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PERFECTIONNEMENTS AUX SOUPAPES DE DISTRIBUTION HYDRAULIQUES.
Cette invention a trait à des soupapes de distribution hydrauli- ques et, en particulier, à des coupapes commandées par admission préalable ou à des soupapes de distribution commandées électriquement, le mouvement de la tige de la soupape est produit par pression de fluide ou au moyen d'un solénoïde ou d'un élément de poussée. Si une soupape de distribution pré- sente un orifice de pression en communication avec un cylindre hydraulique contenant un grand volume de liquide comprimé ou soumis à toute autre con- dition par laquelle l'énergie emmagasinée dans le liquide soit considérable et si la tige de la soupape de distribution est déplacée rapidement, de telle façon que l'orifice de pression soit brusquement placé en communica- tion libre avec l'échappement, ceci provoquera une pression violente dans le conduit d'échappement.
La soupape de distribution faisant l'objet de la présente inven- tion est du type dans lequel une pression violente dans le conduit d'échap- pement est empêchée par des moyens qui empêchent la tige de la soupape de se déplacer pleinement pour ouvrir un cylindre hydraulique à l'échappement, jusqu'à.ce que la pression dans le conduit soit descendue à un niveau de sé- curité. Ceci définit le terme "du type spécifié" employé ci-après.
L'objet de la présente invention est de prévoir une soupape de distribution perfectionnée, du type précité, dans laquelle les moyens 'de retenue agissent automatiquement et uniquement lorsqu'une pression exces- sive existe dans le conduit d'échappement.
D'une manière générale, la présente invention porte sur une sou- pape de distribution hydraulique du type spécifié ci-dessus, dans laquelle, pour empêcher toute pression excessive dans le conduit d'échappement, du liquide est retenu derrière la tige.de-la soupape de distribution par des
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moyens actionnés par un accroissement brusque et prédéterminé de la pression dans ledit conduit d'échappement; le mouvement du liquide pour ouvrir le cy- lindre hydraulique au plein échappement est ainsi automatiquement empêché jusqu'à ce que la pression dans le conduit soit descendue à un niveau de sé- curité.
L'une des formes de réalisation de cette invention comprend une soupape de distribution du type piston, commandée par une soupape d'admission préalable, soupape de distribution du type dans lequel la tige de la soupape se déplace dans un sens sous l'effet de la pression du fluide agissant sur un piston, en opposition à un ressort qui déplace la tige de la soupape dans le sens opposé.
La pression de fluide ou la pression secondaire destinée à faire fonctionner la soupape peut être fournie par une petite pompe faible pression ou par une autre source d'alimentation; et ledit fluide sous pres- sion est admis au piston d'actionnement et s'en échappe grâce à une soupape de distribution convenable,commandée manuellement, qui sera appelée soupape d'admission préàlable.La soupape de distribution commandée par soupape d'ad- mission préalable présente un orifice d'amenée, relié à la source de pres- sion principale, un orifice de pression relié à un cylindre hydraulique et un orifice relié à l'échappement, et la soupape est construite de telle fa- çon que lorsque la pression secondaire est admise au cylindre d'actionne- ment, la tige de la soupape'de distribution soit déplacée et amenée à la position d'admission,
pour laquelle l'orifice d'amenée se trouve en commu- nication libre avec l'orifice de pression, vers le cylindre hydraulique, et que, lorsque le fluide sous pression se trouvant dans le cylindre d'actionne- ment peut s'écouler vers l'échappement, la tige de la soupape de distribu- tion soit déplacée par le ressort à action opposée, et amenée à la position d'échappement, pour laquelle l'orifice d'amenée est fermé et l'orifice de pression, en communication libre avec l'orifice d'échappement.
Suivant cet- te invention,,une soupape automatiqueactionnée par pression est interposée entre le cylindre d'actionnement et la soupape d'admission préalable;cette soupape automatique est actionnée par la pression existant dans le conduit d'échappement et elle est agencée et construite de telle façon qu'elle in- terrompe immédiatement l'écoulement du fluide sous pression provenant du cylindre d'actionnement et, par conséquent, interrompe la suite du mouve- ment de la tige de la soupape de distribution,,lorsque la pression dans le conduit d'échappement dépasse un chiffre prédéterminé, la suite du mouve- ment de la tige de la soupape de distribution n'étant permise que lorsque'la pression dans le conduit d'échappement est descendue en dessous de ce chiffre,
si bien que la soupape automatique permet de nouveau aufluide sous pression de s'écouler du cylindre d'actionnement à l'échappement. Ainsi, suivant ce mode de réalisation, la soupape automatique comprend un plongeur chargé par ressort, la surface de l'une des extrémités du plongeur étant soumise à la pression existant dans le conduit d'échappement qui agit en opposition à la charge du ressort; le plongeur est en outre supporté par un épaulement du corps de la soupape et la force du ressort est telle qu'il maintienne le plongeur contre cet épaulement, à moins que la pression dans -le conduit d'é- chappement ne dépasse un chiffre prédéterminé ;
et, pour cette position du plongeur vers l'intérieur, les orifices radiaux du plongeur se trouvent en registre avec des orifices radiaux du corps de la soupape, créant ainsi un libre passage pour le fluide sous pression entre le cylindre d'actionnement et la soupape d'admission préalable. D'autre part, si la pression prédétermi- née est excédée, le plongeur chargé par ressort est de ce fait déplacé vers l'extérieur, en opposition a l'action du ressort, et les trous radiaux du plongeur cessent d'être en registre avec les trous radiaux du corps de la soupape, si bien que la suite de l'écoulement du fluide sous pression prove- nant du cylindre d'actionnement est interrompue etque, par conséquent,
la suite du mouvement de la tige de la soupape de distribution est interrompue jusqu'à ce que la pression dans le conduit d'échappement baisse de façon à permettre au plongeur. chargé par'ressort dé se déplacer vers l'intérieur,- contre l'épaulement, et à rétablir de ce fait la libre communication entre le cylindre d'actionnement et la soupape d'admission préalable et, de là, à l'échappement.
On comprendra donc que ladite soupape automatique est prévue
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et agencée de''''telle façon que lorsqu'elle est actionnée par la pression exis- tant dans le conduit.-d'échappement de lasoupape de distribution, elle inter- rompe l'écoulement du cylindre d'actionnement et, par suite, interrompe ou restreigne le mouvement de la tige de la soupape, comme elle découvre l'ori- fice d'échappement, et, par .conséquent, empêche un découvrement brusque de l'orifice d'échappement, tel qu'il serait provoqué par une pression excessi-- ve dans le conduit d'échappement.
Une autre forme de réalisation de cette invention comprend unê sou- pape de distribution du type piston commandée par solénoïde, du type dans le- quel la tige de la soupape se déplace dans un sens, grâce à *un solénoïde agis- sant en opposition à un ressort qui déplace ladite soupape en sens opposé lors- que le solénoïde est privé d'excitation.
La construction de la soupape de distribution est analogue à celle qui a été décrite dans le cas précédent, sauf en ce que le cylindre d'actionnement est remplacé par un dash-pot à li- quide ; la soupape de distribution est agencée de telle façon que lorsque le ¯solénoïde est excité, il déplace la tige de la soupape et l'amène à la posi- tion d'admission, pour laquelle l'orifice d'amenée se trouve en communication avec l'orifice de pression menant au cylindre hydraulique et que, lorsque le solénoïde est privé d'excitation, le ressort à action opposée déplace la tige de la soupape et l'amène à la position d'échappement, pour laquelle l'orifice d'amenée est fermé et pour laquelle l'orifice de pression se trouve en commu- nication avec l'orifice d'échappement.
La soupape automatique actionnée par la pression existant dans le conduit d'échappement est de construction analo-' gue à celle qui a été décrite dans les modes de réalisation précédents et elle est prévue de telle façon que, si la pression existant dans le conduit d'échappement excède un chiffre prédéterminé, elle interrompe l'écoulement du liquide provenant du dash-pot ou, en d'autres termes, elle bloque le li- quide dans le dash-pot et empêche de ce fait la continuation du mouvement de la tige de la soupape de distribution, jusqu'à ce que la pression dans le conduit d'échappement soit tombée en des.sous du chiffre prédéterminé.
Par conséquent, grâce aux moyens-précités, le mouvement delà tige de la soupape de distribution est limité de manière à empêcher toute pression violente dans le conduit d'échappement, lorsque l'orifice d'échappement est décou- vert. Dans les modes de réalisation précités, cette.invention est décrite comme s'appliquant à des soupapes de distribution à-action simple, telles qu'elles sont utilisées pour commander des cylindres,hydrauliques à action simple. On comprendra que cette invention puisse s'appliquer avec la même facilité à des soupapes de distribution à action double, telles qu'elles sont utilisées pour commander des cylindres hydrauliques à action double, comme on les emploie, par exemple, dans une presse à course descendante ou une presse horizontale.
Dans ce dernier cas, le piston de la presse est ha- bituellement pourvu d'un petit anneau de retour ou d'un piston de retour, pour effectuer la course de retour, et l'énergie emmagasinée lors de la course deretour n'est pas telle qu'elle détermine une pression indue dans le conduit d'échappement, si bien qu'il suffira de limiter le mouvement de la tige de la soupape de distribution, comme le cylindre principal est mis en communication avec 1'échappement.
Néanmoins, dans certains cas, il peut être désirable de limiter le mouvement d'une tige de soupape de distribu- tion à double action dans les deux sens,, vers l'avant et pour le retour, et il sera apprécié que ceci puisse se faire facilement suivant l'inven- tion, si l'on utilise deux soupapes automatiques telles'que celles qui ont été décrites dans les modes de réalisation précédents, l'une desdites sou- papes automatiques étant prévue pour limiter'le mouvement de la tige de soupape de distribution comme elle se déplace pour décharger le cylindre principal et l'autre soupape automatique étant prévue pour limiter le mou- vement de.la tige de soupape de distribution comme elle se déplace pour décharger le cylindre ou l'anneau de retour.
Afin que l'invention puisse être plus clairement comprise et mise en oeuvre, desexemples conformes aux trois modes de réalisation men- tionnés seront maintenant décrits à l'aide des dessins ci-annexés, dans lesquels :
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la figure 1 est une vue en élévation et en coupe représentant une soupape de distribution à action simple conforme au premier mode de réa- lisation mentionné de l'invention;
la figure 2 est une vue semblable représentant également une soupape de distribution à action simple mais, montrant l'utilisation d'un solénoïde pour le déplacement de la tige de soupape dans un sens en vue de l'admission de liquide sous pression dans un cylindre hydraulique asso- cié et un dash-port destiné à empêcher le mouvement de retour'de la tige de soupape lorsque la pression dans le conduit d'échappement excède un chif- fre prédéterminé; la figure 3 est une vue en élévation et en coupe représentant l'une des formes de soupape de distribution à action double conforme à l'in- vention.
Si l'on se réfère à la figure 1 des dessins, on voit que la sou- pape qui y est représentée comprend un corps de soupape avec un orifice d'é- chappement 4, un orifice de pression'5, relié au cylindre-hydraulique (non représenté), et un orifice d'amenée 6, relié à la source de pression princi- pale. La tige de soupape 1 est montrée en position d'échappement, position pour laquelle l'orifice 5 se trouve en communication libre avec l'orifice 4. Si la pression secondaire est admise au cylindre d'actionnement 7, elle fera descendre la tige de soupape, à l'encontre de l'action du ressort 8, vers la position d'admission, pour laquelle l'orifice 6 se trouve en commu- nication libre avec l'orifice 5 et pour laquelle l'orifice 4 est fermé.
En- suite, si du fluide se trouvant'dans le cylindre d'actionnement 7 est admis à s'écouler vers l'échappement, 'le ressort 8 poussera la tige de soupape vers le haut, fermant ainsi l'orifice 6 et découvrant l'orifice 4. On remarquera que la tige de soupape présente une partie tronconique 3; le but de ceci est de fournir un partage limité vers l'échappement, comme cette partie 3 découvre le bord de l'orifice 4. La soupape d'admission préalable (non re- présentée) qui est destinée à dirigier la pression secondaire vers le cylin- dre d'actionnement 7 et à l'en retirer, est reliée au passage 9. Le passa- ge 9 communique avec le cylindre d'actionnement 7 par un passage central 10, des orifices radiaux 12, prévus dans le plongeur 11 chargé par ressort, et un passage 13.
Le plongeur 11 est chargé par le ressort 14 et la force de ce ressort peut être modifiée par adjonction ou suppression de rondelles 15. Le plongeurs 11 chargé par ressort constitue un agencement à recouvre- ment, coulissant, du corps de soupape et son extrémité interne est en com- munication avec la chambré 16,qui, à son tour, est en communication avec l'orifice d'échappement 4.
Ainsi, le plongeur 11 est à tout moment, soumis à, la pression existant dans le conduit d'échappement et, si la pression dans ce conduit dépasse un chiffre prédéterminé, le plongueur 11 sera pous- sé vers l'extérieur, à l'encontre de l'action du ressort 14, et ce mouvement vers l'extérieur déterminera la fermeture des orifices 12, interrompant ain- si l'écoulement du fluide sous pression du cylindre d'actionnement 7 vers le passage 9 et, de là, vers la soupape d'admission préalable. La chambre 19; réservée au ressort, à l'extrémité de la tige de la soupape de distribution, est également en communication avec le conduit d'échappement mais non avec la chambre 16.
Le fonctionnement de la soupape est le suivant: A supposer que la tige 1 de la soupape se trouve dans la position d'admission, position intérieure extrême visible à la figure 1 des dessins et que la soupape d'ad- mission préalable soit déplacée pour permettre au fluide sous pression pro- venant du cylindre d'actionnement 7 de s'écouler par l'échappement, le res- sort 8 poussera la tige de soupape 1 vers le haut, vers la position d'admis- sion, et, comme cette tige se déplace vers le haut, le bord de l'orifice d'échappement 4 sera découvert par la partie tronconique 3 de la tige de soupape et il se produira un brusque accroissement de pression dans la cham- bre 16, en raison du relâchement brusque du liquide comprimé provenant du cylindre hydraulique, de l'orifice 5 à l'orifice 4.
Cet accroissement de pression dans la chambre 16 déterminera le plongeur 11 chargé par ressortà se déplacer vers l'extérieur et fermera ainsi les orifices 12, avec pour ré-
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sultat que le liquide sera enfermé dans le cylindre d'actionnement 7, par conséquent, que l'a suite du mouvementascendant de la tige de soupape 1 sera interrompue jusqu'à ce-que la pression soit suffisamment tombée dans la cham- bre 16 pour permettre au plongeur 11 chargé par ressort de se déplacer vers l'intérieur et de rétablir ainsi la communication entre le cylindre d'action- nement 7 et le passage 9, vers la soupape d'admission préalable; de ce fait, la tige de soupape 1 sera déplacée par le ressort 8 vers la position d'é- chappement, comme il est montré à la figure 1 des dessins.
Comme on peut le voir,le mouvement de. la tige de soupape 1, comme elle découvre le bord'de l'orifice d'échappement 4, sera ainsi limité par le plongeur- 11 chargé par ressort, qui limitera ou interrompra automatiquement l'échappement du liqui- de du cylindre d'actionnement, si la pression dans la chambre 16, reliée au conduit d'échappement, dépasse un chiffre prédéterminé. D'autre part, si la soupape d'admission préalable est déplacée pour admettre de la pression se- condaire dans le cylindre d'actionnement 7, ceci déterminera la tige de sou- pape 1 à descendre immédiatement vers la position d'admission.
Dans le mode de réalisation représenté à la figure 2, la tige de soupape est déplacée vers la position d'admission, par excitation d'un solé- noïde, à rencontre- de l'action du ressort 8, qui, dans cet exemple, est-pla- cé dans la chambre 19. Le solénoïde, qui est indiqué en 20, est fixé à la boîte de la soupape, à l'extrémité éloignée de la chambre 7, qui, dans cet exemple, fonctionne comme un dash-pot, tandis que l'induit 21 du solénoïde est relié à un prolongement convenable 22 prévu à l'extrémité de la tige de soupape. Le courant destiné à.exciter le solénoïde est contrôlé par un'in- terrupteur pilote approprié (non représenté), qui, dans cet exemple, rempla- ce la soupape d'admission préalable du premier mode de réalisation.
Dans le cas de la soupape de distribution à action double repré- sentée à la figure 3, la tige de la soupape dé distribution peut être dé-. placée dans les deux sens par la pression secondaire ; leressort 8 peut-ne pas être prévu ; en variante, un autre ressort Sa peut être placé dans la chambre 7, comme il est montré, de façon que les deux ressorts maintiennent centralement la soupape dans la position neutre, lorsque les deux chambres
7 et 19 sont ouvertes à l'échappement.
Comme il est représenté,.dans la sou- '- pape à action double, il y a des orifices additionnels de pression-'et d'é- chappement; la chambre 19 sera reliée à la soupape d'admission préalable par un plongeur additionnel chargé .par ressort, analogue au plongeur 11, ledit plongeur étant'en communication avec le second orifice d'échappement et étant soumis à la pression arrivant par cet orifice;
il n'est pas prévu de passages tels que les passages 17'et 18, reliant 19 à l'échappement.'Ce- ci revient à dire que la chambre 19 fonctionnera comme un cylindre d'action- nement pour déplacer la tige de la soupape dans le sens opposé au cylindre d'actionnement 7 et il y a une soupape d'admission préalable à action dou- ble destinée à diriger le fluide sous pression vers les chambres 7 et 19 et à l'en retirer alternativement, la soupape d'admission préalable y étant reliée par des plongeurs chargés par ressort, analogues au plongeur 11 de la figure 1, de façon a limiter le mouvement de la tige de soupape comme elle se déplace pour découvrir les orifices d'échappement, dans l'un ou l'autre sens.
Toutefois, ainsi qu'il a été expliqué antérieurement dans la spécification, le danger d'un accroissement'de pression ne peut se pré- senter que si la tige de soupape est déplacée dans un sens, auquel cas, dans l'agencement préféré représenté, un seul plongeur.'chargé par ressort
11 est nécessaire afin de limiter le mouvement de la tige.de soupape lors- qu'elle se déplace dans ce sens.
Dans chacun des exemples illustrés, il n'y a pas de liaison en- tre les chambres 16 et 19, puisque-tout'accroissement de pression à l'inté- rieur de la chambre 19 rendrait le fonctionnement.de'la soupape défectueux.
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IMPROVEMENTS TO HYDRAULIC DISTRIBUTION VALVES.
This invention relates to hydraulic distribution valves and, in particular, to pre-inlet controlled valves or electrically controlled distribution valves, the movement of the valve stem is produced by fluid pressure or by means of a solenoid or a thrust element. If a distribution valve has a pressure orifice in communication with a hydraulic cylinder containing a large volume of compressed liquid or subjected to any other condition by which the energy stored in the liquid is considerable and the rod of the valve The distribution valve is moved rapidly, so that the pressure port is suddenly placed in free communication with the exhaust, this will cause severe pressure in the exhaust duct.
The distribution valve object of the present invention is of the type in which severe pressure in the exhaust duct is prevented by means which prevent the valve stem from fully moving to open a cylinder. hydraulic outlet until the pressure in the duct has dropped to a safe level. This defines the term "of the specified type" used hereinafter.
The object of the present invention is to provide an improved distribution valve of the above type in which the retaining means act automatically and only when excessive pressure exists in the exhaust duct.
In general, the present invention relates to a hydraulic distribution valve of the type specified above, in which, to prevent excessive pressure in the exhaust duct, liquid is retained behind the stem. the distribution valve by
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means actuated by a sudden and predetermined increase in pressure in said exhaust duct; movement of the liquid to open the hydraulic cylinder to full exhaust is thus automatically prevented until the pressure in the duct has dropped to a safe level.
One embodiment of this invention comprises a piston-type distribution valve, controlled by a pre-intake valve, a distribution valve of the type in which the valve stem moves in one direction under the effect of fluid pressure acting on a piston, as opposed to a spring which moves the valve stem in the opposite direction.
The fluid pressure or secondary pressure for operating the valve may be supplied by a small, low pressure pump or other power source; and said pressurized fluid is admitted to and escapes from the actuating piston by means of a suitable, manually operated distribution valve, which will be referred to as a pre-intake valve. The intake valve controlled distribution valve The pre-mission has a supply port, connected to the main pressure source, a pressure port connected to a hydraulic cylinder and an orifice connected to the exhaust, and the valve is constructed in such a way that when the secondary pressure is admitted to the actuating cylinder, the spindle of the distribution valve is moved and brought to the intake position,
in which the supply port is in free communication with the pressure port, towards the hydraulic cylinder, and that when the pressurized fluid in the actuating cylinder can flow to exhaust, the dispensing valve stem is moved by the oppositely acting spring, and brought to the exhaust position, for which the inlet port is closed and the pressure port, in communication free with the exhaust port.
According to this invention, an automatic pressure-actuated valve is interposed between the actuating cylinder and the pre-inlet valve; this automatic valve is actuated by the pressure existing in the exhaust duct and is arranged and constructed from such that it immediately interrupts the flow of pressurized fluid from the actuating cylinder and therefore interrupts further movement of the dispensing valve stem when the pressure in the conduit exhaust exceeds a predetermined figure, further movement of the valve stem of the distribution valve being allowed only when the pressure in the exhaust duct has fallen below this figure,
so that the automatic valve again allows pressurized fluid to flow from the actuating cylinder to the exhaust. Thus, according to this embodiment, the automatic valve comprises a spring loaded plunger, the surface of one of the ends of the plunger being subjected to the pressure existing in the exhaust duct which acts in opposition to the load of the spring; the plunger is further supported by a shoulder of the valve body and the force of the spring is such as to hold the plunger against this shoulder, unless the pressure in the exhaust duct exceeds a predetermined figure ;
and, for this inward position of the plunger, the radial ports of the plunger are in register with radial ports of the valve body, thus creating a free passage for the pressurized fluid between the actuating cylinder and the valve prior admission. On the other hand, if the predetermined pressure is exceeded, the spring loaded plunger is thereby moved outward, in opposition to the action of the spring, and the radial holes of the plunger cease to be registered. with the radial holes of the valve body, so that the further flow of pressurized fluid from the actuating cylinder is interrupted and, consequently,
further movement of the distribution valve stem is interrupted until the pressure in the exhaust duct drops to allow the plunger. loaded by the spring to move inwards, - against the shoulder, and thereby re-establish free communication between the actuating cylinder and the preliminary intake valve and, from there, to the exhaust.
It will therefore be understood that said automatic valve is provided
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and arranged in such a way that when actuated by the pressure existing in the exhaust duct of the dispensing valve, it interrupts the flow of the actuating cylinder and hence , interrupts or restricts the movement of the valve stem, as it uncovers the exhaust port, and hence prevents sudden uncovering of the exhaust port, as would be caused by excessive pressure in the exhaust duct.
Another embodiment of this invention comprises a solenoid controlled piston-type distribution valve, of the type in which the valve stem moves in one direction, by a solenoid acting in opposition to the valve. a spring which moves said valve in the opposite direction when the solenoid is deprived of excitation.
The construction of the distribution valve is similar to that described in the previous case, except that the actuating cylinder is replaced by a liquid dash-pot; the distribution valve is arranged in such a way that when the ¯solenoid is energized, it moves the valve stem and brings it to the inlet position, for which the inlet port is in communication with the pressure port leading to the hydraulic cylinder and that, when the solenoid is deprived of excitation, the oppositely acting spring moves the valve stem and brings it to the exhaust position, for which the orifice of inlet is closed and for which the pressure port is in communication with the exhaust port.
The automatic valve actuated by the pressure existing in the exhaust duct is of construction analogous to that which has been described in the previous embodiments and is provided such that if the pressure existing in the exhaust duct is 'exhaust exceeds a predetermined number, it interrupts the flow of liquid from the dash-pot or, in other words, it locks the liquid in the dash-pot and thereby prevents continued movement of the rod of the distribution valve, until the pressure in the exhaust duct has fallen below the predetermined number.
Consequently, by virtue of the aforementioned means, the movement of the stem of the distribution valve is limited so as to prevent any violent pressure in the exhaust duct when the exhaust orifice is uncovered. In the above embodiments, this invention is described as being applicable to single-acting distribution valves, as used to control single-acting hydraulic cylinders. It will be understood that this invention can be applied with the same ease to double-acting distribution valves, as used to control double-acting hydraulic cylinders, as used, for example, in a stroke press. descending or horizontal press.
In the latter case, the press piston is usually provided with a small return ring or return piston to effect the return stroke, and the energy stored during the return stroke is not not such as to cause undue pressure in the exhaust duct, so that it will suffice to limit the movement of the distribution valve stem, as the main cylinder is communicated with the exhaust.
However, in some cases it may be desirable to restrict the movement of a double-acting distribution valve stem in both directions, forward and backward, and it will be appreciated that this may be done. This can easily be done according to the invention, if two automatic valves such as those which have been described in the previous embodiments are used, one of said automatic valves being provided to limit the movement of the rod. valve valve as it moves to unload the main cylinder and the other automatic valve is intended to restrict movement of the distribution valve stem as it moves to unload the cylinder or return ring.
In order for the invention to be more clearly understood and implemented, examples in accordance with the three embodiments mentioned will now be described with the aid of the accompanying drawings, in which:
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Fig. 1 is a sectional elevational view showing a single acting dispensing valve according to the first mentioned embodiment of the invention;
Figure 2 is a similar view also showing a single acting distribution valve but showing the use of a solenoid for moving the valve stem in one direction for the admission of liquid under pressure into a cylinder associated hydraulic and a dash-port to prevent reverse movement of the valve stem when the pressure in the exhaust pipe exceeds a predetermined number; Figure 3 is an elevational cross-sectional view showing one of the forms of double acting distribution valve according to the invention.
Referring to Figure 1 of the drawings, it can be seen that the valve shown therein comprises a valve body with an exhaust port 4, a pressure port '5, connected to the cylinder. hydraulic (not shown), and a supply port 6, connected to the main pressure source. The valve rod 1 is shown in the exhaust position, a position for which the orifice 5 is in free communication with the orifice 4. If secondary pressure is admitted to the actuating cylinder 7, it will lower the valve rod. valve, against the action of spring 8, towards the inlet position, for which the orifice 6 is in free communication with the orifice 5 and for which the orifice 4 is closed.
Then, if fluid in the actuating cylinder 7 is allowed to flow to the exhaust, the spring 8 will push the valve stem up, thus closing the port 6 and exposing the valve stem. 'orifice 4. It will be noted that the valve stem has a frustoconical part 3; the purpose of this is to provide limited partition to the exhaust, as this part 3 uncovers the edge of port 4. The pre-inlet valve (not shown) which is intended to direct secondary pressure to the outlet. The actuating cylinder 7 and to remove it, is connected to the passage 9. The passage 9 communicates with the actuating cylinder 7 by a central passage 10, radial orifices 12, provided in the loaded plunger 11. by spring, and a passage 13.
The plunger 11 is loaded by the spring 14 and the force of this spring can be varied by adding or removing washers 15. The spring loaded plungers 11 constitute a sliding, overlapping arrangement of the valve body and its internal end. is in communication with chamber 16, which, in turn, is in communication with exhaust port 4.
Thus, the plunger 11 is at all times subjected to the pressure existing in the exhaust duct and, if the pressure in this duct exceeds a predetermined figure, the plunger 11 will be pushed outwards, at the same time. against the action of the spring 14, and this outward movement will determine the closing of the orifices 12, thus interrupting the flow of pressurized fluid from the actuating cylinder 7 to the passage 9 and, from there, to the pre-intake valve. Room 19; reserved for the spring, at the end of the stem of the distribution valve, is also in communication with the exhaust duct but not with the chamber 16.
The operation of the valve is as follows: Assuming that the valve stem 1 is in the intake position, the extreme interior position visible in figure 1 of the drawings and that the pre-intake valve is moved to allow the pressurized fluid from the actuating cylinder 7 to flow out through the exhaust, the spring 8 will push the valve stem 1 upwards towards the intake position, and, as this rod moves upwards, the edge of the exhaust port 4 will be exposed by the frustoconical part 3 of the valve rod and there will be a sudden increase in pressure in the chamber 16, due to the slackening. sudden pressure from the compressed liquid coming from the hydraulic cylinder, from port 5 to port 4.
This increase in pressure in chamber 16 will cause the spring loaded plunger 11 to move outward and thereby close the ports 12, with
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The result is that the liquid will be trapped in the actuating cylinder 7, therefore, that the further upward movement of the valve stem 1 will be interrupted until the pressure has dropped sufficiently in the chamber 16 to allowing the spring loaded plunger 11 to move inward and thereby reestablish communication between actuating cylinder 7 and passage 9, to the pre-intake valve; therefore, the valve stem 1 will be moved by the spring 8 to the exhaust position, as shown in Figure 1 of the drawings.
As can be seen, the movement of. the valve stem 1, as it uncovers the edge of the exhaust port 4, will thus be limited by the spring loaded plunger 11, which will automatically limit or interrupt the escape of the fluid from the actuating cylinder , if the pressure in the chamber 16, connected to the exhaust duct, exceeds a predetermined figure. On the other hand, if the pre-intake valve is moved to admit secondary pressure into the actuating cylinder 7, this will cause the valve stem 1 to descend immediately to the intake position.
In the embodiment shown in Figure 2, the valve stem is moved to the intake position, by energizing a solenoid, against the action of the spring 8, which, in this example, is placed in chamber 19. The solenoid, which is marked 20, is attached to the valve box at the far end of chamber 7, which in this example functions as a dash-pot , while the armature 21 of the solenoid is connected to a suitable extension 22 provided at the end of the valve stem. The current to energize the solenoid is controlled by a suitable pilot switch (not shown), which in this example replaces the pre-inlet valve of the first embodiment.
In the case of the double-acting distribution valve shown in FIG. 3, the stem of the distribution valve may be released. placed in both directions by secondary pressure; spring 8 may not be provided; alternatively, another spring Sa can be placed in chamber 7, as shown, so that the two springs centrally hold the valve in the neutral position, when both chambers
7 and 19 are open to the exhaust.
As shown, in the double acting valve there are additional pressure and exhaust ports; the chamber 19 will be connected to the preliminary inlet valve by an additional spring loaded plunger, similar to the plunger 11, said plunger being in communication with the second exhaust port and being subjected to the pressure arriving through this port;
there are no passages such as passages 17 'and 18, connecting 19 to the exhaust. This amounts to saying that the chamber 19 will function as an actuating cylinder to move the rod of the valve. valve in the opposite direction to the actuating cylinder 7 and there is a pre-double acting inlet valve for directing the pressurized fluid to chambers 7 and 19 and withdrawing it alternately, the valve d the pre-inlet being connected thereto by spring loaded plungers, similar to plunger 11 of Figure 1, so as to limit movement of the valve stem as it moves to uncover the exhaust ports, in one or more the other way.
However, as explained earlier in the specification, the danger of an increase in pressure can only arise if the valve stem is moved in one direction, in which case, in the preferred arrangement shown. , a single plunger. 'loaded by spring
It is necessary in order to limit the movement of the valve stem as it moves in this direction.
In each of the illustrated examples, there is no connection between chambers 16 and 19, since any increase in pressure within chamber 19 would render the valve operation faulty.