn av det begrensede forråd av opp-pumpingsmedium i trykkflasken. Dekk-ventilensémblet.10 ifølge oppfinnelsen kan anvendes på alle typer dekk og også på andre trykkbeholdere hvor problemene med overoppblås-ing eller opp-pumping forekommer.

Claims (3)

1.. Opp-pumpings --og trykkavlastningsventilensemble for dekk,^karakterisert ved , å omfatte et ventiiiege-me; et kammer inne i legemet; en dekkforbindelsespassasje beregnet til å føre et opp-pumpingsmedium fra kammeret.til et dekkhulrom; en opp-pumpingspassasje beregnet til å føre et oppblåsningsmedium fra en- trykk-kilde til kammeret, en utløpsåpning; en trykkavlastningspassasje om-fattende en trykkavlastningsåpning og en trykkavlastningsboring som tilveiebringer fluidumforbindelse mellom kammeret og utløpsåpningen • for å avlaste eller slippe ut overflødig opp-pumpingsmedium gjennom utløpsåpningen til atmosfæren; en trykkavlastningsventilmekahisme i trykkavlastningsboringen som er operativ for å styre fluidumstrøm derigjennom; trykkfølsom innretning operativ for å lukke ventilmekanismen ved fluidumtrykk i kammeret mindre enn ét på forhånd bestemt trykk, og for å åpne ventilmekanismen når fluidumtrykk i kammeret overskrider det på forhånd bestemte trykk; hvilken trykkavlastningsventilmekanisme omfatter et stempel resiproserbart opptatt inne i trykkavlastningsboringen; ventilseteinnretning som avgrenser et areal mindre enn det effektive tverrsnittsareal til stempelet, anbrakt mellom trykk-, åvlastningsåpningen og trykkavlastningsboringen; tetningsinnretning ved stempelets'fremre ende for tettende anlegg mot ventilsetet; og innretning for forspenning av stempelet mot ventilsetet for derved å lukke, trykkavlastningspassasjen; en utløpsåpninglukkeinnretning opera-

tivt forbundet med ventilmekanismen for å lukke utløpsåpningen når ventilmekanismen er lukket, og for å åpne utløpsåpningen når ventilmekanismen ér åpen.

2. Dekkventilensemble ifølge krav' 1, karakterisert ved at utløpsåpningens lukkeinnretning omfatter et åpningsdeksel. som strekker seg inn i strømningsbanen for det ut-løpende fluidum.

3. Dekkventilensemble ifølge krav 2» k a r a. k teri sert. ved at en drivstang er festet til og strekker seg utad fra stempelet gjennom utløpsåpningen og at dekselet" er montert .på drivstangen for.å bli beveget sammen med denne.