DK157096B - Vendeventil - Google Patents

Description

DK 157096 B

Den foreliggende opfindelse angâr en vendeventil ind-rettet til at pâvirke en hydraulisk arbejdscylinder, dreje-raotor eller anden hydraulisk motor til omkobling af denne, ekseinpelvis raed den hensigt at dreje en til arbejdscylinde-5 ren etc. koblet vendeplov, hvilken vendeventil er af den type, soin er anf0rt i indledningen til krav 1.

Sâdanne vendeventiler tjener blandt andet til at bringe en arbejdscylinder til at udf0re et arbejdsslag frem og tilbage, fx med den hensigt at vende et tilkoblet arbejds-10 redskab, fx en vendeplov. Dersom man tager udgangspunkt i en arbejdscylinder raed stempel i den inderste endestilling, skal vendeventilen s0rge for at styre stemplet, sâledes at det skydes ud til ydre stilling for derefter at koble om, sâledes at stemplet gâr tilbage til indre endestilling og 15 stopper. Uanset hvilken endestilling stemplet indtager i cylinderen ved start, skal vendeventilen styre stemplet sâledes, at det udf0rer et arbejdsslag frem og tilbage for derefter at stoppe i udgangsstillingen. Ventilen fâr da he-le tiden tilf0rt olie til et og samme 10b.

20 De mest almindelige vendeventiler af denne art er trykstyrede, dvs. at de vil koble om, nâr olietrykket nâr op til en forudindstillet værdi. Trykstyringen medf0rer, at man mâ reservere en del af det tilgængelige arbejdstryk til styring af ventilen, hvilket mâ betragtes som et direk-25 te tab. Har man fx til râdighed et olietryk pâ 150 bar, er det ikke usædvanligt at reservere ca. 30 bar til styring af vendeventilen, og regner man med str0mningstabene i ventilen vil man ofte ikke hâve mere end 100 - 110 bar tilbage til at udf0re arbejdsslaget med. Skal vendeventilen be-30 nyttes til at pâvirke og omkoble en arbejdscylinder, som tjener til at dreje en vendeplov, vil man hâve et toppunkt, som kan være vanskeligt at komme over, især hvis traktoren stâr lidt skævt. Hvis der i et sâdant tilfælde bruges en trykstyret vendeventil, vil den ikke koble over f0r olie-35 trykket er steget til den forudindstillede værdi. Bevægel-sen mâ da n0dvendigvis stoppe op et 0jeblik.

Formâlet med den foreliggende opfindelse er at af-hiælpe ulemoerne ved de kendte trvkstvrede vendeventiler.

DK 157096 B

2

Der er herunder taget sigte pâ at komme frem til en vendeventil, som foruden at være enklere i konstruktionen end de hidtil kendte trykstyrede ventiler, skal kunne reagere smidigere og hurtigere end disse. Vendeventilen if0lge op-5 findelsen er i modsætning til kendte ventiler til tilsvaren-de formâl ikke afhængig af, at der oparbejdes et h0jt olie-tryk for at bringe glideren til at skifte stilling.

Disse og andre formâl er if0lge opfindelsen opnâet ved at vendeventilen er udformet og indrettet i overens-10 stemmelse med den kendetegnende del af krav 1. I modsætning til de kendte, trykstyrede ventiler, som er afhængige af et betydeligt olietryk for at fungere, er ventilen if0lge opfindelsen str0mningsstyret og kun afhængigt af et lille tryk-fald (2-3 bar) henover sædet i gliderens gennemgâende ka-15 nal for at holde glideren i den ene endestilling. Man kan derfor udnytte et tilgængeligt arbejdstryk maksimalt. Ventilen if0lge opfindelsen beh0ver heller ikke at blive indstil-let til et bestemt arbejdstryk, idet den vil fungere lige godt uanset trykket helt op til det maksimaltryk, den er kon-20 strueret til.

I underkravene er der angivet fordelagtige udf0relses-former, som repræsenterer videreudviklinger af den i krav 1 angivne opfindelse.

Opfindelsen beskrives nærmere i det efterf0lgende i 25 tilknytning til et udf0relseseksempel pâ opfindelsen og med henvisning til tegningerne, hvor fig. 1 viser et aksialsnit gennem en vendeventil if 01-ge opfindelsen i forbindelse med en hydraulisk arbejdscylin-der, 30 fig. 2 viser et udsnit af fig. 1 i st0rre mâlestok, fig. 3 og 4 viser aksialsnit svarende til fig. 1, men uden arbejdscylinder og med vendeventilens glider/stempel i fra fig. 1 afvigende stillinger.

Den pâ tegningen viste vendeventil, som er indrettet 35 til at pâvirke fx en hydraulisk arbejdscylinder 26 til om-kobling af denne, eksempelvis med henblik pâ at dreje en tilkoblet vendeplov (ikke vist), omfatter en gliderventil- 3

DK 157096 B

blok 1, soin er udformet med et indvendigt kanalsystem, hvori der indgâr særskilte kanaler 18,20,2,17,21 til tilkobling af et trykfluidumreservoir T og en pumpe P, henholdsvis til-f0rsels-/returledninger A,B til arbejdscylinderen. Glideren 5 3 har en gennemgâende kanal 4,4', hvori der er anbragt et ventillegeme, fx i form af en fjederbelastet 10 kugle 6, soin samvirker med et sæde 7 udformet i den gennemgâende kanal 4,4'. Glideren er endvidere udformet med kanaler 5,9 og spor 22,23 langs den ydre omkreds, beregnet til at sam-10 virke vekselvis med ventilblokkens 1 kanaler i gliderens 3 to endestillinger.

Arbejdscylinderens 26 stempel er betegnet med hen-visningstallet 27 og stempelstangen med 28, stempelstangs-enden med 30 og cylinderen svingningspunkt med 29. Arbejds-15 cylinderens 26 længdeakse er med indskudt stempel i den vi~ ste udgangsstilling betegnet med a^, ved udskudt stempel med a2 og ved omkoblet stilling med indskudt stempel med a^. Længdeaksens stillinger er antydet med stiplede linier. Stempelstangsenden 30 er ledforbundet med en styrestang 20 31, med fast omdrejningspunkt 32, hvilken styrestang er indrettet til at ligge an mod et af to anslag 33,34 i cy-lxnderens 26 to endestillinger (med indskudt stempel 27). Stempelstangsenden 30 er pâ ikke vist mâde. forbundet med fx en vendeplov, der tjener til at dreje denne.

25 Ventilblokken 1 er begrænset med stiplede linier. En trykkanal 2 stâr i forbindelse med glideren 3 via et kanal-afsnit 25 med stprre tværsnitsareal end trykkanalen 2, men mindre end den kanal 25', hvori glideren 3 er anbragt forskydeligt. Gliderens 3 gennemgâende boring eller kanal 30 bestâr i udf^relseseksemplet af to partier 4,4' med indbyr-des noget afvigende diameter til dannelse af et ventilsæde 7 for et ventillegeme i form af en fjederbelastet 10 kugle 6. Sædet 7 er if0lge fig. 2 udformet med to symmetrisk pla-cerede spor 8, sâledes at kuglen 6 ikke kan tætne helt mod 35 sædet 7. Fra gliderens 3 gennemgâende kanal 4,4' f0rer ud-adrettede, radiale kanaler 5,9, som udmunder ved gliderens ydre omkreds. Kuglens 6 trykfjeder 10 hviler ved den modsat-

DK 157096B

4 te ende mod en lâsering 11, som er indsat i et tværgâende omkredsspor i glideren 3. Pâ modsat side af lâseringen 11 ligger en anden fjeder 12 an, som i modsat ende hviler mod et stempel 13 med en snæver, gennemgâende kanal 14, som 5 udmunder i et ringformet, skarpkantet endeparti 15. En fjeder 16; som er kraftigere end fjederen 12, holder stemp-let 13 i anlæg mod glideren 3.

I ventilblokken 1 er der som nævnt boret kanaler fra gliderboringen 25'. En sâdan kanal 21 star if0lge fig. 1 i 10 forbindelse med ventilens A-l0b, medens en tilsvarende kanal 17 star i forbindelse med B-l0bet. André radiale kanaler 18 -20 i ventilblokken 1 star i forbindelse med ventilblokkens 1 tankudl0b T.

If0lge fig. 1 er A- og B-l0bet koblet til tilf0rsels-/ 15 returledningen pâ den hydrauliske arbejdscylinder 26, som imidlertid kan erstattes af en drejemotor eller en anden hy-draulisk motor. Vendeventilens funktion vil her blive forkla-ret i forbindelse med en hydraulisk arbejdscylinder ligesom det er illustreret.

20 _ I udgangsstillingen star if0lge fig. 1 cylinder og gli- der i sin ene hovedstilling, nemlig i 'h0jre” endestilling.

Der tilf0res nu en oliestr0m under tryk gennem kanalen 2.

Olien str0mmer videre via kanalafsnittet 25 gennem glide-rens 3 kanal 4. Olien vil selvsagt str0mme den letteste vej, 25 dvs. gennem kanalen 4 over sædet 7, forbi kuglen 6 og videre gennem den gennemgâende kanal 14 i stemplet 13 og derfra via en radial kanal 18 i ventilbokken 1 til tanken T. Nâr oliestr0mmen passerer sædet 7 via sporene 8, vil kuglen 6 s0rge for, at der opstâr et forudbestemt trykfald, som til-30 nærmelsesvis vil være konstant inden for den kapacitetsram-me, ventilen er konstrueret til. Dette trykfald bevirker, at glideren 3 vil skifte stilling, sâledes at kanalen 9 i glideren 3 kommer i forbindelse med kanalen 21 i ventilblokken og dermed ogsâ med A-l0bet til arbejdscylinderen. Sam-35 tidig vil der opbygges et olietryk mellem stemplet 13 og glideren 3 pâ grund af kanalens 14 betydeligt mindre tvær-snitsareal i forhold til kanalen 4,4’ i glideren, sâledes 5

DK 157096 B

at stemplets 13 kanal 14 virker soin en forsnævring. Dette olietryk er tilstrækkeligt h0jt til at stemplets 13 ende-parti 15 med kanalmundingen gâr til anlæg mod et dertil ud-forraet parti 24 pâ ventilblokken 1, sâledes at forbindelsen 5 for oliestr0mmen gennem kanalen 14 til tankl0bet 18 tætnes (fig. 3). Olietrykket vil da stige sâ meget, at stemplet 27 begynder at bevæge sig fremefter i arbejdscylinderen 26. Olien vil 10be fra stangsiden i cylinderen til B-l0bet gennem kanalen 17 og et cirkulært omkredsspor 22 i glideren 10 3, gennem kanalen 20 tilbage til tanken T. Sâlænge denne bevægelse foregâr, vil oliestr0mmen passere henover sædet 7 og opretholde det n0dvendige trykfald til at holde slæ-den i den stilling, som fig. 3 viser.

Nâr arbejdsstemplet 27 i cylinderen 26 kommer til den 15 ydre endestilling, repræsenteret ved den stiplede cylinder-akse a^r vil oliestr0mmen forbi sædet 7 oph0re, og trykket vil udjævne sig ved hjælp af sporene 8, sâledes at glideren 3 kommer i ligevægt. Fjederen 12 vil da skyde glideren over mod den oprindelige stilling (fig. 1 og 4), men stemplet 20 13 vil fortsat indtage sin venstre endestilling (fig. 3 og 4) og tætne pâ grund af olietrykket mellem stemplet 13 og glideren 3. Denne gensidige stilling af glideren 3 og stemplet 13 er vist pâ fig. 4. Nâr glideren 3 skifter stilling, for0ges rumfanget mellem glideren 3 og stemplet 13. Den lil-25 le oliemængde, som kræves hertil, efterfyldes via sporene 8.

Oliestr0mmen gâr nu gennem gliderens 3 kanal 5 og ventilblokkens 1 kanal 17 til B-l0bet til arbejdscylinderen 26, som derved kan fuldf0re arbejdsslaget (indskubning af 30 stemplet 27 - længdeaksestilling a^). Samtidig kan olien fra cylinderens 26 A-l0b str0mme gennem kanalen 21 i ventilblokken 1 videre gennem et andet cirkulært omkredsspor 23 i glideren og via kanalen 19 til tanken T.

Nâr stemplet 27 kommer til sin indre endestilling i 35 cylinderen 26, er det frem- og tilbagegâende arbejdsslag fuldf0rt. Et nyt arbejdsslag frem og tilbage vil ikke auto-matisk igangsættes, eftersom stemplets 13 endeparti 15 med kanalmundingen tætner mod ventilblokpartiet 24. Der vil 6

DK 157096 B

under disse forhold ikke kunne opstâ nogen oliestr0mning henover sædet 7, hvilket er n0dvendigt for at opretholde et trykfald til forskydning af glideren 3. Stemplet 13 vil befinde sig i denne stilling, indtil olietrykket synker i 5 trykl0bet 2. Da vil fjederen 16 f0re stemplet 13 tilbage til udgangsstillingen (fig. 1), hvorved ventilen er klar til at styre et nyt arbejdsslag frem og tilbage i cylinderen 26, soin da fra a^-stillingen kommer tilbage til a^-stillingen if01ge fig. 1.

10 Opfindelsen er ikke begrænset til den viste og i det forëgâende beskrevne udf0relsesform, men kan varieres, modi-ficeres og/eller kompletteres inden for rammerne af krav 1.

Det er sâledes et essentielt træk if0lge opfindelsen, at der er oprettet en permanent passage ved sædet 7 forbi kuglen 6, 15 men en sâdan passage kan etableres ved samvirkende spor i sæde og kugle eller blot i kuglen 6, i stedet for at udforme sædet 7 med symmetrisk placerede spor 8. Pâ tegningens figurer er stemplet 13 placeret lige bagved glideren 3, hvilket er en fordelagtig udformning (patentkrav 2), men ikke 20 ubetinget en forudsætning for at opfindelsen skal virke ef-ter hensigten. Stemplet 13 kan sâledes være placeret i en kanal, hvor som helst i ventilblokken. Det er imidlertid en forudsætning herunder, at stemplet 13 stâr i forbindelse med de samme kanaler som vist i tegningens figurer. Desuden 25 kan vendeventilen if0lge opfindelsen kompletteres gennem indbygning af forskellige kendte ventiler, dersom der skul-le være behov for dette. Der kan eksempelvis indbygges en lâse- og/eller overtryksventil. Eftersom et sâdant tillægs-udstyr ikke har nogen indvirkning pâ selve vendeventilens 30 funktion, er dette ikke medtaget hverken pâ tegningsfigurer eller i beskrivelsen.

35

Claims (4)

7 DK 157096 B

1. Vendeventil indrettet til at pâvirke en hydraulisk arbejdscylinder (26), drejemotor eller anden hydraulisk motor, etc. til oiakobling af denne eksempelvis med henblik 5 pâ at dreje en til arbejdscylinderen etc. koblet vende- plov, hvilken vendeventil omfatter en gliderventilblok (1), sorti er udformet med et indvendigt kanalsystem, hvori indgâr særskilte kanaler (18τ20;2;17,21) til tilkobling af et tryk-fludiumreservoir (T) og en pumpe (P), samt til tilkobling 10 af tilf0rsels-/returledninger (A,B) til arbejdscylinderen (26) etc., og hvor en glider (3) har en gennemgâende kanal (4,4'), hvori der er indrettet et ventillegeme, fx i form af en fjederbelastet kugle (6), som samvirker med et sæde (7), der er udformet i gliderens gennemgâende kanal (4,4')/ 15 idet der i glideren (3) er udformet kanaler, spor eller lig-nende (5,9,22,23) indrettet til at samvirke vekselvis med f0rstnævnte kanaler i gliderens (3) to endestillinger, k e n-detegnet ved, at sædet (7) i gliderens (3) gennemgâende kanal (4,4') og/eller det dermed samvirkende ventil-20 legeme (6) er sâledes udformet, at ventillegemet (6) ikke kan komme til fuldstændigt tætnende anlæg mod sædet (7), sâledes at der derimod dannes en relativt trang passage (8) mellem disse, hvorved ventillegemet (6) ved tilf0rsel af en trykfluidumsstr0m gennem gliderens (3) gennemgâende kanal 25 (4,4') vil s0rge for at der opstâr et trykfald, som bevirker at glideren (3) forskydes fra sin f0rste til sin anden ende-stilling, og at glideren (3) er indrettet til at samvirke med et fjederbelastet (16) stempe! (13), som er udformet med en gennemgâende kanal (14) med betydeligt mindre tværsnits-30 areal end gliderens (3) gennemgâende kanal (4,4'), sâledes at stemplets (13) kanal (14) virker som en dr0vlekanal, hvis âbne ende i en af stemplets (13) endestillinger er indrettet til at komme til tætnende anlæg mod et dertil udformet parti (24) pâ ventilblokken (1) til lukning af dr0v-35 lekanalens (14) munding, hvilket tilvejebringer tilbagef0ring af glideren (3) til dens f0rste endestilling, sa snart tryk- 8 DK 157096 B fluidumsstr0mmen forbi ventillegemet (6) oph0rer.

2. Vendeventil if0lge krav 1, kendetegnet ved, at glider (3) og stempel (13) er placeret i en fælles boring (25') i ventilblokken (1) i forlængelse af hinanden og er 5 indrettet til at indtage tre indbyrdes hovedstillinger, nem-lig en "h0jre" og en "venstre" endestilling, hvor de ligger an mod hinanden, samt en tredie hovedstilling, hvor stemplet (13) befinder sig i "venstre'' endestilling, medens glideren (3) indtager sin "h0jre" endestilling.

3. Vendeventil if0lge krav 1, kendetegnet ved, at sædet (7) i gliderens (3) gennemgâende kanal (4,4') er udforinet med spor (8) , fortrinsvis symmetrisk placeret, med henblik pâ at hindre at ventillegemet (6) opretter fuld-stændig tætning mod sædet (7).

4. Vendeventil if0lge krav 1, kendetegnet ved, at returfjederen (16) for stemplet (13) er kraftigere end returfjederen (12) for glideren (3).