PL203760B1 - Zespół odpowietrzająco-zaworowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół odpowietrzająco-zaworowy, głównie stosowany w cysternach do przewozu cieczy, w szczególności mleka.

W znanych cysternach do przewozu mleka stosowany jest zespół odpowietrzają cy, który stanowi cylindryczna perforowana rura wspawana w płaszcz zbiornika, tak że cześć dolna rury usytuowana jest w zbiorniku, a część górna rury usytuowana jest nad zbiornikiem. Część dolna i część górna rury zasłonięta jest czaszą kulistą.

W przypadku wypompowywania cieczy ze zbiornika w zbiorniku wytwarza się podciś nienie, które powoduje swobodny napływ powietrza z zewnątrz i wyrównanie ciśnienia w zbiorniku.

Z kolei przy napełnianiu zbiornika, w zbiorniku wystę puje nadciś nienie, które powoduje wypł yw powietrza ze zbiornika na zewnątrz i wyrównanie ciśnienia w zbiorniku. Wadą opisanego rozwiązania jest to, że powietrze dostające się z zewnątrz do zbiornika jest zanieczyszczane i takie zanieczyszczane powietrze powoduje zanieczyszczenie mleka w zbiorniku.

Kolejną wadą jest to, że zbiornik po opróżnieniu często jest myty gorącą wodą dostarczaną do zbiornika poprzez natrysk umieszczany przy zespole odpowietrzającym, a następnie zbiornik jest spłukiwany zimną wodą.

Różnica temperatur wytworzona w zbiorniku wynikająca z różnicy temperatur wody myjącej, powoduje wytworzenie tak gwałtownego podciśnienia, które powoduje wklęśnięcie płaszcza zbiornika do wewnątrz.

Zjawisku temu usiłowano zapobiec poprzez stosowanie w płaszczu zbiornika, obok zespołu odpowietrzającego, zaworu nadciśnieniowo podciśnieniowego, który stanowi wkładka wykonana z materiału plastycznego, w kształcie stożka z naciętą powierzchnią tworzącą stożka tworząc dwie wargi.

Powierzchnia stożka przechodzi w elastyczny kołnierz, a elastyczny kołnierz przylega do przetłoczenia wykonanego w zbiorniku, w którym to przetłoczeniu usytuowany jest opisany zawór, a w przetłoczeniu wykonane są otwory przelotowe, zasłonięte elastycznym kołnierzem.

Przy podciśnieniu występującym w zbiorniku, gdy z niego wypompowywana jest ciecz, elastyczny kołnierz uchyla się i powietrze z zewnątrz poprzez otwory przelotowe dostaje się do wnętrza zbiornika aż do wyrównania ciśnienia w zbiorniku. Wargi powierzchni stożkowej dociśnięte są wówczas do siebie.

Gdy w zbiorniku występuje nadciśnienie, to elastyczny kołnierz zamyka otwory przelotowe, natomiast wargi powierzchni stożkowej rozchylają się i nadmiar powietrza ze zbiornika przedostaje się do atmosfery.

Często jednak przy gwałtownej obniżce ciśnienia w zbiorniku, wkładka elastyczna wciągana jest do zbiornika, co zapobiega zniekształceniu płaszcza zbiornika, lecz powoduje przedostanie się do wnętrza zbiornika zanieczyszczeń z zewnątrz zbiornika.

Rozwiązanie takie znane jest z między innymi z opisu patentowego polskiego nr 104731.

Gdy w zbiorniku nie występuje wkładka elastyczna, wówczas przy gwałtownym zatrzymaniu pojazdu, na którym zamontowany jest zbiornik, lustro cieczy (mleka) podnosi się i przedostaje na zewnątrz zbiornika poprzez zespół odpowietrzający, co powoduje zanieczyszczenie mlekiem płaszcza zbiornika.

Zjawisku temu usiłowano zapobiec poprzez wprowadzenie do rury zespołu odpowietrzającego, kulki pełniącej funkcję zaworu kulkowego.

Rozwiązanie takie zapobiegało wydostawaniu się mleka na zewnątrz zbiornika, przy gwałtownym hamowaniu pojazdu, ale z kolei utrudniało wyrównanie ciśnienia w zbiorniku, gdy powstawało w nim podciśnienie, a wówczas koniecznym było stosowanie elastycznych wkładek opisanych w opisie patentowym nr 104731, lub oddzielnych zaworów podciś nieniowych.

W rezultacie prowadził o to do znacznej i bardziej skomplikowanej rozbudowy zbiornika do przewozu cieczy.

Postawiono sobie za cel eliminację opisanych niedogodności, a cel ten osiągnięto przez wprowadzenie rozwiązania według wynalazku.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na skonstruowaniu jednego zespołu odpowietrzająco-zaworowego, składającego się z odpowietrznika i zaworu podciśnieniowo-nadciśnieniowego, usytuowanego na elementach odpowietrznika.

Odpowietrznik stanowi, co najmniej jedna czasza z trzpieniem, na którym to trzpieniu, suwliwie, usytuowany jest korzystnie jeden element tulejowy, a na elemencie tulejowym usytuowany jest

PL 203 760 B1 co najmniej jeden element sprężysty. Z kolei, na trzpieniu i wewnątrz elementu tulejowego, usytuowany jest drugi element sprężysty, co najmniej jeden.

Przewiduje się, że zamiast pojedynczego elementu tulejowego i pojedynczych elementów sprężystych może wystąpić jeden, lub dwa element tulejowe i po dwa elementy sprężyste, ze sprężynami o zróż nicowanej charakterystyce ugięcia.

Element tulejowy ma elementy wsporcze, kołnierzowe, na których i o które wsparte są elementy sprężyste i płytki zaworu nadciśnieniowo-podciśnieniowego.

Przewiduje się że elementami wsporczymi elementu tulejowego nie muszą być kołnierze, ale mogą to być płytki, pręty.

Korzystnie gdy czasza odpowietrznika ma wsporniki w dowolnej ilości, najkorzystniej trzy wsporniki, którymi czasza wsparta jest na zbiorniku cieczy, który to zbiornik ma przetłoczenie stanowiące gniazdo dla odpowietrznika i zaworu. Przewiduje się że zespół nie musi być usytuowany na zbiorniku bezpośrednio, lecz może być usytuowany na pokrywie zbiornika.

Zawór nadciśnieniowo-podciśnieniowy stanowią, korzystnie dwie płytki, suwliwie usytuowane na elemencie tulejowym odpowietrznika, przy czym jedna z płytek ma otwory przelotowe i wsparta jest o element gniazdowy, którym jest przet ł oczenie zbiornika, a pł ytki dociskane są do koł nierza dolnego elementu tulejowego, poprzez jeden z elementów sprężystych.

Płytki zaworu na trzpieniu odpowietrznika usytuowane są za pośrednictwem wspomnianego elementu tulejowego

Przewiduje się taką sytuację, gdy płytki zaworu usytuowane są na trzpieniu odpowietrznika bezpośrednio.

Przewiduje się, że elementem gniazdowym nie musi być przetłoczenie zbiornika, ale może być kołnierz mocowany do zbiornika, lub krawędź rury przyspawanej do zbiornika, albo do pokrywy zbiornika, gdy zespół usytuowany jest na pokrywie zbiornika.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest uzyskanie jednego zespołu, który poprzez elementy konstrukcyjne zapewnia prawidłowe odpowietrzanie zbiornika i prawidłowe wyrównywanie ciśnienia poprzez elementy zaworu podciśnieniowo-nadciśnieniowego, usytuowane na elementach odpowietrznika.

Ponadto zaletą rozwiązania jest zapobieganie przedostawaniu się zanieczyszczeń do wnętrza zbiornika z powietrza atmosferycznego, jak również zapobieganie przedostawaniu się cieczy na zewnątrz zbiornika, oraz zapobieganie zjawisku zniekształceń płaszcza zbiornika, przy gwałtownej zmianie ciśnienia wewnątrz zbiornika, którym to zjawiskom nie udało się zapobiec przy stosowaniu dotychczasowych rozwiązań.

Rozwiązanie według wynalazku ukazane jest w przykładzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 ukazuje zespół w przekroju usytuowany w przetłoczeniu zbiornika, fig. 2 ukazuje zespół w widoku od spodu, a fig. 3 ukazuje ten sam zespół w pół widoku i pół przekroju.

Rozwiązanie według wynalazku składa się z odpowietrznika 1 i zaworu 2 podciśnieniowo-nadciśnieniowego.

Odpowietrznik 1 stanowi czasza 3, wyposażona w element 11 wieszakowy, w którym usytuowany jest trzpień 4, który to trzpień 4 od dołu zakończony jest czopem 5, a od góry trzpień 4 ma końcówkę 4'.

Na trzpieniu 4, suwliwie usytuowany jest element 6 tulejowy, z elementem wsporczym w postaci kołnierza 10 umocowany do elementu 6 od góry, przy czym element 6 od dołu ma kolejny element wsporczy w postaci kołnierza 7.

Na elemencie 6, usytuowany jest element 8 sprężysty, w postaci sprężyny spiralnej. Element 8, z jednej strony, od góry wsparty jest o kołnierz 10, a od dołu element 8 wsparty jest na kołnierzu 7 elementu 6 tulejowego, za pośrednictwem płytek 12, 13. Płytki 12, 13 dociskane są elementem 8 sprężystym do kołnierza 7 elementu 6 tulejowego i wsparte są na kołnierzu 7, a suwliwie usytuowane są na elemencie 6 tulejowym.

Wewnątrz elementu 6 tulejowego, na trzpieniu 4, usytuowany jest kolejny element 9 sprężysty, w postaci sprężyny spiralnej, który to element 9, od góry wsparty jest o kołnierz 10, a od dołu element 9 wsparty jest na czopie 5 trzpienia 4.

Trzpień 4 z suwliwie usytuowanym na tym trzpieniu 4 elementem 6 tulejowym wraz z elementami 8, 9 sprężystymi, służą do połączenia czaszy 3 z zaworem 2 i do zamontowania zespołu w przetłoczeniu 16 zbiornika 15.

PL 203 760 B1

Czasza 3 ma wsporniki 17, rozmieszczane symetrycznie, którymi czasza 3 wsparta jest na zbiorniku 15, na którego przetłoczeniu 16 zespół jest usytuowany.

Element tulejowy 6 i elementy 8, 9 sprężyste odpowietrznika 1 są jednocześnie elementem 6 tulejowym i elementami 8, 9 sprężystymi, dla zaworu 2 podciśnieniowo-nadciśnieniowego.

Zawór 2 stanowią dwie płytki 12 dolna i 13 górna, a płytka 12 ma otwory przelotowe 14, symetrycznie wykonane w powierzchni płytki 12.

Płytka 12, w osi symetrii wsparta jest na kołnierzu 7 elementu 6, a na obrzeżach wsparta jest na przetłoczeniu 16 zbiornika 15.

Na płytce 12 usytuowana jest płytka 13, zasłaniająca otwory 14 w płytce 12. Płytka 13 dociśnięta jest do płytki 12 elementem 8 sprężystym, tak że obie płytki 12, 13 dociskane są elementem 8 sprężystym do kołnierza 7 elementu 6 tulejowego i wsparte są na kołnierzu 7, a suwliwie usytuowane są na elemencie 6 tulejowym.

Działanie zespołu jest następujące.

W trakcie wypompowywania mleka ze zbiornika 15, w zbiorniku 15 wytwarza się podciśnienie, które powoduje, że element 9 spręża się pomiędzy kołnierzem 10 i czopem 5, a płytki 12, 13 zaworu 2, przemieszczają się w dół, co powoduje otwarcie przestrzeni pomiędzy czaszą 3 odpowietrznika 1, a przetłoczeniem 16 zbiornika 15 i swobodny napływ powietrza z zewnątrz, aż do wyrównania ciśnienia w zbiorniku 15. Czyli zawór 2 działa jako zawór podciśnieniowy.

W przypadku napełniania zbiornika 15 mlekiem, wewnątrz zbiornika 15 następuje wzrost ciśnienia i gdy przekracza ono wymagany poziom, wówczas płytka 12 opiera się o przetłoczenie 16, a płytka 13 unoszona jest do góry, dzięki ugięciu elementu 8 sprężystego i nadmiar ciśnienia otworami 14 w płytce 12 przedostaje się do atmosfery. Czyli zawór 2 działa jako zawór nadciśnieniowy.

Po wyrównaniu ciśnienia płytka 13 wraca w pierwotne położenie, czyli wsparta jest na płytce 12, która z kolei wsparta jest o przetłoczenie 16 zbiornika 15.

Rozwiązanie według wynalazku znajduje zastosowanie w cysternach do przewozu mleka, ale również może znaleźć zastosowanie w cysternach do przewozu innych cieczy na przykład, wody, soku, piwa, czy też innych artykułów chemicznych w stanie płynnym, lub w zbiornikach stacjonarnych.

Claims (10)

1. Zespół odpowietrzająco-zaworowy składający się z odpowietrznika i zaworu, korzystnie podciśnieniowo-nadciśnieniowego, znamienny tym, że zawór (2) usytuowany jest na elementach odpowietrznika (1), a odpowietrznik (1) stanowi, co najmniej jedna czasza (3), z trzpieniem (4) i co najmniej jeden, element (6) tulejowy, a także co najmniej jeden, korzystnie dwa elementy (8, 9) sprężyste, a zawór (2) stanowi, co najmniej jedna korzystnie dwie płytki (12, 13), usytuowane suwliwie na trzpieniu (4), korzystnie za pośrednictwem elementu (6) tulejowego, a płytki (12, 13) są dociskane elementem (8) sprężystym, i co najmniej jedna z płytek (12, 13), korzystnie płytka (12), wsparta jest o element gniazdowy, korzystnie przetłoczenie (16) zbiornika (15), w którym korzystnie odpowietrznik (1) z zaworem (2), jest usytuowany.

2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że element (6) ma kołnierz (7), do wsparcia płytek (12, 13) zaworu (2) i za pośrednictwem płytek (12, 13) elementu (8) sprężystego.

3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jedna z płytek (12, 13) zaworu (2), korzystnie płytka (12) ma otwory (14) przelotowe zamknięte, lub otwarte płytką (13).

4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że czasza (3) odpowietrznika (1) ma dodatkowo, co najmniej jeden, korzystnie trzy wsporniki (17), poprzez które to wsporniki (17), czasza (3) wsparta jest, korzystnie na zbiorniku (15).

5. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że zbiornik (15), ma przetłoczenie (16) stanowiące element gniazdowy odpowietrznika (1) i zaworu (2).

6. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że trzpień (4) ma czop (5), na którym to czopie (5) wsparty jest jednostronnie element (9) sprężysty.

7. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że element (6) tulejowy ma element wsporczy, korzystnie kołnierz (10), z którym element (6) jest skojarzony, a o kołnierz (10), drugostronnie wsparty jest element (9) sprężysty.

PL 203 760 B1

8. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że czasza (3) ma element (11), korzystnie wieszakowy, a trzpień (4) ma końcówkę (4), którą to końcówką (4) trzpień (4) jest usytuowany w elemencie (11), czaszy (3).

9. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że płytki (12, 13) mają kształt dowolnej figury, korzystnie okręgu.

10. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że otwory (14) w płytce (12) mają kształt dowolnej figury, korzystnie okręgu.