CZ304721B6 - Tlakový válec - Google Patents

Abstract

Tlakový válec obsahuje trubkový plášť (1), který má na koncích vytvořenu vnější kuželovou plochu (7), která je uložena do lícující vnitřní kuželové dosedací plochy (6) čela (3) válce. Čelo (3) a trubkový plášť (1) jsou spojeny dotahovacími šrouby (4) a čelo (3) je opatřeno v ose (8) středovým otvorem, ve kterém je uložena pístní tyč (5) zakončená pístem (2) pohyblivě uloženým ve válcové dutině trubkového pláště (1) válce a na vnější válcové ploše (9) je trubkový plášť (1) opatřen a tím vyztužen nejméně jedním kroužkem (10). Na trubkovém plášti (1) je nejméně jeden kroužek (10) nalisován a je tvořen jedním kroužkovým segmentem (11) nebo vícero na sobě nalisovanými kroužkovými segmenty (11), přičemž nejméně jeden nalisovaný kroužek (10) obsahuje nedělené nebo dělené kroužkové segmenty (11).

Description

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 pevnost a také tuhost projevující se těsností pístu ve válci, který je obvykle zatížen vnitřním přetlakem média. S rostoucí tloušťkou stěny pláště válce potřebnou pro zajištění její tuhosti i pevnosti též stoupá hmotnost celé jeho konstrukce, což ve většině aplikací není žádoucí.

Dosavadní stav techniky

Obvykle jsou konstrukce pláště válců dimenzovány z jednoho kusu a velmi tlusté, aby jednak bezpečně přenesly namáhání a současně měly vysokou tuhost. Nevýhodou těchto konstrukcí je právě jejich mohutnost, relativně vysoká hmotnost, neboť je zde kvůli pevnosti i tuhosti válce nutno použít větší množství materiálu, obvykle oceli.

Existují také chráněná řešení podobných konstrukcí hydraulických válců, například patent JP 63225709 se týká pneumatického způsobu ovládání hydraulického válce, patent JP 1177469 se týká paralelního dvoj-válce s dvěma písty, kde vnitřní je pneumatický a vnější hydraulický, patent JP 6117420 se týká systému pneumatického řízení tlaku kapaliny v hydraulickém válci a patent US 5701797 popisuje těsnící systém pístu hydraulického válce. Dále z patentových spisů CN201155501 a CN201679958 vyplývá kuželové centrování pláště hydraulického válce vůči čelu pláště a z patentových spisů CN201991868, CN201747698 nebo US5725195 vyplývají způsoby připojení úchytné objímky na vnější stěnu pláště hydraulického válce.

Žádné z těchto uváděných řešení však neřeší ekonomické vyztužení pláště hydraulického válce vzhledem k minimalizaci jeho celkové hmotnosti, což je žádoucí a užitečné.

Rotačně symetrické tlakové nádoby, mezi které konstrukce plášťů tlakových válců obecněji patří, se vyztužují nalisováním více plášťů na sebe, což zvyšuje relativní pevnostní únosnost a tuhost konstrukce pláště. Styčný válcový povrch lisovaných částí musí být kvalitně obroben a přesně lícován, proto je technologie lisování výrobně náročná. Dále lze užívat technologii užívající vyztužení pláště tlakového válce vhodnou kompozitovou bandáží na jeho vnějším povrchu. Kompozitová bandáž je však vůči kovovým materiálům poměrně drahá a při aplikacích v náročných provozech, například při teplotním namáhání, mohou její vlastnosti degenerovat. Nevýhodou a nedostatkem známých řešení konstrukcí tlakových válců je jejich relativně vysoká hmotnost, neboť pláště těchto válců nejsou optimálně vyztužovány.

Podstata vynálezu

Nevýhody a nedostatky známých řešení odstraňuje konstrukce tlakového válce podle tohoto vynálezu, v jehož trubkovém plášti se ve vnitřní válcové dutině se pohybuje píst. Tlakový válec obsahuje trubkový plášť, který má na koncích vytvořenu vnější kuželovou plochu, která je uložena do lícující vnitřní kuželové dosedací plochy čela válce, přičemž čelo a trubkový plášť jsou spojeny dotahovacími šrouby. Alespoň jedno čelo je opatřeno středovým otvorem, ve kterém je uložena pístní tyč zakončená pístem pohyblivě uloženým ve válcové dutině trubkového pláště válce. Na vnějším povrchu je trubkový plášť opatřen a tím vyztužen nejméně jedním nalisovaným kroužkem, který je tvořen jedním kroužkovým segmentem nebo vícero na sobě nalisovanými kroužkovými segmenty, přičemž nejméně jeden nalisovaný kroužek obsahuje dělené nebo nedělené kroužkové segmenty.

- 1 CZ 304721 B6

Tlakový válec podle tohoto vynálezu je díky kombinaci lícujících kuželových ploch s alespoň jedním nalisovaným kroužkem dostatečně pevný i tuhý, současně relativně málo hmotný a tedy též materiálově úsporný. Jestliže je použito u nalisovaného kroužku více kroužkových segmentů, bude výztužný efekt nalisovaného kroužku větší. Dělený kroužkový segment nalisovaný na povrch trubkového pláště slouží zejména k vytvoření lícovací plochy pro nalisování neděleného kroužkového segmentu nebo segmentů, které pak zajišťují vyztužovací předpětí v trubkovém plášti válce.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález tlakového válce je dále blíže popsán pomocí přiloženého výkresu, kde je na obr. 1 v řezu nárysu znázorněn kompletní tlakový válec. Na obr. 2 je zobrazen jeho nedělený kroužkový segment a na obr. 3 je zobrazen jeho dělený kroužkový segment.

Příklady provedení vynálezu

Provedení vynálezu tlakového válce podle obr. 1 tvoří trubkový plášť 1, který má na koncích vytvořenu vnější kuželovou plochu 7, kteráje uložena do lícující vnitřní kuželové dosedací plochy 6 čela 3 válce, přičemž čelo 3 a trubkový plášť I jsou spojeny dotahovacími šrouby 4 a čelo 3 je opatřeno v ose 8 středovým otvorem, ve kterém je uložena pístní tyč 5 zakončená pístem 2 pohyblivě uloženým ve válcové dutině trubkového pláště i válce. Na vnější válcové ploše 9 je trubkový plášť I opatřen a tím vyztužen nejméně jedním nalisovaným kroužkem J_0. Kroužek 10 je tvořen jedním kroužkovým segmentem 11 nebo vícero na sobě nalisovanými kroužkovými segmenty 11. přičemž nejméně jeden nalisovaný kroužek 10 obsahuje nedělený kroužkový segment 11 podle obr. 2 nebo dělený kroužkový segment 11 podle obr. 3.

Průmyslová využitelnost

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

Claims (1)

1. Tlakový válec, obsahující trubkový plášť (1), který má na koncích vytvořenu vnější kuželovou plochu (7), kteráje uložena do lícující vnitřní kuželové dosedací plochy (6) čela (3) válce, přičemž čelo (3) a trubkový plášť (1) jsou spojeny dotahovacími šrouby (4) a čelo (3) je opatřeno v ose (8) středovým otvorem, ve kterém je uložena pístní tyč (5) zakončená pístem (2) pohyblivě uloženým ve válcové dutině trubkového pláště (1) válce a na vnější válcové ploše (9) je trubkový plášť (1) opatřen a tím vyztužen nejméně jedním kroužkem (10), vyznačující se tím, že na trubkovém plášti (1) je nejméně jeden kroužek (10) nalisován aje tvořen jedním kroužkovým segmentem (11) nebo vícero na sobě nalisovanými kroužkovými segmenty (11), přičemž nejméně jeden nalisovaný kroužek (10) obsahuje nedělené nebo dělené kroužkové segmenty (11).