SE429878B

SE429878B - Automatic filling valve for flush cisterns and the like

Info

Publication number: SE429878B
Application number: SE7811171A
Authority: SE
Inventors: J Andersson; S Eklund; B Lundqvist
Original assignee: Gustavsberg Ab
Priority date: 1978-10-27
Filing date: 1978-10-27
Publication date: 1983-10-03
Also published as: SE7811171L

Abstract

The valve is intended to automatically regulate the filling of liquid to the desired level in a container, for example the flush cistern of a lavatory. A flow- regulating damping body 9 in the inlet 1 to the valve housing 5 ensures an even flow, and this, together with the design of the rest of the valve, results in a very low level of noise emitted by the valve. The main cone 18 of the valve is formed as a membrane with a central leak hole 29 and adjoins a pressure chamber 28 from which liquid runs off when a servo-valve cone 25 is opened under the action of a part 36 of a float-controlled sleeve surrounding the valve housing 5. The flow of liquid is guided to the inside of the sleeve 35 through a tube piece 21 and a flange 34. Holes 38 are formed in the upper part of the sleeve 35 to protect against backflow. <IMAGE>

Description

F.) 'Ia111V1-5 en låg ljudnivå till omgivningen, även detta oberoende av vätskans tílloppstryck._ Detta uppnås medelst uppfinningen, därigenom att den huvudsakligen kännetecknas av en membranformad huvudventilkägla, en från sitt säte lätt lyftbar, upp- och nedvänd servoventilkägla, en hylsa med flottör och en av elast utförd dämpkropp i inloppet till ett ventilhus. Ventilarrangemanget och hylsan med flottören ger härvid alltid samma förutbestämda uppfyllningsnivå, och dämpkroppen ger en önskad, kort uppfyllningstid och en för omgivningen accep- tabelt låg ljudnivå. This is achieved by means of the invention, in that it is mainly characterized by a diaphragm-shaped main valve cone, an invertible and inverted servo valve cone, sleeve with float and an elastic damping body in the inlet to a valve body. The valve arrangement and the sleeve with the float always provide the same predetermined filling level, and the damping body provides a desired, short filling time and an acceptably low noise level for the surroundings.

En utföringsform av uppfinningen kommer närmare att beskrivas med hänvisning till efterföljande ritning, där fig. 1 visar påfyllnings- ventilen i vertikalsnitt, fig. 2 visar, i större skala, ventilens inlopp med dämpkroppen och fig. 3 visar, också i större skala, huvudventilen och servoventilen.An embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the following drawing, in which Fig. 1 shows the filling valve in vertical section, Fig. 2 shows, on a larger scale, the inlet of the valve with the damping body and Fig. 3 shows, also on a larger scale, the main valve and the servo valve.

Ett inloppsstycke 1 är i sin inloppsände 2 försett med en gänga 3, så att det kan anslutas till en tilloppsledning (icke visad). I utloppsänden 4 är inloppsstycket 1 så anordnat, att ett rörformat ventilhus 5 kan anslutas med hjälp av en överfallsmutter 6- Av- tätning i skarven mellan inloppsstycket 1 och ventilhuset 5 sker med en O-ring 7. Vidare har inloppsstycket 1 ett koniskt format parti 8, på vilkets insida en dämpkropp 9 anligger. Dämpkroppen 9 trycks lätt mot sitt läge i inloppsstycket 1 av en gängad propp 10.An inlet piece 1 is provided at its inlet end 2 with a thread 3, so that it can be connected to an inlet line (not shown). In the outlet end 4, the inlet piece 1 is arranged so that a tubular valve housing 5 can be connected by means of a union nut 6- Sealing in the joint between the inlet piece 1 and the valve housing 5 takes place with an O-ring 7. Furthermore, the inlet piece 1 has a conically shaped portion 8, on the inside of which a damping body 9 abuts. The damping body 9 is easily pressed against its position in the inlet piece 1 by a threaded plug 10.

Avtätning mellan inloppsstycket 1 och proppen 10 är utförd medelst en O-ring 11. Dämpkroppen 9 är utförd av elast och är utformad som en stympad kon. Den har en central hålighet 12 med en öppning 15 mot dämpkroppens bas 14, som är vänd mot den inkommande vätskans strömningsriktning. Vidare är dämpkroppens 9 koniska utsida försedd med ett spiralformat spår 15. Då dämpkroppen 9 medelst proppen 10 pressas_in i det koniska partiet 8 i inloppsstycket 1, bildar det spiralformade spåret 15 i dämpkroppen tillsammans med det koniska partiets 8 innervägg en kanal 16, där vätskan strömmar fram.Sealing between the inlet piece 1 and the plug 10 is made by means of an O-ring 11. The damping body 9 is made of elastomer and is designed as a truncated cone. It has a central cavity 12 with an opening 15 towards the base 14 of the damping body, which faces the flow direction of the incoming liquid. Furthermore, the conical outside of the damping body 9 is provided with a helical groove 15. When the damping body 9 is pressed into the conical portion 8 in the inlet piece 1 by means of the plug 10, the helical groove 15 in the damping body together with the inner wall of the conical portion 8 forms a channel 16. forward.

Dämpkroppen 9 hindras av en tapp 17 att av vätsketrycket i till- loppsledningen tryckas alltför långt in i inloppsstycket 1.The damping body 9 is prevented by a pin 17 from being pushed too far into the inlet piece 1 by the liquid pressure in the inlet line.

Då vätska strömmar förbi dämpkroppen i kanalen 16, uppstår ett tryckfall. Härvid blir det även en tryckskillnad mellan dämp- B 78111714 kroppens insida och dess utsida, eftersom trycket på insidan av dämpkroppen är lika med tilloppstrycket. Tryckskillnaden över dämp- kroppens vägg gör, att väggen deformeras och därvid minskar ström- ningsarean i kanalen 16. Vid lämpligt utförda dimensioner på dämp- kroppen 9 och inloppsstycket 1 kan flödesmängden begränsas till ett bestämt värde och hållas relativt konstant där, oberoende av tryck- fallet över dämpkroppen.As liquid flows past the damping body in the channel 16, a pressure drop occurs. In this case, there is also a pressure difference between the inside of the damping body and its outside, since the pressure on the inside of the damping body is equal to the inlet pressure. The pressure difference across the wall of the damping body causes the wall to deform and thereby reduces the flow area in the duct 16. With suitably designed dimensions of the damping body 9 and the inlet piece 1, the flow rate can be limited to a certain value and kept relatively constant there, regardless of pressure. the case over the damping body.

Ventilhuset 5 skruvas i sin ena ände fast vid inloppsstycket 1 medelst muttern 6- I andra änden av ventilhuset 5 är för en huvud- ventilkägla 18 ett plant ventilsäte 19 utformat. Huvudventilkäglan 18 har formen av ett membran. Detta kläms fast mellan kanten på en med bottnen uppåt placerad bägarformad kammaromslutning 20 och kanten på ett på ventilhusets 5 övre ände med ventilsätet 19 kon- centriskt utformat, utvändigt gängat rörstycke 21- En med rör- styckets 21 gänga samverkande överfallsmutter 22 håller kammar- omslutningen 20 och därmed den membranformade huvudventilkäglan 18 på plats. Som stöd för huvudventilkäglan är en ringformad insats 25 monterad i överänden av ventilhuset 5. Insatsen 23 har en sig inåt centrum sträckande perforerad fläns.The valve housing 5 is screwed at one end to the inlet piece 1 by means of the nut 6- At the other end of the valve housing 5, a flat valve seat 19 is formed for a main valve cone 18. The main valve cone 18 has the shape of a diaphragm. This is clamped between the edge of a cup-shaped chamber enclosure 20 placed upwards with the bottom and the edge of an externally threaded pipe piece 21 concentrically formed on the upper end of the valve housing 5 with the valve seat 19. 20 and thus the diaphragm-shaped main valve cone 18 in place. To support the main valve cone, an annular insert 25 is mounted in the upper end of the valve housing 5. The insert 23 has a perforated flange extending inwards towards the center.

Genom ett hål i botten på kammaromslutningen 20 sträcker sig stammen 24 på en upp- och nedvänd svampformad servoventilkägla 25.Through a hole in the bottom of the chamber enclosure 20, the stem 24 extends on an upside-down sponge-shaped servo valve cone 25.

Denna tätar medelst en O-ring 26 mot ett säte 27. Begränsad av kammaromslutningen 20, servoventilkäglan 25 och huvudventilkäglan 18 bildas en tryckkammare 28. För att släppa in vätska i tryck- kammaren 28 har huvudventilkäglan 18 ett hål 29 i centrum, där en stryphylsa 30 är monterad. För att erhålla rätt flödesarea genom membrancentret sticker en centrumpinne 31 genom stryphylsan 30.This seals by means of an O-ring 26 against a seat 27. Limited by the chamber enclosure 20, the servo valve cone 25 and the main valve cone 18, a pressure chamber 28 is formed. To let liquid into the pressure chamber 28, the main valve cone 18 has a hole 29 in the center, where a throttle sleeve 30 is mounted. To obtain the correct flow area through the membrane center, a center pin 31 protrudes through the choke sleeve 30.

Centrumpinnen 31 är medelst en med flödesbegränsande hål 52 för- sedd bricka 55 fixerad i tryckkammaren 28.The center pin 31 is fixed in the pressure chamber 28 by means of a washer 55 provided with flow-limiting holes 52.

Efter att ha passerat huvudventilen går vätskan genom insatsens 23 perforerade fläns och ned genom rörstycket 21. Under detta är på ventilhuset 5 en fläns 34 utformad. Denna leder vätskan mot in- sidan på en ventilhuset 5 omgivande rörlig hylsa 35» vars överände är sluten trappstegsformat med ett mellanliggande snedplan 56.After passing the main valve, the liquid passes through the perforated flange of the insert 23 and down through the pipe section 21. Below this, a flange 34 is formed on the valve housing 5. This directs the liquid towards the inside of a movable sleeve 35 »surrounding the valve housing 5, the upper end of which is closed in a stepped manner with an intermediate inclined plane 56.

Hylsans 35 nederände är öppen och styrs av vertikala flänsar 37 ?s11171-s 4 utbildade på muttern 6. Nära hylsans 35 överände i den del, som befinner sig över kammaromslutningen 20, förefinns ett antal öpp- ningar 38. Mot snedplanet 36 anligger änden av stammen 24 på servoventilkäglan 25. Utanpå hylsan 35 är anordnad en trögt för- skjutbar flottör 39. Denna är utformad som ett dubbelväggigt rör, som är slutet i ovanänden 40 och öppet i nederänden 41.The lower end of the sleeve 35 is open and is guided by vertical flanges 37? S11171-s 4 formed on the nut 6. Near the upper end of the sleeve 35 in the part which is above the chamber enclosure 20, there are a number of openings 38. Against the inclined plane 36 the end of the stem 24 on the servo valve cone 25. A slidably displaceable float 39 is arranged on the outside of the sleeve 35. This is designed as a double-walled tube, which is closed at the upper end 40 and open at the lower end 41.

Då ventilen befinner sig i stängt läge, såsom visas i fig. 1, har vattnet intagit nivån 42 och lyft upp flottören 39 och därmed hylsan 35. Servoventilkäglan 25 hålls då med stammen 24 i stängt läge av vätsketrycket i tryckkammaren 28. Detta vätsketryck håller även huvudventilkäglan 18 tryckt och stängd mot huvudventilsätet 19 och mot insatsen 23. Då vätskenivån 42 sjunker, sjunker även- flottören 39 och hylsan 35. Därvid kommer snedplanet 36 att pressa servoventilkäglans 25 stam 24 mot sidan, varvid servoventilen öppnas. Vätskan i tryckkammaren 28 pressas ut genom servoventilen, och trycket i tryckkammaren reduceras kraftigt. Därigenom kan vätsketrycket i ventilhuset 5 pressa huvudventilkäglan 18 uppåt, varigenom huvudventilen öppnar. Vätskan rinner så över huvudventil- sätet 19 och sedan genom perforeringarna i flänsen på insatsen 23 och ut genom rörstyckets mynning, där den träffar flänsen 34 och förs ut till hylsans 35 insida. Därifrån rinner vätskan lugnt ned längs hylsans insida utan att orsaka något märkbart plaskljud, då den träffar vätskeytan i behållaren. Hela tiden, då ventilen är öppen, rinner en noga avvägd vätskemängd genom huvudventílkäglans ~centrum och vidare ut genom servoventilen. Vätskeströmmens storlek ut genom servoventilen bestäms av spaltarean, som bildas mellan stryphylsan 30 och centrumpinnen431. Vid påfyllning efter tömning av den behållare, i vilken ventilen är placerad, stiger vätskenivân, tills den när en viss punkt på flottören 39, innan denna flyter upp och därmed lyfter hylsan 35. Genom att sätta flottören 39 På olika höjd på hylsan 35 kan man få denna att lyfta vid önskad vätskenivå.When the valve is in the closed position, as shown in Fig. 1, the water has taken up the level 42 and lifts up the float 39 and thus the sleeve 35. The servo valve cone 25 is then held with the stem 24 in the closed position by the liquid pressure in the pressure chamber 28. This liquid pressure also holds the main valve cone 18 is pressed and closed against the main valve seat 19 and against the insert 23. As the fluid level 42 decreases, the float 39 and the sleeve 35 also decrease. Thereby the inclined plane 36 will press the stem 24 of the servo valve cone 25 towards the side, opening the servo valve. The fluid in the pressure chamber 28 is forced out through the servo valve, and the pressure in the pressure chamber is greatly reduced. Thereby, the liquid pressure in the valve housing 5 can press the main valve cone 18 upwards, whereby the main valve opens. The liquid then flows over the main valve seat 19 and then through the perforations in the flange on the insert 23 and out through the mouth of the pipe piece, where it hits the flange 34 and is carried out to the inside of the sleeve 35. From there, the liquid flows calmly down along the inside of the sleeve without causing any noticeable splashing noise, as it hits the liquid surface in the container. At all times, when the valve is open, a carefully balanced amount of liquid flows through the center of the main valve cone and further out through the servo valve. The magnitude of the fluid flow out through the servo valve is determined by the gap area formed between the choke sleeve 30 and the center pin 431. When filling after emptying the container in which the valve is located, the liquid level rises until it reaches a certain point on the float 39, before it floats up and thus lifts the sleeve 35. By placing the float 39 at different heights on the sleeve 35, get this to lift at the desired liquid level.

I och med att hylsan 35 lyfts, avlägsnar sig snedplanet 36 från servoventilkäglans 25 stam 24. Den vätskeström, som rinner igenom servoventilen och passerar servoventilkäglan 25, kommer därvid att lyfta denna, enär den är av_ett material med en täthet nära 1,0.As the sleeve 35 is lifted, the inclined plane 36 moves away from the stem 24 of the servo valve cone 25. The liquid stream which flows through the servo valve and passes the servo valve cone 25 will thereby lift it, since it is made of a material with a density close to 1.0.

Då snedplanet 36 avlägsnat sig, så att stammen 24 på servoventil- käglan 25 står rakt upp, stänger servoventilkäglan mot servoventil- sätet 27. Vätska fortsätter att strömma in i tryckkammaren 28 genom 5 7s11111-s spaltarean mellan stryphylsan 30 och centrumpinnen 31. Då på så vis ett tillräckligt tryck byggts upp i kammaren 28, trycks huvud- ventilkäglan 18 nedåt och stänger mot ventilsätet 19. Snabbheten i stängningsmomentet kan varieras genom ändring av spaltarean mellan stryphylsan 30 och centrumpinnen 31.When the inclined plane 36 is removed, so that the stem 24 of the servo valve cone 25 stands straight up, the servo valve cone closes against the servo valve seat 27. Liquid continues to flow into the pressure chamber 28 through the gap area between the throttle sleeve 30 and the center pin 31. Then on so that a sufficient pressure is built up in the chamber 28, the main valve cone 18 is pressed downwards and closes against the valve seat 19. The speed of the closing moment can be varied by changing the gap area between the throttle sleeve 30 and the center pin 31.

Hålen 58 i hylsan 35 är till för att släppa in luft till servoventíl- mynningen och vidare till huvudventilen, så att vätska ej skall kunna sugas från behållaren och genom ventilen in i tilloppsledningen, om ett undertryck skulle uppstå i denna.The holes 58 in the sleeve 35 are for letting air into the servo valve mouth and further to the main valve, so that liquid can not be sucked from the container and through the valve into the inlet line, should a negative pressure arise in it.

Claims

Automatic filling valve for flush cisterns and the like, comprising a tubular valve housing (5) connected to an inlet piece (1), a main valve and a servo valve and the latter actuating means, a vertically movable valve housing (5) enclosing, with an external a sleeve (55) provided on the same slidably displaceable float (59), which is open at the lower end and at the upper end of a step with a intermediate inclined plane (56) closed, constituting the cone (25) of the servo valve via its stem (24) for said ventfls regulating actuating means, characterized by a damping body (9) arranged in the inlet piece (1), made of elastomer and with a cavity (12) closed at one end and with an external helical groove (15) formed, the cavity of which (12) has its opening towards the inlet end (2) of the inlet piece (1), a main valve (18) and the servo valve (25) enclosing, above the highest liquid level in the cistern, chamber enclosure (20), and an intermediate head the valve and the servo valve in the chamber enclosure (20) formed pressure chamber (28) of small volume. Automatic filling valve according to claim 1, characterized in that the cone of the main valve consists of a diaphragm (18) with a throttle sleeve (50) inserted in a central hole (29) passed through by a non-drum pin (51) and that there is below the diaphragm (18), for deflection of the pipes extending from the main valve, a pipe section (21) opening with the valve housing (5) concentrically over a flange (54) arranged on the valve housing (5). Automatic filling valve according to claim 1, characterized in that a perforated washer (55) limiting the flow to the servo valve (55) is inserted in the upper part of the pressure chamber (28). Automatic filling valve according to one of the preceding claims, characterized in that a number of holes (58) are accommodated in the sleeve (55), near its upper end. Automatic filling valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve housing (5) is conical and fixed to the inlet piece (1) by means of a cover nut (6), formed with vertical flanges (5?) For guiding the sleeve (55) during its movements. .