DK159796B - Styreventil - Google Patents

Description

DK 159796 B

Opfindelsen angår en styreventil for tilslutning til en trykmediumkilde og kontrolleret trykmediumtil-førsel til og trykopbygning i et trykmediumsystem, omfattende et ventilhus med et ventilkammer, en indløbs-5 port for tilslutning til trykmediumkilden, en udløbsport for tilslutning til trykmediumsystemet og en af-løbsport, hvorved en i ventilkammeret forskydelig ventilglider er omstillelig mellem en første stilling, i hvilken udløbsporten kommunikerer med afløbsporten, og 10 en anden stilling, i hvilken indløbsporten kommunikerer med udløbsporten, samt en drøvleåbning til begrænsning af trykmediumstrømmen i den anden stilling af ventilglideren under en første fase af trykopbygningen i det tilsluttede trykmediumsystem.

15 En sådan styre- eller lufttilførselsventil er kendt fra SE-C-7906261-8 og sikrer, at trykstigningen er relativt langsom under en første fase af lufttilførslen, så manøvrecylindre eller andre trykpåvirkelige apparater ikke udfører hastige bevægelser under ind-20 virkning af et trykstød. Når et trykluftsystem har stået afluftet en tid, fx i en week-end, kan det nemlig ske, at cylinderstempler eller lignende organer indtager sådanne stillinger, at stemplerne - ved lufttilførsel - savner modtryk og derfor udfører en ukontrol-25 leret, stødlignende bevægelse.

Med udgangspunkt i den indledningsvis omhandlede konstruktion har opfindelsen til opgave at forenkle den kendte ventilkonstruktion væsentligt på en sådan måde, at hovedventilen integreres med drøvle- og trykregule-30 ringsventilen, så disse ventildele kan rummes i et fælles ventilkammer i et ventilhus.

Til opnåelse heraf er styreventilen ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at indløbsporten kommunikerer med ventilkammeret via dels en gennemstrømnings-35 passage med relativt stort tværsnitsareal, dels en drøvleåbning med væsentlig mindre tværsnitsareal, og at

DK 159796B

2 ventilglideren har et derpå forskydeligt, ligeledes som ventil tjenende stempellegeme, som i den anden stilling af ventilglideren er forskydelig mellem en udgangsstilling, i hvilken stempellegemet i det mindste 5 delvis frilægger drøvleåbningen, så indløbsporten kun kommunikerer med udløbsporten via drøvleåbningen, og en slutstilling, i hvilken stempellegemet også frilægger gennemstrømningspassagen, så indløbsporten også kommunikerer med udløbsporten via gennemstrømningspassagen 10 med relativt stort tværsnitsareal.

Med denne udformning er der skabt en konstruktion, der - som det også vil fremgå af det følgende -opfylder de stillede krav og derved har væsentlige tekniske fordele i sammenligning med den kendte konstruk-15 tion.

Med udformningen ifølge opfindelsen opnår man en konstruktion, hvor styreventilen kan rumme et eneste ventilkammer, i hvilket ventilglideren med tilhørende stempellegeme er forskydelig. Der opnås endvidere en 20 betydelig konstruktiv forenkling ved, at man undgår to separate ventiler anbragt i hvert sit ventilkammer og tilsluttet til hinanden via et antal ledninger eller kanaler i ventilhuset. Herved begunstiges fremstillingen såvel som driften og funktionssikkerheden.

25 Fra beskrivelsen til DE-patent nr. 2.833.358 kendes der en omstyringsventil for en trykluftmotor. Styreventilen ifølge opfindelsen er imidlertid væsentligt afvigende fra denne kendte omstyringsventil blandt andet i kraft af, at der i omstyringsventilen indgår to 30 indbyrdes stift forbundne ventillegemer, hvorimod der i styreventilen ifølge opfindelsen indgår et stempellegeme, der tjener som ventil, og som kan forskydes på en ventilglider.

Ifølge opfindelsen opnås der en særlig god funk-35 tion, hvis det på ventilglideren forskydelige stempellegeme har en mod udløbsporten vendende stempelflade 3

DK 159796 B

dimensioneret til ved opnåelsen af et forudbestemt tryk i det tilsluttede trykmediumsystem at udsættes for en omstillingskraft, som overstiger en modkraft, fx frembragt af en trykfjeder, så stempellegemet forskydes til 5 nævnte slutstilling.

Opfindelsen forklares nærmere i nedenstående detailbeskrivelse af en foretrukken udførelsesform for en ventil ifølge opfindelsen under henvisning til tegningen, hvor 10 fig. 1 viser et centralt længdesnit gennem sty reventilen, hvor en gliderventil indtager en første, af ydre styrekræfter upåvirket stilling, fig. 2 viser styreventilen ifølge fig. 1 med gliderventilen i en anden stilling, under en første 15 lufttilførselsfase, og fig. 3 viser styreventilen ifølge fig. 1 med gliderventilen i en tredje stilling, i hvilken der kan ske fuld lufttilførsel.

Den i fig. 1 viste styreventil omfatter et to-20 delt ventilhus med en øvre hushalvdel 1 og en nedre hushalvdel 2, hvilke hushalvdele er skruet sammen til indbyrdes anlæg i et deleplan under tætning ved hjælp af et kombinationstætningselement, som er udformet i ét stykke og har et ikke vist plant parti beliggende i 25 nævnte deleplan samt hermed forenede ringpartier orienteret vinkelret på det plane parti. I fig. 1 er disse ringpartier betegnet 3a-3f. Hver hushalvdel 1, 2 har nær ved deleplanet beliggende, halvcylindriske recesser, som sammen danner et cylindrisk ventilkammer 30 4. Sidstnævnte er udformet med et cylinderrør 5, der er forsynet med et antal hulåbninger (som beskrives nærmere i det følgende) og på ydersiden er tætnet aksialt ved hjælp af forannævnte tætningspartier 3a-3f.

Ved cylinderrøret 5's ender er der indsat endedele 35 6, 7 så ventilkammeret 4 kun kommunikerer udad via cylinderrøret 5's hulåbninger og via recesser 6a, 7a i hver endedel.

4

DK 159796 B

I cylinderrøret 5 er der anbragt en forskydelig ventilglider 8, der ved sit i figuren venstre endeparti har en fast stempeldel 8a med to tætningsringe 9, 10, som ligger tætnende an mod cylinderrøret 5 5's inderside. Ventilgliderens modsatte ende udgøres af et centralt, temmelig smalt skaft 8b, på hvilket et omsluttende, cylindrisk stempellegeme 11 er forskydeligt mellem et første anslag 12, som dannes af ventilglideren 8's ansatsflade ved skaftet 8b's 10 fod, og et andet anslag 13, som udgøres af en i et ringspor på skaftet 8b indsat stålring, fx en såkaldt "Seeger-ring". Det bevægelige stempelegeme har et stempelparti 14 respektive 15 med tilhørende stempeltætningsring 16 respektive 17 ved hver ende. En 15 skruelinieformet trykfjeder 18 er indsat mellem endedelen 7 og det bevægelige stempellegeme 11, så ventilglideren 8 og stempellegemet 11 indtager den i fig. 1 viste stilling i fraværelse af andre kræfter.

Ventilhuset 1, 2 har et antal tilslutnings-20 porte, som via cylinderrørets hulåbninger respektive endedelenes recesser 6a, 7a kommunikerer med ventilkammeret 4, nemlig en indløbsport 19, der er bestemt til at tilsluttes til en ikke vist trykmedium-kilde, fx en kompressorcentral, en udløbsport 20, der 25 er bestemt til at tilsluttes til et trykmediumsystem, fx et pneumatisk system med manøvrecylindre og tilhørende anordninger, en afløbsport 21, fx til afluft-ning af det tilsluttede trykmediumsystem, samt en signalport 22, som er bestemt til at sættes under tryk 30 for forskydning af ventilglideren 8 mod højre mod fjederen 18's virkning, og en evakueringsport 23.

I ventilhuset 1, 2's højre del er der endvidere indsat en stilleskrue 24 i en central gennemføring gennem ventilhuset og et gevindhul i endedelen 7 over 35 for enden af ventilglideren 8's skaft 8b. Herved dannes der et indstilleligt anslag for ventilglideren 5

DK 159796 B

8. Stilleskruen 24 kan fikseres i indstillet position ved hjælp af en låsemøtrik 25, som trækkes til anlæg mod ventilhusets yderside.

I den i fig. 1 viste stilling er styreventilen 5 lukket. Trykmediumkilden kommunikerer - via indløbsporten 19, et dertil tilsluttet ringkammer 26, et arrangement af hulåbninger 27 med relativt stort tværsnitsareal og et drøvlehul 28 med væsentligt mindre tværsnitsareal - med det begrænsede ringrum, som 10 dannes mellem det bevægelige stempellegeme 11' s tætningsringe 16 og 17. Try kmediumsy s ternet holdes samtidig afluftet ved, at den dertil tilsluttede udløbsport 20 - via et ringkammer 31, et arrangement af hulåbninger 29 i cylinderrøret 5, det ringformede 15 rum mellem cylinderrøret 5's inderside og ventilglideren 8's yderside, endnu et arrangement af hulåbninger 30 i cylinderrøret 5 og et ringkammer 32 -kommunikerer med afløbsporten 21.

Fra den første stilling, dvs. lukkestillingen 20 ifølge fig. 1 kan ventilglideren 8 og det derpå forskydelige stempellegeme li omstilles til en anden stilling, dvs. en åbnestilling ifølge fig. 2 ved, at der tilføres et styresignal (fx trykluft) til signalporten 22. Herved brydes forbindelsen mellem udløbs-25 porten 20 og afløbsporten 21, samtidig med at trykmediet fra trykmediumkilden strømmer gennem indløbsporten 19, ringkammeret 26, drøvlehullet 28, hulåbningerne 29, ringkammeret 31 og udløbsporten 20 til det tilsluttede trykmediumsystem. I sidstnævnte vil 30 der således ske en trykopbygning temmelig langsomt - på grund af den begrænsede strøm gennem drøvlehullet 28, hvorved også eventuelt fejlstillede cylinderstempler eller lignende organer vil indstilles i bestemte stillinger. Under denne første fase af trykopbygningen kan 35 der indstilles til en ønsket strømhastighed ved hjælp af stilleskruen 24, hvorved tætningsringen 16's 6

DK 159796 B

stilling i forhold til drøvlehullet 28 varieres. Drøvlehullet 28 kan altså være mere eller mindre dækket af tætnings ringen 16, så drøvlehullets effektive tværsnitsareal reguleres i tilsvarende grad.

5 Trykket vokser gradvis i trykmediumsystemet og dermed også i det ringformede rum mellem ventilgliderens faste stempeldel 8a og det forskydelige stempellegeme 11,- Dette tryk virker således på stempellegemet 11's mod udløbsporten 20 vendende endeflade, og 10 når den deraf forårsagede trykkraft overstiger fjederen 18's modkraft, vil stempellegemet 11 forskydes fra udgangsstillingen ifølge fig. 2 til en slutstilling i-følge fig. 3, hvorved dets modstående endeflade lægges an mod anslagsringen 13. Afstanden (i aksial retning) 15 mellem drøvlehullet 28 og hulåbningerne 27 er mindre end stempellegemet 11's forskydningsstrækning, og hulåbningerne 27 vil derfor frilægges på samme side som drøvlehullet 28 efter tætningsringen 16's passage. Følgen bliver, at indløbsporten 19 også vil 20 kommunikere med udløbsporten 20 via disse hulåbninger 27 som har væsentligt større tværsnitsareal end drøvlehullet 28. Trykmediumstrømmen kan derfor øges hastigt, hvorfor den fortsatte trykopbygning i det tilsluttede trykmediumsystem sker relativt hurtigt under 25 denne anden fase af trykmediumtilførsien.

Når styreventilen atter skal lukkes og trykmediumsystemet afluftes, omstilles ventilglideren 8 ved, at trykket ved signalporten 22 bringes til ophør, hvorved trykfjederen 18 forskyder ventilglide-30 ren og stempellegemet 11 mod venstre i figurerne, og stillingen ifølge fig. 1 indtages.

Drøvleåbningen 28 kan således udformes på anden måde end som et aflangt hul (som vist), fx i form af et antal små huller fordelt i aksial retning 35 og/eller omkredsretning på en sådan måde, at det effektive tværsnitsareal kan reguleres. Et eller flere af

Claims (7)

1. Styreventil for tilslutning til en trykme- diumkilde og kontrolleret trykmediumtilførsel til og trykopbygning i et trykmediumsystem, omfattende et ventilhus (1,2) med et ventilkammer (4), en indløbsport (19) for tilslutning til trykmediumkilden, en udløbs-25 port (20) for tilslutning til trykmediumsystemet og en afløbsport (21), hvorved en i ventilkammeret (4) forskydelig ventilglider (8) er omstillelig mellem en første stilling (fig. 1), i hvilken udløbsporten (20) kommunikerer med afløbsporten (21), og en anden stil-30 ling (fig. I og 2), i hvilken indløbsporten (19) kommunikerer med udløbsporten (20), samt en drøvleåbning (28) til begrænsning af trykmediumstrømmen i den anden stilling af ventilglideren (8) under en første fase af trykopbygningen i det tilsluttede trykmediumsystem, 35 kendetegnet ved, at indløbsporten (19) kommunikerer med ventilkammeret (4) via dels en gennem- DK 159796 B strømningspassaga (27) med relativt stort tværsnitsareal , dels en drøvleåbning (28) med væsentligt mindre tværsnitsareal, og at ventilglideren (8) har et derpå forskydeligt, ligeledes som ventil tjenende stempelle- 5 gerne (11), som i den anden stilling af ventilglideren (8) er forskydelig mellem en udgangsstilling (fig. 2), i hvilken stempellegemet (11) i det mindste delvis frilægger drøvleåbningen (28), så indløbsporten (19) kun kommunikerer med udløbsporten (20) via drøvleåbningen 10 (28), og en slutstilling (fig. 3), i hvilken stempelle gemet (11) også frilægger gennemstrømningspassagen (27), så indløbsporten (19) også kommunikerer med udløbsporten (20) via gennemstrømningspassagen (27) med relativt stort tværsnitsareal.

2. Styreventil ifølge krav 1, kendeteg net ved, at stempellegemet (11) har en tætning (16), som i udgangsstillingen befinder sig mellem drøvleåbningen (28) og gennemstrømningspassagen (27), og at en mod udløbsporten (20) vendende stempelflade er dimen- 20 sioneret til ved opnåelsen af et forudbestemt tryk hos det til trykmediumsysternet tilførte trykmedium at udsættes for en omstillingskraft, som overstiger en modkraft og derved forskyder stempellegemet (11) til slut-stillingen.

3. Styreventil ifølge krav 2, kendeteg net ved, at modkraften frembringes af en trykfjeder (18).

4. Styreventil ifølge ethvert af kravene 1-3, kendetegnet ved, at stempellegemet (11) er 30 forskydeligt på et skaft (8b) hos ventilglideren (8).

5. Styreventil ifølge ethvert af kravene 1-4, kendetegnet ved, at stempellegemets (11) udgangsstilling er indstillelig ved hjælp af særskilte indstillingsorganer (24) på en sådan måde, at det ef- 35 fektive tværsnit af drøvleåbningen (28) kan varieres.

6. Styreventil ifølge ethvert af kravene 1-5, kendetegnet ved, at ventilkammeret (4) er DK 159796 B begrænset af et cylinderrør (5), hvis indre kommunikerer med den respektive ventilport (19, 20, 21) via hulåbninger (27, 28, 29, 30) i cylinderrøret (5), og at gennemstrømningspassagen (27) og drøvleåbningen (28) 5 udgøres af sådanne hulåbninger.

7. Styreventil ifølge krav 6, kendetegnet ved, at ventilhuset er opdelt i to husdele (1,2), og at cylinderrørets (5) midterakselinie ligger i husdelenes deleplan.