SE519054C2 - Nålventilrelaterat arrangemang - Google Patents

Description

25 30 35 519 054 2 Nàlventilrelaterade arrangemang, av inledningsvis angiven beskaffenhet. är generellt tidigare kända i ett flertal olika utföringsexempel och anpassade för olika tekniska tillämp- ningar.

Sàlunda är det tidigare känt att lata variera konvinkeln för en första ventildel, i form av utav en konisk nal, mot ven- tilsätet ingàende i och den andra ventildelen.

Därutöver är det känt att làta variera stigningsvinkeln för den medelst vridningen av spindeln tilldelade skruvlinje- formiga rörelsen.

En liten konvinkel och en liten stigningsvinkeln kräver en större vridningsrörelse för att genomsläppa ett litet flöde än en vald större konvinkel och en större stigningsvinkel.

Sàlunda är det tidigare känt att ju mindre en konvinkel är vald och ju mindre en stigningsvinkel är vald desto större spännkrafter och tätningskraft. i ett tätande läge mellan ventildelarna, kommer att uppträda emellan tätningsytorna för de tva ventildelarna med ä ena sidan en god tätande förmàga mellan ventildelarna men med à andra sidan förorsakar en stor risk för att ventildelarna och deras tätningsytor skall fast- na med varandra i det samverkande och tätande läget.

Vid denna kända teknik, och speciellt vid smä konvinklar och liten stigningsvinkel, har det varit svart att via uppträdan- de vridmotstànd i spindelrörelsen kunna uppfatta ett vrid- ningsläge där ett uppträdande tillräckligt tätningstryck mellan ventildelarna föreligger utan erfarenheten talar mera för benägenheten för operatören att kraftigt lata överskrida det tillräckliga tätningstrycket med risk för skador och att spindeln fastnar i ventilsätet.

Vid en ringformad tätning mot en konisk nàl kan tryckskador ;:,>| 10 15 20 25 30 35 519 054 3 uppträda pà nàlen.

Tätningstrycket blir är direkt relaterat till ett uppfattat vridmomentsmotstànd i spindelrörelsen.

Speciellt vid nälventilrelaterade arrangemang, med valda smä konvinklar, är det tidigare känt att lata anvisa medel som kan begränsa tätningstrycket emellan ventildelarna sa att detta tryck inte blir direkt relaterat till ett uppfattat vridmoment eller motstànd i spindelrörelsen.

Med vridmoment eller motstånd menas att en för regleringen av flödet genom ventilen avsedd vridningsrörelse kan ske med ett valt vridmoment men när ventildelarna tätar mot varandra ökar erforderligt vridmoment för en vridning av spindeln.

Härför anvisade atgärder och medel bygger pá att làta anord- na en envägs verkande friktionskoppling emellan en ratt, för att tilldela spindeln en önskad vridningsrörelse, och en spindelaxel.

Friktionskopplingen är sàledes verksam under en vridnings- rörelse av spindeln till ett ventilens ventildelar tätande läge och spärrad eller last under en vridningsrörelse av spindeln i ett ventilens ventildelar öppnande läge.

Praktiska tillämpningar av ventilarrangemang, försedda med friktionskopplingar av hithörande slag, ger vid handen att sádana friktionskopplingar rätt frekvent kommer att förorsaka olika vridningsmoment pà spindeln i sitt slirningsläge och därmed skapas, trots anvisade åtgärder, ändä starkt varie- rande tätningstryck.

U U U ,, IEKNlSKI_BRQBLEM Beaktas den omständigheten att de tekniska överväganden som en fackman inom hithörande tekniskt område mäste göra för att v.- .-~ _. ~.. uu v- -.. »u- 10 15 20 25 30 35 519 054 4 kunna erbjuda en lösning pa ett eller flera ställda tekniska problem är dels initialt en nödvändig insikt i de åtgärder och/eller den sekvens av atgärder som skall vidtagas dels ett nödvändigt val av det eller de medel som erfordras och med anledning härav torde de efterföljande tekniska problemen vara relevanta vid frambringandet av föreliggande uppfin- ningsföremàl.

Under beaktande av teknikens tidigare ståndpunkt, sàsom den beskrivits ovan, torde det därför fa ses som ett tekniskt problem att med enkla atgärder kunna skapa sàdan förutsätt- ningar att ventildelarna. ingående i ett nälventilrelaterat arrangemang, skall kunna erbjudas ett tillräckligt högt och anpassat tätningstryck, i beroende av vald konvinkel för en konisk nal och ett säte, väsentligen oberoende av uppträdande krav pà vridmomentsökning eller -motstånd i spindelrörelsen.

Det torde därutöver fä ses som ett tekniskt problem att, vid en ventil av inledningsvis angiven beskaffenhet, kunna erbju- da ett distinkt tätande vridningsläge, med ett erforderligt högt vridmoment för eventuell vridningsrörelse, utan att därav öka det uppträdande tätningstrycket.

Det är därutöver ett tekniskt problem att kunna erbjuda en konstruktion som uppvisar ett förskjutbart anordnat ventil- säte, verksamt under ett avsett tätningstyck, och som är pressat mot ett mot spindeln vettande stopp.

Det ligger da ett tekniskt problem att kunna anvisa ett arrangemang som erbjuder den möjligheten att vid en fastnad konisk nal i sätet. genom en vald vridningsrörelse med hjälp av en skruvlinjeformad rörelse, kunna vrida nálen i en skruvlinjeform ur samverkan med sätet.

Det ligger dà ett tekniskt problem i att kunna inse betydel- sen utav och fördelarna förknippade med att làta ett ventil- delarna tilldelat, för en tätande samverkande avsett. tät- ningstryck fà uppnås med hjälp av ett pà ventilsätet verksamt :nian 10 15 20 25 30 35 519 054 5 fjäderarrangemang.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydel- sen utav och fördelarna förknippade med att làta den första ventildelen fa utgöras av en konisk nál och den andra ven- tildelen fa utgöras av ett säte och där detta säte skall kunna vara ett gradat eller konformat säte alternativt ett hàlkantstillhörigt säte.

Det ligger dä ett tekniskt problem i att kunna inse betydel- sen utav och fördelarna förknippade med att lata den andra ventildelen fa vara formad i en axiellt förskjutbart anordnad kropp, sàsom en cylindrisk kropp.

Det ligger dà ett tekniskt problem i att kunna inse betydel- sen utav och fördelarna förknippade med att láta nämnda fjä- derarrangemang fa vara anordnat och förspänt för att halla kroppen förskjuten mot ett säte och att efter ett uppträdande av ett valt tätningstryck lata nàlen och spindeln. under en skruvlinjeformad rörelse. fa successivt förskjuta kroppen mot fjäderarrangemangets verkan.

Det ligger dä ett tekniskt problem i att kunna inse betydel- sen utav och fördelarna förknippade med att lata nämnda för- skjutbart anordnade och cylindriskt formade kropp fà vara försedd med en tätningsring, verkande mot en cylindrisk inre yta tilldelad en mellandel ingående i ventilhuset.

Det ligger da ett tekniskt problem i att kunna inse betydel- sen utav och fördelarna förknippade med att lata mellandelen fa uppvisa ett antal, ett flertal stödytor, mot vilka en, spindeln tillhörig och ventildelen kringslutande, stödyta är anpassad att kunna samverka.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna'¶nse betydel- sen utav och fördelarna förknippade med att vid en samverkan mellan dessa stödytor skall den ena ventildelen ha förskju- tit, under ett av fjäderarrangemanget erbjudet tätningstryck, »uvvr lll»- lÛ 15 20 25 30 35 519 054 6 den andra ventildelen mot fjäderkraftens verkan.

Det ligger da ett tekniskt problem i att kunna inse betydel- sen utav och fördelarna förknippade med att làta nämnda fjä- derarrangemang fa vara verksamt mellan en, en inloppsdel tilldelad. avsats och ett centralt häl i den cylindriska kroppen.

Det ligger dä ett tekniskt problem i att kunna inse betydel- sen utav och fördelarna förknippade med att läta det centrala hàlet i den cylindriska kroppen fa vara i en samverkan med den andra ventildelen.

LQSNINQEN Föreliggande uppfinning utnyttjar sàledes den kända tekniken vid ett nalventilrelaterat arrangemang, som uppvisar en i ett hölje eller ventilhus vridbart infäst spindel, varvid en spindeln tilldelad vridningsrörelse i en riktning kommer att erbjuda en rörelse av en spindeln tillhörig första ventildel i en första och mot en andra ventildel riktat riktning och vice versa.

För att kunna lösa ett eller flera av de ovan angivna tek- niska problemen anvisar föreliggande uppfinning att ett ven- tildelarna tilldelat. för en tätande samverkan avsett, tät- ningstryck skall kunna uppnàs med hjälp av ett fjäderarrange- mang och i vart fall väsentligen oberoende av ett applicerat vridmoment till spindeln.

Sasom föreslagna utföringsformer. fallande inom ramen för föreliggande uppfinning, anvisas att den första ventildelen skall utgöras av en konisk nal och den andra ventildelen skall utgöras av ett säte. 4 Vidare anvisas att den andra ventildelen skall vara formad i en inom ventilhuset förskjutbart anordnad kropp. :u-:u 10 15 20 25 30 35 519 054 7 Vidare anvisas att nämnda fjäderarrangemang skall vara anord- nat och förspänt för att kunna förskjuta kroppen till en stödjande anliggning mot ett säte.

Vidare anvisas att nämnda förskjutbart anordnade och före- trädesvis cylindriskt formade kropp är försedd med en eller flera tätningsringar, företrädesvis en tätningsring verkande mot en cylindrisk inre yta tilldelad en mellandel ingående i ventilhuset.

Mellandelen uppvisar ett antal stödytor, mot vilka en spindeln tillhörig och ventildelen kringslutande stödyta är anpassad att kunna samverka. vid ett distinkt stopp för vridningsrörelsen.

Vidare erbjudes, vid en som stopp tjänande samverkan mellan stödytorna. den fördelen att den ena ventildelen skall kunna förskjuta, under ett av fjäderarrangemanget erbjuder tät- ningstryck, den andra ventildelen mot fjäderkraftens verkan.

Vidare anvisas att nämnda fjäderarrangemang är verksamt mel- lan en, en inloppsledning tilldelad, avsats och ett centralt hal i den förskjutbart anordnade kroppen.

Det centrala hàlet i kroppen är i en samverkan med den andra ventildelen.

EQRDELAR De fördelar som främst kan fä anses vara kännetecknande för ett nälventilrelaterat arrangemang, uppvisande de med före- liggande uppfinning förknippade kännetecknen, är att härige- nom har det skapats förutsättningar för att erbjuda ett dis- tinkt vridningsläge för spindeln mot ett hölje eller ventil- hus och där tätningstrycket mellan en första ventildel och en andra ventildel kan hàllas konstant och väsentligen oberoende av spindelns vridningsläge i förhällande till hölje i det stängda läget. ' nnaøn lila» 10 15 20 519 054 8 Med hjälp utav ett fjäderarrangemang kommer tätningstrycket mellan den första ventildelen och den andra ventildelen att upprätthàllas under hela spindelns avslutande vridningsrörel- se.

En stängd ventil kommer att uppfattas som ett stopp mellan samverkande ytor efter det att ventilen är stängd.

Det som främst kan fa anses vara kännetecknande för ett nal- relaterat arrangemang. i enlighet med föreliggande uppfin- ning. anges i det efterföljande patentkravets 1 kännetecknan- de del.

En för närvarande föreslagen utföringsform utav ett nàlven- tilrelaterat arrangemang. uppvisande de med föreliggande upp- finning förknippade signifikativa kännetecknen, skall nu när- mare beskrivas med en hänvisning till bifogad ritning, där; Figur 1 visar i sidovy det nalventilrelaterade arrangemanget, Figur 2 visar delar av arrangemanget enligt figur 1 och i ett längsgående snitt samt i en position när den första ventildelen är i en begynnande tätande samverkan med den andra ventildelen och under ett av ett fjäderarrangemang alstrat tätningstyck och Figur 3 visar i en förstorad delvy arrangemanget enligt figur 2. V' . = . » 1 n 1:-:- 10 15 20 25 30 35 519 054 _ 9 _ Det skall da inledningsvis framhàllas att i den efterföljande beskrivningen över en för närvarande föreslagen utförings- form. som uppvisar de med uppfinningen förknippade signifika- tiva kännetecknen och som tydliggöres genom de i de efterföl- jande ritningarna visade figurerna, har vi làtit välja termer och en speciell terminologi i den avsikten att därvid i första hand láta tydliggöra uppfinningsiden.

Det skall emellertid beaktas att här valda uttryck inte skall ses som begränsande till enbart här utnyttjade och valda termer utan det skall underförstàs att varje sàlunda vald term skall tolkas sà att den därutöver omfattar samtliga tekniska ekvivalenter som fungerar pà samma eller väsentligen samma sätt för att därvid kunna uppnà samma eller väsentligen samma avsikt och/eller tekniska effekt.

Med en hänvisning till figur 1 visas sàledes där i sidovy ett nàlventilrelaterat arrangemang 1, innefattande ett hölje eller ett ventilhus 10 och en i höljet 10 vridbart införd spindel ll. vars axel lla är vridbar via ett vridmoment till- delat en ratt llb.

En spindeln eller axeln lla tilldelad vridningsrörelse i en riktning erbjuder en rörelse av en spindeln tillhöriga första ventildel 12 i en första mot en andra ventildel 13 riktad riktning och vice versa.

Med en hänvisning till figur 1 illustreras vidare ett rör 20 för ett inkommande fluidum, sàsom en inkommande gas. och med hänvisningsbeteckningen 21 illustreras en första utloppsled- ning och med hänvisningsbeteckningen 22 illustreras en andra utloppsledning. 4 En strypventil 23 skulle kunna vara applicerad till arrange- manget 1 och i anslutning till ledningen 22 för en efter- följande mera i detalj visad tillämpning.

Auin» 10 15 20 25 30 35 519 054 _10..

Det nàlventilrelaterade arrangemanget 1 uppvisar sàledes ett hölje eller ett ventilhus 10, som bestàr utav en första änd- del 31. en mellandel 32 och en andra änddel 33, och där de olika delarnas beskaffenhet närmare kommer att framgá fràn figurerna 2 och 3.

Med en hänvisning till figurerna 2 och 3 framgar att den första ventildelen 12 utgöres av en konisk nal 12' och den andra ventildelen 13 utgöres av ett säte 13'.

Sätet 13' kan bestà av randytan för et hàl 13 eller sätet 13' kan vara tilldelad enkonisk from anslutande sig till nàlens 12' konform, Den senare konformen bör ha formen av en gradning.

Den andra ventildelen 13 med sätet 13' är formad i en inom ventilhusets mellandel 32 förskjutbart anordnad kropp 34.

Nämnda fjäderarrangemang 35 är anordnat och förspänt för att kunna halla kroppen 34 förskjuten mot och pressad mot ett mellandelen 32 tilldelat inre säte 36.

Nämnda förskjutbart anordnade och cylindriskt formade kropp 34 är ävenledes försedd med en tätningsring 34a och denna tätningsring 34a är verkande mot en cylindrisk inre yta tilldelad en urtagning i mellandelen 32.

Mellandelen 32 uppvisar ett antal yttre stödytor, där en tilldelad hänvisningsbeteckning 36a, mot vilka en spindeln tillhörig och ventildelen kringslutande stödyta 38a är anpassad att samverka. 4 Vid en anstötande samverkan mellan stödytorna 36a och stöd- ytan 38a, har den ena ventildelen 12 förskjutit, under ett av fjäderarrangemanget 35 erbjudet tätningstryck. den andra n»a»» »nian 10 15 20 25 30 35 519 054 ..l]__ ventildelen 13 och kroppen 34 maximalt mot fjäderkraftens verkan.

Mellan stödytorna 36a förefinns passagen 36b för att tillåta ett mellan ventildelarna passerat medium att passera vidare till rören 21. 22.

Nämnda fjäderarrangemang 35 är verksamt mellan en, en in- loppsledning 20 tilldelad och delen 33 uppvisande, avsats 33a och ett centralt hål 34b i den förskjutbart anordnade kroppen 34.

Det centrala hålet i kroppen 34 är i en samverkan med den andra ventildelen 12.

Utnyttjandet utav en strypning 23 innebär att ett öppnande utav nålventilen erbjuder en stor passage av genomsläppt medium genom utloppsledningen 21 och endast i en ringa om- fattning erbjuder en passage genom strypningen 23 och röret 22.

Det är också uppenbart att förhållandet mellan dessa flöden kommer att stå i relation till hur mycket nålventilen är öppen och hur högt tryck som uppträder på inloppsledningen 20.

Den här antydda tillämpningen är speciellt anpassat att kunna utnyttjas vid en respiratorisk utrustning. närmare visad och beskriven i den internationella patentpublikationen PCT/SE/00 00910 och mera som en ventil avsedd att åstadkomma "Peep- trycket".

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exempel angivna utföringsformen utan kan genomgå modifikatio- ner inom ramen för uppfinningstanken illustrerad i efterfölj- ande patentkrav.

Claims (9)

spion 10 15 20 25 30 35 519 054 _ 12 _

1. Nàlventilrelaterat arrangemang med en i ett hölje eller ventilhus vridbart infäst spindel, varvid en spindeln till- delad vridningsrörelse i en riktning erbjuder en rörelse av en spindeln tillhöriga första ventildel i en första, mot en andra ventildel riktad, riktning och vice versa, känneteck- nat därav, att ett ventildelarna tilldelat. för en tätande samverkan avsett, tätningstryck uppnàs med hjälp av ett fjäderarrangemang.

2. Arrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att den första ventildelen utgöres av en konisk nal och den andra ventildelen utgöres av ett säte.

3. Arrangemang enligt patentkravet 1 eller 2. kännetecknat därav, att den andra ventildelen är formad i en förskjutbart anordnad kropp.

4. Arrangemang enligt patentkravet 1 eller 3, kännetecknat därav, att nämnda fjäderarrangemang är anordnat och förspänt för att kunna förskjuta kroppen mot ett säte.

5. Arrangemang enligt patentkravet 4, kännetecknat därav, att nämnda förskjutbart anordnade och cylindriskt formade kropp är försedd med en tätningsring, verkande mot en cylind- risk inre yta tilldelad en mellandel.

6. Arrangemang enligt patentkravet 1 eller 4. kännetecknat därav, att mellandelen uppvisar ett antal stödytor, mot vilka en spindeln tillhörig och ventildelen kringslutande stödyta är anpassad att samverka.

7. Arrangemang enligt patentkravet 1 eller 6. gännetecknat därav, att vid en samverkan mellan stödytorna har den ena ventildelen förskjutit, under ett av fjäderarrangemanget erbjudet tätningstryck, den andra ventildelen mot fjäder- 10 15 20 25 30 35 519 054 _13_ kraftens verkan.

8. Arrangemang enligt patentkravet 1 eller 3, kännetecknat därav, att nämnda fjäderarrangemang är verksamt mellan en, en inloppsledning tilldelad. avsats och ett centralt hal i den förskjutbart anordnade kroppen.

9. Arrangemang enligt patentkravet 8, kännetecknat därav. att det centrala hàlet i kroppen är i en samverkan med den andra ventildelen.