NO744148L - - Google Patents

Description

Ventilsystem.

Forelaggende oppfinnelse angår et ventilsystem omfattende en trykkreduksjonsvent11 (avlastningsventil) og en stenge-

ventil (spjeld) tilhørende en ledning bestemt for et fluidum, fortrinnsvis gassformet fluidum. Dette system er fortrinnsvis, men ikke utelukkende, bestemt for gassfyrtøy for røkere, særlig for slike som tilhører gruppen "engangsfyrtøy".

De kjente fyrtøy av denne type omfatter vanligvis et rørformet ventilhus forsynt med gjenger og som kan beveges med dreie-bevegelser, idet dette ventilhus er ført inn i en med gjenger forsynt boring i fyrtøyets kapsling, hvilken boring ved sin indre ende er utstyrt med et trangt aksialt hulrom. Dette hulrom kommuniserer med fyr-tøyets brenselbeholder over en annen kanal, hvori, kan være innført en porøs veke. Ventilhuset har tilhørende organer, så som et med hakk forsynt hjul eller en vektarm som muliggjør dreiebevegelse av ventilen og takket være gjengene i husets aksiale forskyvninger av dette i sitt opptak. Det er også forbundet med en avlastningsventil og et spjeld adskilt fra hverandre, idet den første sikrer reduksjon av trykket i det gassformede fluidum,og det annet besørger lukking av avløpet for det gassformede fluidum. Trykkreduksjonsventilen (avlastningsventilen) befinner seg i bunnen av nevnte rom i fyrtøykapslingen og omfatter en plan del for mottrykk og en skive eller plate av fibrøst materiale som er innskutt mellom bunnen av nevnte rom og mottrykksdelen. Det fibrøse materiale kan trykkes sammen eller utvide seg i retning av fyr-tøykapslingens akse for å kontrollere strømmen av brensel gjennom hulrommet og dermed høyden av flammen på fyrtøyet, ved å dreie det med hakk forsynte hjul eller reguleringsvektarmen som hører til ventilhuset.

Stenge- eller stoppeventilen, dvs. selve spjeldet, omfatter vanligvis et lukkeorgan av kautsjuk som samvirker med en ytre kant av enden av hulrommet i dens indre ende av ventilhuset (ventilsetet) og er ført inn i det indre av et rørformet tennmunnstykke som utgjør bren-neren, idet dette munnstykke er utstyrt med en tverrgående boring, gjennom hvilken brennerens aksiale åpning kommuniserer med det indre av ventilhuset. Dette brennermunnstykket hører til og har inngrep med en betjeningsvektarm som er svingbar med to armer, som når ventilen er i lukket posisjon, trykker sammen lukkeinnretningen av kautsjuk mot ventilsetet, og som tillater løfting av brennermunnstykket for å tillate ut-strømming av gassformet fluidum forbi avlastningsventilen og spjeldet for å frembringe tenning av fyrtøyet. Stenging av spjeldet kan også være sikret umiddelbart ved hjelp av en fjær.

Ventiler av denne type er vanligvis enkle, effektive

og temmelig sikre. Allikevel har de flere betydelige ulemper. F.eks. kan flammen i mange fyrtøy ofte være forstyrret av vedvarende hopping som i visse tilfelle er generende. Denne hopping bevirkes vanligvis av at små dråper av brensel trykkes ut fra hulrommet som befinner seg i bunnen av ventilhusetog dette foregår under fordampningen av det flytende brensel. Noen fyrtøyfabrikanter har forsøkt å løse dette problem ved å forstørre hulrommet og fylle det delvis med en sylinder av metall anbragt fremspringende på mottrykksplaten eller den plane del, og som strekker seg gjennom et hull i skiven av fibrøst materiale. På denne måte begrenses fordampningen til en trang sliss,hvilket bevirker en klar minsking av dimensjonen av de små dråper av brensel og således en reduksjon av flammens hopping eller blafring.

Ellers er flammen i de fleste fyrtøy av ovennevnte type ikke virkelig begrenset i høyden på noen vesentlig måte, hvilket ut-gjør en stor ulempe. En løsning på dette problefn består i manuelt

å innstille fra fabrikken under fremstillingen flammen på hvert verk-tøy og deretter innføre i stedet for et hjul med fri dreining en regu-leringsvektarm som bare kan forskyves innenfor visse grenser. Det er klart at en slik fremgangsmåte er både kostbar og lite pålitelig.

Dessuten kan feil, defekter eller unnlatelser under sammensetning av delene for fyrtøyet ha temmelig farlige følger. F.eks., hvis skiven av fibrøst materiale eller mottrykksplaten av en eller annen grunn skulle mangle i trykksreduksjonsventilen, vil avløpet av fluidum bli ubegrenset. Den flamme som da følger, og som har en høyde i stør-relsesordenen 50 cm, kan være farlig eller ha katastrofale følger.

Endelig er reguleringshjulet for flammehøyden i de fleste fyrtøy altfor tungt å dreie, og faren for å ødelegge neglene under denne operasjon er meget hyppig. Følgen av denne tingenes tilstand er at det fibrøse materiale i sonen for trykkreduksjonen må være meget kompakt for å sikre den ønskede permeabilitet. Det således anvendte høye trykk betyr ikke bare at avlastningsventilen ér vanskelig å regu-lere, men også at en ikke elastisk deformering (særlig en oppsvulming) kan oppstå i det fibrøse materiale på grunn av variasjon av dettes permeabilitet med tiden. En ventil som er hensiktsmessig innstilt til å begynne med kan således nødvendiggjøre en ny justering etter en viss lagringstid.

Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er å eliminere de nevnte, ulemper og skaffe, et ventilsystem, særlig for et fyrtøy, som gjør det mulig å redusere merkbart flammens "hopping", begrense høyden av denne., eliminere de farlige konsekvenser, av en feil sammensetning under monteringen av ventilen og redusere de anstrengelser som er nødvendig for manuell innstilling av avlastningsventilen.

For å løse disse oppgaver er ventilsystemet ifølge oppfinnelsen hovedsakelig kjennetegnet ved at det omfatter et organ for blokkering av fluidumet som er felles for avlastnings- trykkreduksjonen og danner avlastningsventil og stengeventil i form av et spjeld.

Dette hovedtrekk utgjør basis for ytterligere spesielle konstruktive trekk, takket være hvilke de nevnte oppgaver er løst.

Ytterligere trekk og fordeler ved innretningen ifølge oppfinnelsen vil fremgå av følgende detaljerte beskrivelse av foretrukne utførelser under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et snitt i. større målestokk av brennermunnstykket, ventilsystemet og tilhørende deler av et'fyrtøy ifølge en første utførselse av oppfinnelsen, fig. 2 er et aksialsnitt av kombinasjonen av en trykkreduksjonsventil (avlastningsventil) og stengeventil (spjeld) ifølge en -annen utførelse, idet systemet er i ikke sammentrykket tilstand med spjeldet åpent, fig. 3 viser et aksialsnitt av ventilen på fig. 2 umiddelbart før stengt stilling, fig. 4, 5 og 6 viser snitt som er tilsvarende, men forenklet og fremstiller tre supplerende utførelser av innretningen ifølge oppfinnelsen.

På fig. 1 kan man. se:

- En kapsling eller hus 1 for et fyrtøy av plast eller annet materiale, og som omfatter en beholder (ikke vist) for flytende eller gassformet brensel. - Et ventilhus 2 som er ført inn i en boring 10 i fyrtøy-kapslingen og har inngrep med samme ved hjelp av gjenger 5. - En stor 0-ring-tetning. 3 som stopper utstrømning av gass gjennom gjengene 5 i boringen 10 i fyrtøyet og ventilhuset. - Et brenner-munnstykke 4 og en betjeningsvektarm 6 som gjør det mulig å løfte brennermunnstykket for å tillate fluidum å unn-.slippe når fyrtøyet er tent.

Den indre ende av ventilhuset 2 er utstyrt med et hulrom

7 som har en inngang 8 som er hovedsakelig sirkulær-sylindrisk og sterkt utvidet og som kommuniserer med en brenselkanal 9 som munner ut i brenselbeholderen og i hvis indre man kan anordne en veke (ikke vist).

Ifølge oppfinnelsen omfatter ventilsystemet et organ for blokkering av fluidummet betegnet med 11 og som er felles med avlastningsventilen og spjeldet. Dette organ 11 har et første parti 12 med boltform utført sylindrisk og som befinner seg i hulrommet 7

i ventilhuset 2 og som hører med til fyrtøyets stengeventil eller spjeld. Dette parti som er av kautsjuk eller lignende elastisk materiale, avgrenser sammen med veggen i hulrommet 7, når stengeventilen er i åpen stilling (fig. 1) en trang ringformet kanal eller åpning 14 for det brennbare fluidum, idet denne åpning således danner en

fordampningssone. Når det høyre parti av betjeningsvektarmen 6 ikke befinner seg i den på fig. 1 viste løftede stilling, men inntar sin normale stilling, hvori den holdes ved hjelp av en fjær eller lignende innretning, trykker denne vektarm aksialt ved anlegg mot brennemunn-stykket 4, den boltformede del 12, slik at tverrsnittet av denne boltform utvider seg og støtter sin omkrets mot veggen i hulrommet 7 og således'danner stengeventil eller spjeld.' Organer 11 for blokkering,

av fluidumet omfatter dessuten et annet parti, fortrinnsvis sirkulært-sylindrisk, i form av en plate 13 eller plan de3T-'som likeledes er av kautsjuk eller lignende materiale og som fortrinnsvis utgjør et stykke JUed bolten 12. Dette annet parti 13 av organet for blokkering av fluidumet, som fortrinnsvis er koaksialt med det første parti 12, omfattes av eller utgjør en del av trykkreduksjonsventilen (avlastningsventilen) i fyrtøyet og befinner seg i den utvidede åpning eller inngang 8 i ventilhuset 2. Dette annet parti 13 i form av en plan del eller plate

hører til og samvirker med for det første en skive 15 av porøst materiale og for det annet en skive 16 av metall eller annet stivt materiale, som begge er inkludert i trykkreduksjonsventilen (avlastningsventilen) og befinner seg i åpningen eller hulrommet 8. Skiven 15 som omgir det ytre parti eller foten av bolten 12, befinner seg mellom bunnen av hulrommet eller åpningen 8 og det plateformede parti 13 av organet 11 for blokkering av fluidumet, på den motsatte flate av den for skiven 16, idet sistnevnte støtter seg mot en ringformet vegg 17 som springer frem fra bunnen av boringen 10. Et visst antall radiale slis-ser 18 anordnet i dennevegg 17. tillater fri gjennomgang for brenselet. Tre eller fire stoppeanslag 19 som rager opp fra bunnen av ventilhuset 2, avgrenser forskyvningen av mottrykksplaten 16 i forhold til ventilhuset 2.

Disse anslag er mest bekvemt oppnådd under en operasjon med sammentrykking i kald tilstand etter sammensetning av den porøse skive 15, av stengeorganet 11 av kautsjuk og av mottrykksskiven 16. Man oppnår således en fullstendig enhet som kombinerer en trykk-reduks jonsvent il (avlastningsventil). og en stengeventil (spjeld) .

Anslagene 19 er fortrinnsvis anbragt på en slik måte

at partiet 13 med plateform av blokkeringsorganet 11 av kautsjuk alltid vil være noe s ammen t ry kket. Et minimumstrykk er således alltid påført på den porøse skive 15,og fluidumstrømmen vil av denne grunn ha en grenseverdi oppad. Forsøk har vist at dette minimumstrykk ikke behøver å være høyt.

Innstillingen av flammen foregår på kjent måte, dvs.

ved å skru ventilhuset 2 i åpningen 10, slik at man trykker sammen den porøse skive 15 og partiet 13 av blokkeringsorganet 11.

Ventilsystemet ifølge oppfinnelsen har betydelige fordeler så lenge det gjelder produksjonen, monteringen, f uriks jonsegenska-pene og sikkerheten. Således får flammens høyde en maksimalverdi på en reell måte fordi den porøse skive 15 alltid utsettes for en viss • sammentrykning, selvom innstillingshjulet er dreiet godt forbi den

normale innstilllngssone.

Innretningen ifølge oppfinnelsen medfører enhver sikkerhet for fyrtøy, særlig når det gjelder følgene av mulige feil under sammensetningen.

Ved fyrtøyet ifølge oppfinnelsen kan 3 typer feil ved montasjen som er særlig farlige, opptre: a) den porøse skive 15 er uteglemt. På grunn av forspenningen i partiet 13 med plateform av lukkeinnretningen av kautsjuk, befinner dette parti seg sammentrykket mot bunnen av åpningen 8 i ventilhuset 2, fordi den minimale sammentrykning av dette parti 13 er større enn tykkelsen av skiven 15. Ventilen er da stengt til stadighet uansett stillingen av innstillingshjulet for ventilhuset. b) blokkeringsorganet 11 er utelatt. Spjeldet eller stengeventilen er da åpen til stadighet, og trykkreduksjonsventilen funksjonerer ikke.

Følgelig vil fyrtøyet tømmes for sitt innhold umiddelbart etter sin fylling. Noen farlig situasjon kan da ikke opptre.

c) skiven 16 for mottrykk er utelatt. Hvis den sammensatte enhet holdes i en slik posisjon av bunnen av ventilhuset 2 rettes nedover før den

settes inn i boringen 10, faller kautsjukstengeinnretningen 11 automa-tisk ned. pet således monterte fyrtøy vil da være ute av stand til å holde på brenselet.

Forøvrig har systemet ifølge oppfinnelsen en annen viktig fordel ved at idet ventilen som danner en fullstendig enhet i seg selv, er det mulig å utføre den automatiske kontroll av funksjonen av avlastningsventilen før sluttsammensetningen er foretatt av fyrtøy-ets elementer.

I tillegg til de ovennevnte fordeler skal bemerkes at den nødvendige anstrengelse for innstillingen er betydelig redusert sammenlignet med den som er nødvendig ved fyrtøy av kjent type, og dette har tre vesentlige grunner som følger: a) Sammenklemmingstrykket er fordelt på en jevn måte fordi det påføres ved hjelp av den elastiske plate 13 av kautsjuk, b) Når man skrur på ventilhuset 2, blir den største del av den elastiske deformering tatt opp av partiet 13 av lukkeinnretningen. Den

porøse skive 15 kan således være tynnere med en økt motstand mot strømning av fluidum for et visst sammenklemmingstrykk, mens samtidig åpningsvinkelen for ventilhuset øker takket være sammentrykkbarheten av partiet 13 av lukkeinnretningen 11 av kautsjuk, og disse to virk-ninger gjør innstillingen av ventilen lettere,

c) Det er ønskelig at den varme som overføres til avlastningsventilen ikke skal være særlig stor. På grunn av den foreslåtte konstruksjon

omfatter en av veggene tilstøtende sonen 15 i avlastningsventilen den plane del 13 av kautsjuk som er en meget dårlig varmeleder. Den varme som overføres til trykkreduksjonssonen, går således bare gjennom en enkelt vegg i stedet for to i allerede kjente ligende fyrtøy. Reduk-sjonssonen kan således være større med en økt motstand mot fluidum-strømmen for et visst sammenklemmingstrykk.

Når det gjelder konstruksjonsegenskapene for fluidumblokkeringsorganet av kautsjuk, vises til følgende betingelser:

a) Kautsjuk må bare utsettes for et sammenklemmingstrykk.

b) Organet av kautsjuk må være undersøkt slik at det kan utvide seg fritt (inntil en viss grad) i retninger loddrett på sammenklemmingstrykket. c) Den relative deformering av organet av kautsjuk må være begrenset og ikke overstige 25%.

Når det gjelder det materiale som danner dette organ 11 for blokkering av fluidumet, er det viktig at:

a) Kautsjuken ikke skal bli. beskadiget av brenselet,

b) Syelli.ngen etter en lang tidsperiode må ikke overstige noen få.

prosent,

cj. Kauts juKmaten.a-Let raa være x stana x. x^ x a taie temperaturer

(T grad Celctus) innenfor grensene r.lO\^T>^7Q uten merkbare variasjoner av de elastiske egenskaper.

Ethvert materiale som tilfredsstiller disse arbeids-betingelser, kan passe for organet for blokkering av fluidum.

En annen utførelse av ventilen ifølge oppfinnelsen

prgan for fluidumblokkering og tilhørende partier) er vist på fig.

2 og 3 som er forenklede riss i lengdesnitt av blokkeringsorganet for fluidumet under betingelsene henholdsvis uten spenning cg under Spenning som svarer til åpning og stengning av spjeldet eller ventilen. På disse fig. 2 og 3 har man anvendt de samme henvisnings-

tail som fig. 1 for å betegne tilsvarende eller identiske deler og partier.

På fig. 3 betegner vektoren 21 den retning, hvori kaut-sjukmaterialet'søker ■ å forsyve seg-urtder innflytelsen av det påførte. trykk. Enkle matematiske beregninger viser at vinkelen"3<*>må være i størrelsesorden på ca. 25°. Man kan av dette vente at boltens 12 hode i stengeinnretningen av kautsjuk har tendens til å utvide seg- som antydet med brutte linjer 22, hvis dette parti av lukkeinnretningen vil være nøyaktig sirkulært sylindrisk. Dette fenomen kan unngås(på grunn av faren for permanent deformering) ved f.eks. å anordne for toppen av veggen 12 en avskåret kjegleform som antydet ved 23 på fig. 3. Man kan anta at bedre resultater vil oppnås innenfor grensen 15° n^.-^ idet representerer vinkelen vist ;, på fig. 3.

Det har likeledes vist seg hensiktsmessig å anordne et ringformet hulrom (arealet 20 på fig. 3) omkring bunnen av bolten 12, i hvilket hulrom det flytende brensel kan samle seg. Et slikt hulrom fremkommer ved deformeringen av kautsjuk som følge av dette materialets sammentrykning. Det oppsamlede brensel frigjøret straks i det øyeblikk spjeldet åpnes, hvilket således øker sannsynligheten for antennelse. Hvis man ønsker det, kan man øke volumet av dette hulrom 20 ved å utvide det frie rom 7 som går over i hulrommet 8, på en slik måte at man får et ringformet rom 24 med kjegleform som omgir bunnen av bolten 12. Vinkelen <X dannet mellom generatrisen til dette ringformede rom og dets midtre akse må være mindre enn '.De ringformede rom 2 0 og 24 har likeledes som fordelaktig virkning å oppheve sammenklemmingstrykket i området 26 av den porøse skive 15, hvor trykket varierer ifølge sammentrykkingen av kautsjuksylinderen.

Det skal også bemerkes at innføringen av vinklene

Evis spjeldet eller ventilen forblir åpent gjennom en temmelig lang tid, vil det flytende brens.el trenge inn i og samle seg i området 27 (fig. 3) som omgir det ytre av enden av hulrommet 7. Man kan opptil et visst punkt unngå at denne væske stenger den normale gassåpning, hvis sonen 28 er senket eller har en fordypning.

Foruten knastene eller fremspringene 19 som avgrenser den minste sammentrykning av partiet 13 av blokkeringsorganet 11, er der anordnet i utførelsen på fig. 2 et organ for å begrense den maksimale tilsvarende sammentrykning. Dette organ består av en ringformet ansats 30, som deler hulrommet 8 i et hulrom 31 ennå større, hvori befinner seg en skive 16 for mottrykk. Da den ytre kant av hulrommet 8, avgrenset av den indre omkrets av ansatsen 30, representerer et mindre areal enn skiven 16, befinner sistnevnte seg i inngrep med ansatsen når stengeinnretningen av kautsjuk er maksimalt sammentrykket. , Dette hjelpemiddel gjør det mulig samtidig å eliminere enhver skade på ventilen og å lette den automatiske innstilling av flammen i fabrikken. Hvis f.eks. den maksimale sammentrykking tilsvarer en flamme-høyde på 10 mm, tilsvarer den minimale sammentrykning av flamme på 35 til 50 mm, og spillerommet for innstillingen tilsvarer en omdrening på 180° av hjulet, og man får en korrekt flamme, på betingelse av at ventilen først blir skrudd nedover til maksimal dybde og deretter dreiet i motsatt retning i en vinkel på ca. 90°.

Fig. 4 til 6 som tjener til ytterligere forklaring, og hvor de samme henvisningstall som på fig. 1 til 3 er anvendt for å betegne lignende organer, viser lengdesnitt som illustrerer tre ytterligere utførelser av oppfinnelsen.

Selvsagt kan formen og det anvendte materiale for organet 11 til blokkering av fluidumet varieres meget. Det er f.eks. mulig å

gi denne stengeinnretning den form som er vist på fig. 3 i sin ubelas-tede tilstand.

Claims (16)

1. Ventilsystem omfattende en trykkreduksjonsventil (avlastningsventil) og en stengeventil (spjeld) tilhørende en ledning bestemt for et fluidum, karakterisert ved at det omfatter et organ for blokkering av fluidumet som ei" felles med reduk-sjonsventilen og stengeventilen.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at i det minste hoveddelen av blokkeringsorganet for fluidumet er av et deformerbart og elastisk materiale, såsom av kautsjuk, naturlig eller syntetisk,

3. System ifølge krav 1, karakterisert ved at blokkeringsorganet omfatter en første del inkludert i stengeventilen (spjeldét) og en annen del inkludert i trykkreduksjonsventilen (avlastningsventilen) .

4. System ifølge krav 1 cg 3, karakterisert ved at de to første partier av blokkeringsorganet danner en homogen enhet (et homogent hele).

5. System ifølge krav 1 og 3, karakterisert ved at det første parti av blokkeringsorganet befinner seg i et ventilhus og består av en hovedsakelig sylindrisk lukkedel anbragt i et hulrom i huset for avgrensning sammen med hulrommets .vegg når stenge-' ventilen er åpen, av en trang passasje eller frigjøring for fluidumet og som hører til et organ som virker som sammentrykningsorgan for lukkedelen i denne aksiale retning, for å frembringe utvidelse av lukkedelen og å komprimere dens omkrets mot hulrommets vegg for således å bevirke lukning av stengeventilen (spjeldet.) .

6. System ifølge krav 1 og 5, karakterisert ved at. enden av det parti som danner lukkeinnretningen, og som, befinner seg meget nær inntil sammentrykningsorganet, er profilert som avkortet kjegle i retning av nevnte organ.

7. System ifølge krav 1, 5 og 6, karakterisert ved at enden av hulrommet som er lengst bort fra sammentrykningsorganet, er utvidet.

8. System ifølge krav 1, 3 og 5, karakterisert ved at enden av det parti som danner lukkeinnretningen og som er lengst borte fra sammentrykningsorganet, er i ett stykke med det annet parti av blokkeringsorganet for fluidumet.

9. System ifølge krav 1 og 3/karakterisert ved at det annet parti, av blokkeringsorganet har form av en plan del, fortrinnsvis sylindrisk.

10. System ifølge krav 1, 5 og 9, karakterisert ved at det parti som danner lukkeinnretningen og partiet som danner den plane del, er hovedsakelig koaksiale.

11. System ifølge krav log 5, karakterisert ved at en ringformet skive av porøst og sammentrykbart materiale om-fattet av trykkreduksjonsventilen, omgir enden av det parti som danner lukkeinnretningen, som er i ett stykke med det annet parti av blokkeringsorganet, og praktisk talt dekker overflaten av denne ende.

12.. System ifølge krav 1, 5 og 11, karakterisert ved at en stiv skive hører til det annet parti-av blokkeringsorganet og støtter seg mot overflaten av enden av dette annet parti som er lengst borte fra det parti som danner lukkeinnretningen.

13. System ifølge krav 1, 5, 11 og 12, karakterisert ved at en ende av ventilhuset er utstyrt med et hulrom, og at den ringformede skive er innskutt mellom bunnen av dette hulrom og overflaten av enden av det annet parti av organet for avstengning av fluidumet.

14. System ifølge krav 1 og 13, karakterisert ved at hulrommet omfatter et innvendig trangere parti, hvori den ringformede skive og i det minste en del av det annet parti av blokkeringsorganet befinner seg og et ytre større parti som er adskilt fra det første ved en ringformet ansats og hvori er anbragt en .stiv skive.

15. System ifølge krav 1 og14 ,ka rakteris ert ved at dybden av hulrommets innvendige parti er mindre eller lik den totale tykkelse av den ringformede skive, og det annet parti av fluidumblokkeringsorganet, og at den stive skives største dimensjon er større enn den minste tverrdimensjon av hulrommets innvendige, parti.

16. System ifølge krav 1, 14 og 15, karakterisert ved at ventillegemet er forsynt med fremspring som er i inngrep med den stive skives ytre overflate for å fastholde fluidumblokkeringsorganet, den ringformede skive og den stive skive i ventillegemet.