NO845166L - Flytende tetningselement for stengning av et utloep - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et flytende tetningselement for stenging av et utløp.

Tilbakeslagsventiler med flytende væsketetning er tid-ligere kjent, særlig i medisinske og industrielle anvendelser, hvor det har vært viktig at det ikke på noen som helst måte kan opptre lekkasje når den flytende ventil samvirker med ventilsetet. Ved medisinsk anvendelse er det f.eks. ofte krevet og vesentlig for pasientens velvære at det ikke opp-

trer noen lekkasje og at strømmen stenges av når uttømmings-beholderen nærmer seg tom tilstand, da ellers luft kan komme inn i pasientens blodkar, med alvorlige uheldige følger.

Ved slike anvendelser som beskrevet ovenfor, er tilbakeslagsventilen vanligvis utformet av gummi som flyter på og samvirker med ventilsetet som omgir utløpsåpningen til beholderen når det øvre fluidumnivå i beholderen nærmer seg utløpsåpningen. Da alle støpte gjenstander har formskillelinjer i form av en lett utragende gummidel som danner en ringformet ribbe, vil slike ventiler ofte ha en lekkasje. Hvis tilbakeslagsventilen orienterer seg selv på en slik måte at dens delelinje kommer i kontakt med ventilsetet, vil fluidum unn-slippe langs begge sider av denne delelinje. I tillegg vil,

selv om noen deler kan være kompresjonsstøpt og ikke ha noen formport, de fleste støpte gjenstander ha en formport som omfatter en liten, utragende fremstående del av gummi ved det punkt ved hvilket fluid gummimateriale innføres i det indre av formen. I det tilfelle at ventilen blir orientert slik at formporten kommer i kontakt med ventilsetet, vil det igjen fremkomme en dårlig tetning med alvorlige uheldige følger.

Det er kjent forskjellige patenter på området ifølge oppfinnelsen, og av disse kan f.eks. nevnes US patent 4.188.173 (Lindsey), nr. 4.276.898 (Ross) og nr. 3.796.230 (Meripol).

Oppfinnelsen omfatter en flytende fluidtetning som omfatter et støpt flytelegeme oppbygd og anordnet slik at det har store og små dimensjoner med et par motsatte øvre og nedre sider som utstrekker seg i det vesentlige i retning av den store akse og mellom hvilke det måles de små dimensjoner eller den lille akse, idet legemet har minst én flate som strekker seg langs minst én av sidene som samvirker med ventilsetet som på vanlig måte omgir utløpsåpningen fra uttømmings-beholderen. Flytelegemet er støpt slik at delelinjen er plassert mellom de motsatte sider og krysser ikke tetningsflaten. Likeledes er det støpt slik at formporten ikke krysser tetningsflaten. Som en følge av dette er det oppnådd en sterkt forbedret tetning.

Det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret væskeventil med flytende tetning for avstengning av ventilsetet til et fluidumutløp som automatisk, på grunn av konstruksjonen, vil hindre de vanlige tilfeller av lekkasje som kan forårsakes av samvirke mellom ventilsetet og delelinjen eller formporten til ventilen.

Det er videre en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret væske-tilbakeslagsventil for avtetning av ventilsetet i fluidumutløpet til en uttømmingsbeholder med en opprettstående akse i hvilken ventilen er konstruert og anordnet slik at de hydrostatiske trykk som virker på den, automatisk og mest effektivt orienterer ventilen slik at det unngås samvirke mellom ventilsetet og noen som helst del av delelinjen eller formporten til ventilen.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av eksempler på utførelsen som er fremstilt på tegningen, som viser:

fig. 1 et sideriss av et medisinsk apparat i hvilket

det anvendes fluidumtetningen ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 et vertikalsnitt av en utførelsesform for en fluidum-utleveringsinnretning med en flytende tilbakeslagsventil som utgjør en del av kjent teknikk og som illustrerer tendensen til ineffektiv tetning,

fig. 3 et vertikalsnitt av en omtrent tilsvarende ut-lever ingsbeholder med en utførelse av væske-tilbakeslagsventilen,

fig. 4 et delriss av en detalj av ventilen og ventilsetet vist på fig. 3 i forstørret målestokk og med ventilen i tettende stilling,

fig. 5 et sideriss av ventilen vist på fig. 3 og 4 i

et mellomtrinn,

fig. 6 et sideriss av en andre utførelsesform for oppfinnelsen ,

fig. 7 et sideriss av en tredje utførelsesform for oppfinnelsen, og

fig. 8 et sideriss av en fjerde foretrukket utførelse

av oppfinnelsen.

Fig. 1 illustrerer en anvendelse ved hvilken foreliggende oppfinnelse lett kan brukes. Som vist omfatter den et vanlig stativ 10 som over en bøyle 11 understøtter en utleveringsbeholder 12, vanlig kjent som en intravenøs flaske. En slik beholder kan inneholde en eller annen oppløsning, som f.eks. en saltoppløsning. Som vist på fig. 1, har beholderen.12

et utløpsrør 13, til hvilket er festet en vanlig stopphane eller klemme 14, ved hjelp av hvilken utløpet kan reguleres. På den nedre ende av ledningen eller røret 13 er det anbragt en utleveringsbeholder 15 i form av et transparent observa-sjonsrør med merker for å indikere volumet av væsken som kan utleveres gjennom røret. I utleveringsbeholderen 15 er det en kule-tilbakeslagsventil 16 som er utformet for å virke som en tilbakeslagsventil når fluidumnivået i beholderen 15 nærmer seg utløpsåpningen 17. En andre klemme eler ventildel 18 er anbragt på utløpsledningen 19 for sluttstyring av strøm-men av fluidum fra utleveringsbeholderen.

Fig. 2 er et forstørret riss av en utleveringsbeholder svarende til utleveringsbeholderen 15 vist på fig. 1 og illustrerer bedre den konvensjonelle inntil nå benyttede kule-tilbakeslagsventil og det tilhørende ventilsete. Som vist har tilbakeslagsventilen form av en gummikule 16 som flyter i væsken og rager noe opp over det øvre nivå 19 av væsken.

Et ventilsete 20 er anordnet ved utløpsåpningen og plassert slik at når væskenivået avtar, vil kulen 16 samvirke med ventilsetet og avstenge dette effektivt, forutsatt at delelinjen eller formportenti 1 kuleventilen ikke samvirker med ventilsetet. I sistnevnte tilfelle vil lekkasje opptre med alvorlige uheldige følger som beskrevet ovenfor.

Dette andre ventilsete 20a kan være anordnet hvis ønsket slik at strømmen derigjennom kan avbrytes av kulen 16 når toppnivået for væsken stiger tilstrekkelig til å bevirke at kulen ligger an mot dette.

Fig. 3 viser et vertikalt snitt av en utleveringsbeholder 21 tilsvarende i konstruksjon til beholderen 15 med unntak av at ventilsetet er noe forskjellig. En av de forbedrede væske-tilbakeslagsventiler er vist anvendt her. For imidlertid å gi en mer effektiv tetning er det benyttet et fleksibelt ettergivende elastomert materiale eller et plastmateriale. Denne tilbakeslagsventil 22 har som vist en .spesifikk vekt

som er noe mindre enn den for væsken 23 i hvilken den bæres. Den er generelt kuleformet med unntak av at den har et par motsatte plane øvre og nedre sider som identifiseres av henvisningstallene 24 og 25. Disse øvre og nedre sider er som vist parallelle. Generelt har ventilelementet 22 form av en kule med motsatte øvre og nedre deler skåret bort. Ringområdet som omgir omkretsen til den nedre side 25 er noe krummet for å danne en god tetningsflate 26. Denne tetningsflate er utformet for å gi kontakt og samvirke med ventilsetet 27 som er anordnet ved den nedre ende av beholderen 21. Dette fremgår best under henvisning til fig. 4.

Som best vist på fig. 4 er ventildelen 22 støpt på en slik måte at dens delelinje 28 er plassert mellom de motsatte sider 24 og 25 på en slik måte at linjen aldri vil samvirke med ventilsetet 27. Dette er en realitet på grunn av at virk-ningen til de hydrostatiske krefter på den spesielle form for ventilelementet 22, da disse krefter vil bevirke at ventildelen orienterer seg selv slik at dens ringtetningsflate 26 bestandig vil samvirke med ventilsetet 27. Fortrinnsvis vil området som omgir omkretsen til den øvre side 24 også

være lett krummet for å gi en andre ringtetningsflate 29

rundt den øvre side 24 slik at i de tilfeller hvor tilbakeslagsventilen blir snudd opp ned på grunn av utilsiktet be-vegelse i fluidet, vil ventildelen gi riktig tetning, selv hvis den blir snudd rundt. Tetningsflaten 29 vil også tjene til å gi kontakt med et ventilsete plassert slik som setet 20a hvis en slik anvendelse er ønsket.

Det skal også bemerkes at formportdelen 30 på ventilen 22 er plassert på den øvre side 24. Hvis ønsket kan formporten

bli plassert hvor som helst på det ytre av ventilelementet mellom de to ringtetningsflater 27 og 29. Alt som er nødvendig er at delen er plassert på en slik måte at når de hydrostatiske krefter fra væsken kommer til virkning, vil formportdelen aldri samvirke med ventilsetet 27. På denne måte er man sikret at hverken delelinjen 28 eller formporten 30 på noe som helst tidspunkt vil kontakte ventilsetet 27, og således vil det bestandig være oppnådd en perfekt tetning.

Fig. 5 viser en tetningsdel 22 i et sideriss i en noe mindre målestokk enn fig. 4. Det skal bemerkes at delelinjen 28 er plassert-langs de maksimale dimensjoner av ventildelen

og at avstanden mellom den øvre side 24 og den nedre side

25 danner de mindre dimensjoner for ventildelen. De mindre

dimensjoner (avstanden mellom sidene 24 og 25) er tilnærmet 75% av de store dimensjoner på ventilelementet. Man har funnet at forholdet mellom mindre dimensjoner og større dimensjoner kan variere. De mindre dimensjoner kan således utgjøre mellom 10% og 90% av de store dimensjoner. Man har også funnet at ventildelen vil innrette seg selv lettere hvis de øvre og nedre sider er konvekse i form som vist på fig. 6 og 8.

Fig. 6 illustrerer en andre utførelsesform for oppfinnelsen. Det skal bemerkes at den har konvekse motsatte øvre og nedre sider som er vist ved henvisningstallene 31

og 32. En ringformet, krummet tetningsflate 33 og 34 bæres

av hver av sidene, og delelinjen 35 er plassert langs de

N store dimensjoner for tetningsdelen, som er betegnet generelt med 36. Formportdelen 37 bæres av den øvre side 31 i den ringformede tetningsflate 33. Det skal bemerkes at avstanden mellom øvre og nedre sider 31 og 32 er tilnærmet 40% av hoved-dimensjonene eller de store dimensjoner for tetningsdelen 36, slik som målt langs delelinjen 35.

Fig. 7 illustrerer en tredje utførelsesform 40 av oppfinnelsen. Som vist har den motsatte, plane øvre og nedre sider som er betegnet med 41 og 42. Den bærer en ringformet tetingsflate 43 som omgir dens øvre flate 41. Delelinjen 45 er plassert langs de store dimensjoner og dens formport 46 er anbragt ved dens øvre flate og er plassert innenfor dens ringformede tetningsflate 44. Avstanden mellom de øvre og nedre sider 41, 42 som utgjør den mindre dimensjon, er ca. 25-30% av dens store dimensjon, som målt langs delelinjen 45.

Den fjerde og mest foretrukkede form for oppfinnelsen

er vist på fig. 8. Under henvisning til denne ser man at denne ventildel 50 er kjennetegnet ved de konvekse øvre og nedre sider 51 og 52 som har ringformede tetningsflater 53

og 54. Delelinjen 55 er plassert langs hoveddimensjonen eller den store dimensjon på ventildelen, og formportdelen 56 bæres av den øvre flate 51. Det skal bemerkes at den lille dimensjon, målt mellom de'øvre og nedre sider 51 og 52, er ca. 70% av den store dimensjon, målt langs delelinjen 55.

Når det i den ovenstående beskrivelse er benyttet ut-trykket "flytelegeme" eller flytende legeme, er det ment å angi et legeme med en spesifikk vekt noe mindre enn den for væsken i hvilken legemet skal anvendes. Hvis således væsken er vann, vil den spesifikke vekt for legemet være noe mindre enn 1,0. Flytelegemene som er funnet å gi tilfreds-stillende resultater, er blitt støpt av elastomere materialer.

Ved bruk virker ventildelen ifølge oppfinnelsen på tilsvarende måte som de vanlige øvre kule-tilbakeslagsventiler ved at de flyter i væsken 23 som skal tømmes ut og samvirker ikke med ventilsetet 27 hvis ikke, eller frem til det øvre nivå 19 av væsken nærmer seg ventilsetet 27. Når denne situa-sjon opptrer, vil den ringformede tetningsflate ved væske-tilbakeslagsventilen samvirke med ventilsetet 27 og danne en perfekt tetning, langs hvilken det ikke vil opptre noen lekkasje på grunn av at ventildelen på forhånd er blitt orientert av de hydrostatiske krefter som virker på den slik,

at det vil være umulig at delelinjen eller formportdelen på ventilelementet samvirker med ventilsetet 27. Således er brukeren av oppfinnelsen bestandig sikret en perfekt avtetning, da de hydrostatiske krefter, når ventildelen er slik utformet, tvinge ventildelen automatisk til å bli orientert i fluidet på en slik måte at hverken delelinjen eller portdelen kan komme i kontakt med ventilsetet.

Det skal til slutt bemerkes at den ovenstående beskrivelse bare er ment å illustrere oppfinnelsen uten å være begrensende, slik at mange modifikasjoner er mulig innen oppfinnelsens ramme.

Claims (10)

1. Fluidumtetning for avstengning av ventilsetet på en fluidumpassasje med en opprettstående akse og et forråd av væske ved den øvre tetning, med et øvre nivå som beveger seg mot og bort fra ventilsetet når væskeforrådet varierer, karakterisert ved at tetningen omfatter: a) et flytelegeme med store og små akser langs hvilke det har respektivt sine store og små dimensjoner, b) at legemet har et par motsatt beliggende øvre og nedre sider som utstrekker seg generelt i retning av legemets hovedakse.og mellom hvilke sider den lille dimensjon måles, c) at legemet har en ringformet legemsflate som utstrekker seg mellom dets to motsatt beliggende sider, d) at legemet har en ringformet tetningsflate som er plassert nærliggende til en av sidene nærmest ventilsetet og oppbygget og anordnet for avstengning av ventilsetet for fluidumpassasje når anbragt i et slikt fluidum og når det øvre nivå for fluidumet nærmer seg ventilsetet, e) at de mindre dimensjoner for legemet ligger innenfor området 10-90% av de store dimensjoner.

2. Element ifølge krav 1 , karakterisert ved at minst én av sidene har konveks form.

3. Element ifølge krav 1, karakterisert ved at den ringformede legemsflate er buet formet i retning av legemets lille akse.

4. Element ifølge krav 1, karakterisert ved at avstanden mellom de motsattliggende sider er ca.

40% av legemets store dimensjoner.

5. Element ifølge krav 1, karakterisert ved at avstanden mellom de motsattliggende sider er ca.

70% av legemets store dimensjoner.

6. Element ifølge krav 1, karakterisert ved at de motsatte sider er plane og innbyrdes parallelle.

7. Element ifølge krav 1, karakterisert ved at legemet er støpt av elastomert materiale og har et formportmerke plassert på en av de motsatt beliggende sider.

8. Element ifølge krav 1, karakterisert ved at legemet er støpt av elastomert materiale og har sin delelinje plassert på lengden mellom de motsatt beliggende sider.

9. Fluidum-tetningselement for avstengning av en fluidum-gjennomgangsåpning med en opprettstående akse og et forråd av væske over åpningen, karakterisert ved at det omfatter: a) et generelt kuleformet flytelegeme fremstilt av fleksibelt, ettergivende, elastomert materiale og oppbygget og anordnet for avstengning av åpningen til fluidumpassasjen når det er plassert i fluidet og når det øvre nivå av fluidumet nærmer seg åpningen, og med et par motsatte, parallelle, i det vesentlige plane avstands-plasserte sider, hvor avstanden mellom sideparet i et plan som utstrekker seg i det vesentlige normalt dertil, ligger i området mellom 10% og 75% av de maksimale dimensjoner for legemet.

10. Fluidum-tetningselement for avstengning av ventilsetet på en fluidum-gjennomgangsåpning med en opprettstående akse, karakterisert ved at det omfatter: a) et flytelegeme oppbygget og anordnet slik at det har et par motsatt plasserte øvre og nedre sider når det flyter, b) at den nedre side har en krummet, ringformet tetningsflate tilnærmet i form og dimensjoner til ventilsetet for fluidumpassasjen som den er konstruert for å stenge og som er konstruert og anordnet for å samvirke med og avstenge en slik åpning når fluidumnivået som legemet flyter i, nærmer seg åpningen, c) at den maksimale avstand mellom de motsattliggende sider er mindre enn 90% og større enn 10% av legemets maksimale dimensjoner.