SE443430B - Blandningskran med skivor av hart material - Google Patents

Description

7901735-6 nets genomströmning. Närvaron av skarpa hörn är önskvärt även av den orsaken, att därigenom tillförsäkras, att främmande material, som oavsiktligen förefinnes, ej kan intränga mellan två skivor och på så sätt förskjuta den ena skivan från den andra. Emellertid förorsakar närvaron av sådana skarpa hörn, vilka är nödvändiga för de ovan angivna orsakerna, speciella utmatningsbetingelser med kraftig strypning och hög hastighet av flödet och därför uppkommer i huvudsak vid inställda mellanlägen kraftigt hörbara vibrationer antingen direkt eller genom resonans- fenomen med andra delar av kranen och med ledningarna.

Dessa fenomen är däremot försumbara vid hastig strömning, när strypningen minskas, och vid avgivandet av mycket små' flöden, när flödeshastigheten blir minimal.

I ändamål att minska detta ljud, vilket utmärker framförallt nämnda slag av kran, har man vanligtvis för- sökt att införa trådnät eller element av ett eftergivligt och dämpande material, som emellertid stör driften och ej är tillräckligt effektiv och för det mesta söker man strypa ledningarna uppströms om kranen, men detta begränsar allvarligt det maximala utströmningsflödet och förorsakar betydande kostnader.

Ett annat problem vid kranar av detta slag består däri, att när skivorna förskjutes i ändamål att styra det avgivna flödet, det uppkommer en icke önskvärd förändring av blandningsflödet och följaktligen en förändring av temperaturen hos det blandade vattnet, som avges från kranen. Denna nackdel kan minskas genom lämplig utformning och inställning av öppningar i skivor av hårt material, men på detta sätt är det ej möjligt att åstadkomma kranar med hög temperaturstabilitet, dvs. en mycket ringa variation i temperaturen som en följd av flödesförändringen. Nack- delen består framför allt i vissa mellaninställningsbe- tingelser, varvid strypningen av öppningarna i skivorna 7901755-6 3 av hårt material medför betydande tryckfall vid flödet och hög hastighet hos detta. Orsakerna till denna nackdel är inom vissa gränser desamma, som förorsakar oljudet från kranen. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma kranar av ovan angivet slag och med en utformning, smnär lämplig för att avsevärt minska den ena eller den andra eller båda de ovan beskrivna nackdelarna. Enligt uppfinningen kännetecknas en blandningskran av ovan angivet slag av ett i serie med huvudstyrorganet, som består av skivor av ett hårt material, kopplat, flödet strypande hjälporgan, som styres samtidigt med styrningen av läget av skivorna och är anordnade så, att de förblir i huvudsak overksamma i skivornas läge för maximal vattenut- strömning (fig. 4' och för uppnående av ett kraftigt strypande läge utan att förorsaka avbrott i flödet med början från ett mellanstyrläge för skivorna (fig. 3).

När sålunda skivorna av hårt material är i läge för maximal avgivning, kommer de strypande hjälporganen ej att märkbart begränsa utloppsflödet, utan genom delvis stängning av kranen kommer de strypande hjälporganen att begränsa flödet, så att detta hindras att i närheten av de skarpa hörnen på skivorna utsättas för sådant tryckfall, så att man erhåller en kompromiss av inställningsstabiliteten och sådan hastighet, att därigenom skulle kunna uppkomma vibrationer och slutligen i den sista stängningsfasen utövar ånyo skivorna av hårt material den styrande verkan, som därefter .bidrar till att avbryta flödet. Verkan av flödets strypning är maximal vid inställningslägen för mellanflöden,. dvs. just i de mest kritiska betingelserna av vanliga, kända kranar. 7901735-6 Eftersom det strypande hjälporganet ej har till uppgift att utöva en fullständig stängningsverkan, kräver det ej vare sig tätningsorgan eller användningen av speciella material och kan framställas av plast, varigenom det sålunda blir möjligt att utforma dess genomlopp på mest lämpligt sätt för undvikande av ljud och turbulens och för att förbättra temperaturstabili- teten. Enligt de olika tillämpningskraven kan det e strypande hjälporganet enligt uppfinningen utformas i ändamål att med säkerhet styra dess tysta drift eller dess temperaturstabilitet samt t.o.m. i praktiken på- verka blott en av dessa egenskaper, om den andra ej företer speciella problem eller är behäftad med problem, som kan _ lösas på annat sätt. Det är emellertid vanligen möjligt att anordna ett sådant stryporgan, som har väsentlig inverkan på såväl tyst drift som temperaturstabilitet hos kranen.

Vid en utföringsform av uppfinningen bildas hjälpstryporganet genom samverkan av en styrskalle av plast för den eller de rörliga kranskivorna, vilken skalle är utformad med en ihålig kammare med sidout- loppsöppningar och väggar med öppningar eller lik- nande för samverkan med utloppsöppningarna i skallen i ändamål att tillsluta dessa mer eller mindre i mot- svarighet till det läge, som intas av styrskallen, och anordnade att lämna öppningarna helt fria i det läge, som motsvarar fullständigt öppnande och för att gradvis nå deras i det närmaste fullständiga tillslutning, vilket inträffar för en mellaninställning av kranen.

Nämnda öppningar kan vara en enda eller flera och när fler än en öppning har anordnats, kan de lämpligen ha olika storlek för att tillslutas vid successiva tidpunkter.

Dessa öppningar och samtliga samverkande delar är lämpligen avrundade för undvikande av varje skarpt 7901735-6 hörn eller andra former, som skulle kunna medföra alstringen av ljud och för att man skall erhålla lämplig gradvis tillslutning och allt detta är lätt att erhålla tack vare möjligheten att gjuta plast- material.

Nämnda väggar med öppningarna eller liknande kan lämpligen utformas av flänsar på ett organ, som är vridbart lagrat i kranens kropp. Det roterande organet kan utgöras av styrlagret för den rörliga skallen eller vid kranar av tre-skivtyp av mellan- skivlager, som är roterbart lagrat dock utan att kunna utföra parallellrörelser.

Vid en annan utföringsform av uppfinningen har det strypande hjälporganet åstadkommits genom samverkan mellan en läpp på styrskallen och en kant på skivan av hårt material belägen under den, som är kopplad direkt till styrskallen.

Uppfinningen skall i det följande närmare för- klaras med hänvisning till de bifogade ritningarna, varå fig. l visar ett vertikalt snitt genom en första utföringsform av kranen i stängt läge och fig. 2 visar ett vertikalt snitt vinkelrätt mot snittet enligt fig. 1 och längs linjen II-II i fig. 1, men med kranen i öppet läge. Fig. 3 visar ett horisontellt snitt genom kranen längs linjen III-III i fig. 1. Fig. 4 visar ett snitt liknande det i fig. 3, men med kranen i öppet läge. Fig. 5 visar i större skala en del av fig. 4 såsom antytts med V. Fig. 6 visar ett snitt liknande det i fig. 4 men av en modifierad utföringsform och fig. 7 visar ett snitt liknande det i fig. l men visande en kran av tre-skivtyp i öppet läge. Fig. 8 visar ett snitt genom samma kran längs linjen VIII-VIII i fig. 7 och fig. 9 visar ett snitt liknande det i fig. 7 men med avseende på en annan utföringsform, som visas i öppet läge, och fig. 10 visar kranen enligt fig. 9 men i delvis stängt läge. 7901735-6 w Den visade kranen omfattar en kropp l, som är ansluten till två rör 2 och 5 för att matas med varmt och kallt vatten, och från kroppen l sträcker sig ett utloppsrör 4 för avgivning av blandat vatten. En nedre skiva 5 av hårt material är monterad stationärt i det inre av kroppen l och,försedd med öppningar i tätande förbindelse med mynningarna på rören 2, 3.

En övre skiva 6 av hårt material är rörligt monterad på skivan 5 och likaledes försedd med öppningar. Kra- nen är två-skivtyp, och vid kranar av tre-skivtyp skall ytterligare en skiva av hårt material införas mellan den nedre skivan 5 och den övre skivan 6 utan någon annan förändring i tillämpningen av uppfinningen.

Den övre skivan 6 är sammankopplad med en manöver- skalle 7, vilken kan styras för parallellrörelse och vridning medelst en spak 8, som är ledat anbragt på ett roterande organ 9, vilket är tätande monterat i kroppen l medelst ett lock 10. Denna mekanism skall icke här närmare beskrivas, eftersom den är känd till alla väsentliga delar och eftersom valet av denna mekanism eller någon annan för styrningen ej utgör något villkor för uppfinningens tillämpning.

Styrskallen är avplanad på sidorna såsom framgår av fig. 3-6 och styres från sin parallell- rörelse mellan två styrflänsar ll, som sträcker sig nedåt från vridorganet 9. Styrskallen 7 bildar en inre kammare 12 -(i vilken öppningarna i den övre skivan 6 mynnar), som är tillsluten med undantag för öppningarna 13 och 14, vilka är utformade i de plana väggarna i styrskallen 7 och är vända mot styrflänsarna 11 på det vridbara organet 9, som därigenom kommer att till- sluta dessa öppningar (fig. 3). Flänsarna ll är emeller- tid försedda med öppningar l5 och 16, så att genom förskjutning av styrskallen 7 det blir möjligt att 1 7901735-6 bringa öppningarna 13 och 14 i skallen 7 att sammanfalla med öppningarna l5, 16 i flänsarna och möjliggör sålunda fri förbindelse mellan kammaren 12 och det inre utrymmet_ i kranens kropp l i förbindelse med utloppsröret 4 (fig. 4). Anordnandet av de olika öppningarna på beskri- vet sätt är sådant, att deras ömsesidiga tillslutande uppträder avsevärt tidigare än det ömsesidiga till- slutandet av öppningarna i skivorna 5 och 6. Emellertid har inga åtgärder vidtagits för att tillförsäkra en tät tillslutning medelst flänsarna ll mot öppningarna 13 och 14. Såsom framgår av fig. 5 har tvärtom utformats ett visst spelrum S mellan skallen 7 och flänsarna ll i ändamål att undvika tätning vid stängningen. Såsom framgår av samma figur har de olika beskrivna öppningarna lämpligen avrundade kanter och öppningarna 15 och 16 har vidgats i riktning utåt i ändamål att till ett minimum minska ljudet från strömmen genom dem. Det framgår vidare av fig. 5, att öppningarna 15, 16 lämpligen har olika bredd F, G, så att den ena av dem stänges före den andra, ' varigenom man erhåller en mera gradvis stängning. Eventuellt kan öppningarna vara förskjutna i förhållande till öpp- . ningarna 13 och 14 i ändamål att uppnå samma effekt.

Det är uppenbart, att i kranens öppna läge öpp- ningarna 15, 14 och 15, 16 är belägna mitt för varandra och att flödet, som styres av skivorna 5, 6, utsättes för minimal strypning. I stället kommer i mellanläge av skivorna 5, 6 öppningarna 13, 14 och 15, 16 ej längre att vara belägna mitt för varandra och flödet kan fort- sätta att passera tack vare det förefintliga mellanrummet S men med mycket lägre hastighet, varför ej uppkommer någon alstring av vibrationer och ej något kraftigt tryckfall 1 närheten av de skarpa hörnan på skivorna 5, 6. Slutligen kommer under sista delen av rörelsen skivorna 5, 6 av hårt material att åstadkomma fullstän- digt avbrott i flödet. 7901735-6 -v Vid en förenklad utföringsform, som åskådlig- göres i fig. 6, kan styrskallen 7 på vardera sidan uppvisa blott en enda öppning 17, som samverkar med en enda öppning l8 i den motsvarande styrflänsen ll.

Emellertid kan givetvis fler än två öppningar anord- nas på vardera sidan. Oberoende av deras antal kan öppningarna med fördel profileras på så sätt, att 4 man erhåller en gradvis stängning, och denna profile- ring innebär ej några svårigheter vid gjutning av den plast, som bildar styrskallen 7 och flänsarna ll.

Vid vissa utföringsformer av kranar med skivor av hårt material ersättes den nedre stationära skivan av två små skivor eller ringar eller cylindrar. Uppen- * barligen innebär denna modifikation ej några föränd- ringar i tillämpningen av föreliggande uppfinning, vars användningsområde sålunda omfattar även nämnda typer av kranar.

Vid utföringsformerna enligt fig. 6 kan varje fläns ll, som är belägen på den sida, som är motsatt den vid vilken den motsvarande öppningen 17 tillslutes, utelämnas eller sänkas. I detta fall och med osymmetriskt anordnande av öppningen 17 blir det möjligt att perma- nent neutralisera det strypande hjälporganet genom mon- tering av styrskallen 7 i omvänt läge. Detta kan vara mycket fördelaktigt, när kranen måste installeras i ett rörledningsnät med mycket lågt tryck, där undvi- kandet av även minimal strypning är ett mycket fram- trädande-krav.

Kranarna enligt fig. 7-10 omfattar fortfarande såsom enligt fig. 1 en kropp l med rör 2, 3 för matning av kallt_och varmt vatten och ett utloppsrör. En stationär skiva 5 av hårt material är monterad i det inre av kroppen 1, under det att den övre rörliga skivan 6 är kopplad till en styrskalle 7, som kan styras medelst en spak 8, vilken är ledat anbragt på ett roterande 7901735-6 organ 9, som är tätande monterat i det inre av kroppen 1 och kvarhålles av ett lock 10. I detta fall är emellertid kranarna av tre-skivtyp och följaktligen är en skiva 19 av hårt material införd mellan den stationära nedre skivan 5 och den övre skivan 6, som är kopplad till styrskallen 7Ä Mellanskivan'l9 står i ingrepp med en styrring 20, som i sin tur uppvisar flänsar ll, vilka är kopplade med väggarna i styrskallen 7 för att till ringen 20 överföra vridningarna av styrskallen 7 men ej dess parallellrörelse.

Vid utföringsformen enligt fig. 7 och 8 består det strypande hjälporganet, vilket skall åstadkomma en stängning i förväg genom strypning av flödet utan att avbryta detta i motsvarighet till ett mellanstängnings- läge av skivorna av hårt material, av samverkan mellan öppningarna 25, som är utformade i styrskallen 7, och öppningarna 22, som är utformade i styrflänsarna 21 på styrringen 10 för mellanskivan 19. ' Denna anordning fungerar på samma sätt som den kran, vilken beskrivits med hänvisning till fig. l-6, och torde därför icke kräva ytterligare förklaringar, men med tanke på den praktiska konstruktionen synes samverkan mellan styrskallen och flänsarna 21 på styrringen 20 i stället för flänsarna ll på det vrid- bara organet 9 vara avsevärt mera fördelaktig för upp- nående av ändamålet med föreliggande uppfinning.

Utföringsformen enligt fig. 7 och 8 är givetvis begränsad till kranar av tre-skivtyp och kan ej tillämpas vid kranar med blott två skivor. vid utföringsformen enligt rig. 9 och io upp- visar styrskallen 7 ej några sidohål för samverkan i ändamål att åstadkomma en stängning i förväg, utan den är försedd med en kant 24, vilken är belägen på ett visst avstånd från den motsvarande kanten på den rörliga 790173536 10 skivan 6, vilken är sammankopplad med skallen 7 för att på så sätt bilda ett genomlopp 25, genom vilket blandat vatten strömmar från den inre kammaren l?-i styrskallen till det inre hålrummet i kroppen 1 och sålunda till utloppsröret 4.

När tillslutningen av kranen fortsätter genom _ inbördes förskjutning av.den övre skivan 6 och den därunder belägna skivan, som i detta fall utgöres av mellanskivan 19, närmar sig kanten 24 på styrskallen 7 kanten på den där under belägna skivan 19 och genom- loppet 25 strypes progressivt, såsom visas i fig. 10. Även i detta fall måste form och storlek på delarna väljas så, att vid ett mellanläge av skivorna av hårt material strypningen i detta fall av det smala genom- loppet 25 avsevärt reducerar minskning av det tryck, som är tillgängligt i närheten av skivornas strypzon och följaktligen undvikes eller minskas de virvlar, som förorsakas av flödesstyrningen vid förändring av blandningsförhållandet. .

Det är uppenbart, att anordningen enligt fig. 9 och lO är direkt tillämpligt även vid kranar av typen med blott två skivor. I detta fall samverkar kanten 24 på styrskallen 7 med kanten på den stationära nedre skivan 5 i stället för kanten på den mellanliggande skivan 19.

Det är vidare uppenbart, att även om det har nämnts i det föregående, att den nedre stationära ski- van 5 på känt sätt kan ersättas med ett par ringar eller cylindrar för samverkan med den däröver anbragta skivan utan förändring i uppfinningens tillämpning.

De speciellt beskrivna kännetecknen kan tillämpas vid en kran i ändamål att uppnå såväl för- delarna med en minskning av ljudet som en minskning av förändringar i blandningsförhållandet och sålunda av den erhållna temperaturen med variationer i det 7901735-6 ll avgående flödet, eller kan de tillämpas i ändamål att uppnå blott ett av nämnda ändamål, när det andra ändamålet tillförsäkras genom andra anordningar.

Det kan t.ex. vara fördelaktigt att tillämpa upp- finningen även blott för förbättring av blandninge- kranens temperaturstabilitet, när ljudet elimineras genom anordnande av speciella dämpningsorgan eller är utan betydelse p.g.a. lågt drifttryck.

Claims (11)

7901735-6 P A T E N T K R A V
1. I. Blandningskran av det sflag, vid vilket det avgivna flödet och blandningsproportionerna av kallt och varmt vatten styres av åtminstone två skivor eller liknande, som består av ett hårt material och som är rörliga i förhållande till varandra samt står i inbördes kontakt längs plana ytor, k ä n n e t e c K n a d a v ett i serie med huvudstyr- organet, som består av skivor (5, 6, 19) av ett hårt material, kopplat, flödet strypande hjälporgan (13 - 16, 17, 18, 22, 23), som styres sam- tidigt med styrningen av läget av skivorna (S, 6, 19) och är anordnade så, att de förblir i huvudsak overksamma i skivornas (5, 6, 19) läge för maximal vattenutströmning (fig. 4) och för uppnående av ett kraftigt strypande läge utan att förorsaka avbrott i flödet med början från ett mellanstyrlâge för skivorna (5, 6, 19) (fig. 3).
2. 2. Kran enligt kravet 1 av det slag, vid vilket den övre skivan av hårt material är kopplad till en rörlig ventilskiva (7) nära ett or- gan, som är roterbart lagrat i krankroppen, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det strypande hjälporganet består av samverkan mellan - öppningar (13, 14, 17, 23), som är utformade i rätlinjiga generatris- väggar, vilka bildas av den rörliga ventilskivan (7) och öppningar (15, 16, 18, 22), som är utformade i styrflänsar (21, 11), vilka är kopplade till väggar, som bildas av organet (10, 20), som är monterat för ro- tation i kranens kropp.
3. 3. Kran enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att väggarna hos den rörliga ventilskivan (7) och flänsarna (11, 21) på det roterande organet (10, 20) är i huvudsak plana.
4. 4. Kranenligtkravet2,kännetecknad därav, att mellan väggarna på den rörliga skivan (7) och flänsarna (11, 21) på det roterande organet (10, 20) är utformat ett visst spelrum (S), som till- försäkrar en otät ömsesidig stängning mellan ifrågavarande öppningar (fíg. 5). 7901755-6 (5
5. S.Kranenligtkravet2,kännetecknad därav,att öppningarna (13- 16, 17, 18, 22, 23) i hjälpstryporganet är så profilerade och utformade, att man erhåller en gradvis stängning och en minskning av ljudet av det flöde, som passerar genom dem, varjämte den rörliga skivans (7) väggar och fïänsarna (11, 21), i vilka nämnda hål är utformade, är framställda av plast.
6. 6. Kranenligtkravet2,kännetecknad därav, att mer än en öppning (13, 14) är utformad på vardera sidan om den rörliga skivan (7) och i den motsvarande fänsen (11).
7. 7. Kran enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att öppningarna (13, 14; 15, 16) på vardera sidan är olikartat dimensionerade och/eller anordnade, så att vissa av dem stänges före de andra.
8. 8. Kran enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att hjälpstryporganet har osymetrisk form, så att det kan permanent neutraliseras genom montering av den rörliga skivan (7) i omvänt läge.
9. 9. Kran enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att organet, som är monterat för rotation i kranens kr0PP. utgöres av ett styrande och roterande lager (10) för den rörliga skivan (7).
10. 10. Kran enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v: att organet, som är monterat för rotation i kranens kropp, utgöres av en roterande ring (20), som uppbär mellanskivan (19) i kranar av tre-skivtyp. '
11. 11. Kran enligt kravet 1 och av det slag, vid vilket den övre rörliga skivan av hårt material är kopplad till en undre rörlig skiva, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den undre rörliga skivan (7) uppvisar en läpp (24), som är belägen på ett visst avstånd från den motsvarande kanten på den övre skivan (6) för att bilda ett genonflopp (25) för blandat vatten från den inre kammaren i den undre rörliga skivan (7) till det inre hålrummet i krankroppen (1) och att läppen på den undre rörliga skivan är anordnad att samverka med en kant på skivan (19) av hårt material, som är belägen under skivan (6), vilken är kopplad till den undre rörliga skivan (7) för att strypa genomloppet (25) med början från ett mellaninställningsläge av skivorna av hårt material.