NO871922L - Beholderventil. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en fluidventil (i det følgende referert til som en ventil av den ovenfor angitte type) for montering i, tilknytning til eller fastgjøring til en beholder for lagring av et fluid under trykk, og innrettet til fylling av beholderen gjennom ventilen, samt utslipp gjennom ventilen fra beholderen av fluidet.

Oppfinnelsen omfatter også i sitt omfang en slik beholder som omfatter en slik ventil.

Fluider som kan lagres i slike beholdere er vanligvis kom-pressible gasser ved forholdsvis høye trykk. Oppfinnelsen gjelder særlig beholdere for karbondioksyd (som under normale klimatiske temperaturer har et trykk som vanligvis er i området 20 til 100 bar), men oppfinnelsen»kan også benyttees for andre gasser som kan flytendegjøres under trykk og for såkalte permanente gasser slik som oksygen, nitrogen, argon, neon, helium o.l., og for væsker.

En lang rekke forskjellige slike beholdere (vanligvis kalt gassylindre) er kjent og er i daglig bruk. Disse gassylindre har vanligvis en innløps/utløpsventilenhet som, foruten å gi tetning mot utslipp av sylinderinneholdet når den er lukket, bare kan utføre en funksjon, nemlig å tillate fluid å strømme enten inn eller ut når ventilen er åpen, og ingen annen funksjon utføres av slike konvensjonelle ventiler. Noen mindre unntak fra denne regel omfatter den lille (kapasitet 405 ml) karbondioksyd/gassylinder som selges under det registrerte varemerke SODASTREAM og benyttes i karbonatorer for drikke til hjemmebruk. Ventilenheten som holdes av denne sylinder setter det indre trykk i kommunikasjon med en skive som kan briste, for å tømme sylinderen dersom trykket overstiger omtrent 200 bar. Den omtrent lignende karbondioksyd (CO2)-sylinder som selges under det registrerte varemerke MERRI-MIX holder også en ventilenhet som har en skive som kan briste, men i et uvanlig arrangement som muliggjør at innholdet kan tømmes aksialt gjennom ventilenhetens normale utløpskanal istedet for fra en kanal avgrenet i rett vinkel med ventilenhetens akse slik som i SODASTREAM-sylinderen.

Et forholdsvis nylig fremskritt på dette område er beskrevet i UK patentansøkning 8.210.083, som beskriver fluidbeholdere med lav vekt og som er billigere, idet det i tillegg til en inn-løps/utløpsventil og en eller flere innretninger som kan briste og er hovedsakelig av konvensjonell type, er anordnet en trykkavlastningsventil innrettet til å slippe ut en liten andel av beholderens innhold dersom trykket overstiger en terskelverdi. Med disse midler kan veggtykkelsen, vekten og omkostningene for beholderen minskes.

Alle disse sylindre har imidlertid en felles ulempe: De er meget enkle å fylle, og kan derfor komme i hendene på ikke-autoriserte eller uøvede operatører, som kan fylle dem med C02som er forurenset eller ikke oppfyller standard, eller overfyller dem, unnlate å kontrollere skiven som kan briste, eller unnlate å utføre en korrekt fylling på flere måter. Denne praksis skaper innlysende farer for helsen og sikker-heten til kunder, rensligheten og påliteligheten både til selve sylindrene og for de apparater der de benyttes, og settes anseelsen til produsenter av sylindre og apparater som er i god tro i fare.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å minske eller eliminere denne ovenfor nevnte ulempe, og ved hjelp av den forbedrede ventil som omfattes av den foreliggende oppfinnelse å gjøre det meget vanskelig for en ikke-autorisert operatør å fylle beholderen, idet det muliggjøres at en autorisert operatør kan gjøre dette ved bruk av utstyr som er særskilt beregnet til å samvirke med ventilen.

I hele beskrivelsen og i kravene benyttes uttrykkene innløp og utløp i betydningen innløp til ventilen fra beholderen, og utløp fra ventilen for det formål å slippe ut fluidet til atmosfæren eller til apparater som benytter et trykksatt fluid som har vært lagret i beholderen. Det vil forstås at følge-lig, når det gjelder fylling av beholderen, vil det som hele tiden refereres til som utslipp faktisk være tilførsel av fluid og vice versa.

I henhold til oppfinnelsen, i et første aspekt ved denne, har en ventil av den ovenfor angitte type en lengdeakse, rundt hvilken er anordnet et kammer som ved en ende har et innløp for fluidet fra en beholder og ved den annen ende har et utløp for fluidet (slik som definert ovenfor), et ventilstempelelement som er tettende styrt og bevegelig inne i kammeret, og et ventilelement som også er bevegelig inne i kammeret, idet ett av elementene har et ventilseteelement og det annet element har et ventiltetteelement innrettet til tettende samvirke med ventilseteelementet, og en kanal fører fra det sistnevnte element til utløpet, idet ventilelementet trykkes mot det sistnevnte element for å lukke kanalen.

Fortrinnsvis er elementet til ventilstempelelementet anordnet mot kammerinnløpet, og ventilelementet har en ventil som er ført gjennom kanalen og utløpet. I henhold til oppfinnelsen, i et annet aspekt av denne, omfatter en beholder for lagring av fluid under trykk, eller er tilknyttet eller festet til, en fluidventil i henhold til det første aspekt ved oppfinnelsen.

Det essensielle ved den foreliggende oppfinnelse ligger i anordningen av, i motsetning til det vanlige, faste ventilsetet, et bevegelig ventilstempel som holder et ventilsete, samt en kanal som vanligvis er lukket av ventilelementet som trykkes mot denne. Ventilelementet har en forlengelse som er ført gjennom kanalen i ventilstempelet og frem til utløpet av ventilenheten, der den kan aktiveres på normal måte for utslipp av innholdet i beholderen. I denne situasjon, når det indre trykk i beholderen er høyere enn trykket utenfor beholderen, vil denne trykkforskjell virke mot det bevegelige ventilstempel slik at dette drives mot utløpet og således bort fra ventilelementet, og følgelig holdes kanalen som fører fra ventilsetet åpen, og det skjer normalt utslipp.

Imidlertid, under fylling av beholderen, må trykket i det utvendige fluid som tilføres være høyere enn det indre trykk. Dette skaper derfor en trykkforskjell i den motsatte retning, hvilken virker på ventilstempelet og beveger dette mot ventilelementet, slik at kanalen lukkes av ventilsetet, og følgelig hindres strømning av fluid inn i beholderen.

Det oppstår da det sprørsmål hvordan den foreliggende oppfinnelse tillater at en autorisert operatør legitimt kan fylle en slik beholder. Svaret på dette spørsmål er at den foreliggende oppfinnelse bevirker (og dette er en annen del av oppfinnelsen) midler som trykker ventilstempelet mot utløpet, for derved å hindre eller snu enhver bevegelse av ventilstempelet mot innløpet.

Denne annen del av den foreliggende oppfinnelse, som kan utføres på mange forskjellige måter, muliggjør at en autorisert operatør kan hindre ventilstempelet i å bevege seg i samme retning som strømmen av fluid som skal påfylles, eller å bevege ventilstempelet i en retning som er motsatt av strømmen av fluid som skal påfylles. Dette annet trekk muliggjør således (i en utførelsesform) at ventilelementet kan beveges bort fra ventilsetet som er anordnet på ventilstempelet, og således åpne kanalen fra ventilsetet og muliggjøre en fyl-lende strøm fra utløpet til kammerinnløpet, eller (i en annen utførelsesform) å muliggjøre at ventilstempelet kan beveges mot utløpet for derved å åpne en annen kanal for det formål å slippe en strøm av fluid mot kammerinnløpet. Denne annen ut-førelsesform gir den tilleggsmulighet at den muliggjør at den foreliggende oppfinnelse kan innrettes til å utføre andre nyttige trykkavlastningsfunksjoner ved ønsket terskeltrykk, og også at den kan innrettes slik at det er vesentlig å benytte den annen kanal for fylling, slik det skal forklares i det følgende, idet dette sistnevnte trekk kan benyttes for å gjøre

ikke-autorisert fylling enda vanskeligere.

Det ovenfor nevnte annet trekk (d.v.s. midlene for å holde ventilstempelet) kan i noen utførelsesformer omfatte en rør-formet forlengelse av ventilstempelet. ragende koaksialt med forlengelsen av ventilelementet gjennom utløpet, og den rør-formede forlengelse er derved tilgjengelig utenfor kammer-utløpet, og kan således gripes eller kobles til en ytre anord-ning for det formål å holde ventilstempelet mot utløpet under fylling. I en tredje utførelsesform kan det annet trekk for eksempel være et rundtgående spor eller en fjærring som er montert nær enden av forlengelsen av ventilelementet og som kan kobles til en ytre holdeanordning, idet dette muliggjør at ventilelementet kan beveges sammen med ventilstempelet i en retning mot utløpet, for å åpne en annen kanal for å mulig-gjøre strømning mot kammerinnløpet, og dette krever at ventilelementet trykkes mot ventilsetet på ventilstempelet, for derved å lukke den første kanal og å gjøre det vesentlig å benytte den annen kanal for det formål å etterfylle.

I utførelsesformer som omfatter den annen kanal foretrekkes det å anordne midler som trykker mot stempelet, for å holde ventilstempelet mot kammerinnløpet for å tette den annen kanal fra dette når fluidtrykket ved kammerinnløpet er under en terskelverdi. Disse midler for å trykke stempelet sikrer for det første at den annen kanal vanligvis er lukket, og at det er nødvendig å bevege ventilstempelet mot utløpet for å åpne den annen kanal i den hensikt å etterfylle, og for det annet utgjør de midler for å kalibrere trykkraften mot stempelet i forhold til stempelstillingen der den annen kanal begynner å åpne, og denne bestemte trykkraft mot stempelet kan således velges for å tilpasses et bestemt terskelfluidtrykk, over hvilket den annen kanal vil begynne å åpne for å avlaste noe av trykket.

Uansett om den annen kanal inngår kan midlene for å trykke stempelet være innrettet til å utføre en annen ønskelig funk sjon, nemlig å trykke ventilstempelet mot ventilelementet (til tross for eventuell friksjon) for å holde den første kanal lukket ved de lave innvendige trykk som vanligvis hersker før etterfylling. For dette formål er midlene for å trykke stempelet fortrinnsvis innrettet slik at de har tilstrekkelig bevegelse til å holde den første kanal lukket (når ventilstempelet ikke tilbakeholdes i henhold til oppfinnelsen), for således å hindre ikke-autorisert etterfylling selv ved meget små strømningsmengder.

Den annen kanal som benyttes i slike utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse kan hensiktsmessig omfatte en eller flere små utslippsåpninger som er boret, doret, utformet eller på annen måte dannet gjennom sideveggen til ventilens kammer på et passende sted i lengderetningen. Ventilstempelet kan fordelaktig være utstyrt med en koppformet leppepakning (istedet for for eksempel en konvensjonell, toroidformet O-ring), for mere nøyaktig å bestemme den stempelstiIling der en utslippsåpning begynner å åpne. Materialet i denne pakning bør fortrinnsvis være av en slitesterk elastomer slik som polyuretangummi. For å minske slitasje eller annen skade på pakningen er det viktig at det ikke finnes noen grader eller skarpe hjørner der en utslippsåpning munner ut i kammeret, og at diameteren til en utslippsåpning bør være liten, for eksempel mindre enn 0,5 mm i utførelsesformer av den størrelse som her er beskrevet, idet en liten størrelse har den ytterligere fordel at strømningsmengden begrenses (og støydannelse) av et fluid som slippes ut under trykkavlastning, til et akseptabelt nivå, og flere slike små utslippsåpninger kan være anordnet for å øke fluidstrømmen under etterfylling. Et alternativ til den annen kanal er å danne en eller flere langsgående kanaler eller spor i innerflaten til kammerveggen, med ender på passende steder i lengderetningen, slik at de begynner å avdekkes når ventilstempelet er i den lengdestilling som tilsvarer det ønskede terskeltrykk.

Midlene som trykker mot stempelet i slike utførelsesformer kan omfatte en konvensjonell, skrueformet kompresjonsfjær, eller mere fordelaktig, en eller flere fjærende skiver som av og til kalles tallerkenfjærer eller Belleville-fjærer. Foruten fordelen med at de er kompakte bør slike tallerkenfjærer fortrinnsvis velges slik at de har en meget ulineær eller regressiv deformasjonkarakteristikk, slik at kraften som trykker mot stempeletøker vesentlig mindre hurtig, eller til og med avtar, etterhvert som ventilstempelet nærmer seg det punkt der den annen kanal åpner, for å oppnå to andre fordeler: For det første sannsynligheten og frekvensen med hvilken pakningen på ventilstempelet nær (den eventuelt skadelige) kanten til den annen kanal blir minsket, og for det annet, etter at den annen kanal er åpnet slik at overtrykket avlastes, vil slike regressive tallerkenfjærer ikke føre ventilstempelet tilbake for å lukke den annen kanal før fluidtrykket har falt i betydelig grad, hvilket minsker sannsynligheten for og frekvensen ved åpning av den annen kanal. Denne annen fordel kan også oppnås eller økes ved å legge inn en viss grad av friksjon eller hysterese i bevegelsen av ventilstempelet og midlene som trykker mot stempelet, for eksempel ved å velge tallerkenfjærene slik at de har en høy regressiv karakteristikk (hvilket innebærer hysterese), eller ved å sette flere tallerkenfjærer i parallell, d.v.s. slik at den konvekse siden av en tallerkenfjær rager inn i den konkave siden til en nabofjær, hvilket innebærer friksjon mellom kon-taktflatene til tallerkenfjærene. Disse to fordeler minsker slitasje og øker brukstiden til pakningen på ventilstempelet.

Ventilelementet i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan trykkes mot ventilsetet på ventilstempelet ved hjelp av hvilke som helst passende midler, av hvilke selve fluidtrykket eller konvensjonelle, skrueformede kompresjonsfjærer er eksempler som svært ofte er egnet, og det kan benyttes andre eller mindre konvensjonelle fjærer eller midler for å bevirke en kraft med lignende virkning. Ventilsetet (og/eller den sam-virkende flate på ventilelementet) bør fortrinnsvis være av et slitesterkt material, slik som polyuretangummi.

Tre utførelser av ventiler der den foreliggende oppfinnelse inngår skal nå beskrives, ved hjelp av eksempler, under henvisning til de vedføyde tegninger, på hvilke: Fig. 1 viser, i lengdesnitt, en første utførelse av en ventil

og en del av en beholder der denne inngår.

Fig. 2 viser, i lengdesnitt, en annen utførelse av en ventil,

nemlig en som omfatter en annen kanal og midler som trykker mot ventilstempelet, og

Fig. 3 viser, i lengdesnitt, en tredje utførelse av en ventil,

nemlig en som omfatter alternative midler for tilbakeholding av ventilstempelet og alternative midler for å trykke ventilelementet mot ventilsetet på ventilstempelet.

Med henvisning til fig. 1 er ventilen 3 ved hjelp av gjenger 100 montert i en beholder 1 for lagring av et fluid under trykk, og ventilen har, anordnet rundt en lengdeakse, et kammer 4 som ved en ende har et innløp 15 for fluidet fra beholderen 1 og ved den annen ende har et utløp 9 for fluidet. Et ventilstempelelement 5 (i det følgende kalt et stempel) er tettende styrt og bevegelig inne i kammeret 4, og det sistnevnte er sylindrisk og har sirkelformet tverrsnitt. Et ven-tilelernent 10 er også bevegelig inne i kammeret 4. Stempelet 5 har et ventilseteelement (i det følgende kalt et ventilsete) 7, og ventilelementet har et ventiltetteelement (i det føl-gende kalt ventiltetning) 12 innrettet til tettende samvirke med ventilsetet 7. Ventilsetet 7 er anordnet mot kammerinn-løpet 15. En kanal 8 fører fra ventilsetet 7 til utløpet 9. Ventilelementet 10 trykker mot ventilsetet 7 for å lukke kanalen 8. En forlengelse 11 av ventilelementet 10 er ført gjennom kanalen 8 og gjennom utløpet 9.

Ventilstempelet 5 har en stempeltetning 6 for å tette stempelet 5 mot veggen av kammeret 4, og tetningen 6 er dannet av en O-ring, fortrinnsvis laget av en slitesterk elastomer slik som polyuretan. En skulder 19 er anordnet på ventilstempelet 5 for å virke både som en stopper og en ytterligere tetning, for å bevirke lekkasjetetning som kan forbedres ved passende valg av material, for eksempel ved å lage skulderen 19 av en elastomer, slik som polyuretan. Ventiltetningen 12 er også laget av polyuretan eller en lignende slitesterk elastomer.

Ventilelementet 10 trykkes mot ventilsetet 7 ved hjelp av en ventilreturfjær 13 som befinner seg inne i en ventilhylse 14 som med presspasning er ført inn i kammerinnløpet 15.

Ventilstempelet 5 er utstyrt med en rørformet forlengelse 16 som har et rundtgående spor 17, og disse to trekk utgjør til-sammen midler for tilbakeholding av ventilstempelet 5 i den hensikt å (autorisert) etterfylle beholderen 1, slik det skal beskrives i det følgende.

Den ovenfor beskrevne ventilenhet 3 muliggjør at fluid kan tømmes fra beholderen 1 på normal måte. Når således trykket i kammerinnløpet 15 i dette tilfelle er større enn trykket ved utløpet 9 vil ventilstempelet 5 stå i den venstre stilling (slik det er vist i fig. 1) vist i fig. 1, og ventilelementet 10 kan bevege seg mot høyre (slik det er vist i fig. 1) for å bevege ventiltetningen 12 bort fra ventilsetet 7 ved å trykke enden av forlengelsen 11 på vanlig måte, idet dette muliggjør at fluid kan strømme fra kammerinnløpet 15 og gjennom kanalen 8 til utløpet 9 for å muliggjøre utslipp av fluid.

Derimot, dersom det gjøres forsøk på å etterfylle beholderen 1 på konvensjonell måte, d.v.s. bare ved å tilkoble et forråd med etterfyllingsfluid ved utløpet 9 som har større trykk enn i kammerinnløpet 15, mens forlengelsen 11 på ventilelementet 10 trykkes inn i retning mot høyre (slik det er vist i fig. 1) vil venstilstempelet 5 (under virkningen av det høyere trykk) følge bevegelsen til ventilelementet 10 og holde ventilsetet 7 trykket mot ventiltetningen 12, og således hindre fluid i å strømme gjennom kanalen 8 for å etterfylle beholderen 1. Ikke-autorisert etterfylling av beholderen 1 hindres derved. Selv om forlengelsen 11 trykkes mot høyre (slik som vist i fig. 1) før etterfyllingsfluidet tilføres ved utløpet 9, hvilket kan synes å utligne trykkene på hver flate av ventilstempelet 5 og således muliggjøre ikke-autorisert fylling, vil så snart en strøm av etterfyllingsfluid starter gjennom kanalen 8 et dynamisk trykkfall oppstå fra den venstre til den høyre ende av kanalen 8 (slik den er vist i fig. 1), og dette trykkfall vil bevege ventilstempelet mot høyre (slik det er vist i fig. 1) på tilsiktet måte. For å aksentuere detteønskede, dynamiske trykkfall kan det væreønskelig å anordne en trang åpning eller innsnevring 18 i kanalen 8.

Den foreliggende oppfinnelse muliggjør imidlertid at en autorisert operatør kan etterfylle beholderen 1 på følgende måte: Etterfyllingsutstyret (ikke vist i fig. 1) er utstyrt med holdemidler, slik som en kjent krave, en klemring, et gripeverktøy e.l. innretning som kobles til sporet 17 i den rørformede forlengelse 16 og som hindrer bevegelse mot høyre (slik det er vist i fig. 1) av ventilstempelet 5 under etter-fyllingsprosessen. Forlengelsen 11 av ventilelementet 10 kan derved trykkes inn på normal måte for å bevege ventiltetningen 12 bort fra ventilsetet 7 og muliggjøre at etterfyllingsfluid kan strømme gjennom kanalen 8 og inn i beholderen 1.

Med henvisning til den annen utførelsesform vist i fig. 2 viser denne en enhetlig ventilenhet 20 i henhold til den foreliggende oppfinnelse, montert til et ventilhus 21 for å danne en enhetlig enhet som kan inngå i eller sammen med hvilken som helst passende beholder, for eksempel ved hjelp av koniske gjenger 101. Et kammer 4A, et ventilstempel 5A, et ventilsete 7A, en kanal 8A, et utløp 9A, et ventilelement 10A med en forlengelse 11A, en ventiltetning 12A, en ventilreturfjær 13A, en ventilhylse 14A, et kammerinnløp 15A, en rørformet forlengelse 16A og et rundtgående spor 17A er anordnet, og er funksjonelt ekvivalent med de deler i fig. 1 som har de samme henvisningstall uten bokstaven A.

Dessuten omfatter utførelsesformen i fig. 2 en annen kanal i henhold til den foreliggende oppfinnelse, dannet av en utslippsåpning 22, som i dette eksempel er 0,4 mm i diameter og er utformet uten skarpe kanter eller grader der den munner ut i kammeret 4A, og dette minsker faren for skade på stempel-tetningen, som i denne utførelsesform omfatter en koppformet leppepakning 23 laget av polyuretanelastomer, og som er vist i fig. 2 omtrent i den stilling den vil være i når fluidtrykket i kammerinnløpet 15A er på normalt nivå.

I denne annen utførelsesform er også vist ventilstempelet 5A, utstyrt med midler som trykker mot stempelet, dannet av tre tallerkenfjærer 24 montert i serie og valgt (med høy grad av konkavitet) slik at de har en ikke-lineær og regressiv de-formasjonskarakteristikk som "flater ut" når ventilstempelet 5A beveges mot venstre (slik det er vist i fig. 2) under økende fluidtrykk inntil den koppformede leppepakningen 23 begynner å avdekke utslippsåpningen 22 ved en ønsket terskelverdi for fluidtrykket. Denne ikke-lineære og regressive karakteristikk minsker dessuten slitasje og skade på den koppformede leppepakning 23 slik som forklart tidligere.

Fra et studium av fig. 2 som illustrerer en ventilenhet innrettet til å avlaste ved trykk som overstiger en terskelverdi på 20 bar, vil det fremgå at tallerkenfjærene 24 kan velges, sammen med diameteren til boringen i kammeret 4A og den inn-byrdes stilling til utslippsåpningen 22 og den koppformede leppepakning 23 slik at de danner midler for kalibrering av kraften som trykker mot stempelet med hensyn til den aksiale stilling til ventilstempelet 5A når utslippsåpningen 22 begynner å åpne. Når således fluidtrykket ved kammerinnløpet 15A stiger vil ventilstempelet 5A progressivt bevege seg mot venstre (slik det er vist i fig. 2) inntil, ved den valgte terskelverdi for fluidtrykket) utslippsåpningen 22 vil begynne å åpne, eller avdekkes fullstendig dersom tallerkenfjærene 24 er valgt slik at de har en tilstrekkelig regressiv karakteristikk, og muliggjøre at noe av dette fluid kan slippe ut gjennom utslippsåpningen 22, slik at fluidtrykket avtar. Dette trekk ved utførelsesformen i fig. 2 muliggjør (for eksempel dersom ventilenheten 20 inngår i en beholder med et indre trykk som fortrinnsvis ikke overstiger en viss terskelverdi, som i dette eksempel er 20 bar) at ventilenheten 20 kan utføre den ytterligere og nyttige funksjon som trykkavlastningsventil. I et slikt tilfelle er naturligvis utslippsåpningen 22 plassert slik i forhold til beholderen at fluid som slipper ut kan unnslippe på en sikker måte.

Utslippsåpningen 22 og tallerkenfjærene 24 i denne annen ut-førelsesform medfører en annen fordel i henhold til oppfinnelsen, nemlig at utslippsåpningen 22 kan benyttes for etterfylling av en hvilken som helst beholder som ventilenheten 20 inngår i, ved således å forskyve ventilstempelet 5A mot venstre (slik det er vist i fig. 2) for eksempel ved at en ytre krave, et gripeverktøy, en klemring eller en lignende innretning (ikke vist, idet den er en del av etterfyllings-apparatet) anbringes i sporet 17A i den rørformede forlengelse 16A og beveges mot venstre (slik det er vist i fig. 2), vil utslippsåpningen 22 ikke lenger være dekket av den koppformede leppepakningen 23, og vil kommunisere med kammeret 4A og med det indre av hvilken som helst beholder som ventilenheten 20 er festet til. Etterfylling av en slik beholder kan deretter utføres ved å tilføre etterfyllingsfluid gjennom utslippsåpningen 22. Under en slik operasjon vil ventilenheten normalt være lukket, fordi ventilelementet 10A vil følge bevegelsen til ventilstempelet 5A, ved å drives av returfjæren 13A. Det vil fremgå at utslippsåpningen 22 kan være dekket eller skjult for å gjøre det enda vanskeligere for en ikke-autorisert operatør å etterfylle en beholder som omfatter denne utførelsesform.

En tredje utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er vist i fig. 3, som viser en del av en karbondioksydbeholder IB som omfatter en ventilenhet 3B i henhold til oppfinnelsen, og som har en gjenget utløpsstuss 2B for tilkobling til et

apparat (ikke vist) som krever tilførsel av karbondioksyd.

Det er anordnet et kammer 4B, et ventilstempel 5B, et ventilsete 7B, en kanal 8B, et utløp 9B, et ventilelement 10B med en forlengelse 11B, en ventilreturfjær 13B (montert slik som vist for å unngå behovet for en ventilhylse slik som i utførelses-formene vist i fig. 1 og 2), og et kammerinnløp 15B, idet disse funksjonelt er ekvivalente til de deler i fig. 1 og 2 som har de samme henvisningstall uten bokstaven B. Fig. 3 viser imidlertid flere variasjoner ved den foreliggende oppfinnelse som nå skal beskrives.

For det første er kammeret 4B anordnet som en kammerforing 32 som er festet med presspasning i beholderen IB og tettet av O-ringene 33 og 34. Fortrinnsvis er kammerforingen 32 av sprøytestøpt plastmaterial, slik at boringen i kammeret 4B har en meget glatt overflatefinish (for at den koppformede leppepakning 23B skal tillate meget liten lekkasje og utsettes for mindre slitasje), og slik at flere utslippsåpninger 22B som konvergerer til en diameter på bare 0,2 mm kan utformes i denne. Dette minsker igjen slitasje og skade på den koppformede leppepakning 23B og senker støynivået som oppstår under trykkavlastning. Alle disse utslippsåpninger 22B kom-muniserer med det eneste utslipps- og fyllehull 35, som, slik som vist, nå kan ha en vesentlig større diameter, for å for-enkle fremstillingen og å øke hastigheten til fluidstrømmen under etterfylling, idet alle utslippsåpningene 22B kommuni-serer med utslipps- og fyllehullet 35 ved hjelp av en liten, ringformet klaringsspalt 36 mellom kammerforingen 32 og den del av beholderen IB som den er anbragt i.

For det annet muliggjør anordningen av kammerforingen 32 at ytterdiameteren til de tre tallerkenfjærer 24B kan være vesentlig større enn diameteren til ventilstempelet 5B og til den koppformede leppepakning 23B, hvilket derved er vesentlig minsket, til mere enn diameteren til ventilelementet 10B, slik som vist i fig. 3. Dette minsker ikke bare lekkasjen, men minsker også gasstrykkbelastningen på ventilstempelet 5B under bruk og etterfylling, hvilket utgjør en vesentlig fordel i tilfelle av bruk sammen med høytrykksfluider slik som karbondioksyd, for hvilke grensen for trykkavlastning for eksempel kan være i området 100 bar eller mere, fordi det muliggjør at antall tallerkenfjærer 24B kan begrenses til en, to eller høyst tre (slik som vist) i parallell. Uten dette kan det trenges fem eller flere tallerkenfjærer 24B i parallell for å motstå trykkraften fra fluidtrykket på ventilstempelet 5B. I utførelsesformen i fig. 3 er tre tallerkenfjærer 24B med meget regressiv karakteristikk anordnet i parallell, slik at friksjon mellom deres tilstøtende flater øker hysteresen, og således øker brukstiden til den koppformede leppepakning 23B slik det er forklart ovenfor.

For det tredje viser fig. 3 at denne tredje utførelsesform av en ventil i henhold til oppfinnelsen, istedet for å benytte en rørformet forlengelse av ventilstempelet (slik som i fig. 1 og 2) som middel for tilbakeholding av ventilstempelet for å muliggjøre at ventilen åpner, og muliggjør fylling av beholderen, benytter forlengelsen 11B og ventilelementet 10B som middel for å muliggjøre etterfylling av beholderen av autoriserte personer.

Forlengelsen 11B er således utstyrt med en ringfjær 30 som holder tilbake ikke bare ventilreturfjæren 13B men også en krave 31. Det vil ses av den viste kontur av ringfjæren 30 og kraven 31 at disse, i motsetning til det rundtgående spor 17 og 17B henholdsvis i fig. 1 og fig. 2, utgjør midlene for tilbakeholding av ventilstempelet 5B i denne utførelsesform, ved forskyvning av ventilelementet 10B mot venstre (slik som vist i fig. 3) og forskyvning av ventilstempelet 5B samtidig.

Denne variant medfører en annen fordel, ved at når ventilstempelet 5B forskyves mot venstre (slik som vist i fig. 3), slik at den koppformede leppepakning 23B avdekker flere andre kanaler dannet av utslippsåpningene 22B, holdes nødvendigvis ventilpakningen 12B trykket mot ventilsetet 7B og holder den første kanal 8B og utløpet 9B lukket, og det er derfor umulig å fylle beholderen IB gjennom utløpet 9B (hvilket ville være den naturlige og vanlige måte) og denne variant av den foreliggende oppfinnelse medfører derfor en ytterligere hindring for etterfylling av ikke-autoriserte operatører. Det ville være klart for fagmenn at midlene for tilbakeholding av ventilstempelelementet kan omfatte ett eller flere av en lang rekke alternativer, for eksempel mekaniske, pneumatiske, hydrauliske, treghetspåvirkede, magnetiske, elektriske eller elektrostatiske midler.

Av det ovenstående vil det fremgå at ventilen som ovenfor er beskrevet og omfatter den foreliggende oppfinnelse på grunn av sine egenskaper medfører evnen til å utføre funksjonen med trykkavlastning ved ønsket terskelnivå, og medfører derved andre fordeler med minskede omkostninger,øket pålitelighet og kompakthet, og dette muliggjør innsparinger når det gjelder veggtykkelse, vekt og omkostninger for beholderen, også ved beholdere med mindre dimensjoner enn de som omfatter den oppfinnelse som er beskrevet og krevet i den nevnte UK patent-ansøkning 8.210.083, som er mest anvendelig for beholdere over 50 mm i diameter, og over 200 ml i kapasitet. I motsetning til dette kan den foreliggende oppfinnelse anvendes for beholdere med diametre ned til 20 mm eller mindre, og som har kapasiteter på så lite som 10 ml.

Claims (12)

1. Fluidventil av den type som er spesifisert ovenfor, karakterisert ved at den har en lengdeakse, rundt hvilken er anordnet et kammer som ved en ende har et inn løp for et slikt fluid fra en beholder og ved den annen ende har et utløp for fluidet (som definert ovenfor), et ventilstempelelement som tettende er styrt og bevegelig inne i kammeret, og et ventilelement som også er bevegelig inne i kammeret, idet et av disse elementer har et ventilseteelement og det annet element har et ventiltetteelement anordnet for tettende samvirke med ventilseteelementet, og en kanal fører fra det sistnevnte element til utløpet, idet ventilelementet trykkes mot det sistnevnte element for å lukke kanalen.

2. Ventil som angitt i krav 1, karakterisert ved at elementet til ventilstempelelementet er anordnet mot kammerinnlø pet.

3. Ventil som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at ventilelementet har en forlengelse som er ført gjennom kanalen og utløpet.

4. Ventil som angitt i hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at det omfatter midler for å holde ventilstempelelementet tilbake mot utløpet for å hindre eller reversere eventuell bevegelse av ventilstempelelementet mot kammerinnløpet.

5. Ventil som angitt i krav 4, karakterisert ved at den omfatter midler for å trykke mot stempelelementet, for å trykke ventilstempelelementet mot kammerinnløpet.

6. Ventil som angitt i hvilke som helst av de foregående krav karakterisert ved at den omfatter en annen kanal, idet den sistnevnte fører fra en åpning i og til det ytre av kammeret og omfatter midler for å trykke mot stempel elementet, for å trykke ventilstempelelementet mot kammerinn kammerinnløpet.

7. Ventil som angitt i krav 6, karakterisert ved at midlene som trykker mot stempelet muliggjør at ventilstempelelementet kan avdekke den annen kanal ved en terskelverdi for trykket i fluidet, for å sette kammerinnlø pet i kommunikasjon med det ytre av kammeret.

8. Ventil som angitt i krav 6 eller 7, karakterisert ved at den annen kanal er anordnet for å lede en tilbakegående strøm av fluid fra det ytre av kammeret til kammerinnløpet.

9. Ventil som angitt i hvilke som helst av kravene 5-8, karakterisert ved at midlene som trykker mot stempelet har en regressiv karakteristikk (slik som definert ovenfor),

10. Ventil som angitt i hvilke som helst av kravene 5-8, karakterisert ved at stempelet er i form av flere mot hverandre liggende tallerkenfjærer som er slik innrettet at den konvekse side av en tallerkenfjær rager inn i den konkave side av en nabofjær, slik at det bevirkes friksjon mellom de tilstøtende flater på tallerkenfjærene.

11. Beholder for lagring av et fluid under trykk, karakterisert ved at den omfatter, er tilknyttet eller er tilkoblet en ventil i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, innrettet til å fylle beholderen gjennom ventilen med dette fluid og å slippe fluid ut gjennom ventilen fra beholderen.

12. Beholder som angitt i krav 11, karakterisert ved at konstruksjonen av ventilen er slik at etterfylling krever bruk av et særskilt verktøy, en særskilt mekanisme eller andre midler for å over-vinne fjærkraften.