SE465737B - Ventilapparat - Google Patents

Description

465 737 10 15 20 25 30 35 att det rörliga organet är försett med ett medbringarorgan, som är så arrangerat att det sträcker sig in i och förflyttas i nämnda passage under åtminstone en väsentlig del av det rörliga organets förflyttning av membranets andra ände i öppnande riktning från nämnda läge, vid vilket membranet just börjar frilägga utloppets mynning, till nämnda öppningsläge.

Härigenom erhålls den fördelen att för öppning av utloppets mynning i kammaren hos ventilanordningen energi från en separat energikälla endast behöver tillföras ventilapparaten tills medbringarorganet pâverkas av ett fluidum, som börjar strömma i nämnda passage fràn inloppet till utloppet, när membranet har förflyttats mot nämnda öppningsläge, så att utloppets mynning just börjar friläggas. Under påverkan av nämnda fluidum medbringar medbringarorganet därefter det rörliga organet, så att membranet förflyttas fullständigt till nämnda öppningsläge.

Företrädesvis är medbringarorganet så arrangerat att det befinner sig i nämnda passage när membranet just börjar frilägga utloppets mynning under förflyttning av membranets andra ände i öppnande riktning, varigenom medbringarorganets påverkan på det rörliga organet för medbringning av detta kan utnyttjas så snart nämnda fluidum börjar strömma genom passagen.

Enligt en utföringsform av ventilapparaten enligt upp- finningen är en elektromagnetisk stegmotor kopplad till det rörliga organet för nämnda förflyttning av membranets andra ände. Vidare är en strömkälla ansluten till den elektro- magnetiska stegmotorn och inrättad att så aktivera denna för förflyttning av membranet från nämnda stängningsläge mot nämnda öppningsläge, att membranet åtminstone förflyttas i sådan utsträckning att det börjar frilägga utloppets mynning i kammaren. 10 15 20 25 30 35 465 757 Med fördel innefattar nämnda strömkälla en elackumulator, t.ex. en kondensator. Härigenom kan den elektromagnetiska stegmotorn utnyttjas som en generator för uppladdning av elackumulatorn under medbringarorganets medbringning av det rörliga organet. Detta medför att energin för drivningen av ventilapparaten kan väsentligen tas ur strömningsenergin hos nämnda medium, när detta strömmar genom nämnda passage i kammaren. Det förutsätts härvid att innan membranet för- - flyttas tillbaka från öppningsläget till stängningsläget, så har strömningen upphört i passagen.

T.ex. kan ventilapparaten innefatta en enda ventilanordning och utnyttjas för att ansluta en vakuumkälla till ett slutet utrymme, varvid vakuumkällan ansluts till ventilanordningens utlopp medan det slutna utrymmet ansluts till ventil- anordningens inlopp. Den strömning som i detta fall uppstår i passagen, när membranet förflyttas till nämnda öppningsläge, upphör när vakuum råder i nämnda slutna utrymme. Därefter kan membranet förflyttas utan strömningsmotstånd tillbaka till nämnda stängningsläge.

Enligt en ytterligare utföringsform av ventilapparaten enligt uppfinningen innefattar den två ventilanordningar, varvid den ena ventilanordningens utlopp kommunicerar med den andra ventilanordningens kammare och varvid ventilanordningarnas rörliga organ är så arrangerade för förflyttning av membranens andra ändar, att utloppet hos nämnda ena ventil- anordning stängs när utloppet hos nämnda andra ventil- anordning öppnas och vice versa. En sådan ventilapparat med två ventilanordningar kan utnyttjas som en trevägsventil.

Lämpligen är de rörliga organen hos de tvà ventilanord- ningarna kopplade till varandra. Härigenom erhålls den fördelen att medbringarorganet hos den ena ventilanordningen under påverkan av strömmande medium även kommer att medbringa 465 757 10 15 20 25 30 den andra ventilanordningens rörliga organ, så att detta förflyttar sitt membran mot stängt läge, och vice versa.

Således skulle ventilapparaten kunna göras helt själv- drivande, dvs. tillräckligt med energi frán en tryckkälla ansluten till ventilapparaten skulle kunna omvandlas till den elenergi som krävs för fullständig drivning av ventil- apparaten.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka figur 1 visar en ventilapparat enligt uppfinningen innefattande en ventilanordning, figur 2a visar en vy av ett snitt längs linjen II-II i figur 1, figur 3 och 4 visar vyer av snitt längs linjerna III-III resp. IV-IV i figur 2a, figur 2b visar samma vy som figur 2a men med ventil- anordningen i ett annat omställningsläge, figur 5 och 6 visar vyer av snitt längs linjerna V-V resp.

VI-VI i figur 2b, figur 7 visar en annan ventilapparat enligt uppfinningen innefattande tvá ventilanordningar, figur 8a visar en vy av ett snitt längs linjen VIII-VIII i figur 7, 2 figur 9, 10 och ll visar vyer av snitt längs linjerna IX-IX, X-X resp. XI-XI i figur Ba, 10 15 20 25 30 35 465 737- figur Bb visar samma vy som figur 8a men med ventil- anordningarna i andra omställningslägen, och figur 12, 13 och 14 visar vyer av snitt längs linjerna XII- XII, XIII-XIII resp. XIV-XIV i figur 8b.

Den i figur 1-6 visade ventilapparaten 1 innefattar en ventilanordning 2, som har ett ventilhus 3, vilket bildar en kammare 4 med cirkulärt tvärsnitt. Kammaren 4 har ett inlopp 5 och ett utlopp 6, som är beläget mitt emot inloppet 4. (Det är dock ej nödvändigt att inloppet 5 och utloppet 6 är belägna mitt emot varandra). En cirkulärcylindrisk kropp 7 är medelst en axel 8 anordnad vridbar i kammaren 4 koaxiellt med denna. Ett långsträckt flexibelt membran 9, vars bredd har samma (alternativt mindre) utsträckning som kroppens 7 axiella utsträckning, har sin ena ände fäst vid ventilhuset 3 och sin andra ände fäst vid kroppen 7, varvid membranet 9 är böjt 180°, så att en del av membranet 9 anligger mot kroppens 7 mantelyta, medan en annan del av membranet anligger mot kammarens 4 cirkulära väggyta. Genom fram- och àtergående vridning av kroppen 7 90° förflyttas den ände av membranet 9, som är fäst vid kroppen 7, så att membranet rullas mot kammarens 4 vägg mellan ett stängningsläge, vid vilket membranet 9 täcker utloppets 6 mynning i kammaren 4 (fig 6), och ett öppningsläge, vid vilket utloppets 6 mynning i kammaren 4 är frilagd (fig 4). Vid nämnda öppnings- och stängningslägen stöter kroppen 7 mot anslag på ventilhuset (ej visat på ritningarna), som förhindrar ytterligare vridning av kroppen 7.

Den vridbara kroppen 7 är försedd med ett medbringarorgan i form av en vinge 10, som har samma axiella utsträckning som kroppen 7 och som sträcker sig radiellt ut från kroppen 7 till närheten av kammarens 4 cirkulära väggyta. Vingen 10 är orienterad på kroppen 7, så att den vid nämnda stängningsläge 465 757 10 15 20 25 30 befinner sig mitt emellan inloppet 5 och utloppet 6 i den passage, som bildas mellan kroppens 7 mantelyta och ventil- husets 3 cirkulära väggyta (fig 6), och vid nämnda öppnings- läge väsentligen har passerat utloppets 6 mynning i kammaren 4 (fig 4).

Axeln 8 har ett ändparti ll, som sträcker sig in i en kammare 12 hos ventilapparaten 1. Ändpartiet ll är kopplat till en permanentmagnet 13, som utgör ankare hos en elektromagnetisk stegmotor 14 anordnad i kammaren 12. Stegmotorn 14 är ansluten till ett styrdon 15, vilket i sin tur är anslutet till ett uppladdningsbart batteri 16 och en kondensator 17.

Ventilapparaten 1 fungerar på följande sätt: Utloppet 6 antas vara anslutet till en vakuumkälla medan inloppet 5 antas vara anslutet till ett slutet utrymme, som ska evakueras pà luft. Inledningsvis befinner sig ventil- apparaten l i stängt läge, såsom visas i figur 2b, 5 och 6.

För omställning av ventilapparaten till det i figur 2a, 3 och 4 visade öppningsläget, laddar styrdonet 14 först upp konden- satorn 17 med energi från batteriet 16. Därefter aktiverar styrdonet 15 stegmotorn 14 med en strömpuls från kondensatorn 17, så att ankaret 13 vrids medurs mot det i figur 3 visade läget. Vridningen av ankaret 13 medför även att kroppen 7 vrids medurs medelst axeln 8. Membranet 9 avrullas härigenom successivt från kammarens 4 cirkulära väggyta. När membranet 9 börjar att frilägga utloppets 6 mynning i kammaren 4 börjar luft från nämnda slutna utrymme att strömma genom inloppet 5 in i kammaren 4 mot utloppet 6. Den strömmande luften i kammaren 4 pressar vingen 10 mot utloppet 6, varigenom vingen _ 10 medbringar kroppen 7 till det i figur 4 visade öppnings- läget. Under vingens 10 medbringning av kroppen 7 verkar stegmotorn 14 som en generator, varvid styrdonet 15 laddar 10 15 20 25 30 465 7371 upp kondensatorn 17 med elenergin som genererats av stegmotorn 14.

När nämnda slutna utrymme har evakuerats på luft upphör strömningen av luft genom kammaren 4, och ventilapparaten 1 kan omställas tillbaka till det i figur 2b, 5 och 6 visade stängningsläget genom att styrdonet 15 aktiverar stegmotorn 14 med en strömpuls från kondensatorn 16, så att ankaret 13 och kroppen 7 vrids moturs ett kvarts varv tillbaka till det i figur 2b, 5 och 6 visade stängningsläget. Efter omställ- ningen av ventilapparaten 1 till detta stängningsläge kan kondensatorn 17 fortfarande ha kvar en viss energimängd, vilket medför att endast en relativt liten energimängd behöver överföras från batteriet 16 till kondensatorn 17 inför nästa omställning av ventilapparaten 1 till öppnings- läget enligt figur 2a, 3 och 4. I vissa applikationer kan det inträffa att kondensatorn 17 mottar så mycket elenergi genererat av stegmotorn 14 att kondensatorn 17 kan uppladda batteriet 16, varigenom ventilapparaten 1 blir självdrivande efter en inledande omställning till öppningsläge.

Den i figur 7-14 visade ventilapparaten 18 består av en ventilapparat 1 enligt figur 1-6, som är försedd med en ytterligare ventilanordning 19. Denna är utformad analogt med ventilanordningen 2 och har således en kammare 20 med ett inlopp 21 och ett utlopp 22, en kropp 23, som är anordnad vridbar i kammaren 20, ett membran 24, och en vinge 25 på kroppen 23. Axeln 8 är förlängd med ett axelparti 26, på vilket kroppen 23 är fäst. Kropparna 7 och 23 är orienterade relativt varandra så att ventilanordningen 2 är stängd (fig 10) när ventilanordningen 19 är öppen (fig ll), och vice versa. Utloppet 6 hos ventilanordningen 2 kommunicerar med kammaren 20 hos ventilanordningen 19. 465 737 10 15 20 25 30 Ventilapparaten 18 kan utnyttjas som en trevägsventil pà följande sätt: Inloppet 5 antas kommunicera med atmosfären och utloppet 21 antas vara anslutet till en vakuumkälla, medan inloppet 22 antas vara anslutet till ett slutet utrymme, i vilket omväxlande ska råda atmosfärstryck och vakuum.

I de i figur 7-ll visade lägena av kropparna 7 och 23 kommunicerar nämnda slutna utrymme med vakuumkällan, eftersom utloppet 6 är stängt medan utloppet 21 till vakuumkällan är öppet. För omställning av ventilapparaten 18 till de i figur Bb, 12-13 visade lägena av kropparna 7 och 23, så att nämnda utrymme kommunicerar med atmosfären, aktiverar styrdonet 15 stegmotorn 14 på samma sätt som beskrevs ovan i samband med funktionen av ventilapparaten 1. Härigenom medbringas kroppen 7 av vingen 10 till det i figur 13 visade läget. Samtidigt vrids kroppen 23 medelst axelpartiet 26 till det i figur 14 visade läget. Med kropparna 7 och 23 i sistnämnda lägen kommunicerar således nämnda slutna utrymme med atmosfären, eftersom utloppet 21 är stängt medan utloppet 6 till atmosfären är öppet.

Under omställningen av ventilapparaten 18 tillbaka till de i figur 8a, 9-ll visade lägena av kropparna 7 och 23 är det kroppen 23 som medbringas av Vingen 25, varigenom kroppen 7 samtidigt vrids medelst axeln 8. Härigenom laddas kondensatorn 17 alltid upp under varje omställning av ventilapparaten 18. Denna blir således helt självförsörjande på erforderlig elenergi.

De på ritningarna visade utföringsexemplen av ventilapparaten enligt uppfinningen har rörliga organ i form av vridbara cirkulärcylindriska kroppar. Alternativt kan emellertid varje 465 757 rörligt organ hos en ventilapparat enligt uppfinningen anordnas fram- cch âtergående.

Claims (7)

465 757 10 15 20 25 30 35 10 Patentkrav

1. Ventilapparat (1: 18) innefattande minst en ventil- anordning (2: 19), som har ett ventilhus (3), vilket bildar en kammare (4; 20) med en vägg, ett inlopp (5; 22) till kammaren, och ett utlopp (6; 21) fràn kammaren, ett lång- sträckt flexibelt membran (9; 24) med två ändar beläget i kammaren, varvid membranets ena ände är fäst i ventilhuset, och ett i kammaren beläget rörligt organ (7; 23), vid vilket membranets andra ände är fäst, vilket rörliga organ är anordnat för förflyttning av membranets andra ände fram och åter i kammaren, så att membranet rullas mot kammarens vägg mellan ett stängningsläge, vid vilket membranet täcker utloppets mynning i kammaren, och ett öppningsläge, vid vilket utloppets mynning i kammaren är frilagd, varvid mellan kammarens vägg och det rörliga organet en passage bildas, i vilken ett fluidum är inrättat att strömma från inloppet till utloppet, när det rörliga organet har förflyttat membranets andra ände i öppnande riktning, så att membranet befinner sig mellan ett läge, vid vilket det just börjar frilägga utloppets mynning, och nämnda öppningsläge, k ä n n e - t e c k n a d a v att det rörliga organet (7; 23) är försett med ett medbringarorgan (lO; 25), som är så arrangerat att det sträcker sig in i och förflyttas i nämnda passage under åtminstone en väsentlig del av det rörliga organets förflyttning av membranets (9; 24) andra ände i öppnande riktning från nämnda läge, vid vilket membranet just börjar frilägga utloppets (6, 21) mynnning, till nämnda öppningsläge.

2. Ventilapparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att medbringarorganet (lO; 25) är så arrangerat att det befinner sig i nämnda passage, när membranet (9; 24) just börjar frilägga utloppets (6; 21) mynning under förflyttning av membranets andra ände i öppnande riktning. 10 15 20 25 30 465 737 ll

3. Ventilapparat enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v en elektromagnetisk stegmotor (14), som är kopplad till det rörliga organet (7: 23) för nämnda förflyttning av membranets (9; 24) andra ände, och en strömkälla (16, 17), som är ansluten till den elektro- magnetiska stegmotorn och som är inrättad att så aktivera denna för förflyttning av membranet (9; 24) från nämnda stängningsläge mot nämnda öppningsläge, att membranet åtminstone förflyttas i sådan utsträckning att det börjar frilägga utloppets (6; 21) mynning i kammaren.

4. Ventilapparat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda strömkälla innefattar en elackumulator (17), varvid den elektromagnetiska stegmotorn (14) verkar som en generator för uppladdning av elackumulatorn under med- bringarorganets (lO; 25) medbringning av det rörliga organet (7: 23).

5. Ventilapparat enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att elackumulatorn är en kondensator (17).

6. Ventilapparat enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar tvá ventilanordningar (2: 19), och att den ena ventilanordningens (21) utlopp (6) kommunicerar med den andra ventilanordningens (19) kammare (20), varvid ventilanordningarnas rörliga organ (7: 23) är så arrangerade för förflyttning av membranens (9; 24) andra ändar, att utloppet (6) hos nämnda ena ventil- anordning stängs när utloppet (21) hos nämnda andra ventil- anordning öppnas och vice versa.

7. Ventilapparat enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d a v att de rörliga organen (7; 23) hos de två ventil- anordningarna (2: 19) är kopplade till varandra.