Dvouplášťový komorový tlakový válec

Oblast techniky

Vynález se týká konstrukce pláště válce pístových částí strojů, zejména hydraulických nebo pneumatických tlakových válců. Důležitým konstrukčním parametrem je zde dostatečná tloušťka stěny pláště válce, která zajišťuje jeho tuhost projevující se těsností pístu ve válci a pevnost pláště válce, který je obvykle zatížen vnitřním přetlakem média. Těsnost pístu ve válci je ovlivňovaná io deformacemi pláště válce, který se zvětšuje vlivem vnitrního přetlaku média a tím se zvětšuje štěrbina mezi pístem a vnitřní stěnou válce, čímž se zmenšuje těsnost, respektive zvětšuje průsak média mezi pístem a válcem. S rostoucí tloušťkou stěny pláště válce potřebnou pro zajištění její tuhosti i pevnosti též stoupá hmotnost celé jeho konstrukce, což nemusí být žádoucí.

Dosavadní stav techniky

Obvykle jsou konstrukce pláště válců dimenzovány z jednoho kusu a velmi tlusté, aby jednak přenesly bezpečné namáhání a současně měly vysokou tuhost, takže se jejich vnitřní průměr pře20 tlakem mění dostatečně málo. Nevýhodou těchto konstrukcí je právě jejich mohutnost, relativně vysoká hmotnost konstrukce, neboť je zde kvůli pevnosti i tuhosti válce nutné použít relativně velké množství materiálu a těsnost pístu nelze v závislosti na provozních podmínkách tlakového válce řídit.

Existují tato chráněná řešení částečně podobných konstrukcí hydraulických válců: 1) patent DE 3844511 Cl se týká konstrukce tlakové nádoby s dvojitou stěnou, 2) patent JP 63225709 se týká pneumatického způsobu ovládání hydraulického válce, 3) patent JP 1177469 se týká paralelního dvoj-válce se dvěma písty, kde vnitřní je pneumatický a vnější hydraulický, 4) patent JP 6117420 se týká systému pneumatického řízení tlaku kapaliny v hydraulickém válci, 5) patent

US 4975027 popisuje snadno rozebíratelné dopravní pístové čerpadlo, 6) patent US 5701797 popisuje těsnící systém pístu hydraulického válce, 7) patent GB 2009866 popisuje způsob mazání pístní tyče hydraulického válce v prostoru u jejího těsnění ve víku válce. Zde je přepouštění tlakové kapaliny z oblasti před pístem realizováno ventily umístěnými ve vnitřní stěně válce v konci prostoru před pístem a ze štěrbiny mezi válci je následně tlaková kapalina kapilárně přiváděna do lícované objímky vedení pístní tyče před jejím těsněním. Žádná z těchto uváděných konstrukcí však nemá řešenu aktivní regulaci vlivu zatížení pláště válce s ohledem na jeho pevnostní nebo deformační vlastnosti související s těsněním pístu a s tím související nežádoucí průsaky hydraulické kapaliny nebo plynu z tlakového válce. Další užívanou konstrukcí tlakových válců je vytvoření pláště předepnutého nalisováním více plášťů na sebe, což sice zvyšuje relativní pevnostní únosnost konstrukce pláště, oproti jeho konstrukci z jednoho kusu, ale tuhost válce, respektive těsnost pístu nelze v závislostí na provozních podmínkách tlakového válce řídit. Navíc je technologie výroby nalisovaných nádob výrobně poměrně drahá. Technologie užívající vyztužení pláště tlakového válce vhodnou kompozitovou bandáží na jeho vnějším povrchu zvyšuje jak pevnost, tak i tuhost pláště válce, ale realizace této technologie je poměrně drahá a navíc další vlast45 nosti kompozitové bandáže mohou být odlišné od vlastností vyztužovaného válce, což může omezit využitelnost konstrukce tlakového válce. Těsnost pístu nelze v závislosti na provozních podmínkách tlakového válce řídit.

Podstata vynálezu

Nevýhodou a nedostatkem známých řešení je neovlivnitelný průsak mezi pístem a válcem v závislosti na provozních podmínkách tlakového váice. Průsak je přímo závislý na změně vnitřního průměru válce vůči vnějšímu lícujícího průměru pístu. Změnu vnitřního průměru pláště vál55 ce nelze u stávajících konstrukcí tlakových válců aktivně a vhodně během jejich činnosti ovlivňo- 1 CZ 302657 B6 vat. Účelem vynáleze je vytvořit konstrukci pláště hydraulického nebo pneumatického válce, u které by bylo možno v závislosti na pracovních podmínkách konstrukce tohoto válce regulovat průsak mezi pístem a vnitřní stěnou válce, respektive vhodně regulovat změnu vnitřního průměru jeho pláště v závislosti na pracovních stavech válce, i během jeho pracovního chodu.

Nevýhody a nedostatky známých řešení odstraňuje konstrukce tlakového válce podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se jeho plášť skládá ze dvou dílů propojených společnými čely, mezi nimiž je tak vytvořena tlaková komora, kterou lze regulovaně plnit tlakovým plynem nebo tlakovou kapalinou, v závislosti na pracovních poměrech tlakového válce. Vnitřní io díl pláště s vnitřními částmi zadního a předního čela je opatřen vnitřním válcovým otvorem, který tvoří vedení lícujícího pístu. Tento díl opatřený předním a zadním vstupem pro tlakové pracovní médium plní technologickou funkci pneumatického nebo hydraulického válce. Vnější díl pláště, který je s vnitřní částí propojen čely válce, tvoří obal vnitřního dílu válce. Prostřednictvím regulovaného tlaku média v tlakové komoře mezi vnitřním a vnějším dílem pláště lze regulovat deformace, neboli změnu lícovacího průměru vnitřního dílu pláště, který je v kontaktu s pístem, respektive regulovat průsak pracovního média ve styčné ploše pístu a vnitřního dílu pláště válce i během jeho pracovního chodu.

zo Přehled obrázku na výkrese

Vynález dvou plášťového tlakového válce silákovou komorou je dále blíže popsán pomocí přiloženého výkresu na obrázku č. I.

Příklad provedení vynálezu

Podle provedení vynálezu na obr. 1 se v principu dvouplášťový komorový tlakový válec skládá z vnitřního pláště i a vnějšího pláště 2, které jsou spojeny zadním čelem 3, předním vnějším jo čelem 4 a předním vnitřním čelem 5. Na vnitřním průměru vnitřního pláště i s ním lícuje píst 6, kterýje spojen s pístní tyčí 7 procházející středovým otvorem v předním čele 5. Do prostoru mezi zadním čelem 3 a pístem 6 vyúsťuje zadní vstup 8, kterým sem může být přiváděno nebo odváděno pracovní médium (plyn nebo kapalina). Podobně do prostoru mezí předním vnitřním čelem a pístem 6 vyúsťuje přední vstup 9, kterým sem může být přiváděno nebo odváděno pracovní 35 médium (plyn nebo kapalina). Tlaková komora 11 je vytvořena mezi vnitrním pláštěm 2, zadním čelem 3 a předním vnějším čelem 5. Do tlakové komory 11 ústí vstup s tlakovým regulátorem JO, kterým je do tlakové komory JJ_ přiváděno nebo z ní odváděno plynné nebo kapalné tlakové médium, účinkem kterého se následně regulují deformace vnitřního pláště I, respektive udržuje těsnost pístu 6 ve vnitřním plášti L 40

Průmyslová využitelnost

Dvouplášťový komorový tlakový válec podle tohoto vynálezu lze využít ve všech aplikacích 45 tlakových válců, neboť podstata, respektive přidané vlastnosti tohoto vynálezu neovlivňují běžné konstrukční vlastnosti tlakových válců, jako jsou zatížení, zdvih pístu, připojovací a konstrukční rozměry apod.