CS264291B2 - Multi-way valve with pressure equalizing for press liquid - Google Patents

Description

Vynález se týká vícecestného ventilu s vyrovnáváním tlaku pro tlakové kapaliny, sestávajícího z posuvného pístu s podélným, směrem ven uzavřeným vývrtem, přičemž posuvný píst je axiálním posuvem ve skříni přepínatelný mezi otvírací polohou ke spojení prvního průchodu pro přípojku spotřebiče tlakového média s přípojkou vysokotlakého potrubí, ležící na jedné straně tohoto prvního průchodu, a mezi zavírací polohou ke spojení druhého průchodu pro přípojku spotřebiče tlakového média s přípojkou zpětného potrubí, ležící na druhé straně druhého průchodu, kde první a druhý průchod jsou spolu spojeny, přičemž první průchod je v otvírací poloze oddělen od přípojky vysokotlakého potrubí v mezeře mezi skříní a posuvným pístem prvním obvodovým těsněním a druhý průchod je v otvírací poloze oddělen od přípojky zpětného potrubí druhým obvodovým těsněním na posuvném pístu s nejméně jedním těsnicím kroužkem, uloženým v kruhové drážce, z podélného vývrtu v posuvném pístu výsledku takového vedení tlakového média chází ve vzájemném odstupu přední a zadní řada radiálních otvorů, které v otvírací poloze spojují podélný vývrt s prvním průchodem pro přípojku spotřebiče tlakového média a s přípojkou vysokotlakého potrubí a v plášti posuvného pístu jsou vytvořeny obvodové kanály, kde v předním kanálu končí přední řada radiálních otvorů a ve středním kanálu končí zadní řada radiálních otvorů, a v zavírací poloze je druhý průchod spojen s přípojkou zpětného potrubí přes střední kanál, do kterého ústí v zavírací poloze první průchod a v otvírací poloze první i druhý průchod.

Z německého pat. spisu č. 2 808 477 je známý takový vícecestný ventil, kde připojovací vývrty ve skříni ventilu ústí přímo do obvodových kanálů posuvného pístu, ve kterých končí radiální vrtání, vycházející z podélného vývrtu posuvného pístu. V důsledku takového vedení tlakového; média dochází ke ztrátám proudění, které omezují výkon ventilu. Kromě toho je průtočné množství ventilem omezeno i tím, že průměr průchozích radiálních vývrtů je omezen šířkou obvodových těsnění.

Účelem vynálezu je zlepšit takový ventil v tom smyslu, aby se zmenšily ztráty proudění uvnitř tělesa ventilu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že skříň ventilu sestává z vnějšího tělesa a vnitřního pouzdra, v němž je uložen posuvný píst, ve vnějším tělese jsou uspořádány připojovací vývrty pro připojení spotřebiče, vysokotlakého potrubí a zpětného potrubí, ústící každý do prstencového; kanálu ve vnitřním pozdru, a ve dnu krajních prstencových kanálů je uspořádána sada průchozích štěrbinových otvorů, ležících v jedné rovině na kruhovém oblouku 360°, a ve středním prstencovém kanálu, přiřazeném připojovacímu vývrtu pro spotřebič, je u spořádána ve dnu dvojice sad průchozích štěrbinových otvorů.

Při takové konstrukci podle vynálezu se tlaková kapalina, přiváděná a odváděná z vnitřního pouzdra přes průchozí ovtory rozděluje po celém obvodu posuvného pístu, takže se zmenší ztráty proudění. Dále se dosáhne vytvořením podle vynálezu dalšího neočekávaného účinku, že totiž obvodová těsnění na obvodu posuvného pístu nejsou zatěžována tlakem kapaliny pouze u připojovacích vývrtů, jako tomu bylo u ventilu podle stavu techniky, nýbrž stejnoměrně po celém obvodu, což má za následek stejnoměrné rozložení zatížení při menší šířce těsnicích kroužků. Protože šířka štěrbinových průchozích otvorů může být menší než průměr průchozích otvorů podle stavu techniky, má ventil podle vynálezu kratší dráhu posuvu a tedy kratší spínací dráhu, což vede ke zmenšenému opotřebení. Zkrácené spínací dráhy jsou výhodné i pro spínací členy, nezbytné pro přepínání ventilu podle vynálezu, protože umožňují kratší spínací doby. Další podstatná přednost konstrukce podle vynálezu spočívá v tom, že v důsledku zvětšení průměru posuvného pístu a tedy prodloužení průchozích štěrbinových otvorů se zvětší průtočný průřez tlakového média, čímž se zvyšuje výkonový rozsah ventilu. N-a rozdíl od toho byl funkční rozsah ventilu podle stavu techniky omezen průřezem průchozích otvorů, který byl závislý na šířce těsnicích kroužků na obvodu posuvného pístu. Provedením podle vynálezu se dosáhne toho, že průtok spínacím ventilem je nezávislý na tloušťce těsnění.

Další přednost vynálezu spočívá v tom, že v důsledku dvoudílného vytvoření skříně ventilu se dá vnitřní pouzdro snadno vyměnit.

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příkladem provedení znázorněným na výkrese, kde značí obr. 1 dílčí podélný řez vícecestným ventilem v zavírací poloze posuvného pístu, obr. 2 dílčí podélný řez ventilem z obr. 1 v; otvírací poloze posuvného pístu a obr. 3 ve zvětšeném měřítku příčný řez vedený skříní ventilu v rovině III—III z obr. 1.

Jak je patrné z obr. 1 a 2, sestává tlakově vyvážený vícecestný ventil ze skříně 1, která je podle vynálezu dvoudílná a má vnější těleso 2 a vnitřní pouzdro 3. Ve vnitřním pouzdru 3 je uložen posuvný píst 4, pohyblivý mezi dvěma polohami, které ukazují obr. 1 a 2, po dráze posuvu Li. Poloha posuvného pístu 4 podle obr. 1 je zavírací poloha, zatímco obr. 2 ukazuje ventil v otvírací poloze. Posuvný píst 4 je uvnitř skříně 1 pohyblivý proti síle vratné pružiny 5, o kterou se opírá zadním koncem.

Na vnějším obvodu vnějšího tělesa 2 skříně 1 je uspořádán vstupní otvor 6 pro schematicky naznačené vysokotlaké potrubí P, připojovací otvor 7 pro tlakové potrubí A nezakresleného spotřebiče tlakového média a výstupní otvor 8 pro naznačené zpětné potrubí T do nádrže. Posuvný píst 4 má uvnitř podélný vývrt 9, který se dá uzavřít na otevřeném konci závěrným tělesem 10. Na vnějším obvodu vnitřního pouzdra 3 jsou uspořádány tri prstencové kanály 12, 14, 16. Od vstupního otvoru 6 prochází vnějším tělesem 2 připojovací vývrt 11, který ústí do prstencového kanálu 12, od připojovacího otvoru 7 prochází vnějším tělesem 2 připojovací vývrt 13, který ústí do prstencového kanálu 14 a od výstupního otvoru 8 prochází vnějším tělesem 2 připojovací vývrt 15, který ústí do prstencového kanálu

16. Po obou stranách každého z prstencových kanálů 12, 14, 16 jsou uložena na obvodu vnitřního pouzdra 3 obvodová těsnění

17, která utěsňují osovou štěrbinu mezi vnějším tělesem 2 a, vnitřním pouzdrem 3 skříně 1. Následkem toho nemůže proudit tlaková kapalina od jednoho prstencového kanálu 12, 14, 16 do jiného, a mimoto je štěrbina utěsněna směrem ven. Ve dnu každého z prstencových kanálů 12, 14, 16 je vytvořena jako výpust sada štěrbinových průchozích otvorů 18, která ve znázorněném příkladu provedení podle obr. 3 sestává ze čtyř štěrbinových průchozích otvorů 18, oddělených stojinami 24. Jednotlivé štěrbinové otvory 18 leží v jedné rovině a na kruhovém oblouku přibližně 360°, takže posuvný píst 4, vedený ve vnitrním pouzdru 3, je obklopen těmito· průchozími štěrbinovými otvory 18 po celém obvodu. Vnitřní pouzdro 3 ventilu má na jednom konci prstencový nákružek 19, který dosedá v zasunuté poloze na prstencové osazení 20 vnějšího tělesa 2. Vnitřní pouzdro 3 je uchyceno našroubovaným pouzdrem 21 uvnitř skříně 1 mezi tímto našroubovaným pouzdrem 21 a osazením 20.

Mezi koncem našroubovaného pouzdra 21 a prstencovým nákružkem 19 je vložen tlačný díl 22. Vnitrní prostor 23 našroubovaného pouzdra 21 slouží současně jako kryt pro· válcovou vratnou pružinu 5. Na plášti posuvného pístu 4 jsou ve vzdálenosti dráhy Li uspořádány střední obvodový kanál 25 a zadní obvodový kanál 26, které mají s výhodou šířku odpovídající dráze posuvu Li. Do středního obvodového kanálu 25 ústí zadní radiální vrtání 27, která vycházejí z podélného vývrtu 9 posuvného pístu 4, který je směrem ven uzavřen. Z podélného vývrtu 9 dále vycházejí přední radiální vrtání 28, která ústí do předního obvodového kanálu 29 na plášti posuvného pístu 4.

V poloze znázorněné na obr. 2, tedy v otvírací poloze posuvného pístu 4 leží zadní obvodový kanál 29 v rovině s průchozími štěrbinovými otvory 18, které jsou přiřazeny prstencovému kanálu 12. V středním prstencovém kanálu 14 jsou ve dnu uspořádány se vzájemnou mezerou dvě sady průchozích štěrbinový otvorů 18, jak ukazuje obr. 3, přičemž uspořádání je provedeno tak, že v zavírací poloze jsou spojeny střední obvodový kanál 25 a zadní obvodový kanál 26. V této poloze existuje tedy spojení mezi výstupním ovtorem 8 přes příslušný připojovací vývrt 15, prstencový kanál 16 a příslušný průchozí štěrbinový otvor 18 se zadním obvodovým kanálem 26. V zavírací poloze podle obr. 1, kde není spojení mezi vstupním otvorem 6 a podélným vývrtem 9 v posuvném pístu 4, existuje spojení mezi připojovacím otvorem 7 pro spotřebič a výstupním otvorem 8, i spojení těchto otvorů 7, 8 s podélným vývrtem 9.

V otvírací poloze podle obr. 2, kdy existuje spojení mezi vstupním otvorem 6 a podélným vývrtem 9 přes připojovací vývrt 11, prstencový kanál 12, průchozí štěrbinový otvor 18, přední obvodový kanál 29 a přední radiální vrtání 28, ústí obě sady průchozích štěrbinových otvorů 18, které mají mezi sebou mezeru, do středního obvodového kanálu 25 posuvného pístu 4, takže vznikne spojení mezi vstupním otvorem 6 a připojovacím otvorem 7. Výstupní otvor 8 není, v této poloze propojen s podélným vývrtem 9, je tedy uzavřen. V neznázorněných kruhových drážkách na plášti posuvného pístu 4 jsou к utěsnění podléné štěrbiny mezi vnitřním pouzdrem 3 a posuvným pístem 4 uspořádány mezi středním obvodovým kanálem 25, zadním obvodovým kanálem 26, předním obvodovým kanálem 29 a směrem ven obvodová těsnění 31, 32, 33, 34, 35. Obvodové těsnění 31 utěsňuje přední obvodový kanál 29 směrem ven. V zavírací poloze podle obr. 1 utěsňují obvodová těsnění 32, 33 z obou stran průchozí štěrbinové otvory 18 prstencového kanálu 12, zatímco obvodové těsnění 33 utěsňuje současně v zavírací poloze průchozí štěrbinové otvory 18 prstencového kanálu 12 a středního obvodového· kanálu 25. Obvodové těsnění 34 je umístěno mezi středním obvodovým kanálem 25 a zadním obvodovým kanálem 26, takže v otvírací poloze podle obr. 2 jsou oba obvodové kanály 25, 26 od sebe utěsněny. Poslední obvodové těsnění 35 za zadním obvodovým kanálem 26 slouží к utěsnění směrem ven.

Uspořádáním podle vynálezu se dosáhne toho, že při existenci zpětného potrubí, připojeného například к nádrži, dojde к vyrovnání' tlaku a současně к zatížení obvodových těsnění 31 až 35 na posuvném pístu 4 tlakovým médiem při přejíždění posuvného pístu 4 přes průchozí štěrbinové otvory 18, takže těsnicí kroužky obvodových těsnění 31 až 35 se vtlačí do svých obvodových drážek a nemůže dojít к usmyknutí nebo poškození těsnicích kroužků. Přitom dochází к vyrovnání tlaku uvnitř posuvného pístu 4, a to jak z vnitřku, tak vůči atmosférickému tlaku. Plochy zachycující tlak jsou totiž zatěžovány výlučně v podélném vývrtu 9 posuvného pístu 4, přičemž na vnější čelní plochy posuvného pístu 4 nepůsobí tlak tlakového média. To je umožněno vedením tlakového média podle vynálezu, protože v zavírací poloze podle obr. 1 je podélný vývrt 9 uzavřen oproti vstupnímu otvoru 6. Dále je třeba zdůraznit, že v provedení podle vynálezu jsou všechna obvodová těsnění 31 až 35 uspořádána na posuvném pístu 4, takže posuvný píst 4 je výrobně velice jednoduchý. I obvodová těsnění 17 vnitřního pouzdra 3 jsou uspořádána na jeho obvodové ploše, takže i vnitřní pouzdro 3 se dá vyrobit jednoduchým způsobem. V důsledku uspořádání otvorů 5, 6, 7, prstencových kanálů 12, 14, 16 s průchozími štěrbinovými otvory 18 a obvodových kanálů 25, 26, 29 na posuvném pístu 4, radiálních vr-. tání 27, 28 v posuvném pístu 4 a obvodových těsnění 31 až 35 na posuvném pístu 4 dojde při posuvu posuvného pístu 4 z jaké-

Claims (6)

1. Vícecestný ventil s vyrovnáváním tlaku pro tlakové kapaliny, sestávající z posuvného pístu s podélným, směrem ven uzavřeným vývrtem, přičemž posuvný píst je axiálním posuvem ve skříni přepínatelný mezi otvírací polohou ke spojení prvního průchodu pro přípojku spotřebiče tlakového média s přípojkou vysokotlakého potrubí, ležící na jedné straně tohoto prvního průchodu, a mezi zavírací polohou ke spojení druhého průchodu pro přípojku spotřebiče tlakového média s přípojkou zpětného potrubí, ležící na druhé straně druhého průchodu, kde první a druhý průchod jsou spolu spojeny, přičemž první průchod je v otvírací poloze oddělen od přípojky vysokotlakého potrubí v mezeře mezi skříní a posuvným pístem prvním obvodovým těsněním a druhý průchod je v otvírací poloze oddělen od přípojky zpětného potrubí druhým obvodovým těsněním na posuvném pístu s nejméně jedním těsnicím kroužkem, uloženým v kruhové drážce, z podélného vývrtu v posuvném pístu vychází ve vzájemném odstupu přední a zadní řada radiálních otvorů, které v otvírací poloze spojují podélný vývrt s prvním průchodem pro přípojku spotřebiče tlakového- média a s přípojkou vysokotlakého potrubí a v plášti posuvného pístu jsou vytvořeny obvodové kanály, kde v předním kanálu končí přední řada radiálních otvorů a ve středním kanálu končí zadní řada radiálních otvorů, a v zavírací poloze je druhý průchod pro přípojku spotřebiče tlakového média spojen s přípojkou zpětného potrubí přes střední kanál, do kterého ústí v zavírací poloze první průchod a v otvírací poloze první i druhý průchod, vyznačený tím, že skříň (1) sestává z vnějšího tělesa (2) a vnitřního pouzdra (3), v němž je uložen posuvný píst (4) a ve vnějším tělese (3) jsou uspořádány připojovací vývrty (11, 13, 15J pro při koliv polohy při přejíždění kolem průchozích štěrbinových otvorů 18 к zatížení těsnicích kroužků obvodových těsnění 31, 35 posuvného pístu 4 tlakovým médiem, které zabraňuje rozepnutí těsnicích kroužků v radiálním směru do vnitřku průchozích štěrbinových otvorů 18.

Vtlačení těsnicích kroužků do vnitřku průchozích štěrbinových otvorů 18 při pohybu posuvného pístu 4 ztěžuje jak relativně malá šířka průchozích štěrbinových otvorů 18, tak jejich obvodové uspořádání, které zajišťuje stejnoměrné zatížení obvodových těsnění 31 až 35 tlakovou kapalinou. Konstrukcí podle vynálezu se dosáhne nejen příznivějšího průtoku tlakového média a menších ztrát tlaku, nýbrž i menšího zatížení těsnicích kroužků.

VYNÁLEZU pojení spotřebiče, vysokotlakého potrubí a zpětného potrubí, ústící každý do prstencového kanálu (12, 14, 16) ve vnitřním pouzdru (3), a ve dnu krajních prstencových kanálů (12, 16) je uspořádána sada průchozích štěrbinových otvorů (18), ležících v jedné rovině na kruhovém oblouku 360°, a ve středním prstencovém kanálu (14), přiřazeném připojovacímu vývrtu (13) pro spotřebič, je uspořádána ve dnu dvojice sad průchozích štěrbinových otvorů (18).

2. Vícecestný ventil podle bodu 1, vyznačený tím, že po obou stranách prstencových kanálů (12, 14, 16) vnitřního pouzdra (3) jsou v jeho plášti uložena obvodová těsnění (17).

3. Vícecestný ventil podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že v posuvném pístu (4) jsou uspořádána radiální vrtání (27, 28).

4. Vícecestný ventil podle bodů 1 a 3, vyznačený tím, že sada průchozích štěrbinových otvorů (18) obsahuje čtyři průchozí štěrbinové otvory (18).

5. Vícecestný ventil podle bodu 3, vyznačený tím, že z každé strany radiálního^ vrtání (28) je v posuvném pístu (4) uloženo obvodové těsnění (31, 32), přičemž v závěrné poloze posuvného pístu (4) leží obvodové těsnění (32) mezi radiálním vrtáním (28 ) a sadou průchozích štěrbinových otvorů (18) v prstencovém kanálu (12), spojeném s připojovacím vývrtem (11) pro vysokotlaké potrubí.

6. Vícecestný ventil podle bodu 1, vyznačený tím, že jedna sada průchozích štěrbinových otvorů (18) v prstencovém kanálu (14), spojeném s připojovacím vývrtem (13) pro spotřebič, a průchozí štěrbinové otvory (18) v prstencovém kanálu (16), spojeném s připojovacím vývrtem (15) pro zpětné potrubí, ústí v závěrné poloze do zadního obvodového kanálu (26) posuvného pís264291 tu (4), zatímco v otevřené poloze ventilu prstencovém kanálu (16), spojeném s přlústí do zadního obvodového kanálu (26) pojovacím vývrtem (15) pro zpětné potrubí, pouze průchozí štěrbinové otvory (18) v