<Desc/Clms Page number 1>
BESCHRIJVING behorende bij een
UITVINDINGSOCTROOIAANVRAGE ten name van
MASCO CORPORATION gevestigd te Taylor, Michigan,
Verenigde Staten van Amerika voor :
Vulklep Onder inroeping van het recht van voorrang op grond van octrooiaanvrage nr. 536.778, ingediend in de Verenigde Staten van Amerika d. d. 28 september 1983, ten name van Dwight N Johnson.
<Desc/Clms Page number 2>
De uitvinding heeft betrekking op een vulklep voor waterniveauregeling in het toiletreservoirs en soorgelijke reservoirs.
Vulkleppen dienen om een vooraf bepaald vloeistofniveau in een reservoir te onderhouden en worden op grote schaal toegepast bij toiletreservoirs en andere reservoirs. Een typerende vulklep omvat een inlaat, welke bestemd is om te worden verbonden met een bron van vloeistof onder druk, een uitlaat, welke in verbinding staat met het reservoir, een klep om de stroom naar het reservoir te regelen, een inrichting voor het detecteren van het niveau van de vloeistof in het reservoir en een stelsel voor het openen van de klep wanneer het gedetecteerde vloeistofniveau onder het vooraf bepaalde niveau is gelegen. Tot nu toe zijn vele vulkleppen van het vlotterkraantype geweest, waarbij de klep door een vlotter wordt geregeld.
De Amerikaanse octrooischriften nr. 3.895. 645 en nr. 4.180. 096 beschrijven vulkleppen, die voordelen vertonen ten opzichte van vlotterkranen, waaronder een compacte bouw en geringe kosten. Deze vulkleppen zijn geheel ondergedompeld en bij deze vulkleppen wordt gebruik-gemaakt van membranen, die in responsie op de vloeistof druk het vloeistofniveau detecteren.
Ofschoon de inrichtingen als beschreven in de bovengenoemde Amerikaanse octrooischriften, succesvol zijn omdat het daarmede beoogde doel wordt bereikt, kan het in sommige gevallen gewenst zijn, dat de vulklep niet geheel is ondergedompeld. opdat een atmosferische vacuumonderbrekingsinrichting in de vloeistofstroombaan kan worden opgenomen.
Derhalve is één doel van de uitvinding het verschaffen van verbeterde vulklep van het type, waarbij de klep of een gedeelte daarvan in een reservoir boven het vloeistofniveau is gemonteerd en waarbij een vacuumverbreekvermogen aanwezig is.
Eén moeilijkheid, welke zich bij vlotterkranen en andere vulkleppen heeft voorgedaan, die zich boven het watemiveau uitstrekken, is een gevolg van het grote aantal verschillende reservoirconfiguraties, waarbij dergelijke kleppen kunnen worden toegepast. Variaties in reservoirhoogte maken het gewenst, dat de hocgte van de vulklep, evenals
<Desc/Clms Page number 3>
het waterniveau, instelbaar is opdat de vulklep op een universele wijze in verschillende reservoirs kan worden toegepast. Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een vulklep, welke betrouwbaar is en op een eenvoudige wijze kan worden ingesteld voor een aanpassing aan reservoirs met verschillende diepten.
Bij de in de bovengenoemde Amerikaanse octrooischriften''be- schreven vulkleppen wordt gebruik gemaakt van een zeer betrouwbaar en doeltreffend klepstelsel, voorzien van een hoofdklep en een pilootklep, welke worden bestuurd door membraan, dat dient om het waterniveau in het reservoir te detecteren. Het is gewenst dit klepstelsel in een niet-ondergedompelde vulklep op te nemen. Derhalve is een ander doel van de uitvinding het verschaffen van een vulklep voorzien van een verbeterd stelsel met een zich naar beneden uitstekende standpijp voor het besturen van een drukresponsiefmembraan overeenkomstig het vloeistofniveau in een reservoir.
Het is bij de werking van een vulklep gewenst, dat het openen en sluiten van de klep op een positieve wijze plaatsvindt om een eventuele neiging tot"schommelen"of een werking in een gedeeltelijk open toestand te vermijden. Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een vulklep, waarbij een stabiele werking wordt verkregen omdat de openende en sluitende waterniveaus ten opzichtecvan elkaar zijn verschoven.
Tot de andere belangrijke oogmerken van de uitvinding behoren het verschaffen van een vulklep, waarbij zich de bezwaren van de tot nu toe gebruikte vulkleppen niet voordoen, het verschaffen van een vulklep, welke veilig en gemakkelijk te bedrijven is, een rustige werking vertoont, en welke eenvoudig en betrouwbaar is.
In het kort worden de oogmerken en voordelen van de uitvinding, waaronder die, welke boven zijn genoemd, verkregen door een vulklep, voorzien van een klepkopstelsel, dat op een bepaalde hoogte in het reservoir boven het vooraf bepaalde waterniveau wordt ondersteund door een telescoperend stijgbuisstelsel. Het stijgbuisstelsel omvat een stijgbuis met een steelgedeelte, dat aan een wand van het reservoir is bevestigd en is voorzien van inlaat-en uitlaatsecties. Inlaaten uitlaatstroomleidingen strekken zich vanuit het klepkopstelsel naar
<Desc/Clms Page number 4>
beneden uit en zijn telescopeerbaar instelbaar ten opzichte van de inlaat-en uitlaatsecties van de stijgbuis.
Een met de stijgbuis samenwerkende instelmoer werkt via schroefdraad samen met de inlaat-en uitlaatleidingen om de hoogte van het klepstelsel in het reservoir in te stellen en tegelijkertijd het vooraf bepaalde vloeistofniveau in te stellen.
Een hoofdklep in het klepkopstelsel opent en sluit de communicatie tussen de inlaat-en uitlaatleidingen onder bestuur van een membraan, dat een ontluchtingskamer en een besturingskamer van elkaar scheidt. Een vacuumverbrekingskamer bevindt zich in een uitlaatstroombaan, welke zich vanuit de hoofdklep naar het inwendige van het reservoir uitstrekt. De vacuumonderbrekingskamer omvat eerst de poortorganen, welke in verbinding staan met de hoofdklep, tweede poortorganen, welke in verbinding staan met de ontluchtingskamer en derde poortorganen, welke stroomafwaarts langs de uitlaatstroombaan in verbinding staan. Een vacuumverbreekklep in de vorm van een eenvoudig, plaatvormig, elastomeeronderdeel overdekt de eerste poortorganen wanneer de hoofdklep is gesloten en de tweede poortorganen wanneer de hoofdklep open is.
Een standpijp, welke in verbinding staat met de besturingskamer strekt zich naar beneden in het reservoir uit en oefent op het membraan in responsie op een toenemend vloeistofniveau een druk uit.
Het membraan is niet-horizontaal en wanneer de hoofdklep open is, is de ontluchtingskamer gedeeltelijk met vloeistof gevuld om het membraan hydraulisch te belasten met het gevolg, dat het vloeistofniveau, dat nodig is om de hoofdklep te sluiten, wordt vergroot. De ontluchtingskamer wordt celeegdwanneer de hoofdklep wordt gesloten, zodat bij het opnieuw openen van de hoofdklep een lager vloeistofniveau optreedt.
De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont : fig. l een verticaal zijaanzicht met weggebroken gedeelten van een vulklep volgens de uitvinding ; fig. 2 een ander verticaal zijaanzicht van de vulklep, beschouwd vanaf de lijn II-II van fig. 1 ; fig. 3 een doorsnede op een vergrootte schaal over de lijn III-III van fig. 2, waarbij gedeelten van het stijgbuisstelsel van de vulklep zijn aangegeven ;
<Desc/Clms Page number 5>
fig. 4 een doorsnede van het kopstelsel en een deel van het stijgbuisstelsel van de vulklep, beschouwd over de lijn IV-IV van fig. 2 ; fig. 5 een doorsnede over de lijn V-V van fig. 4 ; 5 fig. 6 een doorsnede over de lijn VI-VI van fig. 4 ; fig. 7 een doorsnede over de lijn VII-VII van fig. 4 ; fig. 8 een doorsnede over de lijn VIII-VIII van fig. 4 ;
fig. 9 een doorsnede over de lijn IX-IX van fig. 4 ; fig. 10 een gedeeltelijke doorsnede over de lijn X-X van
EMI5.1
D fig. 5 ; fig. 11 een uiteen genomen perspectivisch aanzicht, gedeel telijk in doorsnede, van de diffusie-inrichting, het hoofdkleponder- deel en de kap, vóór de montage ; fig. 12 een uiteen genomen perspectivisch aanzicht, gedeel- ) telijk in doorsnede, van het lichaam, de diffusie-inrichting, de afdich- ting, het vacuumverbreekkleponderdeel en de kap, vóór de montage ; fig. 13 een uiteen genomen perspectivisch aanzicht, gedeel- telijk in doorsnede, dat het lichaam van de vulklep met andere daarmede gemonteerde componenten en het membraanstelsel en het deksel vóór de ) montage toont.
In de tekening is een vulklep volgens de uitvinding weer- gegeven, die in zijn geheel met 20 is aangeduid. De vulklep 20 is gemonteerd op een wand 22 van een reservoir, zoals een toiletwaterre- servoir, en dient om het niveau van de vloeistof in het reservoir op een vooraf gekozen niveau te houden. Ofschoon de vulklep 20 bestemd is om, zoals aangegeven, in een opening 24 in de bodem van 22 van het reservoir te worden gemonteerd, kan de uitvinding ook worden toege- past op reservoirs met andere typen inlaatstelsels, zoals een inlaat in een zijwand.
In het algemeen omvat de vulklep 20 een stijgbuisstelsel, in het algemeen aangeduid met 26 (fig. 1-4), door middel waarvan een klepkopstelsel in het algemeen aangegeven met 28, naar boven of naar beneden kan worden bewogen voor een aanpassing aan reservoirs met verschillende hoogten. Het klepkopstelsel omvat een hoofd-of besturings- i klepstelsel, in het algemeen aangegeven met 30 (fig. 4), dat bestuurd wordt door een op het waterniveau responsief drukdetectiestelsel, dat
<Desc/Clms Page number 6>
in het algemeen is aangeduid met 32 (fig. 4) om water aan het reservoir toe te laten wanneer het waterniveau onder gekozen niveau daalt.
Een vacuumverbreekklepstelsel, in het algemeen aangegeven met 34 (fig. 4) werkt een terugstromen via de vulklep 20 tegen, voorziet in een atmosferische vacuumverbrekingsinrichting en draagt, zoals later zal worden beschreven, tot de positieve in-en uitwerking van de vulklep 20 bij.
De voornaamste componenten van de vulklep 20 bestaan bij voorkeur uit gevormd kunststofmateriaal en kunnen op een eenvoudige wijze worden gemonteerd zonder afzonderlijk bevestigingsorganen of dergelijke om de verschillende bedrijfssecties van het kopstelsel 28 te bepalen. Deze hoofcomponenten omvatten een lichaam 100, dat instelbaar is gerelateerd aan een stijgbuis 200, en een deksel 300, een kap 400 en een diffusie-inrichting 500, welke met het bovenste gedeelte van het lichaam 100 zijn gemonteerd voor het vormen van het kopstelsel 28.
Als een bijdrage tot de onderlinge relatie tussen de bijgaande tekeningen met de beschrijving, zijn elementen van de klepcomponenten 100,200, 300,400 respectievelijk 500 aangegeven door referenties van drie cijfers, beginnende met hetzelfde cijfer 1, 2,3, 4 of 5.
De stijgbuis 200 (fig. 1-4) omvat een steelgedeelte 202, dat zich door de reservoirwandopening 24 uitstrekt. De steel is van schroefdraad voorzien voor het opnemen van een moer 38 om de stijgbuis 200 te ondersteunen, en een koppelmoer 36, welke samenwerkt met een drukplaat 37 en een afdichting 38 om de steel 202 van de stijgbuis te verbinden met een leiding 39, welke water of een andere vloeistof onder druk aan de vulklep 20 toevoert. Een pakking 40, die door een onderste flens 204 van de stijgbuis 200 samen gedrukt wordt gehouden, dicht de opening 24 in de reservoirwand 24 af.
In het reservoir omvat de stijgbuis 200 een in het algemeen cirkelvormige, cilindrische inlaatsectie 206 en uitlaatsectie 208, die zich in het algemeen evenwijdig aan elkaar uitstrekken. De inlaatsectie staat via de steel 202 met de toevoerleiding 39 in verbinding en de uitlaatsectie 208 staat met het inwendige van het reservoir in verbinding via een uitlaatpoort 210 bij de onderflens 204 bij het onderste gedeelte van de uitlaatsectie 208.
De inlaat-en uitlaatsecties 206 en 208 bestaan uit langwerpige buisvormige stelsels die zich evenwijdig aan elkaar vanaf de bodem van het reservoir naar boven uitstrekken. Zij zijn bij de bodem
<Desc/Clms Page number 7>
door een webgedeelte 212 en aan de bovenzijde door een bovenste flens 214 met elkaar verbonden. De bovenste flens 214 gaat over in een in het algemeen U-vormige wand 216 om aan de bovenzijde van de uitlaatsectie 208 een in het algemeen rechthoekige opening of een venster 218 te bepalen. De opening 218 is vanaf beide zijden van de stijgbuis 200 toegankelijk en is ook open naar het bovenste gedeelte van de inlaatsectie 206 (zie fig. 1 en 4).
Het lichaam 100 omvat een bovenste kopgedeelte 102, in het algemeen met een aan de bovenzijde open komvorm (fig. 12). Vanuit het kopgedeelte 102 verstrekken zich een inlaatleiding 104 en een uitlaatleiding 106 naar beneden uit, welke tezamen met de stijgbuis 200 het stijgbuisstelsel 26 vormen. De leidingen 104 en 106 strekken zich evenwijdig aan elkaar uit en zijn ten opzichte van elkaar en ten opzichte van het kopgedeelte 102 verstijfd door een aantal webben 108.
Bij de afgebeelde uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is het de bedoeling, dat de inlaat-en uitlaatleidingen 104 en 106 verticaal zijn en het kopgedeelte 102 onder een hoek van 45 helt. De niethorizontale oriëntatie van het kopstelsel 28 en van het kopgedeelte 102 vervult een belangrijke functie bij de werking van de vulklep 20, zoals hierna meer gedetailleerd zal worden besproken.
De inlaat-en uitlaatleidingen 104 en 106 zijn in de inlaaten uitlaatsecties 206 en 208 van de stijgbuis telescoperend. Een 0-ring 41 dicht het uitwendige van de inlaatleiding 104 ten opzichte van het binnenste van de inlaatsectie 206 af. Een spanelement 42 en een stroombeperkingsinrichting 43 zijn bij het eind van de inlaatleiding 104 gemonteerd. Wanneer het hoofdklepstelsel 30 van de vulklep 20 open is, vloeit vloeistof vanuit de toevoerleiding 39 naar de inlaatsectie 206 en van daaruit naar de inlaatleiding 104 naar het kopstelsel 28.
Vanuit het kopstelsel 28 stroomt de vloeistof via de uitlaatleiding 106 naar de uitlaatsectie 208 en via de uitlaatpoort 210 in het reservoir.
De vulklep 20 kan worden geinstalleerd in reservoirs met verschillende hoogten en volgens de uitvinding kan de hoogte van de vulklep op een eenvoudige wijze worden ingesteld. Het stijgbuisstelsel 26 omvat niet slechts de stijgbuis 200 en delen van het lichaam 100 doch ook een instelmoer 44, die zich in de opening 218 van de stijgbuis 200 bevindt. Zowel de inlaatleiding 104 als de uitlaatleiding 106 hebben een schroefdraadstructuurin de vorm van tanden 110, welke zich
<Desc/Clms Page number 8>
over een betrekkelijk grote afstand in de lengterichting van de leidingen uitstrekken. De tanden 110 vormen heugeltandwielstelsels, welke via schroefdraad samenwerken met een uitwendige schroefdraad 44A en een inwendige schroefdraad 44B van de instelmoer 44, waarbij de schroefdraden 44A en 44B elk iets meer dan één volledige convolutie omvatten.
Het lichaam 100 is in de figuren 1, 2 en 4 weergegeven in, in :'hoofdzaak de onderste stand daarvan ten opzichte van stijgbuis 200. Om de hoogte van de vulklep 20 in te stellen, wordt de moer 44 bij de open zijden van de opneing 218 vastgenomen en geroteerd. Een samenwerking van de schroefdraden 44A en 44B met de tanden 110 veroorzaakt, dat het lichaam 100 ten opzichte van de stijgbuis 200 tot de gewenste hoogte naar boven of naar beneden wordt bewogen. Ten gevolge van de mechanische overbrenging van de schroefdraden en tanden en de wrijving, welke wordt verschaft door de 0-ring 41, zal het lichaam 100 in elke stand waarin het lichaam wordt ingesteld, blijven.
De hoogte van het lichaam 100 kan worden ingesteld terwijl de vulklep 20 aan een vloeistofdruk wordt onderworpen. Indien het lichaam 100 naar een extreme bovenste positie wordt bewogen, beweegt de 0-ring 41 zich langs een drukontluchtingspoort 213 en wordt de toevoervloeistof direct naar het inwendige van het reservoir omgeleid.
Hierdoor wordt belet, dat de inlaatdruk het lichaam 100 met kracht uit de stijgbuis 200 duwt in het geval dat het lichaam 100 te ver naar boven wordt bewogen.
Door een instelling van de relatieve posities van het lichaam 100 en de stijgbuis 200 wordt de totale hoogte van de vulklep 20 gevarieerd en wordt de hoogte van het kopstelsel 28 boven de reservoirwand 22 bepaald. Het door de vulklep 20 in het reservoir onderhouden waterniveau wordt ten opzichte van de plaats van het kopstelsel 28 zodanig bepaald, dat door een instelling van de hoogte van het kopstelsel 28 ook het waterniveau wordt ingesteld.
Naast het kopgedeelte 102 van het lichaam 100 omvat het kopstelsel 28 van de vulklep 20 het deksel 300, de kap 400 en de diffusie-inrichting 500. Zoals blijkt uit fig. 4, is wanneer de vulklep 20 is gemonteerd, de diffusie-inrichting 500 in het komvormige kopgedeelte 102 van het lichaam 100 door de kap 400 opgesloten. Het hoofdklepstelsel 30 en het vacuumverbreekklepstelsel 34 bevinden zich onder
<Desc/Clms Page number 9>
de kap 400 en boven de diffusie-inrichting 500. Het deksel 300 is over het open bovenzijde van het kopgedeelte 102 van het lichaam bevestigd, en werkt met het kopgedeelte 102 van het lichaam en de kap 400 samen voor het verschaffen van een membraanholte 52 van het drukdetectiestelsel 32.
De diffusie-inrichting 500 bevindt zich in het kopgedeelte 102 en voorziet in een baan voor de vloeistof vanuit het hoofdklepstelsel 30 naar het vacuumverbreekklepstelsel 34. Een ringvormige bovenwand 502 bepaalt de bodem van een vacuumverbreekkamer 45. Een centraal naafachtig element 504 strekt zich boven de bovenwand 502 uit en bepaalt het buitenste omtreksgedeelte van een klepvlak 46 van het hoofdklepstelsel 30. Het lichaam 100 omvat een cirkelvormige klepzitting 114 in het kopgedeelte 102, welke wordt bepaald door het bovenste eind van de inlaatleiding 104. De zitting 114 is omgeven door een aantal in radiale richting naar buiten gerichte wanden 116, welke daar tussen een aantal hoofdkleppoorten 47 bepalen.
De zitting 114 en de wanden 116 bevinden zich in de centrale naaf 504 van de diffusie-inrichting 500 en de poorten 47 bevinden zich in het klepvlak 46 en bezitten in een radiaal naar buiten gerichte richting toenemende breedten.
Vloeistof, welke zich vanuit het hoofdklepstelsel 30 via de hoofdkleppoorten 47 beweegt, bereikt een radiaal naar binnen gelegen gebied 506 van de diffusie-inrichting 500, dat zich onder de bovenwand 502 bevindt (fig. 4 en 9). De diffusie-inrichting omvat een continue buitenste afhangende wand 508 en het ringvormige gebied tussen het binnenste gedeelte 506 en de buitenwand 508 is in het algemeen in quadranten gesplitst door vier verschillende wandstelsels 510, 512,514 en 516. Zoals later meer gedetailleerd zal blijken, bergt het wandstelsel 510 een uitlaatpoort 48 van het vacuumverbreekklepstelsel 34. De wandstelsels 512 bepalen een paar uitlaatstroompoorten van de diffusie-inrichting. Het wandstelsel 514 is een schot tussen twee quadranten van de stroombaan van de diffusieinrichting.
Om de stroomsnelheid te dissiperen en de vloeistofdrukken in de vulklep 20 te dempen, omvat de diffusie-inrichting een aantal schotten 516 in elk van de vier stroombaanquadranten. De schotten 516
<Desc/Clms Page number 10>
zijn afwisselend in tegengestelde richting doorschoten voor het bepalen van stroombaansegmenten met een aantal bochten, onder in hoofdzaak een rechte hoek., bij elk waarvan een energieverlies in de stromende vloeistof optreedt. Het effect van de zich herhalende rechte hoeken is, dat de stroomsnelheid door de vulklep 20 tot een gewenste waarde wordt geregeld terwijl de inlaatdruk wordt gedissipeerd.
Andere abrupte veranderingen van de richting van de vloeistof, welke door de vulklep 20 stroomt, b. v. bij het klepvlak 46, de uitlaatpoorten 512 van de diffusie-inrichting, en de uitlaatpoort 48 hebben een soortgelijk effect.
De stroombeperkingsinrichting 43 is aanwezig ter ondersteuning van het regelen van de totale stroomkarakteristieken van de vulklep 20.
Om de diffusie-inrichting 500 op te stellen en te ondersteunen omvat het kopgedeelte 102 van het-lichaam 100 een onderwand 118 met een naar boven gericht stelsel van holten 120 (fig. 4,7, 8,10 en 12). Waneer de diffusie-inrichting 500 in het lichaam 100 is ondergebracht, worden de buitenwand 508, de wandstelsels 510,512 en 514 en de schotten 516 zodanig in de lichaamsholten 120 opgenomen, dat de gedeelten van de diffusie-inrichting op een juiste wijze worden ondersteund en geen vloeistof onder de diffusie-inrichting wordt omgeleid.
Het lichaamskopgedeelte 102 bezit een cirkelvormige zijwand 122, welke zich vanuit de bodemwand 118 naar boven uitstrekt, waar binnen de buitenwand 508 van de diffusie-inrichting nauwsluitend en glijdbaar wordt opgenomen.
De kap 400 houdt de diffusie-inrichting 500 in het lichaam 100 op zijn plaats en is met een bajonetsluiting aan het lichaam 100 bevestigd. Tussen het lichaam 100 en de kap 400 bevindt zich een afdichting 56. De kap omvat een ringvormige buitenwand 402 uit welke wand zich een aantal bajonetuitsteeksels 404 in radiale richting uitstrekken. Het lichaam 100 omvat een soortgelijk aantal bajonetgrendelranden 124. Om de kap in het lichaam te monteren, wordt de kap in de cirkelvormige zijwand 122 gebracht, waarbij de uitsteeksels 404 ten opzichte van de randen 124 zijn verschoven.
De kap wordt dan naar de grendelpositie, aangegeven in de tekening (zie fig. 6) geroteerd, waarbij nokvlakken op de uitsteeksels 404 deze werking vereenvoudigen en aanslagvlakken op de uitsteeksels 404 in de volledig gemonteerde positie met de einden van de randen 124 samenwerken.
<Desc/Clms Page number 11>
Zoals blijkt uit de figuren 4 en 7, houdt de kap 400 de diffusie-inrichting 500 stevig in het lichaam 100 op zijn plaats.
De ringvormige wand 402 bevat een gedeelte, dat samenwerkt met een cirkelvormige opstaande wand 518 van de diffusie-inrichting (zie ook fig. 12). Bovendien omvat de kap 400 een centraal naafvormig gedeelte 406, dat met de buitenomtrek van de centrale naaf 504 van de diffusieinrichting 500 samenwerkt.
De onderzijde van de kap 400 werkt samen met de diffusieinrichting 500 bij het bepalen van de vacuumverbreekkamer 45. Bovendien bepaalt de centrale naaf 406 van de kap een kamer 49 boven het klepvlak 46 voor het hoofdklepstelsel 30. Wanneer de kap 400 en de diffusie-inrichting 500 met het lichaam 100 zijn gemonteerd, bevindt zich een vacuumverbreekkleponderdeel 50 in de vacuumverbreekkamer 45 en bevindt een hoofdkleponderdeel 51 zich in de hoofdklepkamer 49.
Het vacuumverbreekkleponderdeel 50 bestaat bij voorkeur uit een eenvoudig plaatvormig lichaam van rubber of een ander elastomeermateriaal, dat vrij en los in de vacuumverbreekkamer 45 is ondergebracht.
Het kleponderdeel 50 werkt samen met de uitlaatpoorten 512 van de diffusie-inrichting om een eventueel terugstromen via de vulklep 20 tegen te werken en werkt ook met een cirkelvormig, stelsel van ontluchtingspoorten 408 in de kap 400 samen om de vacuumverbreekkamer 45 naar de buitenlucht te ontluchten wanneer de vulklep 20 wordt gesloten.
Het hoofdkleponderdeel 51 is aan de omtrek daarvan stevig ingevangen tussen de naafgedeelten 406 en 504 van de kap 400 en de diffusie-inrichting 500. Het centrale gedeelte van het hoofdkleponderdeel 51 bezit een opening, welke kan glijden om een uitsteeksel 410, dat zich in neerwaartse richting uit het kapnaafgedeelte 406 uitstrekt. Het uitsteeksel 410 is voorzien van inkepingen 412 (fig. 11), welke voorzien in een beperkte stroombaan vanuit de inlaatleiding 104 naar de hoo fdklepkame r 49.
Het deksel 300 is ook door een bajonetsluiting aan het kopgedeelte 102 van het lichaam bevestigd. Het deksel omvat een bovenwand 302 met een zich naar beneden uitstekende wand 304, die om de cirkelvormige zijwand 122 van het lichaam 100 past. De bajonetgrendeluitsteeksels 126 strekken zich in radiale richting naar buiten uit de zijwand 122 van het lichaam 100 uit en werken samen met grendelranden 306, die zich in radiale richting naar binnen vanuit de afhangende wand
<Desc/Clms Page number 12>
304 van het deksel uitstrekken. Om het deksel 300 op het lichaam 100 te monteren, wordt het deksel op het kopgedeelte 102 van het lichaam geplaatst, waarbij de uitsteeksels 126 zich op een afstand van de randen 306 bevinden. Het deksel wordt geroteerd om de bajonetvergrendeling tot stand te brengen.
Nokvlakken op de grendeluitsteeksels 126 dragen er toe bij, dat de grendel--en aanslagvlakken de volledig gemonteerde positie bewerkstelligen.
Het drukdetectiestelsel 32 omvat een membraanholte 52, welke boven de kap 400 en binnen het deksel 300 is bepaald. Deze kamer is in een onderste ontluchtingskamer 52A en een bovenste besturingskamer 52B verdeeld door middel van een membraan 53, dat tussen het deksel 300 en het lichaam 100 wordt vast gehouden. Het membraan 53 omvat een kraalvormige omtrek, die opeen afdichtende wijze tussen het deksel en het lichaam is ingeklemd. Het membraan 53 bestaat uit een geschikt buigzaam en veerkrachtig materiaal zoals rubber, en aan het membraan 53 is een verstijvingsschijf 54 gevormd, b. v. door een stel kleine openingen in de schijf 54 met het materiaal van het membraan 53 te vullen, zoals aangegeven (fig. 4 en 13).
Een uitsteeksel 308 strekt zich vanuit een bovenwand 302 van het deksel naar beneden uit en begrenst de opwaartse beweging van het membraan 53 om een ongewenste belasting van het membraan te beletten. Een pilootklepgedeelte 53A van het membraan werkt samen met een pilootklepzitting 414 van de kap 400, die zich vanuit de ontluchtingskamer 52A naar de hoofdklepkamer 49 uitstrekt via een klein kanaal, dat zich door het centrale naafgedeelte 406 van de kap 400 uitstrekt.
De onderste ontluchtingskamer 52A van de membraanholte 52 wordt vrij naar het inwendige van het reservoir boven het waterniveau ontlucht via ontluchtingspoorten 128, die in de cirkelvormige zijwand 122 van het lichaam 100 zijn gevormd. De speling tussen de afhangende wand 304 van het deksel en de zijwand 122 van het lichaam verzekert een niet belemmerde ontluchting van de kamer 52A.
De bovenste besturingskamer 52B van de membraanholte 52 staat via een kanaal 310 in verbinding met het inwendige van een zich naar beneden uitstrekkend standpijpgedeelte 312 van het deksel 300.
Wanneer het vloeistofniveau boven het ondereind 314 van de standpijp stijgt, neemt de druk van de lucht, die in de besturingskamer 52B is
<Desc/Clms Page number 13>
ingevangen, toe en wordt op het membraan 53 een kracht uitgeoefend, welke de neiging heeft om het pilootklepgedeelte 53A tegen de pilootklepzitting 414 te sluiten.
Thans zal de werking van de vulklep 20 worden beschreven. De vulklep wordt geinstalleerd in een vloeistof bevattend reservoir, waarbij de toevoerleiding 39 met een bron van vloeistof onder druk is verbonden.
De hoogte van het kopstelsel 28 wordt ingesteld door de instelmoer 44 te beinvloeden, zoals boven is beschreven, teneinde de hoogte van het vloeistofniveau in het reservoir te kiezen en te onderhouden. Het inwendige van de inlaatleiding 104 onder het hoofdkleponderdeel 51 staat continu en direct in verbinding met de vloeistof onder druk. De vulklep 20 dient om een vooraf bepaald waterniveau te onderhouden en het reservoir opnieuw te vullen wanneer het waterniveau daalt.
Wanneer het waterniveau in het reservoir zich op het vooraf bepaalde niveau bevindt, wordt het hoofdkleponderdeel 51 tegen de hoofdklepzitting 114 gesloten en wordt belet, dat vloeistof via de hocfdklepzitting47 stroomt. De vernauwde communicatie langs de inkepingen 412 in het uitsteeksel 410 brengt de hoofdklepkamer 49 onder druk omdat ingevangenen onder druk staande lucht in de besturingskamer 52B het membraan 53 beinvloedt om de pilootklepzitting 414 te sluiten.
Het hoofdkleponderdeel 51 wordt op een positieve wijze klemmend gesloten omdat het onder druk staande bovenste gebied in de hoofdklepkamer 49 groter is dan het onder druk staande onderste gebied, omschreven door de hoofdklepzitting 114.
Wanneer het waterniveau in het reservoir voldoende daalt, neemt de druk in de besturingskamer 52B af en beweegt het pilootklepgedeelte 53A van het membraan 53 zich van de pilootklepzitting 414 af.
Hierdoor wordt de druk boven het hoofdkleponderdeel 51 in de hoofdklepkamer 49 gereduceerd en het hoofdkleponderdeel 51 opent met een radiale rolwerking vanaf de klepzitting 114 en het klepvlak 46. Dientengevolge vloeit vloeistof vanuit de inlaatleiding 104 via de kleppoorten 47 naar het centrale binnenste gebied 506 van de diffusie-inrichting.
In de diffusie-inrichting stroomt vloeistof via de vier quadranten van de stroombaan van de diffusie-inrichting langs de schotten 516. De vloeistof, welke de buitenomtrek van de diffusieinrichting 500 bereikt, verenigt zich bij de twee uitlaatpoorten 512 van de diffusie-inrichting, van waaruit de vloeistof zich naar boven
<Desc/Clms Page number 14>
naar de vacuumverbreekkamer 45 onder het vacuumverbreekkleponderdeel 50 beweegt. Normaliter ligt het kleponderdeel 50 los in de kamer en wel bij benadering in de positie, aangegeven in fig. 4, zodat de stroombaan via het kopstelsel 28 tussen de inlaat-en uitlaatleidingen 104 en 106 naar de buitenlucht in de vacuumverbreekkamer 45 wordt ontlucht via de ontluchtingspoorten 408 in de kap en de ontluchtingspoorten 128 van het lichaam.
Wanneer de vloeistof door de vulklep 20 stroomt drijft de kracht van de vloeistof, welke uit de uitlaatpoorten 512 van de diffusie-inrichting uittreedt, het kleponderdeel 50 van de vacuumverbrekingsinrichting naar boven naar de ontluchtingspoorten 408 van de kap, waardoor de stroom door de vacuumverbrekingskamer 45 niet wordt belemmerd. Deze stroom bereikt de uitlaatleiding 106 via de uitlaatpoort 48 van de vacuumverbrekingsinrichting. De poort 48 wordt bepaald door het bovenste eind van de uitlaatleiding 106 en dit eind omvat een uitsteeksel, dat zich iets in de vacuumverbreekkamer uitstrekt om een deel van het kleponderdeel 50 van de vacuumverbrekingsinrichting iets boven de bovenwand 502 van de diffusie-inrichting 500 te houden.
De stroom, welke de vacuumverbrekingskamer 45 via de poort 48 verlaat, bereikt de uitlaatklep 210 van de vulklep via de uitlaatleiding 106 en de uitlaatsectie 208 van de stijgbuis 200.
Een deel van deze stroom wordt afgeleid via een hervulkanaal 130 (fig. 8) dat zich uit de uitlaatleiding 106 uitstrekt. Wanneer de vulklep 20 bij een toiletwaterreservoir wordt gebruikt, staat het hervulkanaal 130 via een hervulbuis 55 in verbinding met de overstroompijp van het toiletreservoir om de toiletpot en-hals na elk doorspoelen opnieuw te vullen.
Volgens een belangrijk kenmerk van de uitvinding zijn de openings-en sluithandelingen van de vulklep 20 ten opzichte van elkaar ten aanzien van het vloeistofniveau in het reservoir verschoven.
Hierdoor verkrijgt men een grendel-of vasthoudwerking, welke een onstabiele openings-en sluitwerking van de klep belet. Deze verschuiving in werking wordt op een zeer betrouwbare eenvoudige en automatische wijze verkregen door een hydraulische belasting van het membraan 53 wanneer het hoofdklepstelsel 30 open is voor het opnieuw vullen van het reservoir.
Wanneer de vloeistof door de vulklep 20 bij een reservoirvulhandeling stroomt, wordt een deel van de stroom afgeleid naar de
<Desc/Clms Page number 15>
onderste ontluchtingskamer 52A van de membraanholte 52. Eén component van deze afgeleide vloeistof stroomt via de inkepingen 412 in het kapuitsteeksel 410 en de pilootklepzitting 414 naar de kamer 52A.
Om nog een component van de afgeleide stroom mogelijk te maken, omvat de kap 400 naar beneden gerichte uitsteeksels 416 bij de ontluchtingspoorten 408 (fig. 4 en 11). De uitsteeksels 416 beletten, dat het kleponderdeel 50 van de vacuumverbrekingsinrichting geheel over de ontluchtingspoorten 408 sluit, zodat een deel van de vloeistof, welke door de vacuumverbrekingskamer 45 stroomt, langs het kleponderdeel 50 en naarde membraanontluchtingskamer 52A stroomt. Aangezien het kleponderdeel 50 uit een buigzaam materiaal bestaat, wordt deze stroomcomponent automatisch gecompenseerd en heeft deze de neiging om ondanks variaties in de vloeistofinlaatdruk constant te blijven. Wanneer de druk toeneemt, wordt het kleponderdeel 50 steviger over de ontluchtingspoorten 408 gedrukt.
Omgekeerd vermindert, indien de druk kleiner is, het kleponderdeel 50 op een automatische wijze de beperking van de stroom via de poorten 408.
Het membraan 53 is niet-horizontaal en het vloeistofniveau in de kamer 52A tijdens het opnieuw vullen van het reservoir wordt zodanig geregeld, dat een vooraf bepaalde vloeistofdruk tegen de onderzijde van het membraan wordt opgewekt. Bovendien wordt na het opnieuw vullen van het reservoir de kamer 52A in zo sterke mate geleegd, dat de vloeistofdruk tegen het membraan 53 wordt onderbroken.
Meer in het bijzonder vloeit de vloeistof uit de kamer 52A op twee verschillende wijzen weg. Wanneer de vloeistof via de poorten 408 en de pilootklepzitting 414 het niveau van de ontluchtingspoorten 128 in de zijwand 122 van het lichaam bereikt, stroomt de vloeistof op een relatief onbeperkte wijze uit de kamer 52A over. Derhalve bewerkstelligt de hoogte van de ontluchtingspoorten 128 van het lichaam een benaderd vooraf bepaald maximaal vloeistofniveau in de kamer 52A.
Vloeistof welke vanuit de membraanontluchtingskamer 52A via de poorten 128 overstroomt, wordt op een rustige wijze zonder ongewenste stroomruis naar het inwendige van het reservoir teruggevoerd.
Deze vloeistof beweegt zich langs de randen 132 naar beneden, welke zich in radiale richting naar buiten uit de zijwand 122 van het kopgedeelte 102 van het lichaam uitstrekken. De vloeistof, welke deze rand bereikt,
<Desc/Clms Page number 16>
stroomt langs de rand tussen de zijwand 122 van het lichaam en de hangende wand 304 van het deksel naar beneden naar een gebied boven de standpijp 312 (zie fig. 6). In dit gebied is de rand 132 niet aanwezig en beweegt de vloeistof zich naar beneden naar een oppervlak 316, dat gedeeltelijk door de standpijp 314 en gedeeltelijk door een uitstekende rand 318 wordt bepaald. Het oppervlak 316 leidt de overstroomde vloeistof op een soepele wijze naar de inlaatsectie 206 van de stijgpijp 200, waarlangs de vloeistof op een niet turbulente wijze naar de bodem van het reservoir vloeit.
Vloeistof, welke in de kamer 52A op een vooraf bepaald niveau wordt gehouden door een overstroom via de ontluchtingspoorten 128, dompelt een vooraf bepaald deel van het membraan 53 onder. Hierdoor wordt op het membraan een vooraf bepaalde kracht uitgeoefend, welke de neiging heeft om het membraan op een afstand van de pilootklepzitting 414 te houden. Wanneer het vloeistofniveau in het reservoir toeneemt, heeft lucht onder druk, welke in de besturingskamer 52B is ingevangen, de neiging om het membraan tegen de pilootklepzitting 414 te bewegen.
De vloeistofdruk in de kamer 52A belet, dat de pilootklepzitting 414 wordt gesloten voordat de vloeistof een niveau bereikt, dat aanmerkelijk hoger ligt dan het niveau, dat zou optreden bij het sluiten van de klep indien geen vloeistof in de kamer 52 aanwezig zou zijn om het membraan 53 hydraulisch te belasten.
Wanneer de pilootklepzitting 414 door het pilootklepgedeelte 53A van het membraan wordt gesloten, neemt de druk in de hoofdklepkamer 49 toe en wordt het hoofdkleponderdeel 41 stevig gesloten over de klepzitting 114 en tegen het ringvormige stelsel van hoofdkleppoorten 47, waardoor de stroom via de vulklep 20 wordt beeindigd.
Nadat de klep is gesloten, kan de vloeistof vanuit de ontluchtingskamer 52A wegstromen om de hydraulische belasting van het membraan 43 te onderbreken. Dientengevolge wordt het vloeistofniveau, dat leidt tot het openen van de pilootklepzitting 414, verschoven van en is lager dan het vloeistofniveau, dat leidt tot het sluiten van de klep.
Om de kamer 52A na een hervulhandeling van de vulklep 20 te legen, is een beperkte stroombaan vanuit de kamer 52A aanwezig.
Vloeistof in de kamer kan op een beperkte wijze via een ? aar kleine openingen 134 stromen, welke openingen in het onderste gebied van de
<Desc/Clms Page number 17>
kamer 52A aanwezig zijn (zie fig. 10 en 13). Verdere vloeistof kan wegstromen via spelingen, welke aanwezig zijn tussen de bajonetgrendeluitsteeksels 404 van de kap 400 en de bajonetgrendelranden 124 van het lichaam 100. Tengevolge van de beperkte stroom daalt de vloeistof in de kamer 52A onder het membraan 53 en wel een korte tijd nadat de klep is gesloten. Om op een doeltreffende wijze een hydraulische belasting van het membraan te verkrijgen, dient de afgeleide stroom naar de kamer 52A groter de zijn dan de beperkte stroom uit de kamer 52A en voldoende te zijn om een bestuurde overstroom via de ontluchtingspoorten 128 te veroorzaken.