CS209838B2 - Valve - Google Patents

Description

(54) Ventil

Předmětem vynálezu je ventil. Mnohé ventily se uvádějí v činnost různými vačkami, které však obvykle mají tu nevýhodu, že křivková dráha vačky se při nepřetržitém používání rychle opotřebuje i vzdor jejímu velmi tvrdému povrchu a mazání.

Jsou známy poháněči mechanismy ventilů používající ve snaze po snížení opotřebení valivých členů například podle belgického patentu č. 521 182, znázorňujícího zařízení opatřené otáčivým členem s částí přidržující kuličku, kterážto část i s kuličkou je upravena pod zvláštním zdvihátkem vlastního ventilu.

Nevýhodou popsaného známého uspořádání je, že osa otáčení otáčivého členu je kolmá k ose zdvihátka a že otáčivý člen se nepohybuje plynule v jednom směru, nýbrž koná oscilační pohyb kolem své osy v rozsahu asi 30°, přičemž do styku se zdvihátkem přichází tatáž část povrchu kuličky.

Dále je známo uspořádání podle německého patentu čís. 347 776, znázorňující zařízení s čelní vačkou působící na kuličku pohánějící ventil. Nevýhodou tohoto uspořádání je, že kulička je ve stálém styku s křivkovou drahou čelní vačky.

Úkolem vynálezu je návrh .ventilu opatřeného poháněcím mechanismem, vykazu2 jícím nejmenší míru opotřebení a odstraňujícím nevýhody známých zařízení.

Úkol byl podle vynálezu vyřešen pro ventil s dříkem uváděným do pohybu za účelem otevření a zavření pohybem zdvihátka a opatřený prostředky pro pohyb zdvihátka z klidu proti síle předpětí, vyznačený tím, že sestává z tělesa ventilu s přívodem opatřeným prvním talířovým ventilem, vývodem opatřeným druhým talířovým ventilem a výfukem spojeným přes druhý talířový ventil s vývodem, přičemž první talířový ventil má první dřík a druhý talířový ventil má druhý dřík, oba dříky jsou upraveny pro zdvih v kinematické vazbě s alespoň jednou kuličkou, uloženou v kruhových otvorech kruhové desky, uspořádané otáčivě v tělese ventilu.

Dále podle vynálezu talířové ventily sestávají z hlav, jejichž dříky jsou vzájemně rovnoběžné a prochází vedeními do komory tělesa ventilu, proti alespoň jedné kuličce.

Rovněž podle vynálezu o hlavy talířových ventilů jsou opřeny tlačné pružiny.

Podle dalšího význaku vynálezu prostor pod prvním talířovým ventilem je spojen s prostorem nad druhým talířovým ventilem kanálem.

Podle ještě dalšího význaku vynálezu kru209838 hováč ' deska je -uložena otočně na čepu- rovnoběžném s dříky, upevněném v tělese . - ventílií; ,

Dalším význakem vynálezu je, že ' - kuličky spočívají na pevné desce, upravené na dolním konci komory tělesa ventilu.

Ještě - dalším - význakem vynálezu je, že pevná deska je tvořena dnem tělesa ventilu.

Dále podle vynálezu kruhová dsska je rovnoběžná s pevnou deskou.

Rovněž podle vynálezu kruhová deska je opatřena na obvodu ozubením v kinematické vazbě s hnacím šroubovým vřetenem.

Ještě dále podle vynálezu kulička je ze skla.

Rovněž podle vynálezu kulička je z oceli.

Konečně podle vynálezu kulička je z materiálu o- tvrdosti 35 - dle Rockwella, kterážto tvrdost je vyšší, než tvrdost materiálu pevné desky a dříků.

Výhodou uspořádání ventilu podle vynálezu je okolnost, že kruhová deska unášející kuličku, se stále plynule otáčí, čímž snižuje opotřebení kuličky, -poněvadž všechny části - jejího povrchu přicházejí do styku s dřívkem ventilu. Další výhodou vynálezu je, že kulička nebo- kuličky jsou zatíženy pouze v okamžiku styku s dříkem ventilu, což nejen prodlužuje životnost kuličky nebo kuliček samých, ale rovněž životnost povrchu, po němž se odvalují.

Rovněž průměr kuličky -a průměr její odvalovací dráhy na kruhové desce je volen tak, aby do- styku s - dříkem ventilu přicházely nejrůznější - části - jejího- povrchu, což zcela plní úkol vynálezu, vytvořit poháněči mechanismus ventilu s prakticky nejmenším' opotřebením.

Dva příklady vzduchových regulačních ventilů budou dále podrobně popsány na příkladech provedení ve vztahu k výkresu, ría němž - značí: obr. 1 schematický nárysný řež· - - prvním provedením vzduchového- regulačního- ventilu, obr. 2 nárysný schematický řez druhým provedením vzduchového regulačního ventilu.

V - obou obrázcích jsou pro sobě odpovídající - části použity stejné vztahové značky.

Vzduchový - regulační ventil má těleso 11 ventilu, - v němž - je upraven přívod 12, vývod 13 a- výfuk 14. Přívod 12 je připojen k - zásobníku například přes vzduchový pojistný - ventil a výstup 13 může být připojen k čerpací jednotce, například -k pístovým čerpadlům podvozkové mazací jednotky. Vstup - 12 je vytvořen - v první zátce 15, opatřené závitem a zašroubované do· tělesa 11 ventilu, přičemž - první vrtání 16 v první zátce 15, je spojeno- s prvním souosým vrtáním 17 v tělese 11 ventilu. Ventilový prvek ve tvaru prvního* talířového ventilu 18 uzavírá -první sedlo 19 v dolní části souosého vrtání 17, přičemž hlava 20 talířového vrtání -se nachází - v souosém vrtání 17 a první dřík 21 prochází prvním sedlem 19. Povrch - hlavy 20 talířového- ventilu, přivrá cený - ke vstupu, má první - osazení 22. Mezi prvním osazením 22 a druhým osazením 24, tvořeným koncem první zátky 15, vzniklým tak, že průměr vrtání 16 je menší, než průměr souosého- vrtání 17, je vložena tlačná pružina 23.

Hlava 20 prvního talířového ventilu 18 nese v prstencovém sedle O-kroužek 25, z pružně stlačitelného materiálu, například z neopránu, který utěsňuje první sedlo* 19, když je první talířový ventil 18 uzavřen.

Vývod 13 má obdobně druhou zátku 26 s druhým -vrtáním 27, spojeným s - druhým souosým vrtáním 28 v tělese 11 ventilu. V dolní části druhého souosého vrtání 28 se nachází druhé sedlo 29, které se uzavírá ventilovým prvkem ve tvaru druhého talířového- ventilu 30, zavřeného účinkem druhé tlačné -pružiny 33 a -opatřeného druhým dříkem 32.

První vrtání 16 a první souosé vrtání - 17, druhé vrtání 27 a druhé souosé vrtání 28 jsou vzájemně rovnoběžné tak jako i osy prvního- a druhého- talířového ventilu 18, 30. Uspořádání druhého talířového- ventilu 30 je stejné jako prvního talířového- ventilu 18, a proto- nebude dále popisováno. Kanál 31 spojuje prostor pod prvním sedlem 19 protilehlým souosém vrtání 17 s prostorem nad druhým souosým vrtáním 28 na druhým talířovým ventilem 30. Druhé sedlo 29 je spojeno s výfukem 14 na straně protilehlé druhému souosému vrtání 28.

První a druhý talířový ventil 18, 30 jsou uváděny v činnost zvedacími prvky, které zvedají dříky 21, 32, a tím zvedají i talířové - ventily 18, 30 z jejich klidové polohy proti působení první - tlačné pružiny 23 a druhé tlačné pružiny 33. - Tyto zvedací prvky jsou vytvořeny jako- otáčivá kruhová deska 34 s kruhovým -otvorem 43, v němž je uložena kulička 35 ze skla, která se valí po pevné desce 36, uzavírající komoru 37, v níž se nachází kulička 35 a otáčivá deska 34. Kulička je v kruhovém otvoru 43 uložena s vůlí, takže se může volně valit.Ventilové dříky 21, 32 dosahují do komory 37 na straně protilehlé pevné desce 36, přičemž ty části dříků 21, 32, které vyčnívají do komory 37, tvoří zdvihátka. Dříky 21, 32 jsou vedeny vedeními 38, 39 a jsou utěsněny vůči nim O kroužky 40, 41.

. Otáčivá kruhová deska 34 a pevná deska 36 jsou rovnoběžné, ventilové dříky 21, 32 jsou k těmto deskám - kolmé. Otáčivá kruhová deska 34 se nuceně -otáčí kolem' -osy k ní kolmé na čepu 42, který jí prochází, přičemž čep 42 je upraven mezi tělesem 11 ventilu a pevnou deskou 36. Kruhový otvor 43, procházející otáčivou kruhovou deskou unáší kuličku 35 s otáčivou kruhovou deskou 34 při jejím otáčení kolem čepu 42. Kruhový otvor 43 je - umístěn v otáčivé desce 34 tak, že když se deska otáčí, kulička prochází -přímo - pod ventilovými dříky 21, 32 -a jak je patrno- z obr. 1, kulička 35 se nemůže z otvoru 43 vyprostit, protože pevná deska 36 je vzdálena od druhé stěny komory 37 jen o něco více, než je průměr kuličky 35. Ventilové dříky 21, 32 vyčnívají do komory 37 v takové míře, že vzdálenost mezi ' dolním koncem dříku 21, 32 a pevnou deskou 36 je menší, než průměr kuličky 35.

Otáčivá kruhová -deska 34 má na vnějším okraji zuby 44, které ' zabírají s neznázorněným šnekem, poháněným hnacím . šroubovým vřetenem 45.

Funkce vzduchového regulačního ventilu je tato: Hnací . šroubové vřeteno 45 se otáčí, což působí otáčení šneku a zubů 44, čímž se otáčí i otáčivá deska .na čepu 42. Když kulička 35 není . ve styku s žádným z dříků 21, 32, jsou talířové ventily 18, . 30 v uzavřené poloze, v kterémžto případě neprochází vzduch od přívodu 12, ani· nevychází z vývodu 13, nebo k němu.

Když . se kruhová otáčivá deska 34 otáčí, kulička 35 . se pohybuje tak, že prochází mezi pevnou deskou 36 a ventilovým dříkem 21 a zvedne jej proti síle tlačné pružiny 23, protože vzdálenost mezi dříkem 21 a deskou 36 je menší, než průměr kuličky 35. Ačkoliv dolní povrch ventilového dříku 21 klouže .po. povrchu kuličky . 35, nebo. alternativně, plocha pevné desky 36 klouže po povrchu kuličky 35, pak při každém dotyku .kuličky 35 s dříkem 21 dotýká se dříku 21 jiná část povrchu kuličky 35, takže opotřebení se rozděluje po celém povrchu kuličky 35. To je v protikladu s používáním normální vačky, kde se ventilového. dříku dotýká vždy stejná část povrchu vačky, která se proto rychle opotřebuje.

Když je první talířový ventil 18 otevřen, může vzduch procházet od přívodu 12 přes vrtání 16, 17 za .první talířový ventil 18 prvním· sedlem 19 do. kanálu 31 k druhému souosému vrtání 28, druhému vrtání 27 a pak ven vývodem 13, například k podvozkové mazací jednotce.

Když se otáčivá kruhová deska 34 dále otáčí, kulička 35 vyjde ze styku s prvním dříkem 21, .a tak se první talířový ventil 18 uzavře. Je vidět, že k podvozkové mazací jednotce byl připuštěn vzduchový impuls. Otáčivá kruhová deska 34 se otáčí .dále a kulička 35 prochází mezi pevnou deskou 36 a druhým dříkem 32, otevře druhý talířový . ventil 30 zvednutím druhého dříku 32 a posunutím druhého talířového. ventilu' 30 proti účinku druhé tlačné pružiny 33. 0tevření druhého. talířového ventilu 30 umožní, aby vzduch proudil z podvozkové mazací jednotky přes druhé vrtání 27 dru6 hé souosé vrtání 28, druhé sedlo. 29 do výfuku 14.

Otáčivá kruhová deska 34 se otáčí dále tak, že talířové ventily 18, 30 budou střídavě otevírány na krátkou dobu a vytvoří se spojení od přívodu 12 k vývodu 13 a střídavě od vývodu 13 do výfuku 14.

Výhody tohoto. uspořádání byly uvedeny výše, například snížení opotřebení valivých povrchů, poněvadž kulička .35 se stýká . s ventilovými dříky 21, 32 vždy jinou částí povrchu. Další výhodou je, že když se na pevné desce nachází malé množství maziva, toto mazivo se povrchem kuličky 35 nadzdvihuje při jejím otáčení a ukládá se na dřících 21, 32, čímž . jsou dříky 21, 32 mazány při jejích pohybu ve ventilových vedeních 38, 39. Druhý dřík 32 je vytvořen například z mosazi, která je odolná proti opotřebení při nedostatečném· mazání a kulička 35 má známou, spolehlivou povrchové úpravu a povrch velmi tvrdý, který se stykem s dříkem neopotřebovává, a který ani neabso-rbuje drť z opotřebení dříku, což by urychlovalo. celkové opotřebení. Takto však je opotřebení malé.

Vzduchový regulační ventil podle obr. 2 je ve většině . ohledů podobný regulačnímu vzduchovému ventilu podle obr. 1. Nicméně v tomto. .případě čep 42 je uložen pouze v pevné desce 36 a otáčivá deska 34 místo, aby byla v odstupu od pevné desky 36, nyní na ní spočívá. Tření je zmenšené použitím vhodných materiálů a mazivem v komoře .37.

Jino-u změnou Je, že kulička 35 je z .ocele.

Vynález není omezen na podrobnosti předcházejících příkladů. U jiných aplikací, například může kulička 35 uvádět v činnost pouze jeden ventil nebo alespoň dva ventily za páčku .otáčivé kruhové desky 34. I způsob pohonu otáčivé kruhové desky 34 může být různý, přičemž například otáčivá kruhová deska 34 se pohání přímo, .otáčejícím se hřídelem. U mnoha aplikací nebude potřebné vzájemně spojit talířové ventily . 18, 30 způsobem, znázorněným v tomto příkladu, ale ventily mohou pracovat úplně nezávisle při otevírání a zavírání přidružených vstupních a výstupních otvorů.

Ventily není nutno uvádět v činnost kuličkou působící přímo na dříky, ale lze použít zvláštní zvedákový prvek. I otáčivá deska 34 nemusí být zcela plochá, . ale může mít tvar klece, je přitom pouze nutné, aby měla prvky pro. uchycení kuličky 35 a pro její otáčení kolem osy vzdálené od kuličky 35.

Claims (12)

1. předmět

   1. Ventil s dříkem uváděným do· pohybu pohybem zdvihátka . a opatřený prostředky pro · pohyb zdvihátka z klidu proti síle předpětí, vyznačený tím, že sestává z tělesa (11) ventilu, s přívodem (12) opatřeným prvním talířovým · ventilem (18), vývodem (13) opatřeným druhým talířovým veniilem (30) a výfukem (14) spojeným přes druhý talířový ventil (30) s vývodem (13), přičemž první talířový ventil (18) má první dřík (21) a druhý talířový ventil (30) má druhý dřík (32), kteréžto dříky (21, 32) jsou upraveny pro zdvih v kinematické vazbě s alespoň jednou kuličkou (35), uloženou v kruhových otvorech (43) kruhové desky (34), uspořádané otáčivě v tělese (11) ventilu.
2. 2. Ventil podle bodu 1 vyznačený tím, že talířové ventily [18, 30) sestávají z hlav · (20), jejichž dříky (21, 32) jsou vzájemně rovnoběžné a prochází vedeními (38, 39) do komory (37) tělesa (11) ventilu proti alespoň jedné kuličce (35).
3. 3. Ventil podle bodů 1 a 2 vyznačený tím, že o hlavy (20) talířových ventilu (18, 30) jsou opřeny tlačné pružiny (23, 33).
4. 4. Ventil podle bodů 1 až 3 vyznačený tím, že prostor pod prvním talířovým ventilem· (18) je spojen s prostorem nad druVYNALEZU hým talířovým ventilem (30) kanálem (31).
5. 5. Ventil podle bodů 1 až 4 vyznačený tím, že kruhová deska (34) je uložena otočně na čepu (42), rovnoběžném s dříky (21, 32) upevněném v tělese (11) ventilu.
6. 6. Ventil podle bodů 1 až ·5 vyznačený tím, že kuličky (35) spočívají na pevné desce (36) upravené na dolním konci komory (37) tělesa (11) ventilu.
7. 7. Ventil podle bodů 1 až 6 vyznačený tím, že pevná deska (36) je tvořena dnem tělesa (11) ventilu.
8. 8. Ventil podle · bodů 1 až 7 vyznačený tím, že kruhová deska (34) je rovnoběžná s pevnou deskou (36).
9. 9. Ventil podle bodů 1 až 8 vyznačený tím, že kruhová deska (34) je •opatřena na obvodu ozubením (44) v kinematické vazbě s hnacím šroubovým vřetenem (45).
10. 10. Ventil podle bodů 1 až 9 · vyznačený tím, že kulička (35) je ze skla.
11. 11. Ventil podle bodů 1 až 10 vyznačený tím, že kulička (35) je z oceli.
12. 12. Ventil podle bodů 1 až 11 vyznačený tím, že kulička (35) je z materiálu o tvrdosti 35 dle Rockwella, kterážto· tvrdost je vyšší, než tvrdost materiálu pevné desky (36) a dříků (21, 32).