DK201700023U3 - Valve Assembly - Google Patents

Abstract

En ventilenhed (1) er udstyret med: et første ventillegeme (2), som er udstyret med et første kammer (10); en lukker (3), som er bevægelig i det første kammer (10) og er forbundet til en styreindretning (20); et andet ventillegeme (5), som er koblet til det første ventillegeme (2) og er udstyret med et andet kammer (30), der står i forbindelse med det første kammer (10); en kontraventil (6), som i det mindste delvist er huset i det andet kammer (30); i det mindste en første fitting (8), som er mekanisk koblet til det andet ventillegeme (5); idet det andet ventillegeme (5) og den første fitting (8) er adskilte stykker.

Description

VENTILENHED

Den foreliggende opfindelse angår en ventilenhed.

Ventilenheden ifølge den foreliggende opfindelse kan fx anvendes i hydrauliske kredsløb til opvarmning eller til at forbinde en vandforsyning til et hjemmenetværk, eller hvor der ved alle disse anvendelser kræves afbrydelse af en væskestrøm i et kredsløb.

Nogle kendte ventilenheder omfatter en kugleventil og en kontraventil anbragt i serie. Kugleventilen opfanger væskestrømmen ved hjælp af et TÆND/SLUK-system, mens kontraventilen forhindrer eventuel tilbagestrømning hen mod kugleventilen. Kontraventilen forhindrer eventuelle væsketilbagestrømningsfænomener, som kan kontaminere indløbsstrømmen eller beskadige driften af kugleventilen eller af andre komponenter af det hydrauliske kredsløb, som omfatter ventilenheden.

Imidlertid gør strukturen af denne slags ventilenheder lagring meget kostbar. Desuden pålægger strukturen af denne slags ventilenheder begrænsninger med hensyn til strømningshastigheden af ventilenhederne.

Det er derfor et formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en ventilenhed, som er fri for de ovenfor nævnte ulemper fra den kendte teknik; især er det et formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en ventilenhed til hydraulisk anvendelse, som overvinder de ovenfor nævnte ulemper på en enkel og billig måde, både ud fra et funktionelt synspunkt og ud fra et strukturelt synspunkt. I overensstemmelse med disse formål angår den foreliggende opfindelse en ventilenhed til hydraulisk anvendelse, som omfatter: • et første ventillegeme, som er udstyret med et første kammer; • en lukker, som er bevægelig i det første kammer og er forbundet til en styreindretning; • et andet ventillegeme, som er koblet til det første ventillegeme og er udstyret med et andet kammer, der står i forbindelse med det første kammer; • en kontraventil, som i det mindste delvist er huset i det andet kammer; • i det mindste en første fitting, som er mekanisk koblet til det andet ventillegeme; idet det andet ventillegeme og den første fitting er adskilte stykker.

Hvis det andet ventillegeme og den første fitting er adskilte stykker, er der åbenlyse fordele med hensyn til besparelser på lageromkostninger. Takket være den foreslåede løsning lagres beholdninger af fittings, som har forskellig diameter eller forskellig kobling og er kompatible med kommercielt tilgængelige rør, og beholdninger af universalblokke, som omfatter det første ventillegeme og det andet ventillegeme, som kan kobles til de fittings, som har forskellig størrelse og forskellig kobling. På denne måde undgås let beholdningerne af universalblokke (som er dyrere), mens beholdningerne af fittings med forskellig størrelse eller forskellig kobling (mindre kostbare) lagres.

Takket være den kendsgerning, at det andet ventillegeme og den første fitting er adskilte stykker, kan det andet ventillegeme desuden også være dimensioneret til at huse kontraventiler, som har en større diameter end den indre passage af den første fitting. Ved kendte løsninger kan kontraventilerne faktisk højst have diameteren af den passage, der defineres af den første fitting. Takket være løsningen ifølge den foreliggende opfindelse kan det andet kammer dimensioneres til at rumme kontraventiler, som har en større diameter end diameteren af passagen af den første fitting. Takket være dette kan det andet kammer være dimensioneret til at huse en kontraventil, som minimerer belastningstab.

Ifølge en foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse er det første ventillegeme og det andet ventillegeme fremstillet i ét stykke. På denne måde er strukturen af den blok, der omfatter det første ventillegeme og det andet ventillegeme, mere stabil og mindre udsat for brud.

Ifølge en foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse er den første fitting koblet til det andet ventillegeme ved hjælp af en snap-fit. På denne måde er koblingen mellem den første fitting og det andet ventillegeme hurtig og let.

Ifølge en foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse er den første fitting koblet til det andet ventillegeme ved hjælp af en kobling, som tillader fri rotation mellem det andet ventillegeme og den første fitting og forhindrer eventuel frakobling mellem det andet ventillegeme og den første fitting. På denne måde kræver kobling af ventillegemet til et rør, fx ved montering af ventilenheden i et hydraulisk kredsløb, kun en rotation af den første fitting uden nødvendigvis at rotere hele den enhed, som omfatter i det mindste det første ventillegeme og det andet ventillegeme.

Ifølge en foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse defineres det andet kammer af en væg, som har et i det væsentlige cylindrisk indre tværsnit. På denne måde kan det andet kammer huse de fleste af de på forhånd samlede og kommercielt tilgængelige kontraventiler.

Ifølge en foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse er den første fitting udformet således, at den definerer en i det væsentlige cylindrisk passage, som står i forbindelse med det andet kammer; diameteren af passagen er lig med eller mindre end diameteren af det andet kammer. På denne måde kan størrelsen af tværsnittet af det andet kammer vælges uafhængigt af størrelsen af passagen af den første fitting. Tværsnittet af passagen af den første fitting kan faktisk begrænses meget af størrelsen af de rør, til hvilke ventilenheden kobles.

Ifølge en foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse omfatter det første ventillegeme en indløbsforbindelse og en udløbsforbindelse, som står i forbindelse med det første kammer; udløbsforbindelsen er koblet til det andet ventillegeme og definerer en understøtningsring til en kontraventilsvingning. Dette undgår en reduktion af diameteren af passagen i det andet kammer på grund af tilstedeværelsen af understøtningsringen. Desuden er denne slags struktur forenklet og resulterer i en besparelse på grund af reduktionen af komponenterne i ventilenheden.

Ifølge en foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse er det første ventillegeme koblet mekanisk til en anden fitting; det første ventillegeme og den anden fitting er adskilte stykker. Analogt med det, der er anført med hensyn til det andet ventillegeme og den første fitting, har den kendsgerning, at det første ventillegeme og den anden fitting er adskilte stykker, åbenlyse fordele med hensyn til besparelser på lageromkostninger. Takket være den foreslåede løsning lagres beholdninger af første fittings og andre fittings, som har forskellig diameter eller forskellig kobling og er kompatible med kommercielt tilgængelige rør, og beholdninger af universalblokke, som omfatter det første ventillegeme og det andet ventillegeme, som kan kobles til fittings med forskellig størrelse eller forskellig kobling. På denne måde undgås let beholdningerne af universalblokke (som er dyrere), mens beholdningerne af første fittings og andre fittings med forskellig størrelse og forskellig kobling (mindre kostbare) lagres.

Yderligere kendetegn og fordele ved den foreliggende opfindelse vil fremgå af følgende beskrivelse af et ikke-begrænsende udførelseseksempel med henvisning til figurerne i de medfølgende tegninger, hvor:

Figur 1 er en skematisk oversigt med dele i tværsnit og dele fjernet for klarhedens skyld af en ventilenhed ifølge den foreliggende opfindelse. - Figur 2 er en skematisk oversigt med dele i tværsnit og dele fjernet for klarhedens skyld af en detalje af ventilenheden ifølge en variant af den foreliggende opfindelse.

Figur 1 viser med henvisningsbetegnelse 1 en ventilenhed ifølge den foreliggende opfindelse, som omfatter et første ventillegeme 2, en lukker 3, som er huset i det første ventillegeme 2, en styrecylinder 4, et andet ventillegeme 5, som er koblet til det første ventillegeme 2, en kontraventil 6, som i det mindste delvist er huset i det andet ventillegeme 5, en første fitting 8, som er koblet til det andet ventillegeme 5, og en anden fitting 9, som er koblet til det første ventillegeme 2.

Det første ventillegeme 2 omfatter et kammer 10 til at huse lukkeren 3, en udløbsforbindelse 12, som står i forbindelse med kammeret 10 og er koblet til det andet ventillegeme 5, en indløbsforbindelse 13, som står i forbindelse med kammeret 10 og er koblet til den anden fitting 9, og en hjælpeforbindelse 14, som står i forbindelse med kammeret 10 og er koblet til styrecylinderen 4.

Fortrinsvis er udløbsforbindelsen 12 og indløbsforbindelsen 13 anbragt langs med en akse A, mens hjælpeforbindelsen 14 er i det væsentlige ortogonal i forhold til udløbsforbindelsen 12 og indløbsforbindelsen 13. Udløbsforbindelsen 12, indløbsforbindelsen 13 og hjælpeforbindelsen 14 har fortrinsvis et cirkulært tværsnit.

En ikke vist variant tilvejebringer, at udløbsforbindelsen 12 og indløbsforbindelsen 13 er ortogonale i forhold til hinanden. Derfor er kammeret 10 forsynet med tre åbninger, som defineres af henholdsvis udløbsforbindelsen 12, indløbsforbindelsen 13 og hjælpeforbindelsen 14.

Indløbsforbindelsen 13 er koblet til den anden fitting 9, fortrinsvis ved hjælp af et gevindskåret koblingssystem. En variant tilvejebringer, at koblingen mellem indløbsforbindelsen 13 og den anden fitting 9 er af kviktypen, fx en snap-fit. I det her beskrevne og viste ikke-begrænsende eksempel er den anden fitting 9 forsynet med en første endeportion 15, som er koblet til indløbsforbindelsen 13 af det første ventillegeme 2, en anden endeportion 16, som kan kobles til ydre hydrauliske elementer (ikke vist for enkelhedens skyld i de vedlagte figurer), og en mellemring 18, som rager internt frem og definerer et indeslutningselement til lukkeren 3 i kammeret 10. I det her beskrevne og viste ikke-begrænsende eksempel er den første endeportion 15 udformet til at definere et hunelement med udvendigt gevind, som er konfigureret til at blive skruet på den respektive indløbsforbindelse 13 med indvendigt gevind. I det her beskrevne og viste ikke-begrænsende eksempel er den anden endeportion 16 med indvendigt gevind. Den anden endeportion 16 kan fremstilles med forskellige koblingssystemer for at være kompatibel med kommercielt tilgængelige hydrauliske komponenter. I det her beskrevne og viste ikke-begrænsende eksempel er diameteren D1 af udløbsforbindelsen 12 i det væsentlige identisk med diameteren af mellemringen 18 af den anden fitting 9.

Kammeret 10 har fortrinsvis en cylindrisk eller keglestubformet form. I det her beskrevne og viste ikke-begrænsende eksempel er ventillegemet 2 og styrecylinderen 4 fremstillet i ét stykke.

Lukkeren 3 er koblet til en styreindretning 20, som er huset i styrecylinderen 4 og kan bevæges mellem en åben position (vist i figur 1), hvilket tillader passage af en væskestrøm gennem det første ventillegeme 2, og en lukket position (ikke vist i de vedlagte figurer), som forhindrer passage af en væskestrøm gennem det første ventillegeme 2.

Især har lukkeren 3 en sfærisk form og omfatter en indre gennemgående kanal 21 og en fordybning 23, der er udformet på den ydre overflade 24 og er tilpasset til at gå i indgreb med en del 25 af styreindretningen 20, således at en rotation af styreindretningen 20 bestemmer en tilsvarende rotation af lukkeren 3.

Delen 25 af styreindretningen 20 går fortrinsvis i indgreb med fordybningen 23 med en vis afstand, således at lukkeren 3 i den lukkede position svinger omkring en akse, der er vinkelret på aksen A. Den svingende bevægelse af lukkeren 3 optimerer tætningen af ventilenheden 1, når lukkeren 3 er i den lukkede position. I den åbne position er lukkeren 3 anbragt således, at den indre kanal 21 er i det væsentlige på linje langs med aksen A for at tillade passage af en væske (konfiguration i figur 1), mens lukkeren 3 i den lukkede position er anbragt således, at den ydre overflade 24 lukker for indløbsforbindelsen 13 for at forhindre passage af en væske gennem ventillegemet 2.

Lukkeren 3 er fortrinsvis forsynet med en åbning 26, som er udformet i en bunddel af lukkeren 3, i det væsentlige radialt modsat positionen af fordybningen 23. Denne åbning 26 forhindrer stagnering af vandet omkring lukkeren 3, når lukkeren 3 er i den lukkede position. Herved undgås enhver stagnering, som kunne fremme en bakterievækst (fx legionella).

Det andet ventillegeme 5 omfatter en hul væg 29, som definerer et andet kammer 30. Væggen 29 er udformet til ved kammeret 30 at have et cirkulært indre tværsnit og et cirkulært ydre tværsnit. Væggen 29 er forsynet med en indre overflade 31a, som har en i det væsentlige cylindrisk form, og med en ydre overflade 31 b, som også er i det væsentlige cylindrisk.

Det andet ventillegeme 5 er koblet til det første ventillegeme 2 og fortrinsvis til udløbsforbindelsen 12 af det første ventillegeme 2. I det her beskrevne og viste ikke-begrænsende eksempel er det første ventillegeme 2 og det andet ventillegeme 5 fremstillet i ét stykke.

Det andet kammer 30 har en diameter D2, som fortrinsvis er større end diameteren D1.

Det andet ventillegeme 5 er koblet til den første fitting 8. Det andet ventillegeme 5 er fortrinsvis gevindskåret langs med den ydre overflade 31b af væggen 29 for at blive koblet til et respektivt indre gevind af fittingen 8 som forklaret nærmere nedenfor.

Kammeret 30 huser i det mindste delvist kontraventilen 6.

Kontraventilen 6 tillader strømning i én retning og forhindrer den i den modsatte retning.

Især er kontraventilen 6 konfigureret til at tillade strømning fra det første kammer 10 til det andet kammer 30 og forhindre tilbagestrømning af væsken fra det andet kammer 30 til det første kammer 10. I det her beskrevne og viste ikke-begrænsende eksempel omfatter kontraventilen 6 en understøtningsring 35, en støttering 36, en svingventil 37, som kan bevæges mellem en åben position og en lukket position, og en ledende struktur 38, som er koblet til støtteringen 36 og konfigureret til i brug af lede bevægelsen af ’’swing” 37 mellem den åbne position (vist i figur 1) og den lukkede position.

Understøtningsringen 35 er koblet til støtteringen 36 og forårsager en indsnævring af diameteren D2 af kammeret 30. I det her beskrevne og viste ikke-begrænsende eksempel har understøtningsringen 35 en mindre diameter end diameteren D1 af udløbsforbindelsen 12.

Især definerer understøtningsringen 35 en understøtningskant, langs med hvilken svingventilen 37 hviler i den lukkede position. En ikke-vist variant tilvejebringer, at forbindelsen 12 definerer understøtningsringen for ’’swing” 37.

En yderligere variant tilvejebringer, at understøtningsringen 35 er fremstillet i ét stykke med det andet ventillegeme 5 og især med væggen 29. Med andre ord er det andet ventillegeme 2 udformet således, at det definerer en understøtningsring for en svingventil 37 af kontraventilen 6.

Dette forhindrer en reduktion af diameteren af passagen for væskestrømningen som følge af understøtningsringen 35. Støtteringen 36 er fortrinsvis fastgjort til væggen 29 af det andet ventillegeme 5 ved hjælp af en snap-fit. I det her beskrevne og viste ikke-begrænsende eksempel omfatter denne snap-fit flapper 40, som går i indgreb med en respektiv fordybning 41, der er udformet på den indre overflade 31a af væggen 29.

En ikke-vist variant tilvejebringer, at støtteringen 36 er aksialt låst af en låsering, fx af den første fitting 8, som beskrevet nærmere nedenfor.

Den ledende struktur 38 omfatter en slags bur, som er koblet til støtteringen 36 og konfigureret til at låse ’’swing” 37, når ventilen 6 er i den åbne position, og lede ’’swing” 37 til at passere fra den åbne position til den lukkede position og vice versa.

Den første fitting 8 er forsynet med en første portion 44, som er koblet til udløbsforbindelsen 12 af det første ventillegeme 2, og med en anden portion 45, som kan kobles til ydre hydrauliske elementer (ikke vist for enkelhedens skyld i de vedlagte figurer). I det her beskrevne og viste ikke-begrænsende eksempel er den første portion 44 udformet til at definere et hanelement med indre gevind og er konfigureret til at blive skruet på gevindet på den ydre overflade 31b af det andet ventillegeme 5. I det her beskrevne og viste ikke-begrænsende eksempel er den anden portion 45 med indre gevind. Den anden del 45 kan fremstilles med forskellige koblingssystemer for at være kompatibel med kommercielt tilgængelige hydrauliske komponenter.

Den første portion 44 og den anden portion 45 er fortrinsvis udformet til at definere internt respektive indre kanaler, som har en i det væsentlige cylindrisk form.

Især er den første portion 44 konfigureret til at definere en første indre kanal 46, som har en større diameter end den ydre diameter af det andet ventillegeme 5.

Den anden portion 45 er konfigureret til at definere en anden indre kanal 47, som har en diameter D3. Når den første forbindelse 8 er koblet til det andet ventillegeme 5, står den indre kanal 47 i forbindelse med det andet kammer 30.

Diameteren D3 af den anden portion 45 bestemmes af tværsnittet af det hydrauliske element, til hvilket ventilenheden 1 vil blive koblet. I det her beskrevne og viste ikke-begrænsende eksempel er diameteren D3 lig med diameteren D2 af det andet kammer 30.

En variant tilvejebringer, at diameteren D3 af den anden indre kanal af fittingen 8 er mindre end diameteren af det andet kammer 30. På denne måde kan kammeret 30 dimensioneres således, at det minimerer belastningstabene uanset tværsnittene af de hydrauliske elementer, som ventilenheden 1 skal kobles til.

Figur 2 viser en variant af koblingsmekanismen mellem den første forbindelse 8 og det andet ventillegeme 5. I denne konfiguration er den første forbindelse 8 koblet til det andet ventillegeme 5 ved hjælp af en kvikkoblingsmekanisme, fortrinsvis en snap-fit.

Især er den første forbindelse 8 forsynet med en første ringformet fordybning 101 og med en anden ringformet fordybning 102, som er udformet langs med den indre cylindriske overflade af den første kanal 46.

Det andet ventillegeme 5 er forsynet med en ringformet fordybning 105, som er udformet langs med den ydre overflade 31 b, således at den vender mod den anden ringformede fordybning 102 af den første forbindelse 8, når den første forbindelse 8 og det andet ventillegeme 5 er koblet sammen.

Den første fordybning 101 huser en tætningsring 108. Den anden fordybning 102 og den ringformede fordybning 105 huser en elastisk ring 110, fortrinsvis af Seeger-typen. Denne type kvikkobling er irreversibel. Når de først er koblet sammen, kan den anden forbindelse 8 og det andet ventillegeme 2 ikke frakobles.

Den relative position mellem den første ringformede fordybning 101 og den anden ringformede fordybning 102 er irrelevant for ydedygtigheden af kvikkoblingen. I det her beskrevne og viste ikke-begrænsende eksempel er den første ringformede fordybning 101 tæt på endeportionen af det andet ventillegeme 5, som i brug vender mod det første ventillegeme 2, og den anden ringformede fordybning 102 er tæt på endeportionen af det andet ventillegeme 5, som i brug vender mod den første forbindelse 8. Imidlertid kan positionen af den første ringformede fordybning 101 og af den anden ringformede fordybning 102 være omvendt.

Denne type kobling tillader rotation mellem den første forbindelse 8 og det andet ventillegeme 5. På denne måde kræver kobling af ventilenheden 1 til de ydre hydrauliske elementer blot rotation af forbindelsen 8 uden at rotere den enhed, der omfatter i det mindste det første ventillegeme 2 og det andet ventillegeme 5.

Endelig er det klart, at den her beskrevne ventilenhed kan være omfattet af modifikationer og variationer, uden at omfanget af de vedlagte krav fraviges.

Claims (17)

1. Ventilenhed (1), som omfatter: • et første ventillegeme (2), som er udstyret med et første kammer (10); • en lukker (3), som er bevægelig i det første kammer (10) og er forbundet til en styreindretning (20); • et andet ventillegeme (5), som er koblet til det første ventillegeme (2) og er udstyret med et andet kammer (30), der står i forbindelse med det første kammer (10); • en kontraventil (6), som i det mindste delvist er huset i det andet kammer (30); • i det mindste en første fitting (8), som er mekanisk koblet til det andet ventillegeme (5); idet det andet ventillegeme (5) og den første fitting (8) er adskilte stykker.

2. Ventilenhed ifølge krav 1, hvor det første ventillegeme (2) og det andet ventillegeme (5) er fremstillet i ét stykke.

3. Ventilenhed ifølge krav 1 eller 2, hvor den første fitting (8) er koblet til det andet ventillegeme (5) ved hjælp af en gevindskåret kobling.

4. Ventilenhed ifølge krav 1 eller 2, hvor den første fitting (8) er koblet til det andet ventillegeme (5) ved hjælp af en kvikkobling, fortrinsvis en snap-fit.

5. Ventilenhed ifølge krav 1 eller 2, hvor den første fitting (8) er koblet til det andet ventillegeme (5) ved hjælp af en kobling, som tillader fri rotation mellem det andet ventillegeme (5) og den første fitting (8) og forhindrer frakobling mellem det andet ventillegeme (5) og den første fitting (8).

6. Ventilenhed ifølge krav 5, hvor den første fitting (8) er koblet til det andet ventillegeme (5) ved hjælp af en elastisk ring.

7. Ventilenhed ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor det andet kammer (30) defineres af en væg (29), som har et i det væsentlige cylindrisk indre tværsnit.

8. Ventilenhed ifølge krav 7, hvor den første fitting (8) er udformet således, at den definerer en i det væsentlige cylindrisk passage (47), som står i forbindelse med det andet kammer (30); idet diameteren (D3) af passagen (47) er lig med eller mindre end diameteren (D2) af det andet kammer (30).

9. Ventilenhed ifølge krav 7, hvor den første fitting (8) er udformet således, at den definerer en i det væsentlige cylindrisk passage (47), som står i forbindelse med det andet kammer (30); idet diameteren (D3) af passagen (47) er mindre end diameteren (D2) af det andet kammer (30).

10. Ventilenhed ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor kontraventilen (6) er en svingventil.

11. Ventilenhed ifølge krav 8, hvor det første ventillegeme (2) omfatter en indløbsforbindelse (13) og en udløbsforbindelse (12), som står i forbindelse med det første kammer (10); idet udløbsforbindelsen (12) er koblet til det andet ventillegeme (5).

12. Ventilenhed ifølge krav 11, hvor indløbsforbindelsen (13) og udløbsforbindelsen (12) er på linje langs med en længdeakse (A).

13. Ventilenhed ifølge krav 11, hvor indløbsforbindelsen (13) og udløbsforbindelsen (12) er ortogonale i forhold til hinanden.

14. Ventilenhed ifølge et hvilket som helst af kravene 11-13, hvor udløbsforbindelsen (12) definerer en understøtningsring for en svingventil (37) af kontraventilen (6).

15. Ventilenhed ifølge et hvilket som helst af kravene 10-13, hvor det andet ventillegeme (2) er udformet således, at det definerer en understøtningsring for en svingventil (37) af kontraventilen (6).

16. Ventilenhed ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor det første ventillegeme (2) er mekanisk koblet til en anden fitting (9); idet det første ventillegeme (2) og den anden fitting (9) er adskilte stykker.

17. Ventilenhed ifølge krav 16, hvor det første ventillegeme (2) omfatter en indløbsforbindelse (13) og en udløbsforbindelse (12), som står i forbindelse med det første kammer (10); idet indløbsforbindelsen (13) er koblet til den anden fitting (9).