DK176848B1 - Pilotstyret ventil med variabel åbning i et stempel - Google Patents

Pilotstyret ventil med variabel åbning i et stempel Download PDF

Info

Publication number
DK176848B1
DK176848B1 DK200301589A DKPA200301589A DK176848B1 DK 176848 B1 DK176848 B1 DK 176848B1 DK 200301589 A DK200301589 A DK 200301589A DK PA200301589 A DKPA200301589 A DK PA200301589A DK 176848 B1 DK176848 B1 DK 176848B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
piston
valve
flow
opening
valve assembly
Prior art date
Application number
DK200301589A
Other languages
English (en)
Inventor
Ricky J Vanseters
Paul G Szymaszek
Original Assignee
Parker Hannifin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Parker Hannifin Corp filed Critical Parker Hannifin Corp
Publication of DK200301589A publication Critical patent/DK200301589A/da
Application granted granted Critical
Publication of DK176848B1 publication Critical patent/DK176848B1/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/18Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid actuated by a float
    • F16K31/34Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid actuated by a float acting on pilot valve controlling the cut-off apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/36Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor
    • F16K31/38Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor in which the fluid works directly on both sides of the fluid motor, one side being connected by means of a restricted passage and the motor being actuated by operating a discharge from that side
    • F16K31/383Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor in which the fluid works directly on both sides of the fluid motor, one side being connected by means of a restricted passage and the motor being actuated by operating a discharge from that side the fluid acting on a piston
    • F16K31/3835Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor in which the fluid works directly on both sides of the fluid motor, one side being connected by means of a restricted passage and the motor being actuated by operating a discharge from that side the fluid acting on a piston the discharge being effected through the piston and being blockable by a mechanically-actuated member making contact with the piston

Description

DK 176848 B1
Beskrivelse:
Teknisk område: Nærværende opfindelse angår en ventilindretning med en variabel åbning i et stempel 5 samt fremgangsmåden til styring af placeringen af ventilindretningens hovedtrin.
Opfindelsens baggrund: I visse kendte konstruktioner med relation til pilotstyrede ventiler, såsom U.S. Patent nr, 3,020.925 (Randall et al.) og U.S. Patent nr. 6,105.608 (Katzman), styrer sædvan* 10 lige trykstyringsventiler pilotstrømningen ved hjælp af et membran- og fjederarrangement. En interval- eller pilot-fjeder tvinger membranen til at dække en indstrømningspassage, hvorved pilotstrømningen hindres i at brede sig ind i et rum over stemplet. En ventils sætpunkt er den tryk-værdi, hvorved pilotstrømningen løfter membranen og bevirker åbning af hovedtrinnet. Intervalfjederen må justeres manuelt, så 15 den nødvendige kraft til flytning af membranen i er forvejen sat til et bestemt niveau. Stramning af en justeringsskaft til intervalfjederen forøger den fjederkraft, der påvirker membranen. Med forøget fjederkraft holdes membranen lukket, indtil pilotstrømningen når højere tryk. Når kræfterne når pågældende grænseværdi giver membranen sig og lader fluid ind i et rum over stemplet. Fluiden vil få stemplet til at flytte sig og åbner 20 hovedtrinnet, hvorved fluidstrømning gennem hovedstrømningsføringen så muliggøres. Fordelen ved en konventionel reguleringsventil af denne type er, at det gennem sædet tilladte pilotflow vil variere proportionalt med trykkets kraft på membranen. Større tryk giver større pilotflow, som resulterer i større flytning af hovedtrinnet. Ulempen ved dette arrangement er, at ventilen må justeres manuelt, at den kun vil respondere 25 på tryksignaler, og at ventilen ikke automatisk skifter proportionalt eller som respons på en væsentlig ændring i pilotflowet. Det tryk, som membranen vil respondere på, er endvidere begrænset af intervalfjederens karakteristik.
En variant af ovennævnte konventionelt regulerede ventil er vist i en trykt publikation: 30 Refrigerating Specialties Bulletin 23-11 udgivet i januar 1997 af Parker Hannifin Corporation, som er ansøger vedr. nærværende opfindelse. I pågældende variant kan intervalfjederen justeres ved hjælp af en knast drejet af en elektrisk motor. Dette muliggør fjernjustering af ventilens sætpunkt. Ventilens sætpunkt kan endvidere styres efter andre parametre end tryk, eksempelvis temperatur. Ulempen ved denne ventil-35 type er dens kostbare motor og at de mekaniske dele vil slides. Pga. såvel sliddet som 2 DK 176848 B1 almindelig variation hos delene er det vanskeligt nøjagtigt at sætte det tryk, hvorved ventilen vil respondere.
En anden variant af den i ovennævnte Bulletin 23-11 viste trykregulerede ventil indbe-5 fatter udnyttelse af en proportional spole til udmåling af pilotflowet. Derved elimineres membranen og fjederen. Flowet udmåles i stedet med et plungerlegeme i en spole.
Når spolespændingen forøges, flyttes plungerlegemet for at forøge pilotflowet. Fordelen ved denne ventiltype består i, at pilotflowet direkte kan styres med et spændingssignal. Styresignalet kan være respons på enten tryk eller fjernt registreret temperatur.
10 En ulempe ved denne ventiltype er, at en spole generelt har en betydelig hysterese. Eftersom pilotflowet til en lille åbning af hovedtrinnet næsten det det samme som pilotflowet til at holde ventilen helt åben, er det vanskeligt at styre hovedtrinnet til en stilling, som er ægte proportional med inputsignalet. Et andet eksempel på en kendt spoledrevet ventil fremgår af U.S. Patent nr. 5.078.240 (Ackermann et al.). Som ved den 15 tidligere nævnte udmålings-spole-ventil er ulempen ved den spoledrevne ventil-type, at ventilen er enten åben eller lukket, og ikke moduleret.
En anden fremgangsmåde til styring af ventilens hovedtrin involverer direkte kobling af det modulerende legeme til en elektrisk motor. Ventilstyringer af disse typer er angivet 20 i en tryksag: Sporlan Bulletin 100-40, udgivet i maj 2000, med detaljeret beskrivelse af ventilstyring med anvendelse af en stepmotor fremstillet af The Sporlan Valve Company, Washington, Missouri; også en trykt publikation: Hansen Technologies Bulletin R629a, udgivet i februar 2002, beskriver detaljeret ventilstyring med brug af en forseglet motor fremstillet af Hansen Technologies, Burr Ridge, Illinois. Ulemperne ved disse 25 konstruktioner er, at disse motorer er kostbare og fastlåses i stilling ved strømsvigt.
Dette kan give en farlig situation og kræve kostbar og kompleks styring for afhjælpning.
Kendte konstruktioner har benyttet koniske stifter til styring af tilgangen til stempel-30 kammeret og til regulering af flowet fra trykkammeret. Eksempler på disse konstruktionstyper er vist i hhv. U.S. Patent nr. 1.046.236 (Wagner) og U.S. Patent nr. 2.694.544 (Hall). Selv om disse konstruktioner giver en bedre styring af ventilen, gør de ikke ventilstillingen selvindstillende eller porportional overfor en betydende ændring i pilotflowet.
35 3 DK 176848 B1
Ventiler ifølge andre kendte konstruktioner har en fast åbning i stemplet, som tillader en stadig passage af fluid, efter at strømmen har nået spalten eller området over stemplet. En sådan konstruktion er angivet i en trykt publikation med titlen "Inlet Pressure Regulators" udgivet i februar 1991 af Refrigeration Specialties Division hos Par-5 ker Hannifin Corporation, som er ansøger vedr. nærværende opfindelse. Med den faste åbning har hovedtrinnet (eller reguleringslegemet) tendens til at blive fuldt åbnet ved en pludselig ændring i trykkets kræfter, Dette skyldes den pludseligt reducerede kraft til at holde det regulerende legeme lukket, mens kræfter, der virker i den modsatte retning forbliver uændrede. Hvis styreindretningen for pilotflowet vedbliver at tilføre 10 samme strøm, vil kræfter fra pilotstrømningen forblive konstante.
Opfindelsen i hovedtræk
Et særligt træk ved nærværende opfindelse er tilvejebringelse af ventilindretning indbefattende; et ventilhus med en tilgangs- og en afgangs-port og med en skillevæg med 15 et ventilsæde, hvilken opdeler ventilhuset i en første strømningspassage og i en anden strømningspassage; et stempel med en gennemboring indeholdende en åbning og monteret frem- og tilbage-bevægeligt i ventilhuset med bevægelsesmulighed mellem en første og en anden stilling; et reguleringslegeme med berøring mod stemplet og monteret i ventilhuset frem- og tilbage-bevægeligt med gradvis flytningsmulighed mel-20 lem en åben stilling, der tillader strømning af fluid fra den første til den anden strømningspassage, og en lukket stilling med anlæg mod ventilsædet med blokering for fluidstrømning fra den første til den anden strømningspassage; et ventildæksel med anlæg mod ventilhuset; og et droslende element, som er forbundet til ventildækslet og strækker sig ind i gennemboringen og gennem åbningen, og er beregnet til at sikre 25 gradvis ændring af stemplets åbnings tværsnitsareal ved stemplets frem- og tilbagegående bevægelse mellem den første og den anden stilling.
Et andet særligt træk ved den nævnte ventilindretning indbefatter forekomst af en gennemboring i ventildækslet til modtagelse af en strøm af pilot-fluid. Yderligere et 30 andet særligt træk ved den nævnte ventilindretning indbefatter forekomst af en forbindelsespassage i ventilhuset, hvilken leder fra den første strømningspassage til en spalte mellem ventilhuset og ventildækslet.
Et andet særligt træk indbefatter en gradvis ændring af tværsnitsarealet af åbningen i 35 stemplet til at være proportional med volumenstrømmen af pilot-fluid gennem stemplets åbning. Et yderligere særligt træk indbefatter, at den gradvise ændring af i 4 DK 176848 B1 tværsnitsarealet af åbningen i stemplet ændres med stemplets flytning. Et supplerende særligt træk er, at stemplet - i den første stilling - er helt lukket, og - i den anden stilling - er maksimalt åbnet.
5 Endnu et andet særligt træk ved den nævnte ventilindretning indbefatter forekomst af et droslingselementet med form som en konisk stift, som modtages i stemplets gennemboring. Yderligere kan droslingselementet have et tværsnitsareal, som gradvist aftager fra en første til en anden ende. Herudover kan droslingselementet være en skive med fast diameter til modtagelse i stemplets gennemboring, som har et tvær-10 snitsareal, der gradvist forøges fra en første ende til en anden ende.
Et andet særligt træk ved nærværende opfindelse tilvejebringer en fremgangsmåde til gradvis åbning af ventilindretningens reguleringslegeme. Ventilindretningen svarer til den tidligere omtalte ventilindretning, og fremgangsmåden indbefatter trinnene: ind-15 ledning af en strøm af pilot-fluid til et område mellem ventildækslet og ventilhuset; forøgelse af pilotfluidens kræfter på en første ende af stemplet under gradvis flytning af stemplet og reguleringslegemet, som er monteret frem- og tilbage-bevægeligt i ventilhuset, mellem en første og en anden stilling, idet droslingselementet i den første stilling tæt lukker åbningen i stemplets gennemboring; udligning af de på reguleringsle-20 gemet virkende kræfter; gradvis forøgelse af pilotfluidstrømningens kræfter, der påvirker reguleringslegemets øvre ende, så reguleringslegemet gradvist flytter sig til en helt åbnet stilling; og gradvis åbning af hovedfluidstrømningspasssagen i ventilhuset. Et andet særligt træk ved denne fremgangsmåde foreskriver trinnet med gradvis forøgelse af kræfterne indbefattende forøgelse af fluidstrømmen gennem stemplets åbning, 25 Ved yderligere et andet særligt træk ved den nævnte fremgangsmåde er regulerings-legemets gradvise flytning proportional med den i ventilindretningen tilførte strøm af pilot-fluid.
Yderligere et særligt træk ved den nævnte fremgangsmåde er, at den gradvise for-30 øgelse af pilot-fluidens kræfter, der påvirker reguleringslegemets øvre ende, er lineær med flu id kræfternes forøgelse. Dog kan den gradvise forøgelse af pilot-fluidens kræfter, der påvirker reguleringslegemets øvre ende, være ikke-lineær med fluidkræfternes forøgelse.
35 Ved yderligere et særligt træk ved den nævnte fremgangsmåde sker udligningen af de på reguleringslegemet virkende fluid-kræfter i det væsentlige samtidigt med stemplets 5 DK 176848 B1 flytning; og endnu et særligt træk foreskriver, at udligningen af fluid-kræfterne modvirker en forøgelse af kræfter, der virker på stemplet. Andre særlige træk og fordele ved opfindelsen vil fremgå for fagmanden ved gennemgang af efterfølgende beskrivelse sammen med de medfølgende tegninger.
5
Fiaurforteanelse
Fig. 1 viser et tværsnit af en ventilindretning ifølge nærværende opfindelse, fig. 2 viser forstørret tværsnittet indenfor cirklen 2-2 i fig. 1 af et stempelarrangement i en lukket stilling, 10 fig. 3 viser endnu et tværsnit af ventilindretningen svarende til dét i fig. 1, idet stempel-enheden nu er vist i en åben stilling, og fig. 4 viser forstørret tværsnittet indenfor cirklen 4-4 i fig. 3 af stempelarrangementet i en åben stilling.
15 Detaljeret beskrivelse af den foretrukne udførelsesform
Jf. især tegningernes fig. 1 med visning af en pilotdrevet reguleringsventilindretning 10 ifølge nærværende opfindelse. Blandt andre anvendelser kan reguleringsventilen 10 bruges til modulering af strømningen af sædvanlige kølemidler og fluider, som er tilladt anvendt i kølesystemer, for eksempelvis at opretholde konstant opstrøms (eller til-20 gangs-) tryk under belastningsvariationer.
Reguleringsventilindretningen 10 indbefatter et ventilhus 12 med en tilgangsport 27, som er defineret med ved hjælp af en første hovedstrømningspassage 28, og en afgangsport 29, som er defineret med en anden hovedstrømningspassage 30. Ventilhu-25 set har også et første cylindrisk rum 31 placeret i dets øvre område, og et andet rum 32, som er placeret i dets nedre område. En snæver generelt cylindrisk central passage 55, som bedst fremgår af fig. 3, strømningsforbinder den første hovedstrømningspassage 28 med den anden hovedstrømningspassage 30. Et centralt område 53 i ventilhuset 12 definerer denne centrale passage 55. Ved passagens 55 nedre ende er 30 det centrale område 53 forsynet med en ringformet eller knap-lignende randflade 57 hele vejen rundt langs midterområdet 53. Endvidere har ventilhuset 12 en snæver passage 59, som strækker sig fra den første hovedstrømningspassage 28 til ventilhusets øvre ende.
35 Et ventildækse! 18, som er placeret oven på ventilhuset 12, har en aftrappet gennemgående cylindrisk passage 36, der bedst ses på fig. 2, til modtagelse af pilotfluid- 6 DK 176848 B1 strømmen. Den aftrappede passage indeholder et øvre, bredere område 37 tii optagelse af en låsemøtrik 49, og et nedre, snævrere område 38, som leder til en cylindrisk spalte 73 placeret mellem ventildækslet 18 og ventilhuset 12.
5 Et cylindrisk stempel 22 er modtaget i ventilhusets 12 første cylindriske rum 31 og er tilpasset frem- og tibage-gående flytning heri, idet stemplets øvre flade ved flytningens ene yderstilling er placeret ved siden af ventildækslet 18, adskilt med spalten 73. Som det bedst ses på fig. 2, er den øvre del 34 af et droslingsetement, såsom eksempelvis en konisk stift 33, med låsemøtrikken 49 holdt tilbage i passagens øvre del 37 i ven-10 tildækslet 18. En nedre del 35 af droslingselementet er modtaget i en aftrappet central borings nedre område 41 i stemplet 22. En ydre 50 og en indre afstandsgiver 51 er respektivt anbragt mod møtrikkens 49 over- og under-side. Den ydre afstandsgiver kan være udformet som en sammenpresset fjeder. De indre afstandsgiver 51 kan antage møtrikkens 49 form og har en spalte fræset til siden igennen sit nedre område for 15 at tillade fluidstrømning. Den nedre del 38 af ventildækslets passage er større end droslingselementets 33 diameter, hvorved droslingselementet 33 let kan finde stemplets åbning 40. På grund af den snævre pasning mellem stiften 33 og den nedre del 41 af stempelboringen, kan fri bevægelse af stemplet 22 blive hindret. For at undgå hindring af stemplets 22 bevægelse kan stiften 33 og den fastholdte møtrik 49 (på 20 grund af den ydre afstandsgivende fjeder 50) flytte sig sideværts i boringens nedre del 41, mens pilotfluidstrømning tillades passage derigennem. Droslingselementets 33 aksiale udstrækning kan via møtrikken 49 justeres ved hjælp af et gevind på elementets øvre del 34, idet stiften 33 derefter låses i en aksial stilling ved hjælp af de øvre og nedre afstandsgivere 50, 51. En adapter 44 for pilotfluidstrømmen, son kan opta-25 ges til fastgørelse i ventildækslets passage 36, fungerer som tilgang for pilotfluidstrømmen.
Som det bedst fremgår af fig. 1 og 3, har et kontureret reguleringslegeme 20 et øvre formet område 67 og en aftrappet cylindrisk nedre del 68 og er placeret mellem en 30 nedre flade på stemplet 22 og en lukkefjeder 24. Reguleringslegemets øvre del 67 berører stemplet 22 og er i det væsentlige placeret i ventilhusets første cylindriske rum 31. Reguleringslegemets nedre del 68 er i forspændt berøring med lukkefjederen 24, der er sat fast i ventilhusets andet mm 32. Reguleringslegemet har et midterområde 69 med en største yderdiameter større end både den største sideværts udstrækning af 35 reguleringslegemets øvre del 67 og diameteren af legemets nedre del 68. Legemets 7 DK 176848 B1 midterområdes 69 største udvendige diameter er større end den indvendige diameter af den ringformede randflade 57 på ventilhusets centrale område 53.
Opfindelsens virkning vil nu blive forklaret. Fig. 1 og 2 viser en lukket ventilindretning 5 10, idet reguleringslegemet 20 holdes i lukket stilling af lukke- eller forspændings fjederen 24. I denne stilling er reguleringslegemets midterområdes 69 periferiområde forspændt mod ventilhusets ringformede randflade 57 med tætnende anlæg. Følgeligt er hovedfluiden ikke i stand til at strømme mellem den første 28 og den anden hovedstrømningspassage 30. Fraværet af hovedfluidstrømning forøger fluidens trykkraft på 10 legemets nedre del 68 i den første hovedstrømningspassage 28, hvorved reguleringslegemet holdes i en lukket stilling.
En pilotfluidstrøm, angivet med pile 80, indføres i ventilindretningen 10 gennem adapteren 44 og ind i ventildækslets passage 36. Det bør bemærkes, at pilotfluidstrømmen 15 80 om ønsket alternativt kunne indføres til den cylindriske spalte 73 gennem en uhin dret passage 59, der fødes fra den første hovedstrømningspassage 28. Fra adapteren 44 fylder pilotfluidstrømmen 80 via passagerne 36 og 38 den cylindriske spalte 73 og udøver og opbygger et tryk på stemplets 22 overside. Eftersom en minimal del af pilotfluidstrømmen 80 vil lække forbi stiften 33, mens denne er i sin i det væsentlige lukke-20 de stilling og forbi stemplets 22 periferi, vil der ikke opbygges tryk i spalten 73, før pilotfluidstrømmen overstiger denne lækage. Det bør bemærkes, at pilotfluidstrømnin-gen 80 - til forskel fra kendte konstruktioner, hvor pilotstrømmen kan passere stemplet via et gennemgående hul med fastholdt åbning strækkende sig gennem stemplet - er fanget i spalten 73 (bortset fra den nævnte lækage), mens stemplet 22 forbliver i sin 25 lukkede stilling som vist i fig. 1 og 2. Når trykket i spalten 73 bliver stort nok til at overvinde kræfterne (dvs. den modsat rettede forspændingskraft fra lukkefjederen 24 og trykket i strømningspassagen 28), som holder reguleringslegemet 20 lukket, presses stemplet 22 sammen med reguleringslegemet 20 indefter (til den i fig. 3 og 4 viste stilling), hvorved hovedfluiden tillades strømning fra den første strømningspassage 28 til 30 den den anden 30. Pilotfluiden strømmer 80 derefter gennem en sidepassage 42 i stemplet 22 og forenes med hovedfluiden.
Stemplets åbning 40 er i det væsentlige lukket af droslingselementet 33, når stemplet 22 er i sin i fig. 1 og 2 viste yderstilling og ventilenheden er i lukket stilling. Arealet af 35 kendte stempelåbinger er både lille og konstant, så den krævede pilotfluidstrøm til i starten at flytte stemplet (og reguleringslegemet) er næsten den samme som den nød- 8 DK 176848 B1 vendige strøm til at holde stemplet (og reguleringslegemet) i helt åben stilling. Ved nærværende opfindelse forøges åbningen (det ringformede areal mellem åbningens diameter 40 og droslingselementets 33 ydre diameter) i stemplet 22 under dettes flytning indad. Da droslingselementet 33 er kegleformet, så dets tværsnit ved den nedre 5 del 35 er mindre end ved den øvre del 34, tillader den ringformede arealforøgelse mellem åbningen 40 og det kegleformede droslingselement 33 passage af et stadigt større pilot-flow 80, efterhånden som stemplet 22 flyttes indad i forhold til droslingselementet 33. Efterhånden som åbningen bliver større med stemplets 22 bevægelse indad, kræves mere pilot-fluid til fortsat at presse stemplet 22 indad, eftersom mere fluid tilla-10 des passage gennem den tiltagende ringformede åbning. Dette forøger effektivt forskellen mellem den pilotfluidstrøm, som kræves til netop at åbne reguleringslegemet 20, og den pilotfluidstrøm, som kræves til helt at åbne reguleringslegemet 20.
Droslingselementet 33 kan sagtens have en anden konstruktiv form udover den alle* 15 rede nævnte koniske stifts og vedbliver at fungere, så længe tværsnitsarealet mellem droslingslegemet 33 og åbningen 40 gradvist forøges med stemplets 22 flytning indad. Eksempelvis kan droslingselementet 33 have konstant ydre diameter med langsgående slidser med tiltagende areal mod den nedre del 35.1 en anden udførelsesform kan droslingselementet 33 have konstant diameter, mens stempelboringens 41 diameter 20 forøges med stemplets 22 flytning indad.
Nærværende opfindelse imødegår også trykfluktuationerne i ventilindretningen 10, når reguleringslegemet 20 begynder at flyttes. Se især fig. 3 og 4: så snart reguleringslegemet 20 begynder at flyttes indad, falder fluid-trykket pludseligt i den første hoved-25 strømningspassage 28. Derfor falder kræfterne fra fluid-trykket til at holde reguleringslegemet 20 lukket, pludseligt, hvilket typisk (ved kendte konstruktioner) får reguleringslegemet 20 til pludseligt at flytte sig til helt åben stilling. Ved nærværende opfindelse aftager de på stempiets 22 overside virkende kræfter fra fluidtrykket imidlertid også med reguleringslegemets 20 flytning indad. Fluid-tryk-kræfterne i spalten 73 aftager, 30 fordi fluiden tillades strømning gennem stemplets åbning 40 med gradvist tiltagende tværsnitsåbning. Hvis strømmen af pilot-fluid forbliver konstant, aftager kræfterne fra pilotfluid-flowet 80, efterhånden som stempelåbningens 40 tværsnit forøges. Så snart stempelåbningens tværsnitsareal forøges, etableres en ny ligevægt og stemplet 22 hindres i at flytte sig længere nedad, før pilot-fluid-flowet 80 forøges og derved tilveje-35 bringer supplerende kraft til at flytte stemplet 22 indad. Ventilarrangementet 10 DK 176848 B1 g reagerer på ændrede trykbehov i det øjeblik reguleringslegemet 20 flyttes væk fra ventilhusets ringformede kantflade 57, Når pilotindretningen forøger fluidstrømmen, vil kræfter herfra få stemplet 22 til at flyttes længere indad og derved gradvist forøge stempelåbningens 40 tværsnitsareal. Dette fortsætter, indtil pilotindretningen tillader 5 maksimal strømning, når stemplet 22 er i sin stilling flyttet længst ind (som vist i fig. 3 og 4), og reguleringslegemet 20 er i sin helt åbne stilling. For hver stilling af pilotfluid-strømningsindretningen er der kun én tilsvarende stilling af reguleringslegemet 20.
10 15 20 25 30

Claims (28)

1. Ventilindretning (10) indbefattende; 5. et ventilhus (12) med en tilgangs- (27) og en afgangsport (29) og med en skillevæg (53) med et ventilsæde (55), hvilken opdeler ventilhuset i en første strømningspassage (28) og i en anden strømningspassage (30); - et stempel (22) med en gennemboring (41) indeholdende en åbning (40) og monteret frem- og tilbagebevægeligt i ventilhuset med gradvis bevægelsesmulighed mellem en 10 første og en anden stilling; -et reguleringslegeme (20) med berøring mod stemplet og monteret frem- og tilbagebevægeligt i ventilhuset med gradvis bevægelsesmulighed mellem en åben stilling, der tillader strømning af fluid fra den første til den anden strømningspassage, og en lukket stilling med anlæg mod ventilsædet med blokering af fluidstrømning fra den første til 15 den anden strømningspassage; og - et ventildæksel (18) med anlæg mod ventilhuset; hvorved et droslende element (33) er forbundet med ventildækslet og strækker sig ind i gennemboringen og åbningen, og er beregnet til at sikre gradvis ændring af åbnin-20 gens tværsnitsareal under stemplets frem- og tilbagegående bevægelse mellem den første og den anden stilling.
2. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor ventildækslet har en med stemplets gennemboring flugtende gennemboring (36) til modtagelse af en strøm af pilotfluid (80). 25
3. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor ventilhuset har en forbindelsespassage (59), der leder fra den første strømningspassage til en spalte (73) mellem ventilhuset og ventildækslet.
4. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor den gradvise ændring af tværsnitsarealet af åb ningen i stemplet er proportional med volumenstrømmen af pilotfluid (80) gennem åbningen.
5. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor den gradvise ændring af tværsnitsarealet af åb-35 ningen i stemplet ledsages af en gradvis bevægelse af reguleringslegemet mellem den åbne og den lukkede stilling. DK 176848 B1 11
6. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor tværsnitsarealet af åbningen i stemplet ændres for hver placering af stemplet mellem den første og den anden stilling.
7. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor den tilladelige volumenstrøm af pilotfluid (80) ændres med hver placering af stemplet mellem den første og den anden stilling.
8. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor åbningen i stemplet - i dettes første stilling - i det væsentlige er helt lukket, og - i stemplets anden stilling - er maksimalt åben. 10
9. Ventilindretning ifølge krav 2, hvor ventildækslets gennemboring indeholder en passage (38) til at lede pilotfiuid-strømmen ind i stemplets gennemboring.
10. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor droslingselementet er en konisk stift, som mod-15 tages i stemplets gennemboring.
10 DK 176848 B1
11 Ventilindretning ifølge krav 1, hvor droslingselementet er en stift med et tværsnitsareal, som gradvist aftager fra stiftens top og mod dens nedre ende.
12. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor droslingselementet er en fastholdt skive med forudbestemt størrelse og modtages i stemplets gennemboring, som har et tværsnitsareal, der gradvist forøges fra en første ende og til en anden ende.
13. Ventilindreting ifølge krav 1, hvor den gradvise ændring af tværsnitsarealet af åb-25 ningen i stemplet ændres med stemplets flytning.
14. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor den gradvise ændring af stempiets tværsnitsareal er lineær.
15. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor den gradvise ændring af stemplets tværsnits areal er ikke-lineær.
16. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor droslingselementet har et tværsnitsareal, som gradvist aftager fra en første ende til en anden ende. 35 12 DK 176848 B1 j
17. Fremgangsmåde til gradvis åbning af et reguleringslegeme (20) i en ventilindretning (10), der indeholder: et ventilhus (12) med en fluidhovedstrømningspassage forløbende igennem sig; et ventildæksel (18); et droslingselement (33) forbundet til ventildækslet; et frem- og tilbagebevægeligt stempel (22) med en gennemboring indehol-5 dende en åbning (40), som gennem sig modtager droslingselementet; idet reguleringslegemet har en øvre ende (67) i berøring mod stemplet, og hvor fremgangsmåden indbefatter trinene: a. indledning af en strøm af pilotfluid i en begrænset spalte (73), som slutter sig til en ydre ende af stemplet, 10 b. forøgelse af pilotfluidens kræfter på en første ende af stemplet, hvorved stemplet og det frem- og tilbage-bevægeligt i ventilhuset monterede reguleringslegeme gradvist flyttes mellem en første og en anden stilling, idet droslingselementet ved denne første stilling i det væsentlige afspærrer stemplets gennemborings åbning, c. udligning af de på reguleringslegemet virkende kræfter, 15 d. gradvis forøgelse af pilotfluidstrømningens kræfter, der indirekte påvirker reguleringslegemets øvre ende, så reguleringslegemet gradvist flytter sig til en helt åben stilling, og e. gradvis åbning af hovedfluidstrømningspasssagen i ventilhuset.
18. Fremgangsmåde ifølge krav 17, hvor trinnet med gradvis forøgelse af kræfterne indbefatter forøgelse af fluidstrømmen gennem stemplets åbning.
19. Fremgangsmåde ifølge krav 17, hvor reguleringslegemets gradvise flytning er proportional med den i ventilindretningen tilførte strøm af pilotfluid. 25
20. Fremgangsmåde ifølge krav 17, hvor den gradvise forøgelse af pilotfluidens kræfter, der indirekte påvirker reguleringslegemets øvre ende, er lineær.
21. Fremgangsmåde ifølge krav 17, hvor udligningen af de på reguleringslegemet vir-30 kende fluid-kræfter, sker i det væsentlige samtidigt med stemplets flytning.
22. Fremgangsmåde ifølge krav 17, hvor udligningen af de på reguleringslegemet virkende fluid-kræfter modvirker en forøgelse af kræfter, der virker på stemplet.
23. Fremgangsmåde ifølge krav 17, hvor den gradvise forøgelse af pilotfluidens kræf ter, der indirekte påvirker reguleringslegemets øvre ende, er ikke-lineær. DK 176848 B1 13
24. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor ventilhuset har en forbindelsespassage (59), der leder fra den første strømningspassage til en begrænset spalte (73), der slutter sig til en ydre ende af stemplet. 5
25. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor droslingselementet er en stift med forskellige tværsnit, som er adskilt med flere trin, og er optaget i stemplets gennemboring.
26. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor ændring af stemplets åbnings frie tværsnitsare- ! 10 al i det væsentlige modvirker pilot-strømmen gennem stemplets åbning.
27. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor reguleringslegemets bevægelse fra den lukkede stilling til den åbne stilling er ikke-lineær.
28. Ventilindretning ifølge krav 1, hvor reguleringslegemets bevægelse fra den lukkede stilling til den åbne stilling er lineær. 20 25 30 35
DK200301589A 2002-11-05 2003-10-28 Pilotstyret ventil med variabel åbning i et stempel DK176848B1 (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US42412002P 2002-11-05 2002-11-05
US42412002 2002-11-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK200301589A DK200301589A (da) 2004-05-06
DK176848B1 true DK176848B1 (da) 2009-12-07

Family

ID=32393312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK200301589A DK176848B1 (da) 2002-11-05 2003-10-28 Pilotstyret ventil med variabel åbning i et stempel

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6971625B2 (da)
DK (1) DK176848B1 (da)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7660415B2 (en) * 2000-08-03 2010-02-09 Selinfreund Richard H Method and apparatus for controlling access to storage media
EP2291591B1 (en) * 2008-05-20 2012-05-09 Parker Hannifin Corp. Metering solenoid valve
US8136545B2 (en) * 2008-05-20 2012-03-20 Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. Apparatus to regulate fluid flow
US8381761B2 (en) * 2009-05-21 2013-02-26 Cla-Val Co. Pressure management control valve assembly
CN102128273A (zh) * 2010-01-18 2011-07-20 江苏龙力神精工科技有限公司 一种消防栓快速阀门
CN102128293B (zh) * 2010-12-07 2012-05-09 杭州春江阀门有限公司 可调式动态流量平衡阀
US9506785B2 (en) 2013-03-15 2016-11-29 Rain Bird Corporation Remote flow rate measuring
US10634538B2 (en) 2016-07-13 2020-04-28 Rain Bird Corporation Flow sensor
US10473494B2 (en) 2017-10-24 2019-11-12 Rain Bird Corporation Flow sensor
US11662242B2 (en) 2018-12-31 2023-05-30 Rain Bird Corporation Flow sensor gauge
CN110617334A (zh) * 2019-09-26 2019-12-27 浙江绿洲制冷设备有限公司 一种流量调节阀
US20220187857A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16 Griswold Industries Control system for regulating waterworks pressure

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1046236A (en) 1909-09-15 1912-12-03 Fritz Wagner Means for obviating the vibrations of main pressure-actuated valves.
US2694544A (en) 1950-07-19 1954-11-16 Atkomatic Valve Company Inc Pressure actuated valve
US3020925A (en) 1959-12-08 1962-02-13 Worthington Corp Pilot operated regulator mechanism
US3114532A (en) * 1960-08-12 1963-12-17 Bendix Corp Pilot type solenoid valve
US3591126A (en) * 1968-06-06 1971-07-06 Fred Hauser Plastic valve housing construction with adjustable timing stem
BE755469A (fr) * 1969-08-29 1971-02-01 Hayday Valve And Equipement Cy Perfectionnements aux soupapes
US4105186A (en) * 1976-09-27 1978-08-08 Skinner Irrigation Co. Flow control valve
US4493473A (en) * 1981-07-17 1985-01-15 Felix Rexer Valve arrangement
US5253672A (en) 1986-01-30 1993-10-19 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Hydraulic pressure control system
US4895342A (en) * 1988-06-20 1990-01-23 Laminar Fluid Controls, Inc. Radial flow valve assembly
DE4016807A1 (de) 1989-07-21 1991-01-24 Boge Ag Regelbarer schwingungsdaempfer
IL115586A (en) * 1995-10-12 2000-12-06 A R I Kfar Charuv Pilot operated fluid valve
US5738332A (en) * 1995-10-20 1998-04-14 Perez Corbalan; Sergio Flow valve operated by flow transfer means which regulate small flows of control

Also Published As

Publication number Publication date
US20040084645A1 (en) 2004-05-06
DK200301589A (da) 2004-05-06
US6971625B2 (en) 2005-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK176848B1 (da) Pilotstyret ventil med variabel åbning i et stempel
US8424836B2 (en) Bidirectional force feedback poppet valve
CA2886251C (en) Pilot-operated regulator with balanced port
US5944257A (en) Bulb-operated modulating gas valve with minimum bypass
RU2635339C2 (ru) Разгруженный клапанный канал для регулятора жидкости
JP3276936B2 (ja) 流量コントロールバルブ
JP2010525464A (ja) ガスレギュレータの流れブースト用のカートリッジ
JPS62251586A (ja) パイロツト作動制御弁
WO2007149192A2 (en) Poppet valve
US8662097B2 (en) Flow control valve with damping chamber
EP2267347B1 (en) Diaphragm-actuated fluid control valve
JP2012516982A (ja) Δp機能及び流量制限機能を有する弁
US10379549B2 (en) Pressure independent control valve
US20040065368A1 (en) Internally piloted dome loaded regulator
WO2007111040A1 (ja) 可変容量型圧縮機用制御弁
US20100143162A1 (en) Suction shutoff valve
US4158437A (en) Thermostatic expansion valve for refrigeration plants
EP1676065B1 (en) A regulator insert with hydraulic damping in outlet
JP2002349732A (ja) リリーフ弁およびリリーフ弁付き高圧制御弁および超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置
JPH0461266B2 (da)
CN116447364A (zh) 动态平衡型恒温阀
US20190271996A1 (en) Thermostat assembly with pressure compensation
SE542373C2 (en) Control valve for heat regulation

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed

Effective date: 20161031