SE536497C2 - Avluftningsventil - Google Patents

Abstract

12 SAMANDRAGUppfinningen avser en avluftningsventil (l) avsedd forexempelvis bransletankar eller liknande behållare vid vilkadet ar nodvandigt att åstadkomma en tryckutjamning mellantankens/behållarens inre utrymme och dess omgivning inne-fattande ett ventilhus (2), (7). Uppfinningen åstadkommes genom att flottoren (7) ar en ventilkula (9) och en flottor cylinderformad och rorligt anordnad vid ventilhusets (5) utsida. (Figur l)

Description

25 30 35 536497 ut för ett olyckstillbud och välter. Det kan leda till att betydande mängder bränsle rinner ut ur tanken och förorenar omgivningen eller att en explosionsrisk eller risk för brand uppstår.

För att minimera risken att bränsle läcker ut från bränsle- tanken används idag vanligen någon form av backventil, en s.k. avluftningsventil. En sådan ventil placeras på lämplig plats nära bränsletankens övre del och kan sedan exempelvis vara ansluten till ett rör eller slang som mynnar ut på lämpligt ställe under fordonet.

Ett vanligt problem med kända avluftningsventiler är att de regelbundet läcker lite bränsle på grund av brister och svagheter i ventilens konstruktion. Dessa brister medför bl.a. att ventilen inte stänger tillräckligt effektivt när bränsle intermittent når upp till ventilen på insidan av bränsle- tanken. Speciellt är det svårt att skapa en ventil som tillräckligt snabbt reagerar på skvalp som ju innebär mycket snabba och kortvariga nivåförändringar i tanken. Genom trögheter i kända konstruktioner i kombination med alltför liten eller felplacerad flottör i dessa system är det mycket svårt att åstadkomma en snabb och effektiv stängning av ventilen. I driftsfall som medför mycket skvalp i bränsle- tanken ökar läckaget snabbt till en oacceptabel nivå. Det har gjorts många försök att lösa dessa problem vilket lett till olika tillfälliga lösningar med tveksamt resultat. Kända avluftningsventiler är dessutom dyra att tillverka och behöver av nämnda skäl ofta underhållas, repareras eller bytas ut.

Detta blir oekonomiskt inte minst eftersom varje bränsletank kan vara utrustad med flera avluftningsventiler.

Det har alltså tidigare gjorts försök att lösa nämnda problem och att föreslå en konstruktion som reducerar problemen med läckage. En sådan konstruktion beskrivs i US6719000 som visar en på marknaden vanligt förekommande avluftningsventil. Denna 10 15 20 25 30 35 536497 avluftningsventil är försedd med ett hus av metall i vilket en flottör glidbart är anordnad. När vätskenivån ökar i tanken börjar flottören flyta och när den flyter upp tillräckligt högt i tanken stänger ventilen. Ventilen är också konstruerad så att den med hjälp av en metallkula, placerad under flottören, och husets utformning med snedställda bottenytor, stänger ventilen om fordonet välter och ventilen intar ett sidoläge, exempelvis vrids 90 grader åt endera håll.

Nackdelarna med kända lösningar är att de reagerar allt för långsamt på intermittenta nivåhöjningar i tanken, exempelvis skvalp. Ett skäl till detta är att flottören är placerad inuti ventilhuset vilket gör att flottören har en begränsad volym vilket resulterar i en begränsad flytkraft.

Känd teknik visar inte någon avluftningsventil som föregriper funktionellt och kostnadseffektivt sätt bidrar till att säkerställa att så föreliggande uppfinning och som på ett effektivt, lite bränsle som möjligt läcker ut ur bränsletanken vid olika tänkbara driftsfall.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med uppfinningen är att lösa ovan nämnda problem och att påvisa en avluftningsventil avsedd för en bränsletank som effektivt, snabbt och säkert hindrar läckage av vätska/bränsle ut från tanken/behållaren genom avluftningsventilen oavsett driftsfall och orienteringsläge hos avluftningsventilen.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att avluftnings- ventilens flottör skall kunna utformas med tillräckligt stor volym för att säkerställa en tillräcklig lyftkraft för att åstadkomma en snabb och effektiv tätning. 10 15 20 25 30 35 536497 Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att avluftnings- ventilens flottör skall vara anordnad att glida upp och ned i axiell led på utsidan av ventilhuset, i syfte att åstadkomma en snabbare och effektivare stängning av ventilen.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att en ventilkula av metall/stål skall kunna användas för att uppnå en så säker och underhållsfri tätning som möjligt och som gör att ventilen blir mer robust genom att en stålkula inte lika lätt som en plastkula lyfter vid högt luftflöde och därmed orsakar en oönskad stängning av ventilen, exempelvis vid tankning.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att den uppfinn- ingsenliga avluftningsventilen skall vara enkel att montera så att tillverkningen kan ske enkelt och snabbt och därmed vara kostnadseffektiv.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att avluftnings- ventilen skall vara enkel och funktionell till sin konstruk- tion och bestå av så få delar som möjligt.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att ingående delar skall ha låg vikt och vara lätta och billiga att tillverka.

Dessa och ytterligare ändamål och fördelar uppnås enligt upp- finningen genom en anordning definierad av de särdrag som anges i den kännetecknande delen av det självständiga patent- kravet l.

Uppfinningen är som nämnts främst avsedd för tyngre kommersi- ella fordon såsom lastbilar, bussar och liknande men kan naturligtvis även användas för andra typer av fordon som är utrustade med någon form av tank eller behållare som behöver tryckutjämnas mot omgivningen. 10 15 20 25 30 35 536497 Ett viktigt syfte med uppfinningen är att avluftningsventilen skall reagera snabbt på intermittenta nivåförändringar i tanken såsom t.ex. vid skvalp och att därvid snabbt stänga för att hindra eller minimera läckage av vätska från tanken.

Uppfinningen uppnås huvudsakligen genom att dess flottör, exempelvis tillverkad av en plast eller liknande, utformas med en central och i tvärsnitt väsentligen cirkulär urtagning som sträcker sig igenom en i dess axiella riktning och som möjliggör att flottören kan glida utanför ventilhuset. På detta sätt kan en flottör med större volym användas vilket resulterar i att flottören får en större flytförmåga och därmed kan utöva en större lyftkraft vilket i sin tur gör det möjligt att exempelvis använda en stålkula som med bättre precision kan pressas mot ventilens tätande säte. Därmed uppnås en effektivare tätning som minimerar eller förhindrar läckage av vätska eller bränsle genom ventilen.

Den uppfinningsenliga lösningen medför alltså att även skvalp, som är en intermittent/tillfällig nivåhöjning av bränslet i tanken, får avluftningsventilen att snabbt reagera och stänga och därmed förhindra läckage på ett effektivare sätt än kända avluftningsventiler. En avluftningsventil som kan reagera tillräckligt snabbt vid skvalp och som minimerar bränsle- läckage medför en markant kvalitetshöjning på ett länge känt problem och ger betydande kostnadsbesparingar vad gäller att befintliga bränsletanksinstallationer vilka åtgärda, reparera, kräver ständigt underhåll. Den uppfinningsenliga lösningen kräver inte några omfattande förändringar i befintliga tankars konstruktion vilket medför att det blir lätt och därmed billigt att implementera den nya lösningen vid nytillverkning av fordon. Den uppfinningsenliga lösningen gör det också möjligt att enkelt uppgradera redan tillverkade fordon.

Ytterligare särdrag och fördelar med uppfinningen framgår av 10 15 20 25 30 35 536497 den följande, mer detaljerade, beskrivningen av uppfinningen samt av bifogade ritningar och övriga patentkrav.

KORTFATTAD RITNINGSFÖRTECKNING Uppfinningen beskrivs närmare nedan i några föredragna utför- ingsexempel med ledning av bifogade ritningar.

Figur 1 visar en perspektivvy snett från sidan av en uppfinn- ingsenlig avluftningsventil.

Figur 2 visar samma konstruktion som visas i figur 1 men där avluftningsventilens delar separerats något i axiell led för att tydligare åskådliggöra dess rörliga delar.

Figur 3 visar snett från sidan ett vertikalt snitt genom den uppfinningsenliga avluftningsventilen, snett från sidan, varvid avluftningsventilens rörliga delar inbördes placering visas.

Figur 4 och 5 visar rakt från sidan och i tvärsnitt två olika funktionslägen hos avluftningsventilen, varvid figur 4 visar avluftningsventilen i öppet läge och figur 5 stängt läge, dvs då vätskan i en tänkt tank nått en viss nivå.

Figur 6 och 7 visar den uppfinningsenliga avluftningsventilen i två olika placeringslägen där figur 6 visar ventilen i ett tänkt vältningsläge av 90 grader, dvs ett tänkt fordon med tank har vält och ligger på sidan, och figur 7 visar ventilen i ett tänkt vältningsläge av l8O grader, dvs ett tänkt fordon och tank har rullat runt och ligger upp och ned.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Figur 1 visar en perspektivvy snett från sidan av en uppfinn- ingsenlig avluftningsventil l. Avluftningsventilen 1 består av 10 15 20 25 30 35 536497 en integrerad enhet som upptill innefattar en väsentligen ihålig ventilkåpa 2 företrädesvis tillverkad av lämplig plast eller metall och försedd med en slanganslutning 3 för montering av en gummislang, rör eller liknande avsett att tillåta luft att strömma ut alternativt att låta omgivande luft strömma in. Ventilkåpan 2 är nedtill även (ej visat) försedd med ett gängat parti 4 med vilket avluftningsventilen l kan skruvas fast i ett gängat fäste anordnat exempelvis i övre delen av en bränsletank eller liknande behållare, ningsventilen 1 består vidare av ett långsträckt ventilhus 5 (ej visad), avsedd för förvaring av en vätska/fluid. Avluft- företrädesvis tillverkat av metall och försett med minst en vertikal urtagning 6 eller spår som sträcker sig i ventil- husets vägg i avluftningsventilens 1 axiella riktning. Utanför ventilhuset 5 är anordnat en cirkulärt utformad flottör 7 som kan röra sig, glida, i begränsad omfattning upp och ned utefter ventilhusets 5 utsida. Flottören 7 är lämpligen tillverkad av ett material med låg densitet och/eller kan bestå av en väsentligen ihålig eller skumfylld kropp för att åstadkomma en bra flyt-/lyftkraft. Flottören 7 är i den här beskrivna utföringsformen väsentligen rör- eller cylinder- formad.

Figur 2 visar den uppfinningsenliga avluftningsventilen l enligt figur l men där ingående delar separerats något för att tydligare åskådliggöra konstruktionen. Ventilhuset 5 är här försett med två urtagningar 6a,b placerade mitt emot varandra i ventilhusets 5 vägg.

I urtagningarna 6a,b, som sträcker sig i ventilhusets 5 axiella riktning, löper ett påverkningsorgan 8 som är en integrerad del av, alternativt är mekaniskt kopplad till, flottören 7. att sträcka sig helt eller delvis in i ventilhusets 5 inre Påverkningsorganet 8 är anordnat utrymme och kan därigenom mekaniskt påverka/förskjuta en ventilkula 9. Genom att flottörens 7 storlek inte är begränsad av ventilhusets 5 inre utrymme kan flottören 7 utformas med större volym än vad som annars är möjligt vilket leder till en ökad flytkraft som i sin tur gör det möjligt att använda en ventilkula 9 med en densitet som är högre, eller mycket högre, än densiteten hos vätskan i tanken i syfte att undvika att 10 15 20 25 30 35 536497 höga luftflöden genom avluftningsventilen l förorsakar en oönskad stängning av avluftningsventilen 1. Ventilkulan 9 är företrädesvis tillverkad av en metall, såsom exempelvis stål.

När vätskenivån kring avluftningsventilen l når en viss nivå (ej visad) påverkas flottören 7 att röra sig uppåt i riktning mot ventilkåpan 2 vilket resulterar i att påverkningsorganet 8 också rör sig uppåt inuti ventilhuset 5 och förskjuter den däri anordnade ventilkulan 9. En fjäder 10 är anordnad i botten av ventilhuset 5 under flottörens 7 påverkningsorgan 8.

Figur 3 visar snett från sidan ett vertikalt snitt genom den uppfinningsenliga avluftningsventilen 1, varvid den inbördes placeringen av avluftningsventilens l olika rörliga delar visas mera i detalj och i korrekta placeringslägen. I denna figur når inte vätskan upp till flottören 7 och flottören 7 och ventilkulan 9 intar sina nedre ändlägen mot verkan av fjädern 10.

Figur 4 visar rakt från sidan ett första funktionsläge för avluftningsventilens l där vätskan i den tänkta tanken inte når upp tillräckligt för att påverka/lyfta flottören 7 och avluftningsventilen 1 befinner sig i sitt helt öppna läge varvid luft kan passera ut eller in i tanken. Ventilkulan 9 vilar här på flottörens 7 påverkningsorgan 8 som i sin tur vilar på fjädern lO som trycks samman av den sammanlagda tyngden av ventilkulan 9 och flottören 7.

Figur 5 visar principiellt samma bild som visas i figur 4 men där avluftningsventilen l befinner sig i ett andra funktions- läge där vätskan i den tänkta tanken når upp tillräckligt för att påverka/lyfta flottören 7. Ventilkulan 9 befinner sig här i sitt övre ändläge och pressas uppåt av flottörens 7 påverk- ningsorgan 8, med viss hjälp av fjädern 10, mot ett tätande ventilsäte ll och avluftningsventilen l har stängt helt varvid luft inte längre kan passera ut genom avluftningsventilen l.

Ventilsätet ll kan vara försett med en separat del i form av en tätning som företrädesvis är mjuk (ej visad i detalj i 10 15 20 25 30 35 536497 figuren) men kan också endast utgöras av en slipad cirkulär yta eller läpp.

Figur 6 visar den uppfinningsenliga avluftningsventilen 1 men är här placerad i ett tänkt första alternativt placeringsläge där avluftningsventilen 1 befinner sig i en position som är 90 grader mot normalläget, dvs fordonet/tanken kan tänkas ha vält och ligger på sidan. Fjädern 10 pressar i detta läge påverk- ningsorganet 8, flottören 7 och ventilkulan 9 mot ventilsätet ll och luft kan inte längre passera ut genom avluftnings- ventilen 1.

Figur 7 visar den uppfinningsenliga avluftningsventilen l i ytterligare ett tänkt andra alternativt placeringsläge där tanken/fordonet och avluftningsventilen 1 befinner sig i ett läge 180 grader från normalläget, dvs fordonet/tanken kan tänkas ha rullat runt och ligger upp och ned. Flottören 7 lyfts av vätskan i tanken och intar sitt första ändläge mot verkan av fjädern 10 och påverkar i detta läge inte ventil- kulan 9. Ventilkulan 9 faller däremot nedåt av tyngdkraften och intar sitt andra tätande ändläge, mot ventilsätet 11, och vätska kan inte läcka ut genom avluftningsventilen l. Även vätsketrycket bidrar till att ventilkulan 9 säkert hålls kvar på plats i detta stängda läge.

En fördel med uppfinningen är att flottörens 7 storlek inte begränsas av att den inte får flyta upp vid 90-180 graders vältningsläge eftersom ventilkulan 9 i föreliggande uppfinning är placerad ovanför flottören 7 (i avluftningsventilens 1 normala driftsläge) istället för vid dess undersida som visas den ovan beskrivna kända avluftningsventilen enligt US6719000.

Beskrivningen ovan är i första hand avsedd att underlätta för- ståelsen för uppfinningen och är naturligtvis inte begränsad till de angivna utföringsformerna utan även andra varianter av uppfinningen är möjliga och tänkbara inom ramen för uppfinn- ingstanken och efterföljande patentkravs skyddsomfång.

Claims (3)

10 15 20 25 30 536497 PATENTKRÅV

1. Avluftningsventil (1) avsedd för exempelvis bränsletankar eller liknande behållare vid vilka det är nödvändigt att åstadkomma en tryckutjämning mellan tankens/behàllarens inre utrymme och dess omgivning innefattande ett ventilhus (2), en ventilkula (9) och en flottör (7), kännetecknad av att flottören (7) är cylinderformad och är anordnad att glida vidare upp och ned i axiell led vid ventilhusets (5) utsida, är flottören (7) integrerat/mekaniskt kopplad till ett pàverkningsorgan (8), vilket påverkningsorgan (8) är anordnat att sträcka sig helt eller delvis in i ventilhusets (5) inre utrymme och därigenom mekaniskt påverka/förskjuta ventilkulan (9).

2. Avluftningsventil (1) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att ventilkulan (9) är tillverkad av ett material med en densitet som är högre, eller mycket högre, än densiteten hos vätskan i tanken för att undvika att höga luftflöden genom avluftningsventilen (1) förorsakar en oönskad stängning av avluftningsventilen (1).

3. Avluftningsventil (1) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att ventilkulan (9) stål. är tillverkad av en metall, exempelvis 10