NO750950L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en ventil av den type som er beregnet på å bli plassert mellom et første og et andre rom, idet ett av disse rommene kan utgjøre fri luft, og som har til evne å åpne i avhengighet av en trykkforskjell mellom de nevnte rom idet den for dette formål oppviser en i normal lukkestilling noe konisk mot midten nedadløpende membran som oppviser en åpning

som normalt holdes lukket av en som ventilstang utformet tapp eller lignende.

Når en ventil av denne type kobles til for eksempel en tube som inneholder et flytende medium, idet tubens indre utgjør den ene av de innledningsvis nevnte rom og fri luft det andre rom, vil ventilen danne et selvstengende lukke for tuben. Ved å trykke på tuben med hånden kan det trykk som er nødvendig for å åpne ventilen frembringes og det skulle være klart at tubeinnholdet derved vil bli matet ut gjennom ventilåpningen. Når trykket på det flytende medium som befinner seg i tuben opphører, vender membranen av sin.elastisitet tilbake.til utgangsstilling og ventilåpningen lukkes derved. For å forandre membranen fra den stilling som er antydet ovenfor, hvor membranvinkelen kan sies å være negativ i forhold til plan stilling, kreves en relativt stor kraft på-trykt denne. I det øyeblikk da.membranen når plan stilling (vink-elen null) og går over mot en positiv vinkel og ventilåpningen begynner å bli frilagt, har følgelig tubeinnholdet et høyg trykk samtidig som ventilåpningen er meget liten. En følge av dette er at utmatingen skjer nærmest som en utspruting og den etterhånden økende ventilåpningen i kombinasjon med et derav betinget noe lavere trykk, gir som resultat en støtvis og ukontrollert utmating. Ved denne bruk har ventiler av den ovenfornevnte type bare vunnet begrenset anvendelse.

Formålet med oppfinnelsen er derfor i første rekke å komme til-rette med disse ulemper og å frembringe en enkel og effektiv ventil som kan tilpasses for en rekke formål, så som selvstengende lukker, sikkerhetsventiler, reguleringsventiler etc.

En ventil som fyller disse og andre krav kan ifølge oppfinnelsen være utformet som angitt i patentkravene.

På den medfølgende tegning viser tre eksempelvis angitte utførel-sesformer av oppfinnelsen, idet: fig. 1 viser et snitt gjennom en selvstengende ventil som er beregnet for en tube eller en annen beholder og som er fremstilt i overensstemmelse med oppfinnelsen,

fig. 2 viser et snitt gjennom en annen utførelsesform av en selvstengende ventil, mens

fig. 3 viser et snitt gjennom en sikkerhetsventil i overensstemmelse med oppfinnelsen.

Ifølge oppfinnelsen er forholdsregler tatt for å hindre kommunikasjon mellom de to rom som ventilen er plassert mellom i fra det membranen befinner seg i sin normalstiIling (negativ vinkel) til den er utrettet og befinner seg i hovedsakelig plan stilling.

Ved den i fig. 1 viste utførelsesform skjer dette gjennom en av-skjerming mens det ved utførelsesformen ifølge fig. 2 og 3 skjer ved at ventiltappen. er utformet bevegelig.

Den i fig. 1 viste ventilen består av en første hoveddel med den generelle betegnelsen 1 og en andre hoveddel med den generelle betegnelsen 2. Hoveddelen 1 består ved den viste utførelsesform av et ringformet parti 3 som oventil oppviser en rundt løpende, utad-rettet flens 4. Det ringformete partiet kæstår over hensiktsmessig tre ribber 5 i forbindelse med en sentral bunndel 6 hvorfra det rager opp delvis en ringformet flens 7 og delvis en tapp 8, idet den siste hensiktsmessig.oppviser en endedel 9 med redusert diamet-er. Ventilens andre hoveddel 2 oppviser likeens et ringformet parti 10 som er forsynt med et innvendig spor 11 hvori hoveddelens 1 utadrettete flens 4 kan sneppes inn. Fra det nevnte ringformete parti går det ut en tynnvegget, plateformet del 12 som virker som membran og som i sin sentrale del går over i en hylse, hvis nedre del 13 er hovedsakelig sylinderformet og omgir hoveddelens 1 ring-

formete flens 7 tettende. Hylsen oppviser en øvre endevegg 14

med en utmatingsåpning 15, hvilken som vist i fig. 1 normalt holdes dekket av tappens endedel 9. Ventilens begge hoveddeler kan i den viste utførelsesform være fremstilt av hensiktsmessig termo-plast ved formsprøyting og den kan derfor fremstilles til lav pris samtidig som de ønskete elastisitetsegenskaper oppnås. Ventilen er på ikke angitt måte forbundet med en tube 16 eller lignende. Når et trykk utøves på tubeinnholdet vil dette trykkes ut i rommet 18 gjennom åpningene 17 mellom ribbene og derved vil membranens 12 sentrale del. forskyves i pilretningen. Ved denne forskyvningen vil ventilåpningen frilegges etterhvert, men på grunn av de samvirkende delene 7 og 13 forhindres det at tubeinnhold under trykk når rommet 19. Da imidlertid hylsens del 13 passerer den ringformete f lensens 7 øvre kant, kan det flyktende medium som befinner seg under trykk i rommet 18 strømme inn i rommet 19. På dette tids-punkt er imidlertid åpningen 15 helt fri lagt og den utmating av flytende medium som foregår, skjer derfor med relativt lav hastig-hetbg med et i hovedsaken konstant åpnings areal. Følgen av dette blir en jevn og styrt massestrøm gjennonTventilåpnihgen..

Som nevnt kan en prinsippielt lignende virkning oppnås, f.eks. ved hjelp av det lukke som er vist i fig. 2 og som i prinsippet er bygd opp på samme måte som den nettopp beskrevne lukke med de unn-tak som skal angis nedenfor. De deler av dette lukke som er mer eller mindre identiske med motsvarende deler hos lukket ifølge fig. 1 blir derfor ikke beskrévet. Lukket ifølge fig. 2 mangler således en ringformet flens 7 og ribbene 5' er til forskjell fra ribbene 5 i fig. 1 relativt tynne og følgelig bøyelige. I lukkets ikke-sammensatte ubelastete tilstand, vil ribbene søke å innta den stilling som er vist i fig. 2 med 'strekete linjer og det skulle fremgå at ribbene når lukket er montert derfor er forspent. Liksom ved utførelsesformen i fig. 1, er membrandelen 12 i sin monterte tilstand forspent slik at den med et visst trykk ligger an mot tappen 8, 9 for å sikre en effektiv tetning. Membrandelens forspenning er så kraftig at ribbene 5' inntar den stilling som i fig. 2 er vist med heltrukne linjer. Når innholdet i tuben 16 utsettes for et trykk, vil membranen fra sin utgangsstilling med negativ vinkel suksessivt rettes ut mot plan stilling og deretter innta positiv vinkel. Ved at ribbene er forspente, vil de søke å innta den stilling som er streket, hvilket medfører at de under den første delen av membranens bevegelse vil følge den- denne. Tappen vil således ikke forlate sitt inngrep med åpningen 15 i

denne første deformering av membranen. Forspenningene og dimensjo-neringene er herunder valgt slik at ribbene 5' når sin ubelastete, streket antydete stilling hovedsakelig når membranen passerer vin-kelen null, d.v.s. mår membranen er hovedsakelig plan. Ved denne

vinkelpassasje skjer membranens deformering ved et relativt lavt trykk og hurtig opp til en oppadbøyd stilling med positiv membran-vinkel og dette medfører en hurtig blottlegging av åpningen 15. Det er åpenbart at man med den beskrevne anordning ikke kan oppnå en så jevn og ensartet utstrømning som ved utførelsesformen i-følge fig. 1, men forsøk som er gjennomført har vist at den for-bedring av utstrømningskarakteristikken, som er oppnådd i forhold til kjente ventiler er meget betydelig og i de fleste tilfeller fullt tilstrekkelig.

En tredje mulighet for å realisere oppfinnelsens formål ligger i den ventiIkonstruksjon som er vist i fig. 3. I dette tilfelle er ventilen tenkt som en sikkerhetsventil som består av fire deler, generelt betegnet 101, 102, 103 og 104, samtlige hensiktsmessig fremstilt av metall.

Delen 101 oppviser herunder en rørstuss 105 som er forsynt med gjenger eller lignende, som utgår fra en bunn 106 hvorfra det også utgår et i figuren oppadrettet flensparti 107. Dette er forsynt med en utvendig gjenge 108 og har sitt øvre kantparti 109 skrått-stilt. Bunnen 106 er gjennombrutt av et antall skråttstilte boringer 110. Delen 102 består av et ringformet takparti 111 som går over i en skrått nedadrettet flens 112 som innvendig er forsynt med en gjenge 113 som skal samvirke med gjengingen 108 på delen 101.

Delen 103, som danner en membran, er som det fremgår av fig. 3 konisk med negativ vinkel og dens helningsvinkel i forhold til horisontalplanet stemmer hovedsakelig overens med helningen til kantpartiet 109. I sin sentrale del er membranen fortykket ved 114 og forsynt med en åpning 115.

Ventilens fjerde del 104 utgjør et ventillegemeHsom oppviser en ehrdedel 116, hvilken som det fremgår av fig. 3 i ventilens lukkestilling er beregnet på å gå inn i åpningen 115. Under endedelen" 116 danner ventillegemet en grøvre anslagsdel 117 som i stillingen ifølge fig. 3 ligger an mot membranens 103 underside. Som det fremgår av fig. 3 dekkes de skråttstilte hullenes 110 øvre munninger til (|en del av anslagsdelen 117. Ventillegemet 104 oppviser videre en skaftdel 118 som går gjennom en dertil beregnet sentral åpning 119 i delens 101 bunn. I sin frie ende^kan skaftdelen være gjenget slik at en stoppdel 120, f.eks. i form av en mutter og låsemutter, som kan festes til skaftdelen i ønsket høydestilling.

Når sikkerhetsventilen anvendes f.eks. ved en trykkluftsbeholder, forsøker trykket å rette ut membranen. Dersom trykket som ventilen er beregnet for å åpne overstiges, rettes membranen så mye ut at den fra i fig. 3 å ha dannet en negativ vinkel, først blir plan og deretter går over til positiv vinkel. Under denne utrettings-bevegelse frem til nullstillingen, d.v.s. plan stilling hos membranen, er ventillegemet bragt med, hvilket innebærer at ventilen tross denne utretting ikke åpner. Stoppedelens stilling er herunder så tilpasset, at nevnte stoppedel 120 i samband med at membranen når nevnte nullstilling, kommer til anslag mot rørstussens 105 bunn. Ved membranens fortsatte utretting, som i nærheten av nullstillingen skjer hurtig og med liten motstand, vil følgelig åpningen 115 blottlegges og det skjer en meget hurtig trykkreduk-sjon. Ved åpningens 115 blottlegging blir utløpsarealet stort, siden blottleggingen som nevnt skjer hurtig. Ved den hurtige trykkreduksjonen er ventillegemet tilbøyelig til å presses nedad, hvor ved utløpsåpningen blir enda større. Når trykkreduksjonen når en viss verdi vender membranen på ny tilbake og stenger, hvoretter nye åpningsprosesser som beskrevet foran, finner sted om trykket beholderen e, d, ikke senkes. Det har vist seg at når noen spesi-elle tetningsorganer ikke kreves ved den i fig. 3 viste ventil-konstruksjonen, hvilket selvsagt innebærer en betydelig fordel i seg selv. For å oppnå en dempning, f.eks. en lyddempning, av den gass- eller væskestrømmen som kommer ut av åpningen, kan man foran åpningen plassere en hensiktsmessig avledningsanordning som tvinger strømmen til å vende.

Claims (6)

1. Ventil beregnet for å brukes mellom et første og et andre rom, idet ett av disse rommene kan utgjøres av fri luft, og med evne til å åpne i avhengighet av en forutbestemt trykkdifferens mellom rommene, samt omfattende en membran som er konisk slik at den danner en negativ vinkel med et gjennom membranens periferidel gående plan som strekker seg vinkelrett mot utmatingsretningen og som oppviser en åpning som normalt holdes lukket av en tapp, karakterisert ved at anordninger finnes for å for- , hindre kommunikasjon mellom rommene fra det membranene 12, 103)befinner seg i sin normalstilling inntil membranen rettes ut til hovedsakelig plan stilling.

2. Ventil i samsvar med krav 1, karakterisert ved at tappen (8, 9, 116, 117) er anordnet slik at den under fien første del av membranens (12, 103) utretting til plan stilling (vinkel null) følger membranen i denne bevegelse, for deretter å slippe membranen fri for en ytterligere deformering til positiv vinkel og dermed blottlegging av åpningen.

3. Ventil i samsvar med krav 1, karakterisert ved at membranen (12) og den del (6) hvortil tappen er forbundet, oppviser innbyrdes tettende samvirkende ringformete. deler (7, 13) som isolerer det rom (19) av lukket, som omgir tappen fra den del (18) av lukket som står i forbindelse med det ene av rommene og at disse deler er slik dimensjonert at de kommer ut av samvirket med hverandre i samband med at mmmbranen står i sin nullstilling.

4. Ventil i samsvar med kravl eller. 2, karakterisert ved at tappen (8,9) bæres av et fjærende organ (51) i form av en gjennombrutt skive, ribber el.lign. og at dette organ er forspent slik at det forsøker å føre tappen i utmatingsretningen og at membranen (12) likeens er forspent, men i motsatt retning og at membranens forspenning overstiger det fjærende organs forspenning slik at tappen ved membranens utretting fra sin lukkestiIling følger membranens bevegelse hovedsakelig frem til at membranen er plan.

5. Ventil i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at tappen (116, 117) er forskyvbart anordnet slik at den i første del av membranens utretting mot plan stilling følger denne, men ved membranens fortsatte bevegelse holdes fast.

6. Ventil i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at tappen (116, 117) er forskyvbart anordnet i forhold til et ventilhus (101) som inngår i ventilen, idet den oppviser et anslagsorgan (120) som -i samvirke med en motsvarende anslagsdel i ventilhuset begrenser tappens forskyvning i utmatningsretningen.