DE1178021B

DE1178021B - Rotary piston valve for air-controlled pulsator setting machines

Info

Publication number: DE1178021B
Application number: DEC19032A
Authority: DE
Inventors: Arthur Algernon Hirst; Alan Norman Burns
Original assignee: Coal Industry Patents Ltd
Current assignee: Coal Industry Patents Ltd
Priority date: 1959-05-21
Filing date: 1959-05-21
Publication date: 1964-09-17

Description

Drehkolbenventil für luftgesteuerte Pulsator-Setzmaschinen Die Erfindung betrifft ein Drehkolbenventil für luftgesteuerte Pulsator-Setzmaschinen, dessen zylindrischer Drehschieber an wenigstens einer Stirnseite offen ist und in der Mantelfläche eine Auslaßöffnung aufweist.Rotary piston valve for air-controlled pulsator setting machines The invention relates to a rotary piston valve for air-controlled pulsator setting machines, its cylindrical rotary valve is open on at least one end face and in the lateral surface has an outlet port.

Drehkolbenventile dieser Gattung sind bekannt. Sie dienen dazu, die Wellenform der Wasserbewegung in Setzmaschinen zu verändern, um wechselnden Zusammensetzungen des in der Setzmaschine abzuscheidenden Setzgutes entsprechen zu können. Die Veränderung der Wellenform der Wasserbewegung geschieht dadurch, daß die sich regelmäßig wiederholenden Zeiträume des Luftzutritts und Luftaustritts geändert werden. Dies wird bei den bekannten Ventilen durch verstellbare Büchsen bewirkt, die fest auf dem zylindrischen Drehschieber sitzen und luftdicht gegen das Gehäuse abschließen. Die Büchsen müssen daher eine genaue Paßform haben, wodurch der erforderliche Aufwand bei ihrer Herstellung erhöht und außerdem die Möglichkeit begünstigt wird, daß die Büchsen während des Betriebes festklemmen.Rotary piston valves of this type are known. They serve that Waveform of water movement in typesetting machines change to changing compositions to be able to match the setting material to be deposited in the setting machine. The change the waveform of the water movement occurs because the regularly repetitive The periods of air entry and air exit can be changed. This is the case with the known valves caused by adjustable sleeves, which are fixed on the cylindrical The rotary valve is seated and hermetically sealed against the housing. The cans must therefore have an exact fit, thereby reducing the effort required for their manufacture increased and also the possibility is favored that the sleeves during the Clamp operation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Ausbildungsweise von Drehkolbenventilen zu überwinden und eine Vorrichtung zur periodischen Steuerung der Druck- und Saughübe in einer Pulsator-Setzmaschine zu schaffen, die ohne jene unvorteilhaften Büchsen auskommt und dabei die erforderlichen Wirkungen in gleicher oder besserer Weise erzielt.The invention is based on the disadvantages of the known To overcome training manner of rotary piston valves and a device for periodic Control of the pressure and suction strokes in a pulsator setting machine to create the gets by without those disadvantageous cans and thereby has the required effects achieved in the same or better way.

Die Lösung geschieht nach der Erfindung durch ein Drehkolbenventil der eingangs genannten Gattung, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest der eine der sich quer zur Drehschieberachse gegenüberliegenden Ein- und Auslaßkanäle mit einem Beipaß versehen ist, in welchem eine verstellbare Drosselvorrichtung angeordnet ist. Ein derart ausgebildetes Ventil hat die gleiche betriebliche Anpassungsfähigkeit wie die mit verstellbaren Büchsen ausgerüsteten bekannten Ventile, zeichnet sich diesen gegenüber jedoch durch eine einfachere und damit nicht nur weniger aufwendige, sondern auch betriebssichere Bauweise aus.The solution is done according to the invention by a rotary piston valve of the type mentioned at the outset, which is characterized in that at least one of the inlet and outlet channels opposite each other transversely to the rotary valve axis is provided with a bypass in which an adjustable throttle device is arranged is. A valve designed in this way has the same operational adaptability like the known valves equipped with adjustable sleeves, stands out compared to these, however, by a simpler and thus not only less complex, but also reliable construction.

Es sind zwar auch schon Ventile mit Drosselklappen bekannt, jedoch dienen diese zur Regulierung des Luftdurchsatzes und somit zur Änderung der Amplitude, nicht aber der Wellenform der Wasserbewegung. Im übrigen sind diese Ventile ebenfalls mit verstellbaren Büchsen ausgestattet.Valves with throttle valves are also known, however these serve to regulate the air flow and thus to change the amplitude, but not the waveform of the water movement. In addition, these valves are also equipped with adjustable sleeves.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Querschnittsveränderung des Austrittskanals Einrichtungen zur Anbringung von Platten vorgesehen sind. Diese Maßnahme ermöglicht in einfacher und doch genauer Weise, die Kompressionsphase zu verändern.According to one embodiment of the invention it is provided that to change the cross section of the outlet channel facilities for attaching plates are provided. These Measure enables the compression phase to be completed in a simple yet precise manner change.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, und zwar zeigt F i g. 1 einen Seitenschnitt durch das Ventil, F i g. 2 einen Mittellängsschnitt und F i g. 3 eine Endansicht.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely, FIG. 1 shows a side section through the valve, FIG. 2 a central longitudinal section and F i g. 3 is an end view.

Ein beidendig offener zylindrischer Rotor 1 hat in seiner Seitenwand eine Öffnung 2. Das Ventilgehäuse 3 hat einen Durchgang 4, der über eine Eintritts-Austritts-Öffnung 5 mit der Luftkammer der (nicht dargestellten) Setzmaschine in Verbindung steht. Wie in F i g. 2 zu erkennen, verbindet der Durchgang 4 die Öffnung 5 mit den beiden offenen Enden des Rotors 1. Das Gehäuse 3 hat einen Eintritt 6, der zu einer (nicht dargestellten) Druckluftquelle führt, sowie einen ins Freie führenden Austritt 7 mit einem Schieber 8, der jedoch so ausgelegt ist, daß er den Austritt nicht vollständig verschließen kann. Die Länge des Schiebers 8 ist so gewählt, daß er in offener Stellung den Austritt 7 ganz frei gibt, in seiner entgegengesetzten Endstellung jedoch einen Spalt 9 offen läßt. Diese Anordnung verhindert eine vollständige Absperrung des Druckluftaustritts, die einen wirksamen Waschvorgang unmöglich machen würde. Der Schieber 8 läßt sich mittels einer Klemmschraube 8A in jeder gewünschten Stellung festhalten.A cylindrical rotor 1 which is open at both ends has in its side wall an opening 2. The valve housing 3 has a passage 4 which has an inlet-outlet opening 5 is in communication with the air chamber of the jig (not shown). As in Fig. 2, the passage 4 connects the opening 5 with the two open ends of the rotor 1. The housing 3 has an inlet 6 which leads to a (not the compressed air source shown, as well as an outlet 7 leading to the open air with a slide 8, which is, however, designed so that it does not exit completely can close. The length of the slide 8 is chosen so that it is in the open position the exit 7 is completely free, but one in its opposite end position Gap 9 leaves open. This arrangement prevents a complete shut-off of the Compressed air leakage, which would make an effective washing process impossible. Of the Slide 8 can be in any desired position by means of a clamping screw 8A hold tight.

Der Eintritt 6 mündet in die Einlässe 10 und 11. Der Luftstrom zwischen Eintritt 6 und Einlaß 11 läßt sich durch eine verstellbare Drosselklappe 12 regulieren, deren jeweilige Stellung durch einen Zeiger 13 (Fig. 3) auf einer Skala 14 angezeigt wird. Die Spindel für die Drosselklappe hat einen radial angeordneten Arm 15, der an einer Lasche 16 schwenkbar befestigt ist. Diese Lasche 16 sitzt an einer Gewindestange 17, um die herum eine Druckfeder 18 liegt. Die Stange 17 führt durch ein gewindefreies Loch 19 im Rahmenabschnitt 20 und läuft mit ihrem Gewinde in der Gewindeöffnung eines Handrades 21. Durch Drehen des Handrades 21 läßt sich im Zusammenwirken mit der Feder 18 die Drosselklappe 12 in jede gewünschte Stellung bringen.The inlet 6 opens into the inlets 10 and 11. The air flow between inlet 6 and inlet 11 can be regulated by an adjustable throttle valve 12 , the respective position of which is indicated on a scale 14 by a pointer 13 (FIG. 3). The spindle for the throttle valve has a radially arranged arm 15 which is pivotably attached to a bracket 16. This tab 16 is seated on a threaded rod 17 around which a compression spring 18 is located. The rod 17 leads through a thread-free hole 19 in the frame section 20 and runs with its thread in the threaded opening of a handwheel 21. By turning the handwheel 21 , in cooperation with the spring 18, the throttle valve 12 can be brought into any desired position.

Die Auslässe 22 und 23 münden in den Austritt 7. Auch hier ist zur Regulierung des Luftstroms eine Drosselklappe 24 vorgesehen, die sich durch Drehen des Handrades 25 verstellen läßt und deren jeweilige Stellung durch einen Zeiger 26 auf einer Skala 26a angezeigt wird.The outlets 22 and 23 open into the outlet 7. Here, too, is for Regulating the air flow a throttle valve 24 is provided, which can be turned by turning of the handwheel 25 can be adjusted and their respective position by a pointer 26 is displayed on a scale 26a.

Die Länge des vom Auslaß 22 unterspannten Bogenabschnitts läßt sich an dem anderen Auslaß 23 abgewandten Ende des Auslasses 22 durch Druckplatten 27a verändern, die mit Bolzen befestigt werden. Die Platten 27a sind dünn und gestatten dadurch Feineinstellungen. Nicht benötigte Druckplatten 28a sind mittels Stiftschrauben 28 und Flügelmuttern 29 am Rahmen des Druckluftventils befestigt, um bei auftretendem Bedarf zur Verfügung zu stehen.The length of the arcuate section spanned by the outlet 22 can be at the end of the outlet 22 facing away from the other outlet 23 by pressure plates 27a change that are fastened with bolts. The plates 27a are thin and allow thereby fine adjustments. Unnecessary pressure plates 28a are by means of studs 28 and wing nuts 29 attached to the frame of the compressed air valve to prevent the occurrence of To be available as needed.

Der Rotor 1 sitzt auf einer Welle 30. Diese läuft in Lagern 31, die an den Endscheiben 32 anmontiert sind. Dichtungen 33 verhindern den Durchtritt von Luft an den Lagerstellen. Das Spiel zwischen Rotor 1 und Ventilgehäuse 3 ist so klein, daß nur dann Luft zwischen ihnen hindurchtreten kann. wenn die Einlässe 10 und 11 bzw. die Auslässe 22 und 23 zur Öffnung 2 hin frei liegen.The rotor 1 sits on a shaft 30. This runs in bearings 31 which are mounted on the end disks 32. Seals 33 prevent the passage of air at the bearing points. The play between rotor 1 and valve housing 3 is so small that only then can air pass between them. when the inlets 10 and 11 or the outlets 22 and 23 are exposed to the opening 2.

Der Rotor 2 dreht sich im Ventilgehäuse 3 nach F i g. 1 gegen den Uhrzeigersinn. Bei der in F i g. 1 gezeigten Stellung sind das Innere des Rotors 1 und die (nicht dargestellte) Luftkammer der Setzmaschine, mit welcher der Rotor über die Durchgänge 4 und 5 in Verbindung steht, gegen den Eintritt 6 und den Austritt 7 verschlossen. Bei der linksdrehenden Bewegung des Rotors gelangt die vordere Kante 2A der Öffnung 2 über den Einlaß 10, wobei sich mit fortschreitender Drehbewegung die entstehende Luftdurchtrittsöffnung so lange vergrößert, bis die hintere Kante 2B der Öffnung 2 den Einlaß 10 erreicht hat. Mit weiter fortschreitender Drehbewegung öffnet und schließt die Öffnung 2 in entsprechender Weise den Einlaß 11 sowie die Auslässe 23 und 22. Unmittelbar, nachdem die Öffnung 2 den Einlaß 11 wieder verschlossen hat, entsteht vorübergehend ein Zustand, in dem die Öffnung 2 weder einen Eimaß noch einen Auslaß freilegt.The rotor 2 rotates in the valve housing 3 according to FIG. 1 counterclockwise. In the case of the in FIG. 1, the interior of the rotor 1 and the air chamber (not shown) of the jig, with which the rotor is connected via the passages 4 and 5, are closed off from the inlet 6 and outlet 7. When the rotor rotates counterclockwise, the front edge 2A of the opening 2 passes through the inlet 10, the resulting air passage opening increasing as the rotary movement progresses until the rear edge 2B of the opening 2 has reached the inlet 10. As the rotary movement progresses, the opening 2 opens and closes the inlet 11 as well as the outlets 23 and 22 in a corresponding manner. Immediately after the opening 2 has closed the inlet 11 again, a state temporarily arises in which the opening 2 neither measures nor exposes an outlet.

Um zu gewährleisten, daß vor Beginn der Luftzuführung die Öffnung 2 sowohl gegen die Einlässe als auch gegen die Auslässe verschlossen ist, muß der untengelegene geschlossene Abschnitt des Gehäuses (s. F i g. 1) einen Kreisbogen unterspannen, der mindestens genauso lang ist wie der von der Öffnung 2 unterspannte Kreisbogen. Um etwaigen Ungenauigkeiten oder einem möglichen Verschleiß Rechnung zu tragen, soll der vom geschlossenen Gehäuseteil unterspannte Kreisbogenabschnitt vorzugsweise etwas größer sein als der von der Rotoröffnung 2 unterspannte. Im entgegengesetzten Fall würde sich ein Zustand ergeben, bei dem der Ventileintritt 6 über die Rotoröffnung 2 in unmittelbarer Verbindung mit dem Ventilaustritt 7 steht. Dadurch würde alle Drucklug t, die vom Eintritt direkt in den Austritt strömt, nicht für die Erzeugung von Wasserbewegungen ausgenutzt, und Energie würde verschwendet. Aus dem gleichen Grund soll auch der obengelegene geschlossene Gehäuseteil (s. F i g. 1) einen mindestens genauso langen Kreisbogenabschnitt unterspannen wie die Rotoröffnung 2. Unter Annahme der folgenden Gegebenheiten: Rotoröffnung 2 ....... ......... ... A Gehäuseeinlaß 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B° Gehäuseeinlaß 11 ....... . . . . . . . . . . . . C° Gehäuseauslaß 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . D° Gehäuseauslaß 22 ». ................ E° sowie ferner unter der Annahme, daß der obengelegene geschlossene Gehäuseabschnitt mit dem untengelegenen gleich ist und beide Abschnitte einen Bogen von je H' beschreiben, wobei H größer ist als A, und schließlich angenommen, daß keine Druckplatten verwendet werden und die Drosselklappen 12 und 24 geöffnet sind, so ergeben sich folgende Winkelwerte für die einzelnen Phasen des Luftdruckzyklus: Zuleitung . . . . . . . . . . A - B + C@ Expansion . . . . . . . . . H - A Ableitung . . . . . . . . . . A D = Ey Kompression . ...... H --- A° sowie B+C+D+E+2H 360` Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgedankens sind folgende Winkelwerte vorgesehen: A = 75y B=35 C = 53'=' D = 41° E = 75° H = 78° Dabei ergeben sich bei geöffneten Drosselklappen 12 und 24: Zuleitung ....... . . . A ;- B - C = 163 Expansion ... . ..... H - A = 3° Ableitung . . . . . . . . . . A 1 - D ?- E = 191 Kompression ....... H - A = 3° und bei geschlossenen Drosselklappen 12 und 24: Zuleitung . .. . ...... A + B = 110' Expansion ... . . . . . . (H--A) + C + D = 97° Ableitung .... A + E =l50° Kompression ....... H -- A = 3` Die erfindungsgemäße Anordnung bietet somit eine geeignete Handhabe zur Regelung des Druckluftzyklus unter besonderer Berücksichtigung der Zuleitungs- und der Ableitungsphase. Verstellungen der Drosselklappe 12 beeinflussen sowohl die Expansionswie auch die Zuleitungsphase, und die Expansionsphase verlängert sich um so mehr, je weiter die Drosselklappe geschlossen wird. In entsprechender Weise verlängert das Schließen der Drosselklappe 24 die Expansionsphase zu Lasten der Ableitungsphase.In order to ensure that the opening 2 is closed both against the inlets and against the outlets before the air supply begins, the closed section of the housing below (see FIG. 1) must underpin a circular arc that is at least as long as the circular arc spanned by the opening 2. In order to take account of any inaccuracies or possible wear and tear, the circular arc section underneath the closed housing part should preferably be somewhat larger than that underneath the rotor opening 2. In the opposite case, a state would result in which the valve inlet 6 is in direct connection with the valve outlet 7 via the rotor opening 2. This would mean that all the compressed air flowing from the inlet directly into the outlet would not be used to generate water movements, and energy would be wasted. For the same reason, the closed housing part at the top (see Fig. 1) should also span an arc section that is at least as long as the rotor opening 2. Assuming the following conditions: rotor opening 2 ....... ..... .... ... A housing inlet 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . B ° housing inlet 11 ........ . . . . . . . . . . . C ° housing outlet 23. . . . . . . . . . . . . . . . . . D ° housing outlet 22 ». ................ E ° and also on the assumption that the closed housing section above is the same as the one below and that both sections describe an arc of H 'each, where H is greater than A, and finally assuming that no pressure plates are used and the throttle valves 12 and 24 are open, the following angle values result for the individual phases of the air pressure cycle: Supply line . . . . . . . . . . A - B + C @ expansion . . . . . . . . . H - A derivative. . . . . . . . . . A D = Ey compression . ...... H --- A ° and B + C + D + E + 2H 360 'In a preferred embodiment of the inventive concept, the following angle values are provided: A = 75y B = 35 C = 53' = 'D = 41 ° e = 75 ° H = 78 ° in this case, resulting in open throttle valves 12 and 24: feed line ........ . . A - B - C = 163 ... expansion. ..... H - A = 3 ° derivative. . . . . . . . . . A 1 - D ? - E = 191 compression ....... H - A = 3 ° and with closed throttle valves 12 and 24: supply line . ... ...... A + B = 110 '... expansion. . . . . . (H - A) + C + D = 97 ° derivative .... A + E = 150 ° compression ....... H - A = 3` The arrangement according to the invention thus offers a suitable handle for regulating the Compressed air cycle with special consideration of the supply and discharge phase. Adjustments of the throttle valve 12 influence both the expansion phase as well as the supply phase, and the expansion phase is lengthened the more the further the throttle valve is closed. In a corresponding manner, closing the throttle valve 24 extends the expansion phase at the expense of the discharge phase.

In der Ausführungsform gemäß F i g. 1 sind sechs Druckplatten vorgesehen, die jeweils einen Bogenabschnitt von 2,5''-' bedecken und von denen nur drei zum Verengen des unteren Abschnitts von Auslaß 22 herangezogen sind. Diese Anordnung bewirkt, daß die Kompressionsphase um 7,5' größer und die Ableitungsphase entsprechend um 7,5° kleiner wird. Durch Vorsehen von sechs derartiger Druckplatten läßt sich die Kompressionsphase, angefangen von 3°, um jeweils 2,5° bis auf höchstens 18° verstellen.In the embodiment according to FIG. 1, six pressure plates are provided, each covering an arcuate section of 2.5 "-" and of which only three are used to narrow the lower section of outlet 22. This arrangement has the effect that the compression phase is 7.5 ' larger and the discharge phase is correspondingly smaller by 7.5 °. By providing six such pressure plates, the compression phase, starting from 3 °, can be adjusted by 2.5 ° up to a maximum of 18 °.

Anstatt zum Verändern der Kompressionsphase Druckplatten 27a zu verwenden, kann auch das Gehäuse des Setzmaschinen-Druckluftventils mit einem besonderen Austritt am Ende des Auslasses 22 ausgestattet sein, an dem die in der Zeichnung dargestellten Druckplatten 27a angebracht werden. Ein derartiger besonderer Austritt kann beispielsweise einen Bogenabschnitt von 15 Unterspannen und mit einer besonderen Drosselklappe oder einem Ventil zum Regulieren des Luftaustritts durch den genannten Auslaß versehen sein. Die aus dieser Drosselklappe oder dem Ventil austretende Druckluft gelangt entweder direkt oder durch den Austritt 7 ins Freie.Instead of using pressure plates 27a to change the compression phase, the housing of the jig press compressed air valve can also have a special outlet be equipped at the end of the outlet 22 at which the shown in the drawing Pressure plates 27a are attached. Such a special exit can for example an arched section of 15 subspans and with a special throttle valve or a valve for regulating the escape of air through said outlet be. The compressed air emerging from this throttle valve or the valve arrives either directly or through the exit 7 to the outside.

Claims

Claims: 1. Rotary piston valve for air-controlled pulsator setting machines, the cylindrical rotary slide of which is open at least on one end and has an outlet opening in the outer surface, characterized in that at least one of the inlet and outlet channels (10, 22) is provided with a bypass (11, 23) in which an adjustable throttle device (12, 24) is arranged.

2. Rotary piston valve according to claim 1, characterized in that means for attaching plates (27 a) are provided for changing the cross section of the outlet channel (22). Considered publications: German Patent Specifications No. 522 920, 971739; U.S. Patent Nos. 1013 426, 1436 438, 2231580.