SE536244C2 - Anordning för enkelriktning av ledningsflöden - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser en anordning för att åstadkomma maximalt flöde och minimalt tryckfall ibackventiler, som ser till att vätskor och gaser inte flödar i oönskad riktning. Uppfmningen kantillämpas for lufi, brandgaser, mot dålig lukt, översvämning från avlopp, råttintrång via avloppsrör etc.Backventiler enligt uppfinningen är självtätande och prisbilliga att tillverka samt kan användas imånga olika tillämpningar. Principen medger rak laminär strömningsarea utan hindrande delar.Anordningen innefattar ett inuti ett rör (l) axiellt skråställt segel eller membran (6) av armerad folie.Två av det välvda membranets (6) sidor (7) är fästa till motstående rörväggar med utgångspunkt frånrörets (l) periferi till i höjd med rörets centrum. Membranets (6) buktande kortsida (8) vid rörets (1)mitt är helt fri och kan av fluidtrycket bukta ut och beröra motstående rörvägg och där bilda en C-liknande form för runda rör. På detta sätt hindras flödet totalt i den ena riktningen, men kan flöda fritt iden motsatta riktningen när membranet (6) fullständigt kan flexa undan åt andra hållet vid motsattfluidtryck och därvid frigöra en fullt öppen genomloppsarea utan störande kanter och hindrande detaljer. Publiceras med figur 2.

Description

535 244 KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN En föredragen utföringsforrn enligt uppfinningen innefattar en insats vilken kan monteras inuti ett befintligt rör vid första bästa flänsfórband. En sådan insats kan helt eller delvis vara formsprutad av gummi eller av elastisk termoplast och ha olika former av armeringar eller förstyvningar. insatsen är invändigt försedd med en mot rörets längdriktning lutande vägg eller skråställt flexibelt membran, vars ena ände återfinns nära rörets periferi och flänsförbandet, medan membranet vidgas i bredd mot dess andra ände företrädesvis vid rörets mittlinje där det skråställda membranets bredaste parti är fason- format till att nå fram till det omgivande rörets insida för att täta däremot. För att insatsens cylindriska stomme inte skall implodera av förekommande vätske- eller gastryck bör denna komponent vara armerad eller stabiliserad av en tillräcklig godstjocklek. Det är en fördel vid högre arbetstryck att membranet är utfört av exempelvis vävarmerat gummi, som är fastvulkat på en cylindrisk stomme av någon metall.

Ett annat utförande av en envägsventil enligt uppfinningen kan bestå av en enda rörlig eller fonnför- änderlig detalj, här benämnd snedmembran, förutom tillhörande omslutande kåpa med anslutnings- flänsar eller anslutningsgängor i ändarna och med spår eller spalter i kåpans mantel vari membranet är fixerat på lämpligt sätt. För att uppnå egenskaper som absolut stängt returflöde eller lägsta möjliga öppningstryck vid normala tilloppsflöden, kan membranet anordnas på olika vis och vara tillverkat av mer eller mindre flexibla, förformade eller armerade material.

Ett tredje utförande är anordnat för tänkbar användning som konstgjord hjärtventil eller hjärtklalï, och nyttjar den biologiska vävnaden som omgivande vägg åtminstone delvis, samt vävnadens flexibilitet som en medverkande resurs för att åstadkomma ett lättpåverkat membran vid hjärtrnusklemas stängnings- och öppningsrörelser.

En backventil enligt föreliggande uppfinning innefattar ett fonnfóränderligt och mot strömnings- riktningen ”gäspande” och starkt lutande membran av armerad, altemativt oarmerad gummiduk eller flexibel plast eller av en folie av rostfritt fjäderstål eller andra lämpliga material, varvid membranet är anordnat i skråställd riktning inuti en rund, oval eller månghömig kåpa, rör eller hylsa, så att mem- branet vid sin vidgade ände i närheten av backventilens utloppsände, kan vara formad eller låta sig formas tätande mot motstående insida av kåpan eller röret samt att membranets andra och avsmaln- ande ände diagonalt däremot vid backventilens tryck- eller inloppssida ansluter tätande mot motstå- ende insida av kåpan så att en V-formad ficka bildas på backventilens utloppssida, medan membranet på backventilens inloppssida formar en skråyta som helt eller delvis kan tryckas undan av tryckkrafter från inströmmande gaser eller vätskor.

BESKRIVNING AV NÅGRA UTFÖRINGSFORMER ENLIGT BIFOGADE FIGURER Några utföringsfonner av uppfinningen skall närmare beskrivas med hänvisning till figurema l- 5. 538 244 Figur 1 visar i längdsektion en metod och anordning avsedd att i en skarvad rörledning för vätskor eller gaser åstadkomma en blockering mot oönskade returflöden.

En inuti röret (1) införd insats (2) av fonngjuten plast eller gummi etc är försedd med en fläns eller krage (3) i insatsens inloppsände (4) och ett fi-ån flänsen utsträckt cylinderelement eller hylsa (5) med en inuti hylsan snedställd flexibel vägg eller skråställt membran (6), vars mantelyta (7) är formad i halvcirkel- eller bågform varvid den bortre fria och tätande änden (8) är formad för att passa och täta mot det omgivande rörets (l) insida. Membranet (6) kan vara försett med rillor eller vara armerat (9) med ståltrådar eller väv eller vara vågfonnat i membranets längdriktning för styrka och flexibilitet i önskade riktningar. Formen och iörspänningen samt elasticiteten hos membranet kan vara avpassad så att tätning mot returflöden åstadkoms redan i membranets utgångsläge. Membranet formförändras och öppnas av trycket fiån inströmmande gas eller vätska så att membranet bucklas i diarnetral riktning (10) från dess utgångs- eller tätningsläge. När trycket upphör bör membranet helst självmant kunna tjädra tillbaka till sitt bakåt-tätande funktionsläge. För detta ändamål kan eventuellt en från membranets ena sida utskjutande flexibel pinne (1 1) eller dylikt, som når rörets insida, initiera återijädring till membranets utgångsläge.

Insatsen enligt figur 1 kan altemativt ha en flytande placering i det befintliga röret så att insatsen kan fixeras på valfritt ställe. Det flexibla membranet är fastvulkat på ett kort snedkapat rörstycke, som kan skruvas eller klämmas fast mot det yttre fasta röret. För att hindra läckage i spalten mellan den delvis cylindriska insatsen och det yttre rörets insida kan gummitätningar anordnas runtom insatsen.

Figur 2 visar i perspektivskiss en utfóringsforrn av en komplett backventil enligt uppfinningen, där det sneda flexibla membranet (6) är fonnat ur en hård men tunn folie av passande material med hänsyn till värmetålighet och elasticitet, där membranets mantelyta (7) initialt är format lika som kåpans form eller rörets (1) insida samt är fastad till den omgivande kåpan (1) genom en urfräst eller laserskuren spalt ( I2), i vilken folien eller membranet är limmad eller fastklämd på lämpligt sätt vid kåpans (1) vägg.

Figur 3 visar ett utförande av en vy i rörets längdriktning där det skrâställda membranet (6) är utformad av en hård och tunn metallfolie, vars mantelyta är något veckad i en solljäderliknande fonn samt elastiskt rundfomtad vid sitt tätningsläge (8) och fástad till den omgivande kåpan i en sned laserskuren spalt (12) i vilken folien är limmad snett emot hylsans (1) plan så att membranet blir förspänt mot sitt tätande eller utåtbuktande läge.

Figur 4 visar en tvärsektion av ett utförande där det skráställda membranet (6) är utfonnat av en folie, som är elastisk och något veckad och rundfonnad mot omgivande kåpa samt glidbart eller flytande orienterad till omgivande kåpa i en distansfräst eller laserskuren spalt (12), i vilken folien eller 536 244 membranet kan glida mellan ândlägen som markeras eller begränsas av fastvulkade lister (13, 14) på folien på ömse sidor om rörväggen (I). Denna till viss del läckande konstruktion har den fördelen att membranet är lättare att påverka till formföråndring även vid låga arbetstryck.

Figur 5 a-c visar i tre vyer en modifikation på uppfinningen där baekventilen är utfonnad för användning som artificiell hjärtventil. Här är inte endast det skrâställda membranet elastiskt och flexibelt utan även de delar av kåpan (l) som fixerar membranet (6).

Figur S a är en tvärvy som visar att kåpan (l) har en flackt bågforrnad tvärsnittsform, vilket torde öka backventilens livslängd väsentligt. Figurema 5 b-c utgör två sidovyer mot den smala respektive breda sidan av hjärtventi len.

ALTERNATIVA DETALJUTFÖRANDEN För att det skråställda membranet skall låta sig omfonnas lätt och samtidigt täta bra även i närheten av den tätande änden (8), kan det vara en fördel om membranet i anslutning till sin infästning i röret (l) eller insatsen (2) är preparerat med en big eller präglade spår på vardera sidan av membranet, vilket ger membranet en mera följsam böjning i båda utböjningsriktningarna.

För att det skråställda membranet skall täta väl vid den tätande änden (8) är det fördelaktigt om röret (l) är ovalt bågformat enligt figur 5 a.

Tätningsläppen kan med fördel breddas om membranet tillåts skjuta ut fi-amför den yttersta infästningen. Detta arrangemang kan eliminera eventuellt läckage närmast membranets kanter i höjd med tätningslåppens (8) början.

Om rnembranets skråstllllda lutning inte följer en rak linje utan är något knnn i en konvex eller konkav båge, kan membranets motstånd mot formförändríng i nâgondera riktningen påverkas.

Membranet kan fästas till röret (1), kåpan eller insatsen (2) på olika sätt. Så till exempel kan membranet klämmas fast om röret (1) med spalten (12) är delat i två halvor.

Det är inte nödvändigt att membranet (6) vid sitt utgångsläge tätar mot det omgivande röret (1). Vid visst motströmstryck kommer membranet att i alla fall tryckas fast mot rörets insida och täta.

En fackman torde inse att detaljer och anordningar enligt uppflnningstanken kan kombineras och utformas på ytterligare många sätt inom ramen för uppfinningstanken.

Claims (8)

538 244 5 PATENTKRAV

1. l. Anordning i rör (l), rörinsatser (2), rörstosar, hylsor, slangar, kanaler, kåpor och andra höljen för fluider såsom vätskor, avlopp, luft, gaser, odörer, pulver etc, ämnad för att med minimal strömningsförlust och med maximal genomloppsarea inom minimala yttermått åstadkomma enkelriktning av i rören buma flöden genom självverkande blockering av eventuell returström, kännetecknar! av att kanalen, röret (1) eller en löstagbar insats (2) inuti röret (1) innefattar en metallfolie eller ett tätt och dragstarkt membran (6), vars motstående täta anslutningar till röret (1) eller insatsen (2) sammanfaller med ett fiktivt konstruktionsplan, som är skråställt i förhållande till rörets (1) eller insatsens (2) axelriktning från en punkt vid rörets eller insatsens periferi fi-am till i höjd med rörets (l) mittlinje och att membranet (6) är välvt eller vcckat för att med lätthet kunna bukta både uppåt och nedåt vinkelrätt mot konstruktionsplanet så att membranets (6) tätningsände och fria kant (8) mellan anslutningama nära rörets mittlinje kan forma en tätningslinje mot insidan (10) av röret (l) eller insatsen (2) vid full utbuktning i ena riktningen, varvid ett koniskt utrymme eller en öppen säck med täta sidor och tät botten tillskapas vilken, åtminstone när denna säck är fullt utvecklad, förhindrar flöde i anordningens ena riktning, medan membranets (6) utbuktning åt motsatt håll med hjälp av ett flöde i andra riktningen låter detta flöde släppas fram i tillåten riktning.

2. Anordning enligt patentkrav l, kännetecknar! av att membranet (6) är flexibelt och elastiskt tvärs eller vinkelrätt mot membranets anslutningsplan, men stumt och ej tänjbart längs membranets (6) ytutsträckning, samt är vätske- och gastätt och försett med annerande fibrer (9), väv, filament, rillor, vågmönster, olika lagerskikt eller motsvarande, som förstärkning eller som formförspärming mot någon av de båda möjliga utbuktningsriktningama.

3. Anordning enligt patentkrav 1 och 2, kännetecknar! av att membranets (6) åtminstone ena sida eller ytplan (7) är anordnat med en från dess plan utskjutande pinne (l 1), tråd eller stag, som via ett passande hål i röret (l , 2) kan begränsa, lägesorientera eller återföra membranets (6) utbuktning till önskat läge.

4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknar! av att åtminstone en av membranets (6) motstående anslutningar till röret (l) eller insatsen (2) kan vara glidbart eller rörligt anordnade medelst spår (12) eller spalter i det omslutande röret (1) eller insatsen (2). 535 244 é

5. S. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att membranets (6) initiala utbuktningsriktning kan vara mer eller mindre passande eller förspänt inrättad genom att anslutningspartiema mot röret (l ) eller rörinsatsen (2) är snett anordnade i riktning mot membranutbuktningens ena ändläge medelst snedställda spår ( 12) eller spalter, samt att membranet kan vara förskjutbart eller utbytbart fixerat genom lim-, skruv-, kläm-, tejp- och nítförband eller dylikt.

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknar! av att membranet (6) invid anslutningen till rörets (1) eller insatsens (2) insida är försett med bigar, fönrängningar eller spår för att precisare kunna böjas och lättare kunna flexa mellan det utåtvälvande membranets (6) två ändlägen (10) och ansluta tätare mot rörets (1) insida i synnerhet i höjd med membranets (6) tätningsände (8).

7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, Mnnetecknad av att rörets (l) eller insatsens (2) fonn i anslutning till membranets (6) fi-ia välvda ändparti (8) och sidoanslutning är format med en flackare vinkel eller kurvform än rörets (l) normala form eller radie, så att membranet (6) kan täta bättre mot det omgivande röret (l), som kan ha en rund, oval eller kantig fonn eller kombination av sådana former, som innefattar exempelvis två plana motstående sidor med en halvrund bottenprofil med ändamål att kanalens (1) parallella väggar skall kunna innehålla fästen, spår (12), spalter eller gejdrar för membranet (6).

8. Anordning ämnad för inbyggnad i ett mänskligt organ för styming och enkelriktning av blodflödet i ett hjärta, kanal, kärl eller annat hålutiymme, kännetecknar! av att ett elastiskt och företrädesvis ovalt rör (1), kåpa eller hölje innefattar ett flexibelt men dragstarkt membran (6), vars motstående täta anslutningar till kåpan sammanfaller med ett fiktivt konstruktionsplan, som är skráställt i ßrhållande till kåpans axelriktning från en punkt vid kåpans periferi fram till i höjd med kåpans mittlinje och att membranet (6) är välvt för att kunna bukta i båda riktningarna relativt konstruktionsplanet så att membranets (6) fria kant (8) mellan anslutningarna mot röret (1) eller kåpan kan forma en tätningslinje mot insidan ( 10) av kåpan eller mot mänsklig vävnad och att kärlväggama kan tillåtas ändra fonn så att kåpan med membran (6) stöder och tätar i anslutning till det snedställda membranets (6) fria utbuktande kant (8) vid utbuktning i ena riktningen, varvid ett koniskt utrymme likt en öppen säck med täta sidor och botten uppstår vilken, när säcken är fullt utvecklad, förhindrar blodflöde i anordningens ena riktning, medan membranets (6) utbuktning åt motsatt håll öppnar flödeskanalen och låter flödet släppas fram i tillåten riktning.