NO751663L - - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en ventil som bygger

på den ventil som er beskrevet i norsk patentskrift 116.580, nærmere bestemt en ventil av den type som er angitt i innled-ningen til krav 1.

Ventilen ifølge oppfinnelsen er liksom ventilen ifølge

nevnte patentskrift i første rekke tenkt som ventil for automatisk gjenoppfylling av et vannklosetts s<p>ylevannsisterne etter hver spyling, selv om den også kan finne anvendelse for andre formål.

Ventilen ifølge norsk patentskrift 116.580 kjennetegnes

ved at den er utstyrt med et gjennomløp gjennom en flate og en rulle som danner anlegg mot denne og som er bevegelig i forhold til denne for åpning og stenging av ventilen samt som er innrettet til ved sin bevegelse i forhold til den gjennombrutte flate å rulle på denne og til ved stengt ventil med en liten del av sin omkrets å dekke helt og tette til gjennomløpet i flaten. Ifølge en utførelsesform omfatter den kjente ventil fire ruller og den gjennombrutte flate består av et rørformet, utvendig sylindrisk hullegemet med fire gjennomløp eller slisser som kan tiltettes av hver sin av de fire ruller, som er dreibart båret ved hjelp av aksler som er lagret i det sylindriske hullegeme.

Omstillingene av ventilen ifølge det ovennevnte patentskrift krever et visst, manøvreringsmoment, hvilket som følge av rulleprinsippet riktignok" er forholdsvis lavt, for dreining av ett- eller flere som ruller utformete ventilorganer i forhold til det sylindriske hullegeme. Dersom rullene består av elas-

tisk materiale kan de lettvint monteres for enhver ønsket anleggs-kraft eller forspenning mot hullegemet, og en slik forspenning kan benyttes for å bringe de elastiske ruller til i stengt stilling å holde tett mot et betydelig vanntrykk inne i hullegemet,

men forspenningenøker selvfølgelig det nødvendige manøvrerings-moment.

Man kan imidlertid ikke la manøvreringsmomentet bli så stort at man risikerer at manøvreringskraften ikke klarer å åpne og stenge ventilen når vannet i spylesisternen har nådd det nivå der omstilling skal foregå. Manøvreringsmomentet må derfor avpasses med hensyn" til den omstillende kraft fra det av vannivået påvirkete manøvreringsorgan, vanligvis en'flottør.

På slutten av beskrivelsen i svensk patentskrift 217.668 nevnes en annen utførelsesform av ventilen, hvor rullen eller rullene skal anordnes inne i istedenfor utenpå et hullegeme, men i patentskriftet angis det ikke nærmere hvordan en slik ventil skal utformes, og dessuten kan den i patentskriftet viste utførelsesform ikke modifiseres på enkel måte. Ventilhuset måtte for eksempel ha stor hulromdimensjon for å gi plass for bæreorganet for rullene og anselig veggtykkelse for å stå imot vannledningstrykket som virker innenfra.

Det gjelder generelt at utførelsen av en gjenoppfyllingsventil i hvert enkelt tilfelle på den ene side bestemmes av det høyest forekommende trykk i vannledningssystemet som ventilen skal arbeide i, og på den annen side av at dimensjonene for det flytkraftpåvirkete manøvreringsorgan skal være tilstrekkelige for nødvendig omstillingskraft. De maksimale dimensjoner for dette organ bestemmes av tilgjengelig plass.

Formålet med oppfinnelsen er å muliggjøre et så lavt man-øvreringsmoment for ventilen som mulig uten risiko for utetthet ved høye vanntrykk, for derved å muliggjøre anvendelse av manøv-reringsorganer med forholdsvis små dimensjoner, som kan tilpasses tilgjengelig plass og gir sikre omstillingsmanøvrer. Ytterligere formål er å frembringe en driftsikker ventil med rulle og rullebærere av sterk, kompakt konstruksjon for å mulig-gjøre anvendelse av ventilhus med relativ liten innerdiameter og eventuelt av billig materiale, såsom plast.

Disse formål er oppnådd med ventilen ifølge oppfinnelsen som har fått de i krav 1 angitte kjennetegn og eventuelt de.i krav 2-10 angitte forbedringer.

Ved at rullen for ventilen ifølge oppfinnelsen er plassert på trykksiden av det gjennomløp eller den sliss som den i stengt stilling skal lukke, bidrar ledningstrykket til å holde rullen i tett anlegg i den stengte stilling. Derved og ved at ventilen er utstyrt med rullebærere av ny type oppnås at den ytterligere stengekraft (utover ledningstrykket), som kan være nødvendig, blir så liten som mulig, og ved at forspenningsmomentet således kan være lavt, minskes kravet til manøvreringsmomentets'størrelse.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et aksialt snitt av en i en åpning i en spyle-sisternevegg montert ventil ifølge oppfinnelsen, hvor stengningsorganet er forbundet med en manøvreringsarm for manøvrering ved hjelp av en flottør. Fig. 2 viser ventilen.i fig. 1 i tverrsnitt langs linjen II-II og med stengningsorganet i stengt stilling. Fig. 3 viser et liknende riss som fig. 2, men viser ventilen i en åpen stilling og viser manøvreringsarmens forbindelse med en flottør.

Ventilen ifølge oppfinnelsen omfatter et langstrakt, stort sett rørformet ventilhus 1, hvis sentrale, sylindriske hulrom er lukket i den ene ende og er forlenget i den motstående ende til en tilløpsstuss 3 som er utvendig gjenget og er beregnet til å tilkobles til en trykkvannsledning 4 ved hjelp av en innvendig gjenget muffe 5 som er anbrakt på innløpsstussen.

I det viste eksempel anvendes ventilen som flottørregulert gjenoppfyllingsventil for spylesisternen i et vannklosett, og ventilhuset 1 er montert med sin tilløpsstuss 3 i en åpning i sisterneveggen 6 mot hvilken ventilhuset holdes fastspent ved hjelp av en ventilhusvegg 7a, som danner anlegg mot veggens 6 innerside, og en mutter 8 som er anbrakt på stussen 3 og som danner anlegg mot veggens 6 ytterside.

Ventilhusveggen er i området for det sentrale hulrom 9 gjennombrutt av en langsgående sliss 10 og danner i et område,

som grenser opp mot slissen 10, en rullebane for.en rulle 11

som bæres på en aksel 12, som er lagret i motstående ender i en'rullebærer 13. Rullebæreren 13 har form av et langstrakt legeme som i sin ene ende har en utsparing av tilstrekkelig størrelse til å oppta rullen 11 i hele dens lengde og en stor del av dens diameter. Rullebæreren bæres dreibart i ventilhuset ved hjelp av akseltapper 14a, 14b, hvorav den ene akseltapp 14a er lagret i et nav 15 som bæres ved hjelp av et armkors 16 ved den ende av ventillegemet 1 som går over i tilløpsstussen 3.

Den andre akseltapp 14b ved den andre ende av rullebæreren 13 løper gjennom en sentral åpning i ventilhusgavlen 2 og gjennom en åpning i et konsolliknende fremspring 17 fra ventilhuset og er avtettet i forhold til ventilhuset ved hjelp av en tetningsring 18 som er anbrakt på akseltappen 14b mellom en utvidet del ved akselens fot og en rettoverfor liggende flate, som avgrenser en utsparing i gavlveggens 2 innerside ved gjennomføringsåpningen for åkseltappen 14b.

Det fremgår av det som er anført ovenfor at rullen'11 er dreibart lagret i rullebæreren 13, og at rullebæreren 13 på sin side er dreibart lagret i ventilhuset.

Som på vist på tegningene har rullebæreren 13 form av en bøyle med et liv 13a som har sylindrisk velvete indre og ytre omkretsflater og to ben 13b som bærer de to akseltapper 14a, 14b og hvori akselen 12 er lagret eksentrisk i forhold til aksel-tappenes 14a, 14b felles lengdeakse.'. A som befinner seg mellom rullens lengdeakse B og innsiden av bøylelivet 13a i et plan langs livets midtlinje og lengdeakset ■ B.

Slik det tydeligst fremgår av fig. 1 og 3 er rullebærerens 13 ene akseltapp 14b i den ende som vender bort fra ventilhuset, nærmere bestemt i området mellom gavlveggen 2 og konsollen 17, forbundet med den ene ende av en arm 9 som i sin andre ende er fox-bundet med en flottør. 20. Forbindelsen mellom armen 19 og akselen 14b er en forbindelse av formbundet type som for eksempel er frembrakt ved at akseltappen 14b og hullet i armen 19 for opptakelse av denne akseltapp har plane flatepartier som passer til hverandre.

Ved svingebevegelse av armen 19 (frembrakt ved flottørens

20 bevegelse i sisternen ved hevingen og senkingen av vannivået) dreies rullebæreren 13 i ventilhuset. Som følge av den eksen-triske lagring av rullens 11 aksel 13 er akselen 12 ved dreining av rullebæreren 13 forflyttbar i en bane som i stengningsretningen nærmer seg ventilhusets indre omkretsflate hvorpå rullen ruller med sin omkretsflate. Ved stengning av ventilen trykkes således rullen med økende kraft an mot ventilhusets indre omkretsflate for i stengestillingen å holdes med passende stengekraft an mot seteflaten om slissen 10. Rullen kan (men behøver ikke) holdes i berøring med ventilhusets innerside allerede i sin åpne utgangs-stilling. I dette tilfelle er det nødvendig at en del av enheten rullebærer/rulle er elastisk. Et godt tilpasset stengningstrykk av rullen 11 oppnås ved hensiktsmessig valg av eksentrisiteten e mellom de geometriske akser A og B og ved at rullen 11 består av elastisk materiale og/eller ved akselen 12 er fjærende og/ 'eller eventuelt bæres fjærende ved hjelp av rullebæreren 13.

I den viste, foretrukne utførelsesform består rullen 11 av elastisk materiale.

For dimensjonering og materialvalg er ved konstruksjonen av ventilen følgende synspunkter tatt i betraktning.

Rullebærerens 13 dimensjoner (bøylelivets 13a tykkelse

og bøylebenenes 13b lengde) og rullens 11 dimensjoner er i den viste, foretrukne utførelsesform valgt for et ventilhus 1 med et hulrom 9 som av praktiske årsaker ikke er større enn at forlengelsen 3 kan håen for tilkobling av flottørventiler normal yttergjenge (for eksempel en gjengediameter på 25,4 mm). For å tilgodese dette plassbehov (aksen A antas å falle sammen med hulrommets lengdeakse) har det vist seg å være hensiktsmessig å dimensjonere den av rulle og rullebærer bestående enhet slik at dens tverrsnitt rommes i en omgivende sirkel som ikke er større enn ca. 1,5 - 2 ganger rullens diameter. Videre er det av trykkfasthetsgrunner fordelaktig at rullebærertverr-snittet har den i fig. 2 og 3 viste form av en månesigd eller alternativt U- eller V~form.

For å gjøre henholdsvis monteringen og demonteringen av rullen 11 lettvintere er dens aksel 12 ikke lagret i huller i rullebærerens 13 ben 13b, men istedenfor i åpne spor i benene. Armkorset 16 med dets nav 15 for lagring av den ene ende av rullens 11 aksel 12 er innmontert i ventilhuset fra enden av stussen 3 slik at den ved hård pasning i ventilhuset holdes på plass i sin stilling. Navet 15 kan bestå av en ring hvori det er fremstilt utsparinger til dannelse av armkorset 16. Den fast-holdende navdel 16 behøver imidlertid ikke ha form av et kors, men kan for eksempel være stjerneformet eller kan ha en annen egnet form som muliggjør gjenn6mstrømning. Den formbundete forbindelse mellom akseltappen 14b og manøvreringsarmen 19 kan være anordnet slik at den muliggjør innskyvning av akseltappen i hullet i armen 19 ved innsettingen av rullebæreren 13 før inn-monteringen av navet 15. Ventilhusfremspringet 17 har som opp-gave å støtte akseltappen 14b i området for forbindelsen med manøvreringsarmen 19, hvorved akselen kan gjøres forholdsvis smal og lettgående.

På begge sider av gjennomløpsslissen 10 er ventilhusets 1 gods forlenget til dannelse av vegger 7a, 7b, 7c, 7d, hvorav den allerede tidligere nevnte vegg 7a danner anlegg mot sisterneveggen 6, og disse vegger avgrenser et lavt kammer 21. Dette kammer er nedentil lukket ved hjelp av et lokk 22 som ved hjelp av nøye tilpassing langs sin omkrets eller på annen i og for

seg kjent måte dels tetter kammeret 21 utad og dels etter montering sitter sikkert fast ved ventilhuset 1. Lokket 22 bærer en rørstuss 23 (for eksempel utformet av samme gods som lokket) som er utformet for å gjøre det mulig å trykke på et utløpsrør 23' hvis nedre ende i det viste anvendelsestilfellet skal munne ut under vannivået 25 i sisternen selv ved det laveste vannivå

(stort sett tømt sisterne) for å muliggjøre stille fylling av sisternen. Lokket 22 er utformet med minst en (i den viste ut-førelsesform tre) gjennomløpsslisser 24 og bærer på sin over-side en gummimembran 26 som er utstyrt med et flikformet fremspring 27 som er festet i et hull i lokket. Oversiden av lokket 22 danner et ventilsete, og membranen 26 danner et ventilorgan av tilbakeslagsventiltype, som vanligvis holdes i anlegg mot lokket og hindrer utstrømning av vann gjennom slissene 24 men muliggjør innslip<p>av luft i kammeret ved tendens til trykk-senkning i kammeret. Den beskrevne tilbakeslagsventil virker som en såkalt tilbakesugningsbeskyttelse, som er en i og for seg kjent anordning ved gjenoppfyllingsventiler.

Dersom ventilen ifølge oppfinnelsen slik som i det ovenfor beskrevne tilfelle skal anvendes som gjenop<p>fyllingsventil, kan det være fordelaktig å utforme rullebanen for rullen 11 på innsiden av ventilhuset på en spesiell måte for å frembringe et markert steg eller "terskel" for ventilens manøvreringsmoment, dvs. det for svinging av manøvreringsarmen 19 nødvendige moment som funksjon av armens vinkelstilling. Dersom manøvreringsmomen-tet er konstant vil nemlig ventilens stengningsforløp av kjente årsaker trekke ut på tiden, noe som ikke er ønskelig. Det er også kjent at man kan frembringe såkalt hurtigstengning av ventilen dersom dens manøvrerinsmoment under stengningsforløpet (når flottøren .20 beveger seg op<p>ad i sisternen som følge av at vannivået stiger) suksessivt øker og når en topp for deretter, straks før fullstendig stenging, å minske. Ved ventilen ifølge oppfinnelsen kan dette enkelt oppnås ved at rullebanen for rullen 11 utformes med en avsats eller terskel som rullen 11 må entre, (noe som muliggjøres ved den ovenfor beskrevne elastisitet) og rulle over på sin vei mot gjennomløpsslissens 10 sentrum. Et eksempel på utforming av en slik ansats vises i profil i fig. 2 og 3, hvor ansatsen er betegnet med henvisningstall 29. Profil-formen kan selvfølgelig variere innenfor visse grenser for å oppnå den mest hensiktsmessige stilling og størrelse for ventilens manøvreringsmomenttopp i forhold til flottørens 20 løftekraft-forhold m.m. Dersom ventilen ifølge oppfinnelsen skal anvendes som gjenoppfyllingsventil, men med et annet henholdsvis åpnende og stengende organ enn en flottør, kan det være ønskelig med en annen momentmanøvreringskarakteristikk, og rullebanens profil kan da utformes for å oppnå denne karakteristikk.

Det har vist seg at en avsats, såsom avsatsen 29, i rullebanen også gir en annen fordel. Ved praktiske forsøk med ven-tiler ifølge oppfinnelsen har det nemlig kommet frem at en rulle 11 av gummi, som arbeider på en helt slett og jevnhøy rullebane med forbausende stor presisjon alltid vender tilbake til gjennomlø<p>sslissen i samme vinkelstilling, noe som har som følge at samme sted på rullens overflate alltid slites av sliss-kanten. En avsats 29 av den beskrevne type frembringer automatisk en vinkelforandring av rullen 11 ved omstillingsbevegelsene slik at slitasjen blir jevnt fordelt på rullen under anvendelse av den.

Av beskrivelsen ovenfor fremgår det i alt vesentlig hvordan ventilen ifølge oppfinnelsen funksjonerer for sitt- formål og avhengig av manøvrerinasarmens 19 bevegelse effektivt henholdsvis åpne (fig. 3) og stenge (fig. 2) forbindelsen mellom en trykkvannsledning 4 og et utlø<p>srør 23, 23' (fig. 1). Det bør observeres at trykket inne i ventilhuset 1 ikke bare hjelper til med å bringe rullen 11 i en tett stilling i forhold til gjennomløpsslissen 10 i stengt ventilstilling ved sin virkning på rullen, men også bidrar til å holde tetningsringen 18 på akseltappen 14b i tett anlegg mot ventilhusgavlen 2 ved sin aksialt rettete kraft på rullebæreren 13 og på tetningsringen 18.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til den ovenfor beskrevne utførelsesform, men kan modifiseres på mange forskjellige måter. Rullebærerens 13 form og anordningen for dens lagring kan for eksempel modifiseres, liksom anordningen for forbindelse av rullebæreren med dens manøvreringsorgan, som i det viste tilfelle har form av en arm 19 og en flottør 20. Selvfølgelig kan også ventilhusets 1 ytre form variere og tilpasses de ytre om- stendigheter, liksom anordningen for montering av ventilen og tilkobling av denne til en innløpsledning. Ved mindre modifika-sjoner kan den ovenfor beskrevne ventil for eksempel anvendes i spyle- og gjenoppfyllingsanordninger ifølge de norske patent-søknader 744428 og 744429, for hvilke ventilen ifølge oppfinnelsen synes være meget egnet.

Claims (10)

1. Ventil omfattende en vegg med et gjennomløp (10), et steng-ningsorgan bestående av en rullebærer (13) som bæres bevegelig ved veggens trykkside og som er manøvrerbar via et manøvrer-ingsorgan (19), og en i rullebæreren dreibart lagret rulle (11) som er innrettet til ved manøvrering av rullebæreren for stengning av ventilen å rulle på en flate av veggen til en stenge-stilling hvor gjennomløpet (10) dekkes helt av en del av rullens omkrets,karakterisert vedat rullebæreren (13) er anordnet dreibar frem og tilbake om en dreieakse (A) som er parallell med og ligger i en avstand (e) fra rullens (11) dreieakse (B), idet avstanden (e) mellom de to dreie-akser (A,B), dreieaksenes avstand til nevnte flate samt rullens radius er slik valgt at rullens (11) dreieakse (B) ved dreining av rullebæreren (13) for stengning av ventilen føres stadig nærmere veggen og når sin minste avstand til denne stort sett i stengestillingen.

2. Ventil i samsvar med krav 1, hvor veggen dannes av den indre omkretsflate av et ventilhus (1) med sylinderformet hulrom hvori den av rullebæreren (13) og rullen (11) bestående enheter er montert,karakterisert vedat ventilhusets sylinderformete hulrom har et innløp i den ene ende (3), er lukket ved den andre ende (2) og har et perifert utløp (10) samt at rullebæreren (13) bæres i hulrommet i sine motstående ender ved hjelp av akseltapper (14a, 14b) som er lagret i lagre som er forbundet med ventilhuset (1).

3. Ventil i samsvar med krav 1 eller 2, karakteri sert ved at rullebæreren (13) og rullen (11) sammen danner en enhet av sådan størrelse at enhetens største tverrsnitt vinkel-rett på dreieaksene (A,B) rommes i en sirkel hvis diameter ikke er betydelig større enn rullens (11) doble diameter.

4. Ventil i samsvar med krav 1, 2 eller 3,karakterisert vedat rullebæreren (13) har form av en bøyle hvis liv (13a) er månesigdformet, U- eller V-formet.

5. Ventil i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat rullebæreren (13) utenfor i det minste den ene ende av rullen (11) er' utstyrt med en aksel (14b) som manøvreringsorganet (19) for rullebæreren (13) er forbundet med.

6. Ventil i samsvar med krav 2,karakterisertved at ventilhuset (1) ved sin ene ende er utstyrt med en forlengelse (3) hvorigjennom ventilhushulrommet fortsetter og som ved sin ytre ende er utstyrt med en anordning (5) for tilkobling til en tilløpsledning (4), at et lagerorgan (15,16) for rullebærerens (13) ene akseltapp (14a) er løsbart festet i ventilhuset i området mellom selve ventilhushulrommet og hulrommet i ventilhusforlenaelsen (3), at rullebærerens (13) akseltapp (14b) ved rullebærerens andre ende er dreibart lagret i og aksialt forskyvbart i forhold til lagerorgan (2,17), som er fast forbundet eller utformet sammenhengende med ventilhuset (1), og at ventilhushulrommet i hele sin lengde har slike dimensjoner at enheten rullebærer/rulle (13,11) kan innføres i ventilhuset gjennom ventilhusets innløpsende, hvorved den sistnevnte akseltapp (14b) kan føres inn i tilsvarende lager og at nevnte enhet (13,11) kan fikseres i aksial stilling i ventilhuset ved at lag-eret (15,16) for den nærmest innløpet beliggende akseltapp (14a), hvilket lager liksom enheten (15,16) er innrettet til å føres på plass i ventilhuset gjennom ventilhusets innløpsende, er innrettet til å festes i ventilhuset for eksempel ved trykkpasning eller ved skrueforbindelse.

7. Ventil i samsvar med krav 6,karakterisertved at en tetningsring (18) er anbrakt på den akseltapp (14b) av rullebærerens akseltapper som befinner seg ved den motstående ende av ventilhuset i forhold til ventilinnløpet.

8. Ventil i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat rullebærerens akseltapp (14b) som befinner seg ved ventilhusets i forhold til innløpet motstående ende er lagret i to lagerorganer (2,17) med innbyrdes aksial avstand og er forbundet med ventilmanøvreringsorganet (19) i området mellom disse lagerorganer.

9. Ventil i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat ventilhuset i området om nevnte gjennomløp (10) er utstyrt med en vegganordning (7a-7d) som avgrenser et utløpskammer (21) som er lukket ved hjelp av et lokk (22), som bærer en utløpsstuss (23) og ved siden av denne en lufteventil (26) av tilbakeslagsventiltype, som er stengt i retning fra kammeret (21) og er innrettet til å åpne en forbindelse (24) til atmosfæren ved undertrykk i kammeret (21).

10. Ventil i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat veggen i området for gjennomløpet (10) er utstyrt med en avsats eller terskel (29) i rullebanen for rullen (11), idet denne avsats eller terskel er innrettet til å gi ventilens manøvreringsmoment, dvs. det for dreining av rullebæreren (13) nødvendige manøvreringsmoment, en innenfor visse grenser valgbar karakteristikk avhengig av dreinings-vinkelen for rullebæreren (13).