УЧАСТОК ПОГРУЖНОЙ ТРУБЫ
DIP TUBE SECTION

Область техники
Изобретение претендует в соответствии со ст. 119 патентного закона США на приоритет временной патентной заявки № 61/701 347, поданной 14 сентября 2012, и временной патентной заявки № 61/801 681, поданной 15 марта 2013, обе с названием «Предотвращающий переполнение клапан», полное содержание которых включается в данное описание.
Данное раскрытие относится к участкам погружной трубы и, в частности, участкам погружной трубы, обеспечивающим доступ к резервуару жидкости с контролированием потока жидкости в резервуар для предотвращения его переполнения.
Подземные баки хранения обычно используются для хранения топлива, такого как бензин, дизельное топливо, этанол и т.д., для дальнейшего распределения в транспортные средства через топливные раздаточные устройства. Подземный бак хранения содержит вход, через который топливо подается в подземный бак хранения, обычно из полуприцепа-цистерны. Несколько топливных раздаточных устройств также соединены с подземным баком хранения и используются для раздачи содержащегося в нем топлива, например, в легковые автомобили.
Обычно, из подземного бака хранения вверх проходит стояк к соединительной точки заполнения, содержащейся внутри отстойника заправочной станции. Внутри стояка погружная труба проходит вниз в объем подземного бака хранения.
Погружная труба проходит к дну подземного бака хранения, так что выходной конец погружной трубы покрыт топливом, содержащимся в подземном баке хранения. Поэтому погружная труба не находится в соединении по текучей среде с парами топлива, содержащимися в не заполненной зоне подземного бака хранения. Однако предотвращающий переполнение клапан расположен намного ближе к верху подземного бака хранения и поэтому обычно находится в соединении по текучей среде с парами, содержащимися в не заполненной зоне подземного бака хранения.
Во время заполнения подземного бака хранения, оператор грузового автомобиля с цистерной должен быть осторожным для исключения переполнения подземного бака хранения. Для этого может использоваться предотвращающий переполнение клапан, с целью предотвращения переполнения подземного бака хранения. Например, предотвращающий переполнение клапан может использовать поплавок, плавающий на поверхности топлива и соединенный рычагом с клапаном, расположенным внутри участка погружной трубы, соединяющей наливное отверстие с подземным баком хранения. Рычажный механизм проходит через стенку погружной трубы и корпус клапана, который находится внутри погружной трубы.
Поскольку предотвращающие переполнение клапаны устройств, согласно уровню техники, включают механический рычажный механизм, соединяющий поплавок, расположенный снаружи погружной трубы, при этом корпус клапана расположен внутри погружной трубы, то через стенку участка погружной трубы, содержащего предотвращающий переполнение клапан, должен физически проходить рычажный механизм, с целью обеспечения такого соединения. Это физическое прохождение через стенку участка погружной трубы, содержащего предотвращающий переполнение клапан, образует точку утечки, в которой пары, содержащиеся в не заполненном пространстве подземного бака хранения, могут входить в погружную трубу. Желательно предотвращать вход паров, содержащихся в не заполненном подземном баке, внутрь погружной трубы, где они могут выходить в атмосферу.
Сущность изобретения
Согласно одному аспекту данного изобретения, предлагается предотвращающий переполнение клапан, соединенный с участком погружной трубы, включающий корпус клапана, расположенный внутри участка погружной трубы, и бесконтактный исполнительный механизм клапана, расположенный снаружи участка погружной трубы и предназначенный для перевода корпуса клапана из открытого положения в закрытое положение, без необходимости физического проникновения через стенку участка погружной трубы. Этот бесконтактный исполнительный механизм клапана имеет первое положение, в котором исполнительный механизм клапана имеет первое положение, в котором бесконтактный исполнительный механизм клапана не приводит в действие корпус клапана из открытого положения в закрытое положение, и второе положение, достигаемое, когда резервуар для жидкости достигает заданного уровня, близкого к емкости резервуара для жидкости, при этом бесконтактный исполнительный механизм клапана приводит в действие корпус клапана из открытого положения в закрытое положение, когда бесконтактный исполнительный механизм клапана достигает второе положение. Внутренние аспекты клапанного механизма, согласно данному изобретению, можно дополнительно использовать с исполнительными механизмами клапана, которые проникают через стенку участка погружной трубы. Также раскрывается структура для соединения участков погружной трубы друг с другом с предотвращением попадания паров из не заполненного пространства в резервуаре для жидкости, в котором расположены участки погружной трубы, в погружную трубу.
Согласно одному аспекту данного изобретения, предлагается предотвращающий переполнение клапан, включающий канал, имеющий первый конец и второй конец, стенку канала, соединяющую первый конец и второй конец канала, при этом стенка канала задает внутреннюю поверхность стенки канала и наружную поверхность стенки канала, при этом внутренняя поверхность стенки канала задает путь прохождения текучей среды через канал от первого конца канала ко второму концу канала; корпус клапана, расположенный с возможностью перемещения в пути прохождения текучей среды канала, при этом корпус клапана предназначен для перемещения из открытого положения в закрытое положение; и бесконтактный исполнительный механизм клапана, установленный с возможностью перемещения относительно корпуса клапана и расположенный снаружи канала, при этом стенка канала расположена между бесконтактным исполнительным механизмом клапана и путем прохождения текучей среды, при этом бесконтактный исполнительный механизм клапана предназначен для приведения в действие корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения, без физического проникновения через стенку канала, при этом бесконтактный исполнительный механизм клапана имеет первое положение, в котором бесконтактный исполнительный механизм клапана не приводит в действие корпус клапана из открытого положения в направлении закрытого положения, и второе положение, в котором бесконтактный исполнительный механизм клапана приводит в действие корпус клапана из открытого положения в направлении закрытого положения. В открытом положении корпус клапана позволяет проходить текучей среде по пути прохождения текучей среды, заданному с помощью канала, с ожидаемой скоростью заполнения. В определенных вариантах выполнения, корпус клапана в закрытом положении предотвращает поток по пути прохождения текучей среды, заданному каналом, с ожидаемой скоростью заполнения, однако может позволять прохождение текучей среды по пути прохождения текучей среды, заданному каналом, с уменьшенной скоростью потока, с целью обеспечения дренажа жидкости, расположенной по потоку перед корпусом клапана, в погружную трубу. В некоторых альтернативных вариантах выполнения корпус клапана может содержать поворотную заслонку, откидной клапан и/или тарельчатый клапан.
В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, предотвращающий переполнение клапан может включать стопор запирания, расположенный подвижно в пути прохождения текучей среды канала, при этом стопор запирания имеет положение утечки и положение без утечки, при этом при нахождении корпуса клапана в закрытом положении и стопора запирания в положении утечки, некоторое количество текучей среды может проходить через корпус клапана. В одном варианте выполнения данного изобретения, стопор запирания может иметь вид стопора, который предотвращает полное прилегание корпуса клапан к соответствующему седлу клапана. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, стопор запирания может иметь вид вторичного клапана, такого как тарельчатый клапан, откидной клапан или плунжер, который открывается для обеспечения утечки через корпус клапана в его закрытом положении. В вариантах выполнения данного изобретения с использованием вторичного клапана, вторичный клапан можно избирательно приводить в контакт с седлом клапана, образованным в корпусе первичного клапана предотвращающего переполнение клапана. В качестве альтернативного решения, вторичный клапан можно избирательно приводить в контакт с седлом клапана, расположенном на расстоянии от первичного клапана.
В определенных альтернативных вариантах выполнения, бесконтактный исполнительный механизм клапана можно использовать для приведения в действие стопора запирания из положения утечки в положение без утечки без физического проникновения через стенку канала, при этом бесконтактный исполнительный механизм клапана этого варианта выполнения изобретения имеет третье положение, в котором бесконтактный исполнительный механизм клапана приводит в действие стопор запирания из положения утечки в положение без утечки, при этом бесконтактный исполнительный механизм клапана в этом варианте выполнения изобретения не приводит в действие стопор запирания из положения утечки в положение без утечки в первом положении и во втором положении.
В определенных вариантах выполнения данного изобретения стопор запирания может быть образован с помощью второго корпуса клапана, при этом предотвращающий переполнение клапан дополнительно включает прикладывающее силу устройство для приложения силы ко второму корпусу клапана, с целью принудительного перемещения второго корпуса клапана в открытое положение второго корпуса клапана, соответствующее положению утечки. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, прикладывающее силу устройство может быть образовано с помощью пары магнитов, закрепленных относительно второго корпуса клапана, при этом второй корпус клапана подвижен относительно другой пары магнитов, при этом пара магнитов предназначена для принудительного перемещения второго корпуса клапана для сохранения открытого положения корпуса клапана. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, исполнительный механизм может быть соединен с возможностью движения с предотвращающим переполнение клапаном, при этом исполнительный механизм перемещается в ответ на перемещение бесконтактного исполнительного механизма клапана из первого положения во второе положение, при этом исполнительный механизм перемещается для перемещения пары магнитов относительно друг друга, так что они больше не вынуждают второй клапан сохранять открытое положение корпуса клапана. В определенных вариантах выполнения данного изобретения, второй корпус клапана может содержать откидной клапан, и корпус первичного клапана может содержать вход клапана и седло клапана, при этом корпус второго клапана предназначен для избирательного приведения в контакт с седлом клапана.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения, в которых стопор запирания образован с помощью второго корпуса клапана, предотвращающий переполнение клапан может включать исполнительный механизм, предназначенный для приведения в действие второго корпуса клапана между открытым положением, соответствующим положению утечки, и закрытым положением, соответствующим положению без утечки.
В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, бесконтактный исполнительный механизм клапана может содержать поплавок, имеющий удельный вес меньше 0,7, так что поплавок плавает на поверхности топлива, которое обычно имеет удельный вес в диапазоне от 0,72 до 0,89. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, с каналом может быть соединен экран для экранирования бесконтактного исполнительного механизма клапана от брызг жидкости, возникающих снаружи канала. В определенных вариантах выполнения данного изобретения, при нахождении корпуса первичного клапана в закрытом положении и стопора запирания (который может быть выполнен в виде корпуса вторичного клапана) в закрытом положении, текучая среда может проходить через предотвращающий переполнение клапан со скоростью дренажного потока около 2% или меньше максимальной скорости потока, что обеспечивает проход через первичный клапан в его открытом положении. В некоторых примерах выполнения данного изобретения, канал имеет такие размеры, что путь прохождения текучей среды через канал обеспечивает скорость потока 400 галлонов в минуту, когда корпус первичного клапана сохраняет открытое положение.
В определенных вариантах выполнения данного изобретения, бесконтактный исполнительный механизм клапана может включать исполнительный магнит, образующий магнитное поле, принудительно перемещающее корпус клапан из открытого положения в направлении закрытого положения, когда бесконтактный исполнительный механизм клапана расположен во втором положении. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, магнит корпуса клапана может быть соединен с корпусом клапана, так что магнитное поле, образованное исполнительным магнитом, воздействует на магнит корпуса клапана для его принудительного перемещения из открытого положения в направлении закрытого положения. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения используется магнитное отталкивание между бесконтактным исполнительным механизмом клапана и корпусом клапана для принудительного перемещения корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения. В других альтернативных вариантах выполнения данного изобретения используется магнитное притяжение между бесконтактным исполнительным механизмом клапана и корпусом клапана для принудительного перемещения корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения.
В определенных вариантах выполнения данного изобретения может использоваться исполнительный механизм, соединенный с корпусом клапана. Эти варианты выполнения данного изобретения могут быть выполнены так, что бесконтактный исполнительный механизм клапана приводит в действие исполнительный механизм, который, в свою очередь приводит в действие корпус первичного клапана. Исполнительный механизм, соединенный с корпусом клапана, может быть выполнен, например, в виде контактного исполнительного механизма клапана, расположенного внутри канала, при этом стенка канала расположена между контактным исполнительным механизмом клапана и бесконтактным исполнительным механизмом клапана, при этом контактный исполнительный механизм клапана подвижен относительно внутренней поверхности стенки канала и расположен так, что приведение в действие контактного исполнительного механизма клапана вызывает перемещение корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения, при этом контактный исполнительный механизм клапана магнитно связан с бесконтактным исполнительным механизмом клапана, так что перемещение бесконтактного исполнительного механизма клапана из первого положения во второе положение приводит в действие контактный исполнительный механизм клапана, так что контактный исполнительный механизм клапана приводит в действие корпус клапана из открытого положения в направлении закрытого положения. В определенных вариантах выполнения данного изобретения, контактный исполнительный механизм клапана установлен с возможностью поворота относительно внутренней поверхности стенки канала, так что перемещение бесконтактного исполнительного механизма клапана из первого положения во второе положение вызывает поворот контактного исполнительного механизма клапана, так что контактный исполнительный механизм клапана приводит в действие корпус клапана из открытого положения в направлении закрытого положения. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения может дополнительно использоваться второй исполнительный механизм. Второй исполнительный механизм подвижен в ответ на перемещение бесконтактного исполнительного механизма клапана из первого положения во второе положение, так что движение бесконтактного исполнительного механизма клапана вызывает движение второго исполнительного механизма. В определенных вариантах выполнения данного изобретения, второй исполнительный механизм содержит наклонную поверхность и поворотную скобу, при этом поворотная скоба расположена между наклонной поверхностью и корпусом клапана и предназначена для перемещения с помощью наклонной поверхности в ответ на перемещение бесконтактного исполнительного механизма клапана, так что второй исполнительный механизм перемещает корпус клапана. В определенных вариантах выполнения, второй исполнительный механизм может включать также ролик, который находится в контакте с корпусом клапана во время приведения в действие.
В вариантах выполнения данного изобретения с использованием исполнительного механизма, соединенного с корпусом клапана, можно использовать исполнительный механизм, включающий наклонную поверхность, находящуюся в контакте с корпусом клапана во время перемещения бесконтактного исполнительного механизма клапана, за счет чего наклонная поверхность приводит в действие корпус клапана в направлении от открытого положения к закрытому положению во время перемещения бесконтактного исполнительного механизма клапана. Дополнительно к наклонной поверхности, исполнительный механизм может дополнительно включать подвижную защелку, имеющую запирающее положение, в котором подвижная защелка запирает корпус клапана в открытом положении, когда бесконтактный исполнительный механизм клапана сохраняет первое положение, при этом подвижная защелка перемещается из запирающего положения, когда бесконтактный исполнительный механизм клапана перемещается из первого положения во второе положение. В определенных вариантах выполнения данного изобретения, подвижная защелка может быть расположена между наклонной поверхностью и корпусом клапана и перемещаться с помощью наклонной поверхности во время перемещения бесконтактного исполнительного механизма клапана из запирающего положения, так что защелка больше не запирает корпус клапана в закрытом положении. Подвижная защелка может дополнительно включать ножку, перемещаемую с помощью наклонной поверхности во время движения бесконтактного исполнительного механизма клапана для перемещения корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения.
Один или оба из первого и второго исполнительных механизмов, указанных выше, могут быть магнитно соединены с бесконтактным исполнительным механизмом клапана. Например, бесконтактный исполнительный механизм клапана может включать первый компонент магнитного соединения вала, и контактный исполнительный механизм клапана может включать второй компонент магнитного соединения вала, при этом первый компонент магнитного соединения вала магнитно связан со вторым компонентом магнитного соединения вала, так что вращение первого компонента магнитного соединения вала вокруг оси вызывает вращение второго компонента магнитного соединения вала. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, исполнительный механизм может включать рычажное плечо, при этом предотвращающий переполнение клапан дополнительно включает соединительное звено, соединяющее бесконтактный исполнительный механизм клапана с рычажным плечом, так что рычажное плечо обеспечивает механическое движение исполнительного механизма с помощью бесконтактного исполнительного механизма клапана.
Корпуса клапана, согласно данному изобретению, могут принимать вид корпусов клапана, которые соединены с возможностью вращения с каналом и с возможностью поворота между открытым положением и закрытым положением, например, поворотных заслонок или откидных клапанов.
В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения может быть предусмотрено отклоняющее устройство по потоку перед корпусом клапана, при этом отклоняющее устройство имеет размеры и расположено так, чтобы предотвращать контакт проходящего через канал потока текучей среды с телом клапана, когда корпус клапана сохраняет закрытое положение.
В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения бесконтактный исполнительный механизм клапана может содержать первый поплавок, подвижный из первого положения во второе положение, при этом первый поплавок предназначен для приведения в действие корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения, когда первый поплавок достигает второе положение, при этом бесконтактный исполнительный механизм клапана дополнительно содержит второй поплавок, подвижный относительно первого поплавка из исходного положения в третье положение, при этом второй поплавок предназначен для приведения в действие стопора запирания из положения утечки в положение без утечки, когда второй поплавок достигает третьего положения. В некоторых вариантах выполнения данного изобретения, поплавок (или поплавки) несут исполнительный магнит, который создает магнитное поле, принудительно перемещающее корпус клапана из открытого положения в направлении закрытого положения, когда поплавок расположен во втором положении.
В определенных вариантах выполнения данного изобретения, бесконтактный исполнительный механизм клапана может включать исполнительный магнит стопора запирания, создающий магнитное поле для принудительного перемещения стопора запирания из положения утечки в положение без утечки, когда бесконтактный исполнительный механизм клапана расположен в третьем положении. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, магнит стопора запирания может быть соединен со стопором запирания, так что магнитное поле, создаваемое с помощью исполнительного магнита стопора запирания, воздействует на магнит стопора запирания для принудительного перемещения стопора запирания из положения утечки в положение без утечки. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения возможно использование магнитного отталкивания между бесконтактным исполнительным механизмом клапана и стопора запирания для принудительного перемещения стопора запирания из положения утечки в положение без утечки. В других альтернативных вариантах выполнения данного изобретения возможно использование магнитного притяжения между бесконтактным исполнительным механизмом клапана и стопором запирания для принудительного перемещения стопора запирания из положения утечки в положение без утечки.
В определенных вариантах выполнения данного изобретения, стопор запирания может содержать стопорный кулачок, соединенный со стенкой канала, при этом стопорный кулачок поддерживает корпус клапана над его седлом клапана в положении утечки, при этом стопорный кулачок позволяет корпусу клапана полностью опускаться на седло клапана, когда стопор запирания сохраняет положение без утечки.
В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, корпус клапана может включать тарельчатый клапан, вход тарельчатого клапана, седло тарельчатого клапана и пружину, смещающую тарельчатый клапан в соприкосновение с седлом тарельчатого клапана для закрывания входа тарельчатого клапана, так что при расположении корпуса клапана в закрытом положении и стопора запирания в положении утечки, стопор запирания приводит в действие тарельчатый клапан против силы смещения пружины для отделения тарельчатого клапана от седла тарельчатого клапана и приведения входа тарельчатого клапана в соединение по текучей среде с путем прохождения текучей среды.
Любой пример выполнения предотвращающего переполнение клапана, согласно данному изобретению, можно использовать в комбинации с баком для хранения топлива и погружной трубой, проходящей в бак для хранения топлива, при этом предотвращающий переполнение клапан образует часть погружной трубы, при этом погружная труба находится в соединении по текучей среде с баком для хранения топлива, так что текучая среда, проходящая через погружную трубу, заполняет бак для хранения топлива. Аналогичным образом, можно использовать любой адаптер погружной трубы, согласно данному изобретению, в комбинации с баком для хранения топлива и погружной трубой, проходящей в бак для хранения топлива, при этом адаптер погружной трубы образует часть погружной трубы, при этом погружная труба находится в соединении по текучей среде с баком для хранения топлива, так что текучая среда, проходящая через погружную трубу, заполняет бак для хранения топлива.
Любой пример выполнения данного изобретения может включать предохраняющий от пиков давления клапан, включающий корпус предохранительного клапана, подвижный между закрытым положением и открытым положением и преднапряженный с помощью силы предварительного напряжения в закрытое положение, при этом корпус предохранительного клапана подвижен из закрытого положения в открытое положение, когда достаточное давление в канале противодействует силе предварительного напряжения для перемещения корпуса предохранительного клапана из закрытого положения в открытое положение, так что поток текучей среды может проходить через корпус предохранительного клапана, пока давление в канале достаточно для преодоления силы предварительного напряжения. В определенных вариантах выполнения данного изобретения, пружина может обеспечивать силу предварительного напряжения для смещения корпуса предохранительного клапана в закрытое положение. В определенных вариантах выполнения данного изобретения, предохранительный клапан может включать седло клапана, окружающее отверстие в корпусе первичного клапана в канале.
В другом варианте выполнения данного изобретения предлагается предотвращающий переполнение клапан, включающий канал, имеющий первый конец и второй конец, стенку канала, соединяющую первый конец канала и второй конец канала, при этом стенка канала задает внутреннюю поверхность стенки канала и наружную поверхность стенки канала, при этом внутренняя поверхность стенки канала задает путь прохождения текучей среды через канал от первого конца канала ко второму концу канала; корпус клапана, расположенный с возможностью движения в пути прохождения текучей среды канала, при этом корпус клапана подвижен из открытого положения в закрытое положение; и исполнительное средство клапана для перемещения корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения, в то время как исполнительное средство клапана расположено снаружи пути прохождения текучей среды канала и без физического проникновения через стенку. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, исполнительное средство клапана может содержать средства для создания магнитного поля для перемещения корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения. Кроме того, исполнительное средство клапана может содержать поплавок, имеющий удельный вес меньше 0,7, так что поплавок плавает на поверхности топлива, которое обычно имеет удельный вес в диапазоне от 0,72 до 0,89. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, предотвращающий переполнение клапан может дополнительно включать средство утечки для избирательного обеспечения прохождения текучей среды через корпус клапана, когда корпус клапана находится в закрытом положении, и исполнительное средство утечки для перемещения средства утечки из положения утечки, в котором средство утечки позволяет некоторому количеству текучей среды проходить мимо корпуса клапана, в положение без утечки, в котором средство утечки не позволяет проходить текучей среде через корпус клапана. Любой из участков погружной трубы, согласно данному изобретению, может иметь такие размеры, что путь прохождения текучей среды через канал обеспечивает скорость потока 400 галлонов в минуту, когда корпус клапана сохраняет открытое положение. Предотвращающий переполнение клапан может образовывать часть погружной трубы, проходящей в бак для хранения топлива, для обеспечения возможности прохождения текучей среды через погружную трубу для заполнения бака для хранения топлива.
В еще одном варианте выполнения данного изобретения предлагается предотвращающий переполнение клапан, включающий канал, имеющий первый конец и второй конец, стенку канала, соединяющую первый конец канала и второй конец канала, при этом стенка канала задает внутреннюю поверхность стенки канала и наружную поверхность стенки канала, при этом внутренняя поверхность стенки канала задает путь прохождения текучей среды через канал от первого конца канала ко второму концу канала; корпус клапана, расположенный с возможностью движения в пути прохождения текучей среды канала, при этом корпус клапана подвижен из открытого положения в закрытое положение; и магнитный исполнительный механизм клапана, подвижный относительно корпуса клапана и расположенный снаружи канала, при этом стенка канала расположена между магнитным исполнительным механизмом и путем прохождения текучей среды, при этом исполнительный механизм клапана предназначен для перемещения корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения без физического проникновения через стенку, при этом магнитный исполнительный механизм клапана имеет первое положение, в котором магнитный исполнительный механизм клапана не перемещает корпус клапана из открытого положения в направлении закрытого положения, и второе положение, в котором магнитный исполнительный механизм клапана перемещает корпус клапана из открытого положения в направлении закрытого положения.
В другом варианте выполнения данного изобретения предлагается предотвращающий переполнение клапан, включающий канал, имеющий первый конец и второй конец, стенку канала, соединяющую первый конец канала и второй конец канала, при этом стенка канала задает внутреннюю поверхность стенки канала и наружную поверхность стенки канала, при этом внутренняя поверхность стенки канала задает путь прохождения текучей среды через канал от первого конца канала ко второму концу канала; корпус клапана, расположенный с возможностью движения в пути прохождения текучей среды канала, при этом корпус клапана подвижен из открытого положения в закрытое положение, при этом корпус клапана установлен с возможностью вращательного движения между открытым положением и закрытым положением; и контактный исполнительный механизм клапана, опирающийся с возможностью движения на стенку канала, при этом контактный исполнительный механизм клапана подвижен относительно внутренней поверхности стенки канала и расположен так, что движение контактного исполнительного механизма клапана вызывает приведение в действие контактным исполнительным механизмом корпуса клапана для перемещения из открытого положения в направлении закрытого положения и в положение, в котором поток текучей среды через канал может воздействовать на корпус клапана и дополнительно вызывать перемещение корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения, при этом контактный исполнительный механизм клапана подвижен независимо от корпуса клапана. В определенных альтернативных вариантах выполнения, контактный исполнительный механизм клапана может быть расположен на первом расстоянии от корпуса клапана, когда корпус клапана сохраняет открытое положение, и контактный исполнительный механизм клапана может быть расположен на втором расстоянии от корпуса клапана, когда корпус клапана сохраняет закрытое положение, при этом второе расстояние больше первого расстояния. В определенных вариантах выполнения, контактный исполнительный механизм клапана может быть установлен с возможностью вращения относительно внутренней поверхности стенки канала, так что поворот контактного исполнительного механизма клапана вызывает перемещение корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения и в положение, в котором поток текучей среды через канал может воздействовать на корпус клапана и дополнительно вызывать перемещение корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения. В альтернативных вариантах выполнения, бесконтактный исполнительный механизм клапана может быть расположен снаружи канала, при этом стенка канала расположена между бесконтактным исполнительным механизмом клапана и путем прохождения текучей среды, при этом бесконтактный исполнительный механизм клапана предназначен для приведения в действие контактного исполнительного механизма клапана без физического проникновения через стенку канала. В некоторых вариантах выполнения, бесконтактный исполнительный механизм клапана может быть магнитно связан с контактным исполнительным механизмом клапана, при этом бесконтактный исполнительный механизм клапана может включать первый компонент магнитного соединения вала, в то время как контактный исполнительный механизм клапана включает второй компонент магнитного соединения вала, при этом первый компонент магнитного соединения вала магнитно связан со вторым компонентом магнитного соединения вала, так что поворот первого компонента магнитного соединения вала вокруг оси, поперечной продольной оси пути прохождения текучей среды через канал, вызывает поворот второго компонента магнитного соединения вала.
В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, второй контактный исполнительный механизм можно использовать в соединении с указанным выше контактным исполнительным механизмом клапана. В таких вариантах выполнения, второй контактный исполнительный механизм может быть установлен с возможностью перемещения относительно стенки канала, при этом второй контактный исполнительный механизм клапана, подвижный относительно внутренней поверхности стенки канала и расположенный так, что движение второго контактного исполнительного механизма клапана приводит к перемещению корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения и в положение, в котором поток текучей среды через канал может воздействовать на корпус клапана и дополнительно вызывать перемещение указанного корпуса клапана из указанного открытого положения в направлении указанного закрытого положения, так что второй контактный исполнительный механизм клапана способен приводить в движение корпус клапана дальше в направлении указанного закрытого положения, чем первый контактный исполнительный механизм клапана. В определенных вариантах выполнения данного изобретения, второй контактный исполнительный механизм клапана может быть подвижным независимо от корпуса клапана. Второй контактный исполнительный механизм клапана может быть расположен в определенных вариантах выполнения данного изобретения также на первом расстоянии от корпуса клапана, когда корпус клапана сохраняет открытое положение, и на втором расстоянии от корпуса клапана, когда корпус клапана сохраняет закрытое положение, при этом второе расстояние больше первого расстояния.
В определенных вариантах выполнения данного изобретения, может быть предусмотрен кулачок, установленный подвижно относительно стенки канала и включающий наклонную поверхность, взаимодействующую с контактным исполнительным механизмом клапана, так что движение кулачка с помощью наклонной поверхности приводит к перемещению контактным исполнительным механизмом клапана корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения и в положение, в котором поток текучей среды через канал может воздействовать на корпус клапана и дополнительно вызывать перемещение корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения. Если кулачок используется в варианте выполнения, включающем второй контактный исполнительный механизм, то кулачок дополнительно включает вторую наклонную поверхность, предназначенную для соединения со вторым контактным исполнительным механизмом клапана, так что движение кулачка приводит к тому, что вторая наклонная поверхность приводит в движения второй контактный исполнительный механизм клапана для перемещения корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения и в положение, в котором поток текучей среды через канал может воздействовать на корпус клапана и дополнительно вызывать перемещение корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, второй корпус клапана может быть расположен в пути прохождения текучей среды канала, при этом второй корпус клапана установлен с возможностью перемещения из открытого положения второго корпуса клапана в закрытое положение второго корпуса клапана. В вариантах выполнения данного изобретения с использованием второго корпуса клапана, кулачок может дополнительно включать выступ, расположенный так, что движение кулачка приводит к тому, что выступ перемещает второй корпус клапана из открытого положения второго корпуса клапана в направлении закрытого положения второго корпуса клапана. Второй корпус клапана может опираться на седло клапана, расположенное на расстоянии от первичного корпуса клапана.
В определенных вариантах выполнения данного изобретения, контактный исполнительный механизм клапана может содержать подвижную защелку, имеющую запирающее положение, в котором подвижная защелка запирает корпус клапана в закрытом положении, при этом подвижная защелка перемещается из запирающего положения, когда контактный исполнительный механизм клапана перемещает корпус клапана из открытого положения в направлении закрытого положения.
Согласно еще одному аспекту данного изобретения, предлагается способ соединения участков погружной трубы для обеспечения соединения по текучей среде с баком для хранения топлива. Этот способ, согласно данному изобретению, включает стадии: позиционирования адаптера погружной трубы в основном коаксиально, с перекрытием первого участка погружной трубы, при этом первый участок погружной трубы включает первый канал, имеющий первый конец первого канала и второй конец первого канала, стенку первого канала, соединяющую первый конец первого канала и второй конец первого канала, при этом стенка первого канала задает внутреннюю поверхность стенки первого канала, задающую путь прохождения текучей среды первого канала через первый канал от первого конца первого канала ко второму концу первого канала, при этом адаптер погружной трубы задает кольцевую канавку, при этом кольцевая канавка перекрывается стенкой первого канала в стадии позиционирования, при этом адаптер погружной трубы имеет первый конец адаптера погружной трубы, второй конец адаптера погружной трубы, стенку адаптера погружной трубы, соединяющую первый конец адаптера погружной трубы и второй конец адаптера погружной трубы, при этом стенка адаптера погружной трубы задает внутреннюю поверхность стенки адаптера погружной трубы, задающую путь прохождения текучей среды адаптера погружной трубы через адаптер погружной трубы от первого конца адаптера погружной трубы ко второму концу адаптера погружной трубы, при этом стенка адаптера погружной трубы задает наружную поверхность стенки адаптера погружной трубы; деформации стенки первого канала участка погружной трубы вокруг кольцевой канавки адаптера погружной трубы для расположения стенки первого канала в кольцевой канавке адаптера погружной трубы для крепления адаптера погружной трубы с первым участком погружной трубы, при этом путь прохождения текучей среды первого канала соединяется с возможностью прохождения текучей среды с путем прохождения текучей среды адаптера погружной трубы; и позиционирования адаптера погружной трубы и первого участка погружной трубы в соединение по текучей среде с баком для хранения топлива. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, способ может дополнительно включать стадии: закрепления второго участка погружной трубы, содержащего второй канал, имеющий первый конец второго канала и второй конец второго канала, стенку второго канала, соединяющую первый конец и второй конец второго канала, при этом стенка второго канала задает внутреннюю поверхность стенки второго канала, задающую путь прохождения текучей среды второго канала через второй канал от первого конца второго канала ко второму концу второго канала к концу адаптера погружной трубы, противоположному первому участку погружной трубы, так что путь прохождения текучей среды адаптера погружной трубы соединяется по текучей среде с путем прохождения текучей среды второго канала. В альтернативных вариантах выполнения, кольцевая канавка адаптера погружной трубы может быть образована в наружной поверхности стенки адаптера погружной трубы и/или во внутренней поверхности стенки адаптера погружной трубы. Кроме того, две или больше канавок можно использовать в каждой стадии крепления. Дополнительно к этому, крепление на противоположном конце адаптера погружной трубы можно осуществлять с использованием резьбы.
Адаптер погружной трубы, согласно данному изобретению, может дополнительно включать сквозное отверстие через стенку адаптера погружной трубы. В таких вариантах выполнения данного изобретения, способ соединения участков погружной трубы может дополнительно включать стадию позиционирования устройства крепления через стенку первого канала и через отверстие адаптера погружной трубы для дополнительного крепления адаптера погружной трубы с первой вставкой погружной трубы. Перед указанной выше стадией деформации, в кольцевую канавку в адаптере погружной трубы может быть введено кольцо круглого поперечного сечения, так что стадия деформации образует кольцевое уплотнение с помощью кольца круглого поперечного сечения. Адаптер погружной трубы, описание которого приведено здесь, может быть выполнен в виде любого из указанных выше предотвращающих переполнение клапанов.
Согласно дополнительному аспекту данного изобретения, предлагается канал текучей среды для обеспечения соединения по текучей среде с баком для хранения топлива. Канал текучей среды, согласно этому варианту выполнения данного изобретения, включает первый участок погружной трубы, включающий первый канал, имеющий
первый конец первого канала и второй конец первого канала, стенку первого канала, соединяющую первый конец первого канала и второй конец первого канала, при этом стенка первого канала задает внутреннюю поверхность стенки первого канала, задающую путь прохождения текучей среды канала текучей среды через первый канал от первого конца первого канала ко второму концу первого канала, и адаптер погружной трубы, имеющий первый конец адаптера погружной трубы, второй конец адаптера погружной трубы, стенку адаптера погружной трубы, соединяющую первый конец адаптера погружной трубы и второй конец адаптера погружной трубы, при этом стенка адаптера погружной трубы задает внутреннюю поверхность стенки адаптера погружной трубы, задающую путь прохождения текучей среды адаптера погружной трубы через адаптер погружной трубы от первого конца адаптера погружной трубы ко второму концу адаптера погружной трубы, при этом стенка адаптера погружной трубы задает наружную поверхность стенки адаптера погружной трубы, при этом адаптер погружной трубы имеет кольцевую канавку, образованную в стенке адаптера погружной трубы, при этом адаптер погружной трубы расположен в основном коаксиально, с перекрытием первого участка погружной трубы, при этом стенка первого канала перекрывает кольцевую канавку, и стенка первого канала участка погружной трубы деформирована вокруг кольцевой канавки адаптера погружной трубы для расположения стенки первого канала в кольцевой канавке адаптера погружной трубы для крепления адаптера погружной трубы на первом участке погружной трубы, при этом путь прохождения текучей среды первого канала находится в соединении по текучей среде с путем прохождения текучей среды адаптера погружной трубы и с путем прохождения текучей среды первого канала, и путь прохождения текучей среды адаптера погружной трубы находится в соединении по текучей среде с баком для хранения топлива. В альтернативных вариантах выполнения, канал текучей среды может дополнительно включать второй участок погружной трубы, включающий второй канал, имеющий первый конец второго канала и второй конец второго канала, стенку второго канала, соединяющую первый конец второго канала и второй конец второго канала, при этом стенка второго канала задает внутреннюю поверхность второго канала, задающую путь прохождения текучей среды второго канала через второй канал от первого конца второго канала и второго конца второго канала, при этом адаптер погружной трубы дополнительно включает крепежный элемент вблизи первого конца адаптера погружной трубы, при этом второй участок погружной трубы имеет соответствующий крепежный элемент, скрепленный с крепежным элементом адаптера погружной трубы, так что путь прохождения текучей среды адаптера погружной трубы соединен по текучей среде с путем прохождения текучей среды второго канала и путь прохождения первого канала соединен по текучей среде с путем прохождения текучей среды второго канала через путь прохождения текучей среды адаптера погружной трубы, так что текучая среда может проходить через путь прохождения текучей среды первого канала, путь прохождения текучей среды адаптера погружной трубы и путь прохождения текучей среды второго канала до достижения бака для хранения топлива. В определенных вариантах выполнения крепежный элемент адаптера погружной трубы и взаимодействующий с ним крепежный элемент второго участка погружной трубы могут содержать совместимую резьбу. В альтернативных вариантах выполнения, кольцевая канавка адаптера погружной трубы может быть образована в наружной поверхности стенки адаптера погружной трубы и/или во внутренней поверхности адаптера погружной трубы. Кроме того, можно использовать две или больше канавок для крепления адаптера погружной трубы к единственному участку погружной трубы.
Адаптер погружной трубы, согласно данному изобретению, может дополнительно включать сквозное отверстие в стенке адаптера погружной трубы, при этом канал текучей среды дополнительно содержит крепежный элемент, проходящий через стенку первого канала и через отверстие адаптера погружной трубы для дополнительного крепления адаптера погружной трубы на первом участке погружной трубы. В альтернативных вариантах выполнения, в кольцевую канавку в адаптере погружной трубы может быть введено кольцо круглого поперечного сечения, при этом стенка первого канала деформируется вокруг кольцевой канавки так, что стенка первого канала образует кольцевое уплотнение с помощью кольца круглого поперечного сечения.
Путь прохождения текучей среды любого из каналов, включая указанный выше адаптер погружной трубы, может иметь размеры для обеспечения скорости потока 400 галлонов в минуту через канал.
Указанный выше адаптер погружной трубы может содержать любой из указанных здесь предотвращающих переполнение клапанов.
Любой из признаков различных вариантов выполнения данного изобретения, включая корпус первичного клапана, стопора запирания (в виде корпуса вторичного клапана или стопора, который предотвращает достижение корпусом вторичного клапана своего закрытого положения), бесконтактный исполнительный механизм клапана, адаптер погружной трубы и исполнительные механизмы клапана, можно комбинировать друг с другом для образования участка погружной трубы, используемого в баке для хранения топлива, согласно данному изобретению.
Краткое описание чертежей
Упомянутые выше и другие признаки изобретения и способы их достижения следуют из приведенного ниже описания его вариантов выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг. 1 - заправочная станция при заполнении подземного бака для топлива из полуприцепа-цистерны;
фиг. 2 - участок погружной трубы, согласно данному изобретению, в изометрической проекции;
фиг. 3 - участок погружной трубы, согласно фиг. 2, на виде сверху;
фиг. 4 - разрез участка погружной трубы, согласно фиг. 2;
фиг. 5 - разрез участка погружной трубы, согласно фиг. 2, во время перемещения корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения;
фиг. 6 - разрез участка погружной трубы, согласно фиг. 2, при нахождении корпуса клапана в открытом положении и стопора запирания - в положении утечки;
фиг. 7 - разрез участка погружной трубы, согласно фиг. 2, во время перемещения стопора запирания из положения утечки в положение без утечки;
фиг. 8 - альтернативный вариант выполнения участка погружной трубы с использованием магнитного притяжения для перемещения корпуса клапана из открытого положения в закрытое положение;
фиг. 9 - разрез альтернативного варианта выполнения участка погружной трубы с использованием откидного клапана;
фиг. 10 - разрез участка погружной трубы, согласно фиг. 9, во время перемещения откидного клапана из открытого положения в направлении закрытого положения;
фиг. 11 - разрез участка погружной трубы, согласно фиг. 9, при нахождении корпуса клапана в открытом положении и стопора запирания - в положении утечки;
фиг. 12 - разрез участка погружной трубы, согласно фиг. 9, во время перемещения стопора запирания из положения утечки в положение без утечки;
фиг. 13 - частичный разрез участка погружной трубы, согласно фиг. 9, на виде сверху;
фиг. 14 - другой альтернативный вариант выполнения участка погружной трубы, в разнесенной изометрической проекции;
фиг. 15 - разрез участка погружной трубы, согласно фиг. 14;
фиг. 16 - разрез участка погружной трубы, согласно фиг. 14, во время перемещения корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения;
фиг. 17 - разрез участка погружной трубы, согласно фиг. 14, при нахождении корпуса клапана в открытом положении и стопора запирания - в положении утечки;
фиг. 18 - разрез участка погружной трубы, согласно фиг. 14, при нахождении корпуса клапана в закрытом положении и стопора запирания - в положении без утечки;
фиг. 19 -альтернативный вариант выполнения участка погружной трубы, согласно данному изобретению, на виде сверху;
фиг. 19а - участок погружной трубы, показанный на фиг. 19, в радиальной вертикальной проекции;
фиг. 20 - разрез по линии А-А на фиг. 19;
фиг. 21, 23, 25, 27, 29 и 31 - участок погружной трубы, показанный на фиг. 19, в различных стадиях приведения в действие взаимодействующих структур клапана, все в параллельных радиальных вертикальных проекциях;
фиг. 22, 24, 26, 28, 30 и 32 - разрезы показанного на фиг. 19 участка погружной трубы по линии А-А на фиг. 19 в различных стадиях приведения в действие взаимодействующих структур клапана;
фиг. 32а - альтернативный вариант выполнения участка погружной трубы, согласно данному изобретению, в радиальной вертикальной проекции;
фиг. 33, 34а, 36, 37а, и 38а - разрезы показанного на фиг. 32а участка погружной трубы по линии D-D на фиг. 32а;
фиг. 34, 35, 37, 38, 39, 40, 41 и 42 - разрезы в плоскости фиг. 32а;
фиг. 43 - альтернативный вариант выполнения участка погружной трубы, согласно данному изобретению, на виде сверху;
фиг. 43а - показанный на фиг. 43 участок погружной трубы, в радиальной вертикальной проекции;
фиг. 44, 45, 46, 47, 48, 49 и 50 - разрезы показанного на фиг. 43 участка погружной трубы по линии А-А на фиг. 43 в различных стадиях приведения в действие взаимодействующих структур клапана;
фиг. 47а - ортогональный разрез фиг. 47;
фиг. 48а - ортогональный разрез фиг. 48;
фиг. 49а - ортогональный разрез фиг. 49;
фиг. 51 - исполнительный механизм клапана, согласно данному изобретению, в вертикальной проекции;
фиг. 52 - исполнительный механизм, согласно фиг. 51, на виде сверху;
фиг. 53 - исполнительный механизм, согласно фиг. 52, в альтернативной вертикальной проекции;
фиг. 54-56 - элементы исполнительного механизма, согласно фиг. 51-53, в изометрической проекции;
фиг. 57 - погружная труба и адаптер погружной трубы, согласно данному изобретению, в радиальной вертикальной проекции;
фиг. 59А - адаптер погружной трубы и погружная труба, показанные на фиг. 57 и 58, в изометрической проекции;
фиг. 59В - адаптер погружной трубы и погружная труба, показанные на фиг. 57-59А, вместе с инструментом для деформации накаткой кольцевой канавки в погружной трубе, в изометрической проекции;
фиг. 59С - альтернативный вариант выполнения адаптера погружной трубы, соединенного с участком погружной трубы, в изометрической проекции;
фиг. 59D - адаптер погружной трубы и участок погружной трубы, согласно фиг. 59С, в радиальной вертикальной проекции;
фиг. 59Е - частичный разрез адаптера погружной трубы и участка погружной трубы, показанных на фиг. 59С и 59D, вместе с инструментом для деформации накаткой кольцевой канавки в погружной трубе, в изометрической проекции;
фиг. 60 - часть альтернативного варианта выполнения участка погружной трубы, согласно данному изобретению, в радиальной вертикальной проекции;
фиг. 61 - разрез показанного на фиг. 60 участка погружной трубы по линии 61-61 на фиг. 60;
фиг. 62 - разрез показанного на фиг. 60 и 61 участка погружной трубы по линии 62-62 на фиг. 60;
фиг. 63 - часть показанного на фиг. 60 участка погружной трубы во время перемещения бесконтактного исполнительного механизма клапана из положения, показанного на фиг. 60, в радиальной вертикальной проекции;
фиг. 64 - разрез показанного на фиг. 63 участка погружной трубы по линии 64-64 на фиг. 63, во время перемещения откидного клапана из открытого положения в направлении закрытого положения, соответствующего положению приведения в действие бесконтактного исполнительного механизма клапана, показанному на фиг. 63;
фиг. 65 - часть участка погружной трубы, показанного на фиг. 60, во время перемещения бесконтактного исполнительного механизма клапана из положения, показанного на фиг. 63, в радиальной вертикальной проекции;
фиг. 66 - разрез показанного на фиг. 65 участка погружной трубы по линии 66-66 на фиг. 65, во время перемещения откидного клапана из открытого положения в направлении закрытого положения, соответствующего положению приведения в действие бесконтактного исполнительного механизма клапана, показанному на фиг. 65;
фиг. 67 - разрез показанного на фиг. 60 участка погружной трубы по линии 61-61 на фиг. 60, при этом корпус клапана находится в закрытом положении и стопор запирания - в положении утечки;
фиг. 68 - разрез показанного на фиг. 60 участка погружной трубы по линии 61-61 на фиг. 60, при этом корпус клапана находится в закрытом положении и стопор запирания - в положении без утечки;
фиг. 69 - частичный разрез предохраняющего от пиков давления клапана, согласно данному изобретению;
фиг. 70 - внутренний магнитный соединитель и стопор запирания и соответствующая взаимодействующая структура;
фиг. 70а - опора поворотной скобы и скоба, согласно данному изобретению, в разнесенной изометрической проекции; и
фиг. 71 и 72 - структуры, показанные на фиг. 70, перед приведением в действие и после приведения в действие, соответственно, в радиальной вертикальной проекции.
Соответствующие друг другу части на всех видах обозначены соответствующими позициями. В качестве примера показаны варианты выполнения изобретения, и эти примеры не должны рассматриваться как ограничение объема изобретения.
Подробное описание
На фиг. 4 показан участок 20 погружной трубы, согласно приведенному в качестве примера варианту выполнения данного изобретения. Участок 20 погружной трубы включает канал 22, соединяющий первый конец 24 и второй конец 26 канала 22. Стенка 28 канала задает внутреннюю поверхность 32 стенки канала, которая задает путь прохождения текучей среды через канал 22 от первого конца 24 ко второму концу 26. Корпус 34 клапана расположен с возможностью движения в пути прохождения текучей среды канала 22 и подвижно из открытого положения, показанного на фиг. 4, в закрытое положение, такое как показано на фиг. 6. Бесконтактный исполнительный механизм 36 клапана подвижен относительно корпуса 34 клапана и расположен снаружи канала 22, при этом стенка 28 канала расположена между бесконтактным исполнительным механизмом 36 клапана и путем прохождения текучей среды, заданным внутренней поверхностью 32 стенки канала. Бесконтактный исполнительный механизм 36 клапана предназначен для перемещения корпуса 34 клапана из открытого положения, показанного на фиг. 4, в закрытое положение, такое как показано на фиг. 6, без физического проникновения через стенку 28 канала. Описание работы бесконтактного исполнительного механизма 36 клапана будет приведено ниже.
На фиг. 1 показан пример использования участка 20 погружной трубы на заправочной станции. Как показано на фиг. 1, заправочная станция может включать подземный бак 94, имеющий стояк 100, проходящий вверх из него, и погружную трубу 98, проходящую через стояк 100 и в пространство хранения подземного бака 94. Полуприцеп-цистерна 102 может быть соединена с подземным баком 94 с помощью наполнительного шланга 104, так что содержимое цистерны 102 можно располагать в подземном баке 94. Участок 20 погружной трубы, согласно данному изобретению, можно использовать указанным подробно ниже образом для ограничения количества топлива, подаваемого из цистерны 102 в подземный бак 94. Затем к содержимому подземного бака 94 обеспечивается доступ с помощью раздаточной колонки 106 для распределения топлива для конечных потребителей, например, легковых автомобилей или т.п.
Ниже приводится подробное описание использования предотвращающего переполнение клапана, согласно данному изобретению, применительно к заправочной станции, однако использование участков погружной трубы, согласно данному изобретению, не ограничивается заправочными станциями. Предотвращающий переполнение клапан, согласно данному изобретению, можно использовать в принципе в соединении с любым резервуаром для текучей среды, в который проходит погружная труба.
Как показано на фиг. 6, корпус 34 клапана находится в закрытом положении, в котором небольшое количество потока может проходить через корпус 34 клапана. Когда корпус 34 клапана сохраняет свое открытое положение, показанное на фиг. 4, канал 22 достаточно открыт для обеспечения прохождения топлива с нормальной скоростью заполнения. Для применения в стандартных конфигурациях эта скорость заполнения обычно находится в диапазоне 300-500 галлонов в минуту (галл/мин). В определенных вариантах выполнения, максимальная скорость потока через корпус 34 клапана в его открытом положении составляет 400-450 галл/мин. В альтернативных конфигурациях скорость потока может быть около 370 галл/мин. В применениях с дистанционной возможностью заполнения стандартная скорость потока может быть 25 галл/мин. Эти скорости потока применимы для всех вариантов выполнения, описание которых приводится в данном документе. При нахождении корпуса 34 клапан в открытом положении, как показано на фиг. 4, максимальная скорость заполнения определяется каналом 22. В закрытом положении, показанном на фиг. 6, максимальная скорость заполнения не допустима, и если продолжать заполнение с этой скоростью, то часть погружной трубы 98 по потоку перед корпусом 34 клапана заполнится столбом текучей среды. Исполнительный механизм, который вызывает перемещение корпуса 34 клапана из открытого положения, показанного на фиг. 4, в закрытое положение, показанное на фиг. 6, (подробное описание которого будет приведено ниже), вызывает быстрое закрывание корпуса 34 клапана, вызывая создание столбом текучей среды по потоку перед корпусом 34 клапана удара, который приводит к скачку наполнительного шланга 104, который обычно называется «ударом шланга» в топливной промышленности. Удар шланга предупреждает водителя о необходимости закрывания подающего клапана в автомобиле и прерывания заполнения бака топливом.
При закрытом корпусе 34 клапана, как показано на фиг. 6, но с предотвращением с помощью стопора 50 запирания полного прижимания корпуса 34 клапана к седлу клапана, столб топлива по потоку перед корпусом 34 клапана в погружной трубе 98 будет медленно протекать через корпус 34 клапана, обеспечивая сток из наполнительного шланга 104, так что его можно правильно отсоединять от наполнительного входа, соединенного с подземным баком 94. Корпус 34 клапана называется находящимся в закрытом положении, когда он не позволяет проходить текучей среде с максимальной скоростью заполнения подземного бака 94. В этом положении небольшое количество потока может проходить через корпус 34 клапана, как указывалось выше. В вариантах выполнения данного изобретения скорость потока утечки составляет около 10% (или меньше) указанной выше максимальной скорости потока. Например, клапан, имеющий максимальную скорость потока 400 галл/мин, будет иметь скорость потока утечки 40 галл/мин или меньше. При любом упоминании в данном документе скорости потока утечки или состояния утечки, это относится к скорости потока около 10% или меньше максимальной скорости потока канала. Даже при устранении потока утечки, как будет указано применительно к различным вариантам выполнения, текучая среда со скоростью стока около 2% или меньше максимальной скорости потока может проходить через корпус клапана в определенных вариантах выполнения данного изобретения. В альтернативных вариантах выполнения, скорость стока может быть около 0,66 галл/мин или меньше. Аналогичным образом, при любом упоминании скорости потока стока в данном документе, это означает скорость потока около 2% или меньше максимальной скорости потока. В альтернативных вариантах выполнения данного изобретения, каждый раскрытый вариант выполнения может иметь скорость потока стока, хотя это не обязательно для раскрываемых здесь вариантов выполнения.
Ниже приводится описание функциональных деталей приведенного в качестве примера предотвращающего переполнение клапана, согласно данному изобретению, со ссылками на фиг. 2-7. Как показано на фиг. 4, корпус 34 клапана соединен поворотно относительно участка 20 погружной трубы. В одном примере выполнения, корпус 34 клапана может быть соединен с возможностью поворота с помощью стержня, соединенного с внутренней поверхностью 32 стенки канала и проходящего через канал 22 участка 20 погружной трубы. В показанном на фиг. 2 - 7 варианте выполнения, корпус 34 клапана содержит поворотную заслонку, имеющую половины 108, 110 заслонки, соединенные с возможностью поворота относительно участка 20 погружной трубы. Половины 108, 110 заслонки могут быть предварительно напряжены в открытое положение, показанное на фиг. 4, например, с помощью торсионной пружины. Рычаг 112 проходит от половины 108 заслонки и несет магнит 44 корпуса клапана. При заполнении подземного бака 94 меньше его емкости, цистерну 102 можно использовать для подачи дополнительного топлива в подземный бак 94. При приближении к емкости подземного бака 94, бесконтактный исполнительный механизм 36 клапана перемещает корпус 34 клапана из открытого положения, показанного на фиг. 4, в направлении закрытого положения, показанного на фиг. 6.
Участок 20 погружной трубы включает бесконтактный исполнительный механизм 36 клапана, расположенный над наружной поверхностью 30 стенки канала, при этом стенка 28 канала расположена между и физически отделяет бесконтактный исполнительный механизм 36 клапана от корпуса 34 клапана. Как будет пояснено ниже, бесконтактный исполнительный механизм 36 клапана способен переводить корпус 34 клапана из открытого положения, показанного на фиг. 4, в закрытое положение, показанное на фиг. 6, без физического прохождения через стенку 28 канала. В примере выполнения, показанном на фиг. 2-7, бесконтактный исполнительный механизм 36 клапана содержит полый цилиндр, имеющий такой размер, что он соответствует и окружает наружную поверхность 30 стенки канала. Бесконтактный исполнительный механизм 36 клапана упирается в стопор 114, когда верхний уровень заполнения топливом подземного бака 94 расположен ниже бесконтактного исполнительного механизма 36 клапана. Движение вверх бесконтактного исполнительного механизма 36 клапана может быть аналогичным образом ограничено, например, стопором 116 (см. фиг. 2). Стопор 116 может также служить шпонкой для бесконтактного исполнительного механизма 36 клапана относительно наружной поверхности 30 стенки канала, с целью предотвращения относительного поворота между бесконтактным исполнительным механизмом 36 клапана и наружной поверхностью 30 стенки канала.
Бесконтактный исполнительный механизм 36 клапана содержит поплавок, имеющий такие характеристики плавучести, что он плавает на поверхности моторного топлива. В одном примере выполнения поплавок 36 имеет удельный вес меньше 0,7, так что он плавает на поверхности топлива. При повышении уровня жидкости в подземном баке 94, верхняя поверхность топлива, содержащегося в подземном баке 94, приходит в соприкосновение с поплавком 36. В одном примере выполнения, когда уровень жидкости в подземном баке 94 достигает уровня, соответствующего степени заполнения подземного бака 94 около 90%, поплавок 36 перемещается вверх, пока исполнительный магнит 42 клапана не будет на одном уровне с магнитом 44 корпуса клапана. Альтернативные конфигурации данного изобретения включают исполнительные механизмы клапана, которые приводят в действие первичный клапан при заполнении примерно на 90%. Положение поплавка 36 показана на фиг. 5, на которой показан также магнит 44 корпуса клапана, перемещающийся из исходного положения, показанного на фиг. 4, в приведенное в действие положение, показанное на фиг. 5. В этом примере выполнения, исполнительный магнит 42 клапана отталкивает магнит 44 корпуса клапана для перемещения корпуса 34 клапана из открытого положения, показанного на фиг. 4, в направлении закрытого положения, показанного на фиг. 6. В открытом положении, показанном на фиг. 4, корпус 34 клапана экранирован с помощью отражателя 48 от контакта с текучей средой, проходящей через канал 22. Как показано на фиг. 3, отражатель 48 закрывает половины 108, 110 и рычаг 112, когда корпус 34 клапана сохраняет открытое положение, показанное на фиг. 3 и 4.
При поднимании поплавка 36 и приведении исполнительного магнита 42 клапана на одну линию с магнитом 44 корпуса клапана, магнит 44 корпуса клапана вызывает поворот половины 108 заслонки из открытого положения, показанного на фиг. 4, в промежуточное положение, показанное на фиг. 5. В этом положении поток F текучей среды, проходящий через канал 22, приходит в контакт с верхней поверхностью половины 108 заслонки. Часть этого потока отражается от верхней поверхности половины 108 заслонки на верхнюю поверхность половины 110 заслонки. Поток F в показанном на фиг. 5 положении вызывает движение половины 108 заслонки против действия предварительного напряжения с помощью торсионной пружины, действующей для предварительного напряжения половин 108, 110 в открытое положение, показанное на фиг. 4, пока половины 108, 110 заслонки не достигнут закрытого положения, показанного на фиг. 6. Как указывалось выше, когда корпус 34 клапана сохраняет закрытое положение, показанное на фиг. 6, поток не может проходить с максимальной скоростью заполнения подземного бака 94 через корпус 34 клапана. Кроме того, столб текучей среды, сохраняющийся в части погружной трубы 98 по потоку перед корпусом 34 клапана, удерживает корпус 34 клапана в закрытом положении, показанном на фиг. 6. При остановке заполнения, столб текучей среды по потоку перед корпусом 34 клапана постепенно стекает через корпус 34 клапана в положении утечки (как будет подробно пояснено ниже), и корпус 34 клапана возвращается под действием предварительного напряжения торсионной пружины в свое исходное положение, показанное, например, на фиг. 4. При продолжении увеличения объема топлива, содержащегося в подземном баке 94, текучая среда проходит через корпус 34 клапана в положении утечки, показанном на фиг. 6, поплавок 36 продолжает подниматься, пока исполнительный магнит 38 стопора запирания не будет находиться на одной линии с магнитом 46 стопора запирания, как показано на фиг. 7.
Стопор 50 запирания в показанном на фиг. 2-7 примере выполнения содержит поворотный кулачок, имеющий продолжение 118 кулачка, отходящее от него. При расположении продолжения 118 кулачка, как показано на фиг. 6, продолжение 118 кулачка предотвращает полную посадку половины 110 заслонки корпуса 34 клапана на соответствующее седло клапана. При приведении в действие стопора 50 запирания из его исходного положения, показанного на фиг. 6, он выходит из контакта с половиной 110 заслонки, и вес столба топлива, расположенного по потоку перед корпусом 34 клапана, вызывает полное прижимание половины 110 заслонки к соответствующему седлу клапана, как показано на фиг. 7. В этом положении корпус 34 клапана предназначен для предотвращения прохождения потока через канал 22. В одном примере выполнения поплавок поднимается в положение, вызывающее приведение в действие стопора 50 запирания, когда подземный бак 94 заполнен на 95%.
При извлечении топлива из подземного бака 94 с помощью раздатчика 106 топлива, поплавок 36 возвращается в положение, в котором он больше не может приводить в действие стопор 50 запирания, и текучая среда стекает через корпус 34 клапана, пока столб текучей среды по потоку перед корпусом 34 клапана не уменьшится, и корпус 34 клапана вернется в нормальное предварительно напряженное положение, показанное на фиг. 4.
В показанном на фиг. 2-7 примере выполнения, исполнительный магнит 38 стопора запирания отталкивает магнит 46 стопора запирания для вызывания приведения в действие стопора 50 запирания. Стопор 50 запирания может быть предварительно напряжен в исходное положение, показанное на фиг. 4-5, например, за счет веса и/или с помощью торсионной пружины. Магниты 38, 42, 44 и 46 могут быть любым видом ферромагнитного материала или другим предметом, имеющим магнитные свойства. В целом, понятие «магнит», используемое в данном документе, должно означать любой предмет, имеющий свойство отталкивания и/или притягивания другого предмета с использованием магнитного поля.
В то время как в показанном на фиг. 2-7 примере выполнения используется отталкивание магнитов для приведения в действие корпуса 34 клапана и стопора 50 запирания, согласно изобретению возможно также использование магнитного притяжения для приведения в действие корпуса клапана и стопора запирания. Например, на фиг. 8 показан альтернативный вариант выполнения корпуса 54 клапана, содержащего половины 120, 122 заслонки с рычагом 112, выступающим из половины 122 заслонки. В этом варианте выполнения исполнительный магнит 42 клапана и магнит 44а корпуса клапана выполнены так, что при расположении исполнительного магнита 42 клапана вблизи магнита 44а корпуса клапана, аналогично положению в предыдущем варианте выполнения, показанному на фиг. 5, исполнительный магнит 42 клапана притягивает магнит 44а корпуса клапана и вызывает приведение в действие корпуса 54 клапана, аналогично поясненному выше варианту выполнения, показанному на фиг. 2-7. В этом варианте выполнения стопор 50 запирания идентичен стопору запирания, используемому в показанном на фиг. 2-7 варианте выполнения, и его повторное описание не приводится для краткости. В описании нескольких вариантов выполнения, аналогичные цифровые или буквенно-цифровые позиции используются для обозначения аналогичных частей (например, цифровые позиции, имеющие одинаковую цифру, но различные буквенные позиции, такие как 52, 52а, 52b). Безотносительно использования аналогичных позиций для обозначения аналогичных частей в нескольких вариантах выполнения, данное изобретение предполагает взаимозаменяемое использование различных признаков и/или частей из нескольких вариантов выполнения для создания конструкции внутри объема данного изобретения.
На фиг. 9-13 показан альтернативный вариант выполнения предотвращающего переполнение клапана, согласно данному изобретению. Как показано на фиг. 11, корпус 74 клапана находится в закрытом положении, при этом тарельчатый клапан 52 (более подробное описание которого будет приведено ниже) находится в открытом положении. В этой конфигурации небольшой поток может проходить через корпус 74 клапана. Когда корпус 74 клапана сохраняет открытое положение, показанное на фиг. 9, то канал 62 достаточно открыт для обеспечения прохождения топлива с нормальной скоростью заполнения. Как указывалось выше, для применения в стандартных конфигурациях эта скорость заполнения обычно находится в диапазоне от 300 до 500 галл/мин. В применениях с возможностью дистанционного заполнения стандартная скорость заполнения может опускаться до 25 галл/мин. При нахождении корпуса 74 клапана в открытом положении, показанном на фиг. 9, канал 62 обеспечивает максимальную скорость заполнения. В закрытом положении, показанном на фиг. 11, и при открытом тарельчатом клапане 52, максимальная скорость заполнения не обеспечивается, и если продолжать заполнение с такой скоростью, то часть погружной трубы 98 по потоку перед корпусом 74 клапана заполняется столбом текучей среды. Исполнительный механизм, который вызывает перемещения корпуса 74 клапана из открытого положения, показанного на фиг. 9, в закрытое положение, показанное на фиг. 11 (более подробное описание которой будет приведено ниже), вызывает быстрое закрывание корпуса 74 клапана, что приводит к созданию столбом текучей среды по потоку перед корпусом 34 клапана линейного удара шланга, как указывалось выше.
При закрытом корпусе 74 клапана, как показано на фиг. 11, но открытом тарельчатом клапане 52, столб топлива по потоку перед корпусом 74 клапана в погружной трубе 98 медленно протекает через корпус 74 клапана, обеспечивая сток из наполнительного шланга 104, так что его можно правильно отсоединять от наполнительного входа, соединенного с подземным баком 94. Корпус 74 клапана называется находящимся в закрытом положении, когда он воспрещает прохождение потока текучей среды с максимальной скоростью заполнения, соответствующей подземному баку 94. В этом примере выполнения закрытое положение достигается, когда корпус 74 клапана полностью усаживается на соответствующее седло клапана. Закрытое положение корпуса 74 клапана может быть связано с открытым состоянием тарельчатого клапана 52 или с закрытым состоянием тарельчатого клапана 52, принцип действия которого будет пояснен ниже.
Как показано на фиг. 9, корпус 74 клапана соединен с возможностью поворота относительно участка 60 погружной трубы. В одном примере выполнения корпус 74 клапана может быть соединен с возможностью поворота с помощью стержня, соединенного с внутренней поверхностью 72 канала. В показанном на фиг. 9-14 варианте выполнения корпус 74 клапана содержит откидной клапан. Откидной клапан 74 может быть предварительно напряжен в закрытое положение, показанное на фиг. 9, например, с помощью торсионной пружины 128 (см. фиг. 10). К телу корпуса 74 клапана прикреплен магнит 44b корпуса клапана. При заполнении подземного бака 94 меньше его емкости, цистерну 102 можно использовать для подачи дополнительного топлива в подземный бак 94 (см. фиг. 1). При приближении к емкости подземного бака 94, бесконтактный исполнительный механизм 76 клапана приводит в действие корпус 74 клапана из открытого положения, показанного на фиг. 9, в направлении закрытого положения, показанного на фиг. 11.
Аналогично показанным на фиг. 2-8 вариантам выполнения, участок 60 погружной трубы включает бесконтактный исполнительный механизм 76 клапана, расположенный над наружной поверхностью 70 стенки канала, при этом стенка 68 канала расположена между и физически отделяет бесконтактный исполнительный механизм 76 клапана от корпуса 74 клапана. Как будет подробно пояснено ниже, бесконтактный исполнительный механизм 76 клапана способен приводить корпус 74 клапана из открытого положения, показанного на фиг. 9, в закрытое положение, как показано на фиг. 11, без физического прохождения через стенку 68 канала. Аналогично бесконтактному исполнительному механизму 36 клапана, бесконтактный исполнительный механизм 76 клапана содержит поплавок, имеющий характеристики плавучести, позволяющие ему плавать на поверхности топлива. В одном примере выполнения, поплавок 36 имеет удельный вес меньше 0,7, так что он плавает на поверхности топлива. При повышении уровня жидкости в подземном баке 94, верхняя поверхность топлива, содержащегося в подземном баке 94, продолжает поднимать поплавок 76. В одном примере выполнения, когда уровень жидкости в подземном баке 94 достигает уровня, соответствующего заполнению на 90% подземного бака 94, поплавок 76 всплывает, пока исполнительный магнит 42b клапана не будет находится на одной линии с магнитом 44b корпуса клапана. Это положение поплавка 36 показано на фиг. 10, на которой также показано перемещение магнита 44b корпуса клапана из исходного положения, показанного на фиг. 9, в приведенное в действие положение, как показано на фиг. 10. В этом примере выполнения исполнительный магнит 42b отталкивает магнит 44b корпуса клапана для перемещения корпуса 74 клапана из открытого положения, показанного на фиг. 9, в направлении закрытого положения, показанного на фиг. 11.
В открытом положении, показанном на фиг. 9, корпус 74 клапана не может быть перемещен из открытого положения, показанного на фиг. 9, в направлении закрытого положения, показанного на фиг. 10, с помощью потока жидкости, проходящего через канал 62. Корпус 74 клапана по меньшей мере частично экранирован от контакта с текучей средой, проходящей через канал 62, с помощью отражателя 48b. Отражатель 48b содержит несколько лопастей, ориентированных вдоль продольной оси канала 62, и дополнительно содержит пластину, проходящую поперек продольной оси канала 62 и расположенную по потоку перед корпусом 74 клапана, когда корпус 74 клапана сохраняет открытое положение, показанное на фиг. 9. При нахождении корпуса 74 клапана в открытом положении, показанном на фиг. 9, отражатель 48b экранирует корпус 74 клапана от потока текучей среды через канал 62. Отражатель 48b, а также указанный выше отражатель 48, не только обеспечивают экранирование для предотвращения контакта протекающей через канал текучей среды с корпусом клапана, но образует также препятствие для случайного контакта корпуса клапана с инструментом, таким как щуп, который может вводиться через погружную трубу 98 для определения уровня жидкости в подземном баке 94.
1
1
При подъеме поплавка 76 и прихождении исполнительного магнита 42b на одну линию с магнитом 44b корпуса клапана, магнит 44b корпуса клапана вызывает поворот корпуса 74 клапана из открытого положения, показанного на фиг. 9, в промежуточное положение, показанное на фиг. 10. В этом положении поток F текучей среды, проходящий через канал 62, может приходить в контакт с верхней поверхностью корпуса 74 клапана. Поток F текучей среды в положении клапана, показанном на фиг. 10, вызывает перемещение корпуса 74 клапана с преодолением силы предварительного напряжения торсионной пружины 128, которая предварительно напрягает корпус 74 клапана в открытое положение, показанное на фиг. 9, пока корпус 74 клапана не достигнет закрытого положения, показанного на фиг. 11.
Как указывалось выше, когда корпус 74 клапана сохраняет закрытое положение, показанное на фиг. 10, то текучая среда не может больше проходить через корпус 74 клапана с максимальной скоростью заполнения в подземный бак 94. Кроме того, столб текучей среды, находящийся в части погружной трубы 98 по потоку перед корпусом 74 клапана, удерживает корпус 74 клапана в закрытом положении, показанном на фиг. 11. Если заполнение останавливается, то столб текучей среды по потоку перед корпусом 74 клапана может стекать через корпус 74 клапана в положении утечки, и корпус 74 клапана возвращается с помощью силы предварительного напряжения торсионной пружины 128 в свое исходное положение, как показано, например, на фиг. 9. При продолжении увеличения объема содержащегося в подземном баке 94 топлива, при прохождении текучей среды через корпус 74 клапана в положении утечки, показанном на фиг. 11, поплавок 36 продолжает подниматься, пока исполнительный магнит 38b стопора запирания не будет находиться на одной линии с магнитом 46b стопора запирания, как показано на фиг. 12.
Стопор 50b запирания в показанном на фиг. 9-13 варианте выполнения содержит поршень, перемещаемый в осевом направлении относительно цилиндра 130. Каждый поршень и цилиндр, образующие часть стопора 50b запирания, могут иметь противоположные поверхности поперек оси, вдоль которой поршень совершает возвратно-поступательные движения относительно цилиндра 130, и в которые упирается пружина сжатия для предварительного напряжения стопора 50b запирания в положение утечки, показанное на фиг. 11. Такие противоположные поверхности могут также ограничивать перемещение поршня стопора 50b запирания относительно цилиндра 130. Стопор 50b запирания включает кулачковое удлинение 118b, отходящее от него. При расположении кулачкового удлинения 118b в показанном на фиг. 11 положении, кулачковое удлинение 118b толкает откидной клапан 52 против силы предварительного напряжения пружины 78, пока откидной клапан 52 больше не прижимается к седлу 58 откидного клапана, и вход 56 откидного клапана не оказывается соединенным с каналом 62. При перемещении стопора 50b запирания из его исходного положения, показанного на фиг. 9-11, он выходит из контакта с откидным клапаном 52, и вес столба текучей среды, расположенного по потоку перед корпусом 74 клапана, вместе с силой предварительного напряжения пружины 78 приводят к тому, что откидной клапан 52 полностью прижимается к седлу 58 откидного клапана, так что вход 56 откидного клапана больше не соединен с возможностью прохождения текучей среды с каналом 62. В этом положении корпус 74 клапана и откидной клапан 52 предназначены для предотвращения прохождения потока через канал 22. В одном примере выполнения поплавок 76 поднимается в положение, вызывающее приведение в действие стопора 50b запирания, когда подземный бак 94 заполнен на 95%. При извлечении топлива из подземного бака 94 с помощью раздаточной колонки 106, поплавок 76 возвращается в положение, в котором он больше не приводит в действие стопор 50b запирания, и текучая среда протекает через корпус 74 клапана, пока столб текучей среды по потоку перед корпусом 74 клапана не уменьшится, и корпус 34 клапана возвращается в обычное предварительно напряженное положение, показанное на фиг. 4.
В показанном на фиг. 9-13 примере выполнения исполнительный магнит 38b стопора запирания отталкивает магнит 46b стопора запирания для вызывания приведения в действие стопора 50b запирания. В альтернативных вариантах выполнения стопор 50b запирания может приводиться в действие силой притяжения между исполнительным магнитом 38b стопора запирания и магнитом 46b стопора запирания. Например, один конец стопора 50b запирания может быть расположен на расстоянии от внутренней поверхности 72 стенки канала, например, с помощью пружины сжатия. В таком варианте выполнения стопор, расположенный снаружи стопора 50b запирания, предотвращает прохождение поршня стопора 50b запирания под действием указанной выше пружины сжатия дальше, чем на заданное расстояние внутри цилиндра 130. А именно, стопор, согласно этому варианту выполнения данного изобретения, предотвращает прохождение поршня стопора 50b запирания дальше положения, в котором удлинение 118b находится в контакте с откидным клапаном 52. В таком варианте выполнения магнит 38b исполнительного механизма стопора запирания и магнит 46b стопора запирания выполнены так, что они притягиваются друг к другу, так что при расположении магнита 38b исполнительного механизма стопора запирания в показанном на фиг. 12 положении, магнит 46b стопора запирания притягивается в направлении магнита 38b исполнительного механизма стопора запирания против силы предварительного напряжения упомянутой выше пружины сжатия.
На фиг. 14-18 показан другой альтернативный вариант выполнения предотвращающего переполнение клапана, согласно данному изобретению. Как показано на фиг. 14, участок 80 погружной трубы включает канал 82, соединяющий первый конец 84 и второй конец 86 канала 82. Стенка 88 канала задает внутреннюю поверхность 92 стенки канала, которая задает путь прохождения текучей среды через канал 82 от первого конца 84 ко второму концу 86. Как показано, например, на фиг. 15, корпус 74с клапана действует идентично корпусу 74 клапана, поясненному выше применительно к показанным на фиг. 9-13 вариантам выполнения. Поэтому, для краткости, повторное описание действия корпуса 74 клапана не приводится.
Также как в показанном на фиг. 9-13 варианте выполнения, корпус 74с клапана расположен с возможностью перемещения в пути прохождения потока текучей среды канала 82 и с возможностью перемещения из открытого положения в закрытое положение. Корпус 74с клапана функционально идентичен корпусу 74 клапана, включая содержание откидного клапана и соответствующего входа откидного клапана; однако бесконтактный исполнительный механизм 96 клапана (см. фиг. 14) структурно и функционально отличается от указанных выше бесконтактных исполнительных механизмов клапана.
Как показано на фиг. 14, бесконтактный исполнительный механизм 96 клапана включает первый поплавок 132 и второй поплавок 134. Первый поплавок 132 включает основное тело 136, задающее плечо 138. Первый поплавок 132 включает направляющий канал 140 и направляющие стержень отверстия 142. Второй поплавок 134 включает основное тело 144, стопор 146, направляющее удлинение 148 и направляющие стержни отверстия 150. Направляющее удлинение 148 имеет размеры и форму, обеспечивающие вхождение внутрь направляющего канала 140 первого поплавка 132, так что направляющий канал 140 воздействует с направляющим удлинением 148 для направления относительного движения первого поплавка 132 и второго поплавка 134. Конструктивно второй поплавок 134 расположен так, что направляющее удлинение 148 занимает направляющий канал 140. В этом положении направляющие стержни отверстия 142 первого поплавка 132 находятся на одной линии с направляющими стержни отверстиями 150 второго поплавка 134. Направляющие стержни 152 затем проходят через направляющие стержни отверстия 150 второго поплавка 134 и направляющие стержни отверстия 142 первого поплавка 132, и после этого закреплены на держателях 154 направляющих стержней участка 80 погружной трубы, при этом основное тело 136 первого поплавка 132 занимает канал 156 первого поплавка, и основное тело 144 второго поплавка 134 расположено между держателями 154 и 154' направляющих стержней. Для завершения крепления бесконтактного исполнительного механизма 96 клапана на участке 80 погружной трубы, защищающий от брызг экран 158 закрепляется на участке 80 погружной трубы, например, с помощью резьбовых крепежных элементов. В закрепленном положении защищающий от брызг экран 158 удерживает направляющие стержни 152 внутри держателей 154 направляющих стержней.
Как показано на фиг. 14 и 15, первый поплавок 132 находится в неподвижном положении, при этом плечо 138 основного тела 136 упирается в плечо 160, образованное в наружной поверхности 90 стенки канала. Как показано на фиг. 16, движение вверх первого поплавка 132 ограничено плечом 162, образованным в наружной поверхности 90 стенки канала. Как показано на фиг. 17, второй поплавок 134 находится в неподвижном положении, в котором основное тело 144 упирается в держатели 154' направляющих стержней. Движение вверх второго поплавка 134 может быть ограничено держателями 154 направляющих стержней. Как показано на фиг. 15 и 16, первый поплавок 132 несет магнит 42с исполнительного механизма клапана. Магнит 42с исполнительного механизма клапана предназначен для перемещения корпуса 74с клапана идентично перемещению корпуса 74 клапана, как было пояснено со ссылками на фиг. 9 и 10.
В отличие от вариантов выполнения, описание которых приведено выше, первый поплавок 132 не содержит исполнительного механизма стопора запирания. В показанном на фиг. 14-18 варианте выполнения, исполнительный механизм стопора запирания имеет вид магнита 38с исполнительного механизма стопора запирания, который установлен на втором поплавке 134. Второй поплавок 134 можно приводить в действие независимо от первого поплавка 132, и он предназначен для приведения в действие стопора 50с запирания так же, как пояснено выше относительно стопора 50b запирания (см. фиг. 11 и 12).
На фиг. 19-32 показан другой вариант выполнения данного изобретения. Как показано на фиг. 19 и 20, защита 158b от брызг покрывает поплавок 76d, и магнит 38d исполнительного механизма стопора запирания закреплен в держателе 192d магнита. Направляющие стержни 152d введены через продольные отверстия в поплавке 76d (не видны на фиг. 19), так что поплавок 76 может перемещаться вдоль направляющих стержней 152d, как в варианте выполнения, показанном на фиг. 14-18. Как показано на фиг. 21, направляющие стержни 152d введены через отверстия в держателе 192 магнита для соединения держателя 192 магнита с участком 60d погружной трубы, так что держатель 192 может перемещаться вдоль направляющих стержней 152d, когда гребень 198 поплавка 76d поднимается для вхождения в соприкосновение с удлинением 196 для поднимания держателя 192 магнита.
Как показано на фиг. 22, корпус 74d откидного клапана (аналогично корпусу 74 откидного клапана на фиг. 9) находится в открытом положении для обеспечения прохождения топлива через корпус 74d клапана с нормальной скоростью потока в указанных выше диапазонах. Как показано на фиг. 28, корпус 74d клапана (аналогично корпусу 74 откидного клапана на фиг. 11) находится в закрытом положении, и поскольку тарельчатый клапан 52d находится в открытом положении, то небольшое количество топлива все еще может проходить через корпус 74d клапана. Аналогично предыдущим вариантам выполнения, первоначальный перевод корпуса 74d клапана из открытого положения, показанного на фиг. 22, в закрытое положение, показанное на фиг. 28, вызывает быстрое закрывание корпуса 74d клапана, поскольку корпус 74d клапана перемещается в путь прохождения топлива и в него ударяется поток жидкости.
Как показано на фиг. 22, корпус 74d соединен с возможностью поворота с участком 60d погружной трубы и в одном примере выполнения может быть соединен с возможностью поворота с помощью стержня, соединенного с внутренней поверхностью 72d стенки канала. Корпус 74d предварительно напряжен в открытое положение с помощью торсионной пружины 128d, которая имеет меньшую жесткость пружины, чем на фиг. 9-14, и удерживающий в открытом положении магнит 190 на поплавке 76d имеет силу притяжения, которая также перемещает корпус 74d клапана в открытое положение, когда поплавок 76d сохраняет свое нижнее положение, т.е. он еще не начал плавать на поверхности топлива в подземном баке 94. В частности, удерживающий в открытом положении магнит 190 и магнит 44d клапана выполнены и расположены так, что они магнитно притягиваются друг к другу. При заполнении подземного бака 94 (см. фиг. 1) почти до его емкости, поплавок 76d поднимается для перемещения корпуса 74d клапана из его открытого положения на фиг. 22 в закрытое положение, показанное на фиг. 28.
Как показано на фиг. 19-32, аналогично первому и второму поплавкам 132 и 134 на фиг. 14-18, направляющие стержни 152d проходят через щели 150d для направляющих стержней для прикрепления поплавка 76d к участку 60d погружной трубы с возможностью скольжения вдоль наружной поверхности 70d стенки канала и физически отделены от корпуса 74d клапана. Имея те же характеристики плавучести, что и бесконтактный исполнительный механизм 36 клапана на фиг. 4-8, в одном примере выполнения, когда уровень жидкости в подземном баке 94 достигает примерно 90%, поплавок 76d начинает подниматься для перевода корпуса 74d клапана из открытого положения на фиг. 22 в закрытое положение на фиг. 28.
1
2
Перед переводом, когда корпус 74d клапана находится в открытом положении, отражатель 48d экранирует корпус 74d клапана от приведения в действие потоком жидкости через канал 62d. Когда уровень жидкости в подземном баке 94 поднимает вверх поплавок 76d для перемещения корпуса 74d клапана в промежуточное положение (из стоячего положения, но еще не в закрытое положение), как показано на фиг. 26, то поток текучей среды через канал 62d начинает перемещать корпус 74d клапана в направлении закрытого положения, показанного на фиг. 28. В частности, как показано на фиг. 26, поднимающийся уровень жидкости толкает поплавок 76d вверх, так что удерживающий в открытом состоянии магнит 190 больше не находится на одной линии и тем самым больше не притягивает влево (см. фиг. 26) магнит 44d клапана. Вместо этого отталкивающий магнит 42d исполнительного механизма клапана перемещается на одну линию с магнитом 44d клапана и вызывает поворот корпуса 74d клапана вниз, как показано стрелками А на фиг. 24. Отталкивающий магнит 42d исполнительного механизма клапана и магнит 44d клапана выполнены и расположены так, что они магнитно отталкиваются друг от друга. Отталкивание магнита 42d исполнительного механизма клапана преодолевает предварительное напряжение торсионной пружины 128d для перемещения корпуса 74d вниз до достижения закрытого положения. Поток F, показанный на фиг. 26, толкает корпус 74d клапана вниз против действия торсионной пружины 128d, поскольку удерживающий в открытом положении магнит 190 больше не находится на одной линии с магнитом 44d клапана для толкания корпуса 74d в открытое положение. При приходе корпуса 74d клапана в закрытое положение, показанное на фиг. 28, текучая среда в канале 62d больше не может проходить через корпус 74d клапана с максимальной скоростью, поскольку корпус 74d клапана находится в положении утечки, как указывалось выше.
Тарельчатый клапан 52d в примере выполнения на фиг. 19-32, имеет по существу ту же структуру, что и тарельчатый клапан 52, показанный на фиг. 9-13. Например, как показано, в частности, на фиг. 28, аналогично предыдущим вариантам выполнения, корпус 74d клапана находится в закрытом положении, однако тарельчатый клапан 72d открыт для обеспечения прохождения небольшого количества жидкости через корпус 74d клапана. Однако полная посадка тарельчатого клапана 52d на седло 58d тарельчатого клапана отличается от процесса, поясненного применительно к фиг. 12 и 13.
1
1
Как показано на фиг. 19а, держатель 192 магнита показан удерживающим магнит 38d исполнительного механизма стопора запирания и имеющим пару рычагов 194 с удлинениями 196, проходящими от каждого рычага 194. Каждое удлинение 196 расположено на расстоянии D (см. фиг. 21) от гребня 198, образованного вдоль поплавка 76d. Как показано на фиг. 27, держатель 192 магнита остается неподвижным, в то время как поплавок 76d поднялся на расстояние D, так что гребни 198 находятся вблизи удлинений 196. В то же время, как показано на фиг. 28, стопор 50d запирания включает удлинение 118d кулачка, которое избирательно толкает тарельчатый клапан 52d вверх и из соприкосновения с седлом 58d тарельчатого клапана. Магнит 38d исполнительного механизма стопора запирания и магнит 46d стопора запирания создают магнитное притягивание, которое толкает магнит 46d стопора запирания влево (как показано на фиг. 28) против силы предварительного напряжения пружины (не изображена) стопора запирания для соприкосновения удлинения 118d кулачка с тарельчатым клапаном 52d, с образованием тем самым состояния утечки. В частности, пружина (не изображена) стопора запирания предварительно напрягает стопор 50d запирания в положение, в котором удлинение 118d кулачка не находится в соприкосновении с тарельчатым клапаном 52d; однако магнитное притяжение между магнитом 38d исполнительного механизма стопора запирания и магнитом 46d стопора запирания преодолевает силу напряжения пружины для введения в соприкосновение удлинения 118d кулачка с тарельчатым клапаном 52d, как показано на фиг. 28. Так же как в варианте выполнения, указанном выше применительно к фиг. 9-13, стопор 50 запирания может образовывать поршень, который совершает возвратно-поступательные движения в цилиндре, выступающем из внутренней поверхности 72d стенки канала. Поршень может быть расположен сверху пружины в цилиндре, при этом удлинение цилиндра находится в канавке в поршне для ограничения перемещения поршня относительно цилиндра длиной канавки.
Как показано на фиг. 29 и 30, поплавок 76d поднялся так, что гребни 198 пришли в соприкосновение с удлинениями 196 для подъема держателя 192 магнита. Этот подъем сдвигает магнит 38d исполнительного механизма стопора запирания вверх и с одной линии с магнитом 46d стопора запирания, в результате чего стопор 52d запирания сдвигается вправо под действием пружины стопора запирания. Удлинение 118d кулачка выходит из соприкосновения с тарельчатым клапаном 52d, позволяя тарельчатому клапану 52d полностью располагаться на седле 58d тарельчатого клапана. Хотя корпус тарельчатого клапана 52d не показан в своем положении на седле на фиг. 30 (на фиг. 30 показано первоначальное перемещение стопора 50d запирания из положения, показанного на фиг. 28), тарельчатый клапан возвращается в положение на седле, как показано на фиг. 32, сразу после перемещения стопора 50d запирания в положение, показанное на фиг. 30.
При понижении уровня текучей среды в подземном баке 94, магнит 38d исполнительного механизма стопора запирания возвращается в положение, показанное на фиг. 28, для снятия с седла тарельчатого клапана 52d и обеспечения прохождения потока с указанной выше скоростью утечки. Перед снятием тарельчатого клапана 52d с седла, текучая среда может проходить через корпус 74 клапана с указанной выше скоростью стока. В любом случае, при освобождении канала 62d от столба текучей среды, который образуется, когда корпус 74d клапана сохраняет закрытое положение, торсионная пружина 128d возвращает корпус 74d клапана в полностью открытое положение, показанное на фиг. 22.
На фиг. 32а-42 показан другой вариант выполнения данного изобретения. Как показано на фиг. 33, поплавок 76е находится в магнитной связи с челноком 200е. Поплавок 76е имеет по существу ту же плавучесть, что и поплавки в предыдущих вариантах выполнения, и не находится в контакте с челноком 200е, который расположен внутри внутренней поверхности 72е стенки канала (см. фиг. 34). Вместо этого, в данном варианте выполнения поплавок 76е и челнок 200е несут каждый пару роликовых магнитов 202е и 204е, соответственно, которые притягиваются друг к другу, так что при достижении уровня жидкости в подземном баке 94 уровня, при котором поплавок 76е начинает подниматься, поплавок 76е вызывает соответствующий подъем челнока 200е. Роликовые магниты 202е являются цилиндрическими магнитами, имеющими противоположную полярность относительно цилиндрических роликовых магнитов 204е. В частности, соседние пары 202е/204е роликовых магнитов имеют противоположную полярность. Кроме того, роликовые магниты 202е и 204е находятся на одной линии друг с другом, т.е. они проходят одинаковое расстояние в и из плоскости сечения, показанной на фиг. 33. Как показано на фиг. 34, роликовые магниты 202е расположены снаружи стенки канала, т.е. снаружи наружной поверхности 70е стенки канала. Аналогичным образом, роликовые магниты 204е расположены внутри стенки канала, т.е. внутри внутренней поверхности 72е стенки канала.
Как показано на фиг. 34, челнок 200е содержит первый откидной клапан 206е и второй откидной клапан 208е, предварительно напряженные вертикально в полностью открытое положение. Торсионная пружина 128е напрягает первый откидной клапан 206е в открытое положение, и верхняя защелка 210е челнока 200е удерживает первый откидной клапан 206 в показанном открытом положении. Первый откидной клапан 206е имеет первый ролик 212е, проходящий через хомут, выступающий вверх из откидного клапана 206е. Первый ролик 212е входит в выемку, соседнюю с верхней защелкой 210е, как показано на фиг. 34, когда первый откидной клапан 206е сохраняет закрытое положение. В этом положении второй откидной клапан 208е находится в вертикальном положении, за счет соприкосновения по плоскости с первым откидным клапаном 206е. Кроме того, второй откидной клапан 208е включает верхний магнит 216е, расположенный в хвостовике 218е второго откидного клапана 208е. Магнит 220е, закрепленный в основании 222е клапана, магнитно притягивается верхним магнитом 216е для толкания второго откидного клапана 208е в полностью открытое положение, показанное на фиг. 34. Аналогично первому откидному клапану 206е, второй откидной клапан 208е имеет второй ролик 224е, проходящий между хомутом, который выступает из второго откидного клапана 208е. Второй ролик 224е занимает выемку 226е челнока 200е в полностью открытом положении, показанном на фиг. 34.
В показанном на фиг. 33-42 варианте выполнения, поплавок 76е начинает подниматься, когда уровень жидкости в баке 94 (см. фиг. 1) достигает достаточной высоты, как указывалось выше для других вариантов выполнения. Роликовые магниты 202е притягивают роликовые магниты 204, так что при подъеме поплавка 76е он поднимает челнок 200е. Как показано на фиг. 33 и 34, первый и второй откидные клапаны 206е и 208е находятся в открытом положении. Для сравнения, как показано на фиг. 36 и 37, когда первый откидной клапан 206 находится в промежуточном положении, между открытым и закрытым, две пары роликовых магнитов 202е и 204е поднимаются относительно первого и второго откидных клапанов 206е и 208е. Подъем как поплавка 76е, так и челнока 200е приводит к закрыванию как первого, так и второго откидных клапанов 206е и 208е, как поясняется ниже.
Как показано на фиг. 34, первый и второй откидные клапаны 206е и 208е находятся в полностью открытом положении. Когда уровень жидкости в баке 94 (см. фиг. 1) приводит к подъему поплавка 76е, то челнок 200е поднимается для закрывания первого и второго откидных клапанов 206е и 208е. Когда это происходит, как первые, так и вторые ролики 212е и 224е катятся вдоль вертикальных поверхностей стенки челнока 200е. При подъеме поплавка 76е и за счет магнитного притяжения между роликовыми магнитами 202е и 204е, челнок 200е поднимается, первый ролик 212е и второй ролик 224е катятся вдоль верхней наклонной поверхности 228е и вертикальной стенки, образующей нижнюю выемку 226е, соответственно, для достижения положения, показанного на фиг. 37. В этом положении магнитное притяжение между верхним магнитом 216е и магнитом 220е продолжает удерживать второй откидной клапан 208е в полностью открытом положении, показанном на фиг. 38. В положении, показанном на фиг. 37, текучая среда, проходящая через канал, переводит первый откидной клапан 206е в закрытое положение, как указывалось выше относительно различных альтернативных вариантов выполнения откидного клапана. При закрытом первом откидном клапане 206е и все еще открытом втором откидном клапане 208е, как показано на фиг. 38, достигается положение утечки. При продолжении подъема поплавка 76е, второй ролик 224е катится вдоль нижней наклонной поверхности 230е до достижения положения, показанного на фиг. 39. На фиг. 37а и 39а показано последовательно изменение положения поплавка 76е и челнока 200е для реализации этого перемещения.
Второй откидной клапан 208е принудительно перемещается за счет воздействия второго ролика 224е и нижней наклонной поверхности 230е из положения, показанного на фиг. 38, в положение, показанное на фиг. 39, при этом магнитное притяжение между верхним магнитом 216е и магнитом 220е прерывается. При сохранении вторым откидным клапаном 208е положения, показанного на фиг. 39, поток текучей среды через канал переводит второй откидной клапан 208е в закрытое положение, как указывалось выше применительно к различным вариантам выполнения откидного клапана, согласно данному изобретению. При закрытых первом и втором откидных клапанах 206е и 208е, как показано на фиг. 40, текучая среда может продолжать проходить через канал 62е со скоростью потока стекания, указанной выше, например, равной 2% от максимальной скорости потока. При стекании столба текучей среды через первый откидной клапан 206е и второй откидной клапан 208е, торсионная пружина 128е возвращает как первый откидной клапан 206е, так и второй откидной клапан 208е (за счет их положения относительно седла клапана, которое образовано в первом откидном клапане 206е) в открытое положение. При уменьшении уровня жидкости и потока, поплавок 76е опускается, и предварительное напряжение торсионной пружины 128е начинает возвращать первый и второй откидные клапаны 206е и 208е в открытое положение. Когда это происходит, то, как показано на фиг. 41 и 42, первый и второй ролики 212е и 224е входят снова в соприкосновение с верхней и нижней наклонными поверхностями 228е и 230е, соответственно, и опускание челнока 200е и качение вверх роликов приводит к возврату клапанов и челнока 200е в открытое положение, показанное на фиг. 35. Важно отметить, что кулачок 232е (который жестко закреплен на первом откидном клапане 206 для поворота с ним) предотвращает достижение челноком 200е его полностью опущенного положения, как показано на фиг. 34, пока первый откидной клапан 206е не повернется в положение, которое либо полностью открыто, либо близко к полностью открытому состоянию. За счет этого челнок 200е не может создавать помех для открывания первого откидного клапана 206е.
На фиг. 43-50 показан другой вариант выполнения данного изобретения, в котором механизм для закрывания двух внутренних клапанов является поплавком 76f, соединенным с магнитным сцеплением вала через шарнир 303f и плечо рычага 302f. Снова два внутренних клапана, а именно, первый откидной клапан 304f и второй откидной клапан 306f, переводятся каждый из открытого положения в закрытое положение при подъеме уровня жидкости в баке 94 (см. фиг. 1) выше определенного порогового значения, как указывалось выше для предыдущих вариантов выполнения. Однако в этом варианте выполнения используется поворотное магнитное сцепление вала для перевода первого откидного клапана 304f и второго откидного клапана 306f из открытого положения в закрытое положение. В частности, как показано на фиг. 44, наружное магнитное средство 314f связи опирается с возможностью поворота на наружную поверхность 70f стенки канала, в то время как внутреннее магнитное средство 316f связи опирается с возможностью поворота на внутреннюю поверхность 72f стенки канала. Наружное магнитное средство 314f связи и внутреннее магнитное средство 316f связи включают несколько магнитов, распределенных по их периметру, с обычным расположением магнитного средства соединения вала. Полярность этих магнитов выбрана так, что поворот наружного магнитного средства 314f связи снаружи канала 62f текучей среды приводит к соответствующему поворотному движению внутреннего магнитного средства 316f связи, без необходимости физического прохождения через стенку канала. В альтернативных вариантах выполнения, внутреннее магнитное средство 316f связи может быть механически шарнирно соединено с наружным поплавком с прохождением через стенку канала. В таких вариантах выполнения, внутренний соединитель 316f не содержит магниты. В других альтернативных вариантах выполнения, внутренний соединитель 316f и наружный соединитель 314f могут оба опираться с возможностью поворота на стержень, который пронизывает стенку канала, при этом бесконтактный исполнительный механизм клапана все еще используется для перемещения корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения без физического прохождения через стенку канала. Другими словами, в то время как место прохождения через стенку канала может быть расположено вблизи внутреннего соединителя 316f и наружного соединителя 314f, прохождение не участвует в передаче приведения в действие снаружи канала в приведение в действие внутри канала, и поэтому бесконтактный исполнительный механизм клапана все еще используется для перевода корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения без физического прохождения через стенку канала. Это означает, что поворот наружного соединителя 314f все еще используется для приведения в действие внутреннего соединителя 316f (и тем самым для перевода корпуса клапана из открытого положения в направлении закрытого положения) без физического прохождения через стенку канала, если внутренний соединитель 316f и наружный соединитель 314f связаны магнитно, но не соединены механически за счет проникновения. Пока исполнительный механизм снаружи канала способен вызывать перемещение исполнительного механизма внутри канала без необходимости физического проникновения через стенку канала для вызывания того же самого, наружный исполнительный механизм способен приводить в действие внутренний исполнительный механизм без физического проникновения через стенку канала, независимо от того, что существует физическое проникновение вблизи внутреннего или наружного исполнительного механизма для другой цели, например, для опоры наружного и/или внутреннего исполнительных механизмов, или для крепления участка погружной трубы, содержащей предотвращающий переполнение клапан, с другим участком погружной трубы.
На фиг. 44 как первый откидной клапан 304f, так и второй откидной клапан 306f показаны в открытом положении. Первый откидной клапан 304f предварительно напряжен в вертикальное положение с помощью торсионной пружины 128f и удерживается в этом вертикальном положении с помощью верхней защелки 308f. Второй откидной клапан 306f удерживается в вертикальном положении за счет соприкосновения по плоскости с первым откидным клапаном 304f, так что второй откидной клапан 306f всегда расположен вертикально, когда первый откидной клапан 304f также расположен вертикально. Кроме того, даже без соприкосновения с первым откидным клапаном 304f, второй откидной клапан 306f удерживается на месте с помощью магнитного притяжения между магнитом 312f откидного клапана, который закреплен на поворотном рычаге 322f (как будет пояснено ниже), и магнитом 313f, который закреплен на втором откидном клапане 306f.
Как показано на фиг. 45, при достижении уровня жидкости в баке 94 (см. фиг. 1) определенного значения, поплавок 76f начинает подниматься, так же как в предыдущих вариантах выполнения. Так же как в предыдущих вариантах выполнения, отражатель 48f предотвращает толкание потоком жидкости каждого из откидных клапанов вниз, пока данный клапан не выйдет из вертикального положения. При подъеме поплавка 76f шарнир 303f (см. фиг. 43а), который соединен с возможностью поворота как с поплавком 76f, так и плечом рычага 302f, вытягивается вверх поплавком 76f, поворачивая тем самым наружный магнитный соединитель 314f против часовой стрелки относительно фиг. 43а. Поворот против часовой стрелки действует как на первый, так и на второй откидные клапаны 304f и 306f для перевода каждого из них из открытого положения в закрытое положение, как поясняется ниже.
Как показано на фиг. 45-47, при повороте поплавком 76f наружного магнитного соединителя 314f поворачивается также внутренний магнитный соединитель 316f. Внутренний магнитный соединитель 316f включает кулачковую поверхность 318f, которая поворачивается для приведения верхней защелки 308f из запирающего сцепления с первым откидным клапаном, как показано на фиг. 45. Как показано на фиг. 45, защелка 308f соединена с возможностью поворота с внутренней поверхностью 72f стенки канала, так что она проходит по кулачковой поверхности 318f и, как показано на фиг. 45, поворачивается против часовой стрелки при прохождении вверх по кулачковой поверхности 318f внутреннего магнитного соединителя 316f. В положении, показанном на фиг. 45, верхняя защелка 308f больше не находится в соприкосновении с первым откидным клапаном 304f для удерживания его в открытом положении. Кроме того, ножка 309f верхней защелки 308f принудительно поворачивает первый откидной клапан 304f из полностью открытого положения. При продолжении поворота внутреннего магнитного соединителя 316f, защелка 308f продолжает поворачиваться против часовой стрелки к другому положению поворота, показанному на фиг. 46. В этом положении, ножка 309f достаточно переместила первый откидной клапан 304f в поток текучей среды, так что поток текучей среды вызывает закрывание первого откидного клапана 304f, как указывалось выше относительно различных альтернативных вариантов выполнения. Это положение показано на фиг. 47. На фиг. 47а показана верхняя защелка 308f в открытом положении, позволяющем первому откидному клапану 304f достигать закрытого положения, как указывалось выше. В положении, показанном на фиг. 47а, верхняя защелка 308f повернулась на максимальное значение, предусмотренное за счет взаимодействия с кулачковой поверхностью 318f. Положение, показанное на фиг. 47, соответствует положению утечки. В этом положении стопор запирания (в виде второго откидного клапана 306f) сохраняет открытое положение, так что первый откидной клапан 304f сохраняет состояние утечки.
Из положения, показанного на фиг. 47 и 47а, когда поплавок 76f продолжает подниматься, наружный магнитный соединитель 314f поворачивается дальше, поскольку шарнир 303f тянется вверх поплавком 76f для поворота плеча рычага 302f, вызывая соответствующий поворот внутреннего магнитного соединителя 316 в положение, показанное на фиг. 48 и 48а. В этом положении кулачок 320f, который образует интегральную часть внутреннего магнитного соединителя 316f, приводит в действие поворотный рычаг 322f, который несет магнит 312f второго откидного клапана. Приведение в действие поворотного рычага 322f, как показано на фиг. 48а, разрывает магнитное притяжение между магнитом 312f второго откидного клапана и магнитом 313f, который закреплен на втором откидном клапане 306f. В этом положении нет больше магнитного притяжения, удерживающего открытым второй откидной клапан 306f. Поэтому второй откидной клапан 306f начинает поворачиваться в закрытое положение под действием собственного веса и силы протекающей через канал 62f текучей среды. На фиг. 49 и 49а показана эта конфигурация. Указанные выше приведения в действие становятся обратными, когда уровень текучей среды понижается, при этом кулачок 320f поворачивает поворотный рычаг в его исходное положение над стопором, как показано на фиг. 52.
При закрытых как первом, так и втором откидных клапанах 304f и 306f, как показано на фиг. 49 и 49а, текучая среда может продолжать протекать через канал 62f с указанной выше скоростью стока, например, равной 2% от максимальной скорости потока. При стоке столба текучей среды через первый откидной клапан 304f и второй откидной клапан 306f, торсионная пружина 128f возвращает как первый откидной клапан 304f, так и второй откидной клапан 306f (за счет положения посадки относительно седла клапана, образованного в первом откидном клапане 304f) в открытое положение.
Как показано на фиг. 50, при возвращении первого откидного клапана 304f и второго откидного клапана 306f из полностью закрытого положения, показанного на фиг. 49 и 49а, в полностью открытое положение, показанное на фиг. 44, первый откидной клапан 304f приходит в контакт с ножкой 309f. Если поплавок 76f возвратился в свое полностью опущенное положение, как показано на фиг. 44, то верхняя защелка 308f больше не поворачивается наружу, как показано на фиг. 50, а сохраняет положение, показанное на фиг. 44. В этом положении, наклонный конец 324f первого откидного клапана 304f может проходить по округленному наружному профилю верхней защелки 308f, вызывая небольшой поворот против часовой стрелки защелки 308f (относительно проекции на фиг. 50), так что наклонный конец 324f может быть закреплен с помощью защелки 308f, как показано на фиг. 44. Детали исполнительного механизма, описание которого приведено выше, показаны на фиг. 51-56. На фиг. 52 показан внутренний магнитный соединитель 316f в том же положении, что и на фиг. 44. Альтернативные вертикальные проекции конструкции в этом положении показаны также на фиг. 51 и 53. На фиг. 54 внутренний магнитный соединитель 316f показан в изометрической проекции. Кроме того, на фиг. 55 показана в изометрической проекции верхняя защелка 308f. Аналогичным образом, на фиг. 56 показан в изометрической проекции поворотный рычаг 322f, включая поворотное отверстие 323f и удерживающее магнит отверстие 325f.
На фиг. 57-59 показан адаптер 400 погружной трубы, закрепленный на погружной трубе 402, которая может содержать участок погружной трубы, состоящей из нескольких участков погружной трубы. Адаптер 40 погружной трубы может иметь резьбовое соединение с помощью резьбы 406 с любым концом другого участка погружной трубы, такого как любой из предотвращающих переполнение клапанов, указанных в этом документе. Кроме того, признаки адаптера 400 погружной трубы могут быть включены в предотвращающий переполнение клапан, согласно данному изобретению, при этом предотвращающий переполнение клапан соединяет пару участков погружной трубы, как показано на фиг. 1, для обеспечения соединения по текучей среде с подземным баком 94. Хотя различные варианты выполнения предотвращающих переполнение клапанов, согласно данному изобретению, показаны обычно с резьбой, образованной на их концах, для обеспечения крепления на других участках погружной трубы, показанная резьба на одном или обоих концах предотвращающих переполнение клапанов, согласно данному изобретению, может быть заменены канавкой (канавками) или сквозным отверстием (отверстиями), указанными в вариантах выполнения адаптеров погружной трубы, согласно данному изобретению.
Обычно, адаптер 400 погружной трубы включает стенку погружной трубы, соединяющую противоположные первый конец и второй конец, при этом стенка погружной трубы имеет внутреннюю поверхность, задающую путь прохождения текучей среды между противоположными концами адаптера погружной трубы. Противоположно внутренней поверхности адаптера 400 погружной трубы находится наружная поверхность. Аналогичным образом, погружная труба 402 задает канал текучей среды, соединяющий противоположные первый и второй концы погружной трубы 402. Стенка погружной трубы 402, которая задает канал погружной трубы через погружную трубу 402, имеет внутреннюю поверхность, которая задает путь прохождения текучей среды через погружную трубу.
Адаптер 400 погружной трубы может быть закреплен на погружной трубе 402 с помощью кольцевой канавки 410. В частности, как показано на фиг. 58, кольцо 416 круглого поперечного сечения расположено внутри кольцевой канавки 414 (см. фиг. 58), и после этого адаптер 400 погружной трубы введен в основном коаксиально и с перекрытием в погружную трубу 402. В данном документе «в основном коаксиально» означает положение, в котором продольные оси двух соединяемых элементов являются коаксиальными внутри допусков изготовления компонентов и размеров компонентов (которые могут вызывать небольшое расстояние между осями). В этом положении погружная труба 402 может быть деформирована для создания наружной кольцевой канавки 410, как показано на фиг. 58. Материал погружной трубы 402, который деформирован для образования кольцевой канавки 410, прижимается к кольцу 416 круглого поперечного сечения для кольцевого уплотнения погружной трубы 402 относительно адаптера 400 погружной трубы. Введение деформированного материала погружной трубы 402в кольцевую канавку 414 в адаптере 400 погружной трубы также скрепляет погружную трубу 402 с адаптером 400 погружной трубы. При скреплении так погружной трубы 402 с адаптером 400 погружной трубы, путь прохождения текучей среды через внутреннее пространство погружной трубы 402 и адаптера 400 погружной трубы соединены по потоку друг с другом, и утечка наружу из состоящего из двух частей канала предотвращается с помощью кольца 416 круглого поперечного сечения.
Деформацию погружной трубы 402 для создания кольцевой канавки 410 можно выполнять посредством роликового обжатия для создания канавки 410, как показано на фиг. 58. Например, модифицированный инструмент 418 для разрезания труб может быть расположен над наружной стенкой 422 погружной трубы 402, при этом придающий форму инструмент 420 расположен над частью стенки погружной трубы 402, которая перекрывает кольцевую канавку 414 адаптера 400 погружной трубы, и ролики 424 упираются в погружную трубу 402, так что прикладывается придающим форму инструментом 420 сила (через прикладывающее силу устройство 426). Как показано на фиг. 59В, прикладывающее силу устройство 426 может включать каретку и винтовой механизм, предназначенный для перемещения каретки, несущей придающий форму инструмент 420, относительно рамы модифицированного инструмента 418 для обрезания труб обычным для обрезания трубы образом. При использовании, при перекрытии формовочным инструментом 420 кольцевой канавки 414, винтовой механизм приводится в действие, пока стенка погружной трубы 402, перекрывающая кольцевую канавку 414, не будет деформирована. Модифицированный инструмент 418 для обрезания труб затем поворачивается на 360° вокруг окружности погружной трубы 402. Повторное приведение в действие винтового механизма и вращение модифицированного инструмент 418 для обрезания труб можно использовать до достижения желаемого размера накатанной канавки 410.
Адаптер 400 погружной трубы дополнительно включает сквозные отверстия 408, в которые может быть деформирована погружная труба 402 с образованием деформаций 412, как показано на фиг. 58. Деформации 412 могут быть образованы, например, с помощью пробойника с тупой вершиной. Затем можно использовать крепежный элемент, такой как заклепка или болт, для дополнительного крепления адаптера 400 погружной трубы на погружной трубе 402. Дополнительно к соединению адаптера 400 погружной трубы с погружной трубой 402 указанным образом, можно использовать резьбы 406 для соединения адаптера 400 погружной трубы с другим участком погружной трубы, например, с участком погружной трубы, имеющим структуру, аналогичную структуру указанного выше участка 402 погружной трубы, и дополнительно включающим резьбу, совместимую с резьбой 406 адаптера 400 погружной трубы.
На фиг. 59С-59Е показан альтернативный вариант выполнения адаптера 400а погружной трубы. Адаптер 400а погружной трубы отличается от адаптера 400 погружной трубы, показанного на фиг. 57-59В тем, что адаптер 400а погружной трубы включает внутреннюю кольцевую канавку 414а в противоположность наружной кольцевой канавке 414 адаптера 400 погружной трубы. Дополнительно к этому, адаптер 400а погружной трубы включает пару кольцевых канавок для соединения адаптера 400а погружной трубы с погружной трубой 402а, в противоположность единственной кольцевой канавке адаптера 400 погружной трубы. Хотя в двух показанных вариантах выполнения адаптера погружной трубы, согласно данному изобретению, используется единственная и пара кольцевых канавок, соответственно, можно использовать любое количество канавок.
За исключением противоположного расположения их кольцевых канавок, адаптер 400 погружной трубы и адаптер 400а погружной трубы имеют в основном одинаковую конструкцию, включая стенку погружной трубы, соединяющую противоположные первый и второй концы соответствующего адаптера погружной трубы, при этом стенка погружной трубы имеет внутреннюю поверхность, задающую путь прохождения текучей среды адаптера погружной трубы между противоположными концами адаптера погружной трубы. Противоположно внутренней поверхности адаптера 400а погружной трубы находится наружная поверхность.
Как показано, адаптер 400а погружной трубы предназначен для соединения с погружной трубой 402а, при этом погружная труба 402а расположена внутри адаптера 400а погружной трубы. Погружная труба 402 введена в основном коаксиально, с перекрытием в адаптер 400а погружной трубы. В показанном варианте выполнения, адаптер 400а погружной трубы включает стопор 428 (см. фиг. 59Е) в виде кольцевого выступа, выступающего из внутренней поверхности стенки, задающей канал текучей среды через адаптер 400а погружной трубы. Стопор 428 представляет плечо, на которое опирается погружная труба 402а, когда погружная труба 402а полностью введена в адаптер 400а погружной трубы. В этом положении погружная труба 402 может быть деформирована для образования кольцевой канавки 410а. Материал погружной трубы 402а, который деформируется для образования кольцевой канавки 410, кольцеобразно прижимается к кольцу круглого поперечного сечения (не изображено), расположенному в кольцевой канавке 414а, для уплотнения погружной трубы 402а относительно адаптера 400а погружной трубы, как было пояснено выше относительно погружной трубы 402 и адаптера 400 погружной трубы. Введение деформированного материала погружной трубы 402а в кольцевые канавки 414а в адаптере 400а погружной трубы также скрепляет погружную трубу 402 с адаптером 400 погружной трубы. При таком скреплении погружной трубы 402а с адаптером 400а погружной трубы, пути прохождения текучей среды через внутренние пространства погружной трубы 402а и адаптера 400 погружной трубы находятся в соединении по текучей среде друг с другом, и предотвращаются утечки наружу из состоящего из двух частей канала с помощью колец круглого поперечного сечения, расположенных в кольцевых канавках 414а.
Деформацию погружной трубы 402а для создания кольцевой канавки 410а можно выполнять с помощью роликового обжатия для создания накатанного буртика 410а, как показано на фиг. 58. Как показано на фиг. 59А, можно использовать деформированный инструмент 430 для создания накатанного буртика 410а. Деформированный инструмент 430 включает формовочный инструмент 432, соединенный с возможностью вращения с кареткой 434. Гребень 436 можно постепенного подавать наружу от деформационного инструмента 430 посредством вращения подающего винта 438. Деформационный инструмент 430 имеет в основном цилиндрическую наружную поверхность, из которой выступают формовочный инструмент 432 и ролики 440. Регулируемый стопор 442 соединен с помощью резьбы с наружной поверхностью деформационного инструмента 430, так что он может иметь различные осевые положения вдоль деформационного инструмента 430. При использовании регулируемый стопор 442 располагается так, что он находится в контакте с концом адаптера 400а погружной трубы, через который он вводится, когда формовочный инструмент 432 позиционируется с перекрытием одной из кольцевых канавок 414а. При расположении формовочного инструмента 432 в этом положении, приводится в действие подающий винт 438, пока формовочный инструмент 432 и ролик 440 не упираются с противоположных сторон во внутреннюю стенку, образующую канал текучей среды через погружную трубу 402, так что сила, прикладываемая формовочным инструментом, встречает противодействие. Затем приводится в действие подающий винт 438, пока стенка погружной трубы 402а не подвергнется деформации. Затем можно использовать рукоятки 444 для вращения деформационного инструмента 430 на 360° для образования кольцевой канавки 410а. Повторное приведение в действие подающего винта и вращение деформационного инструмента можно использовать для получения желаемого размера накатанного буртика 410а. Этот процесс можно повторять для второй кольцевой канавки 410а.
Адаптер 400а погружной трубы дополнительно включает сквозные отверстия 408, которые могут располагаться на одной линии с соответствующими отверстиями в погружной трубе 402а для размещения крепежного элемента, такого как заклепка или болт для дополнительного крепления адаптера 400а погружной трубы на погружной трубе 402а. Дополнительно к указанному выше соединению адаптера 400а с погружной трубой 402а, можно использовать резьбу для соединения адаптера 400а погружной трубы с другим участком погружной трубы, имеющим аналогичную с указанным выше участком 402 погружной трубы структуру и дополнительно включающим резьбу, совместимую с резьбой 406а адаптера 400а погружной трубы. В качестве альтернативного решения, крепежная структура адаптера 400 погружной трубы или адаптера 400а погружной трубы может повторяться на противоположном конце адаптера погружной трубы, так что эту крепежную структуру (канавку или канавку и сквозное отверстие) можно использовать для крепления пары участков погружной трубы с любым концом адаптера погружной трубы.
На фиг. 60-72 показан другой вариант выполнения данного изобретения, в котором используется магнитный соединитель вала. Механизмом для выполнения закрывания двух внутренних клапанов в этом варианте выполнения является поплавок 76g, который соединен с магнитным соединителем 314g через шарнир 303g и поворотный рычаг 302g. Магнитный соединитель 314g соединен с возможностью поворота с наружной поверхностью участка 60g погружной трубы с помощью центрального штыря и подшипника, как показано на фиг. 60 и 61. Магнитный соединитель 314g поворачивается вокруг оси, поперечной продольной оси пути прохождения текучей среды через участок 60g погружной трубы. Снова два внутренних клапана переводятся из открытого положения в закрытое положение при превышении уровня жидкости в баке 94 (см. фиг. 1) определенного порогового значения, как указывалось выше для предыдущих вариантов выполнения. Однако, хотя в этом варианте выполнения используется поворотное магнитное сцепление вала для перевода откидного клапана 304g из открытого положения в закрытое положение, в этом варианте выполнения отсутствует второй откидной клапан. Вместо этого, за закрыванием откидного клапана 304g следует закрывание стопора 306g запирания (показан в открытом положении на фиг. 71 и в закрытом положении на фиг. 72), который содержит предварительно напряженный пружиной плунжер.
Как показано на фиг. 60, наружный магнитный соединитель 314g имеет четыре магнита 317g в квадратной конфигурации. Как указывалось выше, наружный магнитный соединитель 314g опирается с возможностью поворота на наружную поверхность участка 60g погружной трубы. В частности, магнитный соединитель 314g опирается с возможностью поворота на центральный стержень, расположенный на расстоянии от каждого магнита 317g, так что поворот наружного магнитного соединителя 314g вызывает поворот магнитов 317g вокруг центрального стержня, на который опирается наружный магнитный соединитель 314g. Внутренний магнитный соединитель 316g является аналогичным наружному магнитному соединителю 314g тем, что внутренний магнитный соединитель 316g имеет четыре магнита, которые соответствуют по размеру и расстоянию между ними магнитам 317g, которые расположены в квадратной конфигурации. Аналогично наружному магнитному соединителю 314g, внутренний магнитный соединитель 316g установлен с возможностью поворота относительно участка 60g погружной трубы. В частности, как показано на фиг. 61, внутренний магнитный соединитель 316g опирается с возможностью поворота на центральный штырь, расположенный на расстоянии от каждого из магнитов внутреннего магнитного соединителя 316g, так что поворот внутреннего магнитного соединителя 316g вызывает поворот соответствующих магнитов вокруг центрального штыря, на который опирается внутренний магнитный соединитель 316g, без необходимости физического проникновения через выходную стенку. Как показано на фиг. 61, между центральными штырями, на которые опираются наружный магнитный соединитель 314g и внутренний магнитный соединитель 316g, могут быть расположены подшипники. В частности, как и в предыдущем варианте выполнения, полярность магнитов как наружного магнитного соединителя 314g, так и внутреннего магнитного соединителя 316g выбрана так, что движение наружного магнитного соединителя 316g снаружи канала 62g текучей среды вызывает соответствующее поворотное движение внутреннего магнитного соединителя 316g внутри канала 62g, с использованием принципа действия магнитного соединителя вала. Поворотный рычаг 302g, который выступает из наружного магнитного соединителя 314g, соединен с возможностью поворота с шарниром 303g. Шарнир 303g соединен с возможностью поворота с поплавком 76g. Таким образом, когда уровень жидкости в баке 94 (см. фиг. 1) повышается, то шарнир 303g через поворотный рычаг 302g приводит во вращение как наружный магнитный соединитель 314g, так и внутренний магнитный соединитель 316g. Поскольку наружный магнитный соединитель 314g имеет квадратную конфигурацию, то шарнир 303g имеет ступенчатую конфигурацию, так что когда поплавок 76g поднимается и наружный магнитный соединитель 314 поворачивается, то шарнир 303g и поплавок 76g не создают помех друг другу.
На фиг. 61 как откидной клапан 304g, так и стопор 306g запирания показаны в открытом положении. Как и в предыдущих вариантах выполнения, когда откидной клапан 304g находится в открытом положении, то он предварительно напряжен торсионной пружиной 128g в вертикальное положение и удерживается в нем с помощью верхней защелки 308g. В частности, на фиг. 62 показано удерживание верхней защелкой 308g откидного клапана 304g в вертикальном положении. Стопор 306g запирания предварительно напряжен в открытое положение с помощью пружины 311g, которая окружает цилиндрическое тело стопора 306g запирания и расположена между фланцевой головкой стопора 306g запирания и направляющей, расположенной вокруг периметра стопора 306g запирания, для направления возвратно-поступательного движения стопора 306g запирания. Пружина 311g напрягает стопор 306g запирания так, что он остается над седлом клапана стока 307g утечки, оставляя сток 307g утечки открытым. В этом варианте выполнения сила предварительного напряжения пружины 311g, прикладываемая к плунжеру 306g, действует в качестве стопора запирания, предотвращая закрывание канала при уровне потока ниже скорости потока утечки.
Как показано на фиг. 63, после достижения уровнем жидкости в баке 94 определенного значения, как и в предыдущих вариантах выполнения, поплавок 76g начинает подниматься, и как указывалось выше, этот подъем вызывает поворот как наружного магнитного соединителя 314g, так и внутреннего магнитного соединителя 316g. Когда внутренний магнитный соединитель 316g начинает поворачиваться, то кулачковая поверхность 318g (показанная, например, частично в изометрической проекции на фиг. 70), расположенная вдоль обращенной внутрь поверхности внутреннего магнитного соединителя 316g, также поворачивается для приведения в действие или толкания верхней защелки 308g из состояния запирания с откидным клапаном 304g. Как показано на фиг. 64, защелка 308g соединена с возможностью поворота с помощью поворотного штифта 351g с внутренней поверхностью 72g стенки канала, так что когда внутренний магнитный соединитель 316g поворачивается, то защелка 308g перемещается вдоль первой кулачковой поверхности 318g, аналогично перемещению защелки 308f вдоль кулачковой поверхности 318f в предыдущем варианте выполнения. Как показано на фиг. 64, кулачковая поверхность 318g поворачивает защелку 308g вокруг поворотного штифта 351g из зацепления защелкивания с откидным клапаном 304g, т.е. в положение, в котором защелка 308g больше не находится в зацеплении с откидным клапаном 304g для удерживания его в открытом положении. Дополнительно к этому, во время этого расцепления защелкивания, ножка 309g толкает откидной клапан 304g в направлении потока жидкости и в направлении закрытого положения. В определенных вариантах выполнения данного изобретения, ножка 309g достаточно перемещает откидной клапан 304g в поток текучей среды, так что поток текучей среды вызывает закрывание откидного клапана 304g, как указывалось выше в отношении альтернативных вариантов выполнения данного изобретения. В альтернативных вариантах выполнения, второй исполнительный механизм может дополнительно располагать откидной клапан 304g в потоке текучей среды.
Как показано на фиг. 66 и 70а, второй исполнительный механизм, а именно, поворотная скоба 350g, дополнительно перемещает откидной клапан 304g в направлении закрытого положения. На своем проксимальном конце поворотная скоба 350g опирается на поворотный штифт 351g, который также поддерживает с возможностью поворота защелку 308g и входит в прорезь 355g для штифта опоры 353g скобы (которая неподвижна относительно участка 60g погружной трубы). На дистальном конце поворотная скоба имеет ролик 352g низкого трения. Поворотная скоба 350g входит в опору 353g скобы, когда поворотная скоба 350g находится в закрытом положении, как показано на фиг. 61. Опора 353g скобы демпфирует скобу 350g и внутренний магнитный соединитель 316g, так что взаимодействие между внутренним магнитным соединителем 316g и поворотной скобой 350g, при повороте внутреннего магнитного соединителя 316g, заключается в контакте кулачковой поверхности 320g с выступом 354g скобы, как будет пояснено ниже.
Кулачковая поверхность 320g (показанная, например, на фиг. 70), расположенная вдоль обращенной внутрь поверхности внутреннего магнитного соединителя 316g, поворачивается в ответ на поворот наружного магнитного соединителя 314g для приведения в действие поворотной скобы 350g, которая поворачивается на поворотном штифте 351g, из вертикального положения (показанного, например, на фиг. 64), так что ролик 352g может толкать наружу откидной клапан 304g для дальнейшего поворота откидного клапана 304g в поток текучей среды. В частности, поворотной штифт 351g соединяет с возможностью поворота поворотную скобу 350g с внутренней поверхностью 72g стенки канала. При повороте внутреннего магнитного соединителя 316g из положения, показанного на фиг. 63 и 64, в положение, показанное на фиг. 65 и 66, выступ 354g скобы (который неподвижно закреплен на поворотной скобе 350g или выполнен интегрально с ним) скользит вдоль наклонной поверхности второй кулачковой поверхности 320g для поворота поворотной скобы 350g вокруг поворотного штифта 351g, так что ролик 352g низкого трения приходит в соприкосновение с наклонной поверхностью 305g на откидном клапане 304g. Ролик 352g катится вдоль наклонной поверхности 305g на верхней поверхности откидного клапана 304g, когда исполнительный механизм клапана перемещается из положения, показанного на фиг. 63 и 64, в положение, показанное на фиг. 65 и 66, для создания исполнительной силы, которая толкает откидной клапан 304g дальше в поток текучей среды для поддержки движения откидного клапана 304g из открытого положения в закрытое положение, показанное, например, на фиг. 67. Как показано на фиг. 66, ролик 352g и откидной клапан 304g находятся как раз перед завершением контакта между обоими компонентами при продолжении движения откидного клапана 304g вниз и от ролика 352 под действием силы потока через канал 62g. Другими словами, ролик 352g, аналогично указанной выше защелке 308g, находится в контакте и толкает вниз откидной клапан 304g лишь на части движения вниз первого откидного клапана из открытого положения в закрытое положение. В этих условиях как верхняя защелка 308g, так и поворотная скоба 350g предназначены для расположения очень близко (возможно, даже с соприкосновением) с откидным клапаном 304g, когда откидной клапан 304g находится в открытом положении. Поскольку этот вариант выполнения данного изобретения (и альтернативные варианты выполнения, описание которых приведено в данном документе) не находятся действительно в механическом соединении для приведения в действие внутреннего клапана, а вместо этого в них используется поток текучей среды для завершения приведения в действие корпуса клапана, то внутренние исполнительные механизмы (в этом варианте выполнения верхняя защелка 308g и поворотная скоба 350g) расположены на большем расстоянии от корпуса клапана, когда корпус клапана сохраняет закрытое положение, чем когда корпус клапана сохраняет открытое положение. Ролики 352g могут быть выполнены из не магнитного материала, имеющего небольшой коэффициент трения.
Защелка 308g предназначена для освобождения откидного клапана 304g, и затем откидной клапан 304g толкается ножкой 309g и после этого роликом 352g. Расцепление и толкание откидного клапана 304g помогает поворачивать откидной клапан 304g в поток текучей среды, как указывалось выше для различных альтернативных вариантов выполнения и как показано последовательно на фиг. 63 - 68. Показанное на фиг. 67 положение соответствует положению утечки. В этом положении стопор запирания (в виде плунжера 306g) сохраняет открытое положение, так что поток может проходить через откидной клапан 304g, и участок погружной трубы сохраняет определенное выше состояние утечки.
Как показано на фиг. 67, даже если откидной клапан 304g закрыт, пружина 309g все еще напрягает стопор 306g запирания в открытое положение, поскольку пружина 309g является достаточно сильной для преодоления максимального давления в канале 62g, возникающего, когда откидной клапан 304g закрыт, и удерживает стопор 306g запирания расположенным над стоком 307g утечки. Для перевода стопора 306g запирания из открытого положения в закрытое положение, поплавок 76g должен подняться выше высоты, показанной на фиг. 67, так что он может поворачивать дальше как наружный магнитный соединитель 314g, так и внутренний магнитный соединитель 316g.
После завершения перевода откидного клапана 304g, выступ 356g, который выступает наружу из периметра внутреннего магнитного соединителя 316g с образованием кулачка, поворачивается из положения над горизонтальной штриховой линией Н (см. фиг. 71) в вертикальное положение вниз ниже штриховой линии Н. После подъема уровня жидкости, достаточного для подъема дальше поплавка 76g, вызванный дополнительный поворот внутреннего магнитного соединителя 316g приводит к повороту выступа 356g в контакт с расположенным под углом язычком 360g крестообразного исполнительного механизма 358g. Крестообразный исполнительный механизм 358g поворачивается вокруг штыря 362g из положения, показанного на фиг. 71, в направлении положения, показанного на фиг. 72. Стопорная поверхность, проходящая от внутренней поверхности 72g стенки канала, ограничивает поворот против часовой стрелки (относительно проекции на фиг. 71 и 72) крестообразного исполнительного механизма 358g за положение, показанное на фиг. 71. Другими словами, стопорная поверхность исключает поворот против часовой стрелки крестообразного исполнительного механизма 358g из положения, показанного на фиг. 71. Такое ограничение поворота крестообразного исполнительного механизма 358g ограничивает также перемещение вверх стопора 306g запирания. Поворот внутреннего магнитного соединителя 316g из положения, показанного на фиг. 71, в направлении положения, показанного на фиг. 72, вызывает поворот выступом 356g расположенного под углом язычка 360g из положения, показанного на фиг. 71, в положение, показанное на фиг. 72. Сила, с которой выступ 356g поворачивает расположенный под углом язычок 360g, перемещает привод 364g с приданием ему направленной вниз силы, достаточной для преодоления направленной вверх силы пружины 311g, для посадки стопора 306g запирания вниз на седло клапана, предусмотренное вокруг стока 307g утечки, как показано на фиг. 72. При расположении как откидного клапана 304g, так и стопора 306g запирания в их закрытых положениях, поток со скоростью стока может продолжать, как указывалось выше, прохождение через участок 60g погружной трубы. При желании скорость стока может достигаться за счет выполнения неправильной посадки одного или нескольких клапанов участка погружной трубы, согласно данному изобретению, так что даже если клапаны находятся в закрытом положении, поток может проходить через него со скоростью стока около 2% или меньше максимальной скорости потока.
В одном альтернативном варианте выполнения, поплавок 76g вызывает закрывания стопора 306g запирания, когда подземный бак 94 заполнен на 95%. При извлечении текучей среды из бака 94 (см. фиг. 1) с помощью раздаточной колонки 106, поплавок 76g начинает опускаться, за счет чего поворачивается наружный магнитный соединитель 314g для поворота внутреннего магнитного соединителя 316g, так что выступ 356g поворачивается из соприкосновения с расположенным под углом язычком 360g. Без выступа 356g, нажимающего на язычок 360g, пружина 311g толкает стопор 306g запирания вверх в открытое положение и от седла клапана, окружающего сток 307g утечки.
При прохождении потока текучей среды через канал 62g со скоростью стока или утечки, указанной выше, торсионная пружина 128g возвращает откидной клапан 304g в открытое положение. В частности, при уменьшении столба текучей среды, расположенного над откидным клапаном 304g, он больше не обеспечивает достаточной силы для преодоления силы напряжения пружины 128g. Если столб текучей среды больше не достаточен для преодоления силы напряжения торсионной пружины 128g, то откидной клапан 304g поворачивается в направлении своего открытого положения. Если уровень топлива в подземном баке 94 сохраняется на значении или больше, чем необходимо для расположения исполнительной структуры клапана, как показано на фиг. 65 и 66, то откидной клапан 304g возвращается в положение, показанное на фиг. 66. Если уровень текучей среды в подземном баке 94 достаточно уменьшился, так что поплавок 76g достигает своего самого нижнего положения, как показано, например, на фиг. 60 и 61, то торсионная пружина 128g перемещает откидной клапан 304g в направлении полностью открытого положения, как показано на фиг. 61. Если такое предварительное напряжение осуществляется при нахождении поворотной скобы 350g в ее вертикальном положении, как показано, например, на фиг. 61 и 64, и поплавка 76g, возвращенном в свое полностью опущенное положение, как показано на фиг. 60, то верхняя защелка 308g больше не повернута наружу, как показано на фиг. 64, а сохраняет положение, показанное на фиг. 61. В этом положении наклонный конец 324g (см. фиг. 64) откидного клапана 304g перемещается вдоль округленного наружного профиля верхней защелки 308g для вызывания поворота против часовой стрелки защелки 308g (относительно фиг. 64), так что наклонный конец 324g откидного клапана 304g может быть зафиксирован с помощью защелки 308g, как показано на фиг. 61.
Быстрое закрывание откидного клапана 304g может вызывать пик давления в канале 62g за счет эффекта, известного как гидравлический удар. В случае возникновения такого пика давления, предохранительный клапан 370g (см. фиг. 69) открывается для сброса давления в канале 62g, когда давление пиков потока превышает давление, обычное для гидростатического напора в канале 62g. Как показано на фиг. 68 и 69, предохранительный клапан 370g включает диск 372g, расположенный сверху базовой платформы 376g, при этом пружина 374g расположена между ними. Как показано, например, на фиг. 61 и 62, базовая платформа 376g включает в основном треугольный наружный периметр и пропускает три болта по существу в углах для крепления базовой платформа 376 к нижней поверхности откидного клапана 304g. Как показано на фиг. 68, пружина 374g воздействует на базовую платформу 376g для предварительного напряжения диска 372g в закрытое положение относительно отверстия через откидной клапан 304g. Пружина 374g имеет жесткость пружины, которая соотносится с типичным давлением гидростатического напора, достигаемого, когда участок погружной трубы по потоку перед участком 60g погружной трубы (и в определенных случаях шланг, соединенный с ним) заполняются текучей средой после закрывания откидного клапана 304g, так что предохранительный клапан 370g открывается, когда пики давления потока превышают такой гидростатический напор. В частности, такой пик давления приводит к подниманию диска 372g из его закрытого положения, показанного на фиг. 68, в направлении открытого положения, показанного на фиг. 69, для обеспечения прохождения потока текучей среды через откидной клапан 304g, что уменьшает давление в канале 62g. Пока давление жидкости в канале 62g является достаточно высоким для преодоления силы пружины 374g, диск 372g остается открытым для ограничения как амплитуды, так и длительности действия высокого давления в канале 62g. Например, в одном примере выполнения предохранительный клапан обеспечивает, что давление в канале 62g не превышает 43,5 фунт на квадратный дюйм в течение 10 мс.
Как указывалось выше, предотвращающий переполнение клапан, согласно данному изобретению, может включать исполнительное средство клапана для перемещения корпуса клапана из открытого положения в закрытое положение, в то время как исполнительное средство клапана расположено снаружи пути прохождения текучей среды и без необходимости физического проникновения через стенку, задающую путь прохождения текучей среды. Примеры выполнения исполнительного средства клапана включают различные комбинации из поплавков, магнитов и исполнительных механизмов, указанные выше, и любые комбинации признаков различных комбинаций поплавков, магнитов и исполнительных механизмов, указанных выше.
Кроме того, предотвращающий переполнение клапан, согласно данному изобретению, может содержать средства утечки для избирательного обеспечения утечки текучей среды через корпус клапана, когда корпус клапана находится в закрытом положении. Исполнительный механизм средств утечки для перевода средств утечки из положения без утечки, в котором средства утечки не позволяют потоку утечки текучей среды проходить через корпус клапана, в положение утечки, в котором средства утечки позволяют проходить потоку утечки текучей среды через корпус клапана, включают различные комбинации поплавков, магнитов, исполнительных механизмов, указанных выше. Средства утечки могут принимать вид стопора запирания, который предотвращает полную посадку корпуса клапана в закрытом положении, как указывалось выше. Кроме того, средства утечки могут принимать вид стопора запирания в виде вторичного клапана, такого как тарельчатый клапан, откидной клапан или плунжер, который может подниматься с седла, когда первичный клапан сохраняет закрытое положение.
Любой из участков погружной трубы, включающий указанный выше предотвращающий переполнение клапан, может быть соединен на своих первом и втором концах с остальной погружной трубой 98 с помощью различных соединений, включая, например, резьбовые соединения. Можно использовать резьбовые адаптеры для осуществления таких соединений, и могут быть предусмотрены кольца круглого поперечного сечения для уплотнения участков погружной трубы, согласно данному изобретению, с остальной погружной трубой.
Хотя описание изобретения приведено применительно к различным примерам выполнения, данное изобретение может быть дополнительно модифицировано внутри идеи и объема данного изобретения. Таким образом, данная заявка включает любые вариации, использования или адаптации изобретения с использованием его основных принципов. Кроме того, данная заявка включает такие отклонения от данного изобретения, которые входят в известную или привычную практику данной области техники, к которой относится данное изобретение, и которые находятся в пределах прилагаемой формулы изобретения.