SE469840B - Självstängande påfyllningstratt - Google Patents

Description

469 840 Vid smala tanköppningar är det väsentligt att flottören ligger skyddad i pipen till tratten, så att den ej oavsikt- ligt öppnas vid uppdragning av pipen ur tanken till följd av att flottören kommer emot kanten av tankpåfyllnings- hålet. Flottören får härvid en mycket liten tvärsnittsarea, då det mellan denna och pipen även måste finnas en till- räcklig strömningarea för pâfyllningsvätskan. En liten tvärsnittsarea hos flottören innebär med nödvändighet en låg lyftkraft hos denna. Detta kan medföra problem med att uppnå en säker stängning av ventilanordningen utan utnyt- tjande av en opraktiskt lång flottör och med att alltid uppnå stängning vid väsentligen samma nivå i tanken.

Till grund för föreliggande uppfinning ligger insikten om att dessa problem kan lösas, om dels en väsentlig del av flottöranordningens egenvikt utbalanseras med hjälp av en fjäder, dels flottören anordnas så att den ej påverkas av varierande statiskt tryck, bl.a. i beroende av varierande vätskenivå i tratten.

US-A-1 293 575 och DE-C-894 213 beskriver två tillslutbara trattar försedda med fjäderanordningar. Dessa fjädrar utnyttjas emellertid ej för utbalansering av flottörens egenvikt, utan används för åstadkommande av erforderlig stängningsrörelse hos flottören. Flottörverkan utnyttjas därvid endast för att utlösa den i fjädern upplagrade kraften, som skall användas för stängningsrörelsen. Dess- utom är båda dessa flottörer anordnade nedanför pipen, vilket är ofördelaktigt ur flera synpunkter.

I den tidigare omnämnda US-A-4 712 595 är flottören visser- ligen anordnad i pipen, men den kommer att åstadkomma en stängning av ventilanordningen vid olika vätskenivåer i behållaren i beroende av den aktuella nivån i tratten.

Detta beror på att pipens nedre ände är försedd med en styrning med endast några smà öppningar, se fig. 4, medan *fx CN QO CO .JE (Ü den manöverstången omgivande ventilöppningen har en stor area. Detta medför att vid användning av tratten kommer en vätskepelare att byggas upp i tratten från den nedre styr- ningen, såsom även framgår av fig. 1. Härigenom kommer således flottören att påverkas av varierande hydrostatiskt tryck i beroende av hur högt vätskan står i tratten. Detta innebär att stängningsrörelsen kommer att initieras vid olika nivåer i behållaren, då erforderlig lyftkraft kommer att variera i beroende av vätskepelarens höjd.

Motsvarande gäller även de trattar som är kända genom US-A-2 715 488, DE-C-348 251, FR-Al-2 606 855 och 2 610 305.

SU-Al-1 375 560 och US-A-493 994 beskriver andra varianter på självstängande trattar, varvid flottörerna är anordnade i skyddade hus i pipen. Detta komplicerar och fördyrar trattarna och medför att de blir mer utrymmeskrävande. De uppvisar ej heller någon utbalansering av flottörens vikt.

För att eliminera bl.a. ovan nämnda nackdelar hos kända trattar med självstängande funktion karakteriseras en sådan tratt av det i första stycket angivna slaget enligt före- liggande uppfinning av att den innefattar en fjäder, som i flottörens aktiva tillstånd utbalanserar en väsentlig del av flottörens egen vikt, och att en strypning är anordnad uppströms om flottören, så att strömningsarean förbi stryp- ningen blir mindre än strömningsarean hos den mellan flot- tören och pipen utbildade kammaren.

En på detta sätt utförd tratt kan utföras med mycket smal pip utan att den blir opraktiskt lång och kommer alltid att stänga vid väsentligen samma nivå i den behållare som påfylles. Vidare kommer ej någon extra vätskevolym att finnas kvar i pipen sedan ventilanordningen stängts och som annars rinner ut vid trattens upplyftning och därvid kan medföra överfyllning av behållaren eller spill vid sidan om 469 840 denna.

För att eliminera risken för en oavsiktlig stängning av ventilanordningen under en påfyllningsoperation föredrages det att minst ett lufthål är anordnat i pipen mellan stryp- ningen och flottören.

För att ytterligare säkerställa att ventilanordningen alltid stängs vid väsentligen samma nivå i behållaren utföres trattens pip lämpligen med minst en öppning i den del som omger flottören, vilken öppning är belägen på en högre nivå än den som motsvarar önskad påfyllningsnivå i behållaren.

Vid en utföringsform av tratten kan strypningen ha formen av en i trattens mottagningsdel anordnad botten med en begränsad genomströmningsöppning, vilken för trattens stängning kan tillslutas av flottören. Flottören är därvid lämpligen försedd med en manöverstång, som skjuter upp genom öppningen, varvid utbalanseringsfjädern kan vara anordnad omkring denna stång. Permanentmagneten kan utgöras av en del av eller vara monterad på den ovan nämnda botten i mottagningsdelen eller den övre delen av flottören, varvid den andra delen är utförd av eller försedd med en kropp av magnetiskt attraherbart material.

För att förenkla och förbilliga tillverkningen har flottö- ren lämpligen formen av en långsträckt cylinder, vars nedre ände är öppen. Tvärsnittet kan ha formen av en månghörning, som styrs direkt mot pipens innervägg. Alternativt kan flottören ha ett cirkulärt tvärsnitt och flottörens ytter- vägg och/eller pipens innervägg vara utförd med styrande utsprång. -vidare är tratten lämpligen utförd med ett utvändigt stopp- organ, som begränsar det djup till vilket pipen kan föras 469 840 ned i behållaren och som därmed även bestämmer fyllnings- nivån i behållaren.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar.

Pig. 1 visar en tratt enligt uppfinningen i perspektiv och delvis i sektion.

Fig. 2 visar en sidovy av tratten enligt fig. 2 delvis i sektion och nedförd i en behållare.

Fig. 3 och 4 är tvärsektioner genom två olika utföranden av flottören.

Fig. 5 visar en annan utföringsform av trattens fasthåll- ningsanordning.

I fig. 1 betecknar 1 trattens koniskt utformade mottag- ningsdel och 2 trattens pip, vilken är avsedd att nedföras i en påfyllningsöppning 3 till t.ex. en bensintank 4. I pipen 2 är en flottör 5 i form av en långsträckt cylinder rörligt anordnad. Flottören är öppen vid sin nedre ände, vilket förenklar tillverkningen och eliminerar problem som annars kan uppkomma i samband med läckage in i en från början tät flottör. Flottören 5 är försedd med en uppåt utskjutande manöverstång 6 med ett huvud 7. Stången skjuter upp genom en central öppning 8 i en botten 11 i den koniska delen 1 och en tryckfjäder 9 är anordnad mellan denna botten och stångens huvud 7.

Tankpåfyllningshålet 3 kan ha en diameter på endast 25-35 mm, varvid flottörens diameter blir mycket liten, kanske mindre än 20 mm. Även lyftkraften blir mycket liten, stor- leksordningen 15 g. Flottören måste därvid byggas så lätt som möjligt, men måste ha en viss längd för att ge erfor- 469 840 derlig lyftkraft. En väsentlig del av flottörsystemets egenmassa utbalanseras med hjälp av fjädern 9. Egenmassan måste för att god funktion skall erhållas stå i lämplig relation till lyftkraften. Framgångsrika försök ha gjorts med flottörsystem, vilkas egenmassa maximalt uppgått till 3 gånger lyftkraften, t.ex. 3 x 15 g. Fjädern bör då utbalan- sera ca 35-40 g för att flottören skall arbeta effektivt.

På flottörens övre ände är en permanentmagnet 10 anordnad och botten ll är utförd av ett mjukmagnetiskt material, som attraheras av magneten. Magneten 10 är så dimensionerad, att så snart flottören 5 höjts ett första kort avstånd blir magnetkraften tillräcklig för att dra upp flottören mot botten ll och åstadkomma en distinkt tillslutning av cen- trumöppningen 8 i denna. Med 12 betecknas en ringformad tätning som därvid samverkar med flottörens övre ände.

Flottören, tätningsringen och öppningen 8 i botten 11 bildar således en ventilanordning, som när den stängts hålls tillsluten med hjälp av permanentmagneten 10 för kvarhållning av överskottsvätska i den koniska delen 1.

Denna vätskemängd kan sedan återföras till den dunk som använts vid påfyllningen av tanken 4, varvid pipen 2 föres ned i dunken och stången 6 pressas nedåt genom påverkan av huvudet 7 för förnyad öppning av ventilen. Denna förblir sedan öppen till nästa användningstillfälle.

Den beskrivna anordningen kan även utnyttjas som doserings- anordning, exempelvis för inblandning av önskad mängd olja i bensinen i en tank. Därvid stängs ventilen med hjälp av stången 6 och ihälles olja i den koniska delen till önskad gradering (ej visad) på denna, varefter ventilen åter öppnas för utsläppning av oljan i tanken.

I fig. 2 visas tratten nedförd i tanken 4 och i stängt tillstånd, d.v.s. tanken är fylld till önskad nivå. För att ventilanordningen alltid skall stänga vid samma nivå i 469 840 tanken oberoende av hur mycket vätska den koniska delen innehåller får denna vätska ej bilda en på flottören ver- kande vätskepelare. Härför är det helt avgörande, att genomströmningsarean genom centrumöppningen 8 runt stången 6 är mindre än genomströmningsarean för vätskan mellan flottören 5 och pípens 2 innervägg. Lämpligen är den senare genomströmningsarean minst ca dubbelt så stor som den först nämnda. Härigenom säkerställer man, att all vätska som rinner igenom centrumöppningen 8 hinner passera ut genom pipen utan att stockas, så att någon kontinuerlig vätskepe- lare ej bildas. Detta uppnås vid denna utföringsform till följd av den av centrumöppningen 8 representerade stryp- ningen.

Då vätskan strömmar ned i den ringformade kammaren 13 utanför flottören 5 kan så mycket luft dras med, att ett tillräckligt undertryck uppstår på flottörens ovansida för att åstadkomma en oavsiktlig eller i varje fall för tidig stängning av ventilen. Detta kan elimineras enligt före- liggande uppfinning genom att minst ett lufthål 14 anordnas i pipen nedströms om botten 11 men ovanför flottören 5.

Lufthålet 14 bör vara litet, med en diameter av storleks- ordningen 1-2 mm, för att eliminera risken för utströmning av vätska därigenom.

Försök har vidare visat, att det kan vara mycket lämpligt att anordna minst ett och lämpligen en krans av genomgående hål 15 i pipen 2 i den del som omger flottören 5. Dessa hål 15 bör vara belägna på en högre nivå än den som motsvarar den vätskenivå i tanken där ventilanordningen skall stäng- as. Med utnyttjandet av sådana hål har man kunnat konstate- ra, att stängningen alltid sker vid väsentligen samma nivå i tanken med mycket små variationer. Detta är viktigt, då t.ex. en variation på i 6 mm i en tank med totalhöjden 60 mm kan sägas motsvara 2 lO 6 av tankvolymen. En större variation än detta bör ej accepteras. 469 840 Effekten av hålen 15 antas vara, att de förhindrar upp- komsten av ett övertryck i utrymmet omkring och över flot- tören 5 när vätskenivån i tanken när upp till och täpper till pipens 2 nedre öppna ände. Sådant övertryck förmodas annars uppkomma till följd av att luft som drages med av vätskeströmmen hindras passera ut genom pipen av vätskan.

Detta skulle eventuellt även kunna avhjälpas genom att göra hålet 14 större. Detta ökar emellertid risken för att vätska skall rinna ut på tankens utsida. Oberoende av om den ovan givna teorin för hålens 15 funktion är riktig eller ej har praktiska försök verifierat, att effekten av upptagandet av hål 15 blir att variationen i stängnings- nivån minskar högst märkbart.

Förutom hål kan givetvis även slitsar användas. Ur till- verkningssynpunkt kan det vara fördelaktigt att utföra pipen med slitsar som sträcker sig axiellt från pipens nedre ände och upp till en nivå över önskad stängningsnivå.

Därvid utföres pipen lämpligen med hel botten.

Vid en långsträckt flottör av den typ som utnyttjas enligt uppfinningen, vilken är rörlig i en smal pip, behövs inga separata styrningar av konventionellt slag utan flottören kan enkelt styras direkt i pipen.

Fig. 3 visar en sektion genom pipen 2 med en flottör 5 med cylindrisk tvärsektion, varvid axiella ribbor 16 kan vara anordnade på flottören eller pipens inre vägg för erforder- lig styrning av flottören.

I fig. 4 visas ett utförande vid vilket några separata styrorgan ej erfordras. Flottören 17 har därvid en kvadra- tisk tvärsektion, varvid kvadratens hörn styr direkt mot pipens 2 inneryta. Givetvis kan även annan tvärsektionsform utnyttjas, t.ex. annan liksidig mànghörning.

'U 469 840 För att hålla tratten stadigt på plats i tankpâfyllningshàl med inom ett relativt stort intervall varierande diametrar, är tratten enligt fig. 1 försedd med en yttre, handtags- formad del 18, t.ex. i form av ett flexibelt stålband, som löper mellan trattens övre och nedre ände. Bandet är för- sett med ett markant knä 19, vilket kommer att bestämma hur djupt i tanken 4 pipen 2 kan föras ned. Därmed bestäms även fyllningsnivån i tanken. För olika fyllningsnivåer kan således olika handtagsdelar 18 utnyttjas.

I fig. 5 visas ett alternativt utförande, där det fjädrande stâlbandet ersatts medelst två pianotrådar 20 och 21, vilka var och en i det visade exemplet är försedd med två knän.

Detta innebär att stoppnivån i tanken kan sänkas från den som representeras av de nedre knäna till den som represen- teras av de övre genom att trådarna 20 och 21 pressas mot varandra samtidigt som tratten pressas ned ytterligare i tankpåfyllningshålet. Tratten kommer att fasthållas stadigt i båda lägena under upprätthållande av en luftpassage mellan pipen och påfyllningsöppningens begränsningsvägg.

Ovan har en föredragen utföringsform av en tratt enligt uppfinningen beskrivits. Denna kan emellertid varieras i flera avseenden inom ramen för patentkraven. Således kan t.ex. arrangemanget med utbalanseringsfjädern, flottörens form och även fixeringshandtaget varieras enligt önskan.

Det senare kan även utgå. Även placeringen och utförandet av permanentmagneten kan ändras.

Claims (10)

469 840 10 PATENTKRAV 'Vi

1. Självstängande påfyllningstratt för vätskor, innefat- tande en nedåt avsmalnande mottagningsdel (1) och en från , denna nedskjutande, rörformad pip (2), en i pipen rörligt anordnad flottör (5), minst en mellan flottören och pipen utbildad genomströmningskammare (13), en av flottören styrd ventilanordning (11, 12), och en ventilanordningens stäng- níngsrörelse pâverkande permanentmagnet (10), k ä n n e - t e c k n a d a v att den innefattar en fjäder (9), som i flottörens (5) aktiva tillstånd utbalanserar en väsentlig del av flottörens egenvikt, och att en strypning (11) är anordnad uppströms om flottören, så att strömningsarean (8) förbi strypningen blir mindre än strömningsarean hos den mellan flottören (5) och pipen (2) utbildade kammaren (13).

2. Tratt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att minst ett lufthål (12) är anordnat i pipen (2) mellan strypningen (11) och flottören (5).

3. Tratt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att pipen (2) är utförd med minst en öppning (15) i den del som omger flottören (5), vilken öppning är belägen på en högre nivå än den som motsvarar önskad fyllningsnivå i den behållare (4) i vilken pipen (2) skall nedföras.

4. Tratt enligt något av krav 1-3, k ä n n e t e c k - n a d a v att strypningen har formen av en i mottagnings- delen (1) anordnad botten (11) med en begränsad genomström- ningsöppning (8), vilken för trattens stängning kan till- slutas av flottören (5).

5. Tratt enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att F en med flottören (5) förbunden manöverstång (6) skjuter upp genom nämnda öppning (8) och att utbalanseringsfjädern (9) är anordnad omkring nämnda stång. 469 840 ll

6. Tratt enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda botten (11) eller den övre delen av flot- tören (5) är utförd av eller försedd med en kropp (10) av permanentmagnetiskt material och att den andra delen (5; 11) är utförd av eller försedd med en kropp av magnetiskt attraherbart material.

7. Tratt enligt något av krav 1-6, k ä n n e t e c k - n a d a v att flottören har formen av en långsträckt cylinder (5), vars nedre ände är öppen.

8. Tratt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att flottören har ett tvärsnitt i form av en månghörning (17) och att den styrs direkt mot pipens (2) innervägg.

9. Tratt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att flottören (5) har ett cirkulärt tvärsnitt och att flottö- rens yttervägg och/eller pipens (2) innervägg är utförd med styrande utsprång (16).

10. Tratt enligt något av krav 1-9, k ä n n e t e c k - n a d a v att den är utförd med ett stopporgan (18; 20, 21), som begränsar det djup till vilket pipen (2) kan föras ned i en behållare (4).