FI109147B - Toimilaite venttiiliin - Google Patents

Description

, 109147

Toimilaite venttiiliin Tämä keksintö liittyy yleisesti fluidin virtauksensäätölaitteisiin ja erityisesti fluidin virtauksensäätöventtiileihin.

Keksinnön tausta 5 Erilaisia fluidivirtauksen säätöventtiileitä ja vastaavia venttiilin toimi laitteita käytetään fluidivirtauksen ON-EI-ohjaukseen tai fluidivirtauksen kuristamiseksi, muun muassa kaasu- tai öljyputkistoissa. Fluidivirtauksen säätö-venttiilit ovat tyypillisesti liukuvalla karalla varustettuja säätöventtiileitä tai kier-toliiketoimisia säätöventtiileitä, ja niitä käyttää venttiilin toimilaite kuten pneu-10 maattinen mäntä- tai kalvotoimilaite, joka reagoi venttiilin asennonsäätimen ulostuloon tarkkaa venttiilin kuristussäätöä varten.

Tyypillisesti fluidin säätöventtiili kiinnitetään putkistoon esimerkiksi siten, että pneumaattinen toimilaite kiinnitetään venttiilin yläpuolelle ja liitetään venttiilin fluidin säätöelementtiin. Asennonsäädin, jos sellaista käytetään, kiin-15 nitetään toimilaitteen sivulle tai yläpuolelle. Siten yhdistetty venttiilin, toimilaitteen ja asennonsäätimen kokoonpano voi olla melko suuri ja raskas elementtien yhdistelmä, joka ulottuu tietyn etäisyyden venttiilin yläpuolelle, ja työntyy esiin putkiston yläpuolelle, mahdollisesti paljon enemmän kuin itse venttiili.

Julkaisusta EP-A-192 973 tunnetaan toimilaite, joka toimii pai-20 neenalaisella fluidilla mekaanisen säätöelementin käyttämiseksi, joka käsittää '···' kehyksen, johon toimilaite on kiinnitettävissä; levossa olevan sisemmän jäse- nen, joka on kiinnitettävissä kehykseen; liikkuvan ulomman jäsenen, joka on kohdistettu samalle akselille mainitun levossa olevan jäsenen kanssa ja liikku-vasti kiinnitetty samankeskisesti sen päälle, ja joka muodostaa niiden väliin 25 kammion; säätöelementtiin kytkettävän liikkuvan jäsenen; välineet mainitun kammion liittämiseksi fluidipaineeseen mainitun liikkuvan jäsenen liikuttamiseksi aksiaalisesti ensimmäiseen suuntaan; ja palautusvälineet mainitun liik-. ·, ; kuvan jäsenen liikuttamiseksi aksiaalisesti toiseen suuntaan.

I · · !./ On haluttu tarjota käyttöön toimilaite fluidin säätöventtiileihin, jonka 30 korkeus ja paino on pienempi, ja jossa on vähemmän osia valmistuskustan-nusten vähentämiseksi ja toiminnan luotettavuuden lisäämiseksi.

• · · * ·

Keksinnön yhteenveto : " Keksinnön tavoite saavutetaan itsenäisten patenttivaatimusten mu- kaisesti. Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten vaatimusten 35 kohteena.

2 109147

Nykyisen keksinnön periaatteiden mukaisesti tarjotaan käyttöön toimilaite, joka ottaa käyttövoimansa paineenalaisesta fluidista mekaanisen säätöelementin käyttämiseksi, ja joka käsittää levossa olevan sisäpuolisen jäsenen sekä liikkuvan ulomman jäsenen, joka on kohdistettu samankeskei-5 sesti ja kiinnitetty liikkuvasti aksiaalisesti levossa olevaan jäseneen, ja liikkuva jäsen on liitetty säätöelementtiin. Levossa olevan sisäpuolisen jäsenen ja liikkuvan ulomman jäsenen väliin muodostuu kammio, niin että kammion yhdistäminen fluidipaineeseen mahdollistaa liikkuvan osan liikkeen aksiaalisesti ensimmäiseen suuntaan liikuttaen siten mekaanista säätöelementtiä. Paluuliike 10 on liikkuvan jäsenen aksiaalista liikettä toiseen suuntaan.

Tämän keksinnön edullisessa suoritusmuodossa tarjotaan käyttöön fluidipaineella, kuten paineilman paineella, toimiva toimilaite fluidin säätövent-tiiliin, joka toimilaite käsittää voimansiirtomoduulin, joka käsittää levossa olevan sisempi sylinterinmuotoisen jäsenen, jonka suhteen ulompi sylinterin-15 muotoinen jäsen liikkuu aksiaalisesti liukuen sisääntulevan paineilman mukaisesti. Liikkuva ulompi jäsen liitetään venttiilin virtauksen säätöelementtiin. Liikkuva ulompi jäsen ulottuu kunkin sisemmän paikallaan olevan jäsenen päädyn yli muodostaen kammion vastaavan levossa olevan jäsenen ja liikkuvan jäsenen väliin. Kammioon on kanava, joka on yhteydessä tuloliitäntään, jotta 20 pneumaattinen paine voidaan tuoda kammioon ja siten käyttää liikkuvaa ... ulompaa sylinterinmuotoista osaa liukumaan aksiaalisesti suhteessa levossa olevaan sisempään sylinterinmuotoiseen jäseneen. Tämä siirtää vastaavasti venttiilin säätöelementtiä ensimmäiseen suuntaan. Palautusjousi on kiinnitetty '·;·* levossa olevan sisemmän jäsenen sisäpuolelle toisesta päästä ja vastakkai- 25 nen pää liikkuvaan ulompaan osaan, niin että venttiilin toimilaitteen käyttö • '·· pneumaattisesti ja liikkuvan jäsenen liikkuminen ensimmäiseen suuntaan pu- : ristaa jousta kokoon. Kun kammion painetta alennetaan, kokoon puristunut jousi siirtää liikkuvaa ulkopuolista jäsentä ja siihen liitettyä venttiilin säätöele- ; ‘ · i menttiä toiseen suuntaan.

» · ,··, 30 Täten nykyisen keksinnön toimilaitetta voidaan käyttää päälle/pois- toimilaitteena tai sitä voidaan käyttää yhdessä asennonsäätimen kanssa tar-koissa säätöventtiilisovellutuksissa. Nykyisen keksinnön toimilaitetta voidaan » I · myös käyttää säätämään joko luistiventtiileitä tai kiertoliiketoimisia venttiileitä, :·. joissa on sopiva liikkeen väIityslaitteisto kuten epäkeskokampi, hammastanko 35 ja hammaspyörä, tai nivelnelikulmio (scotch yoke).

j 3 109147

Lisäksi tämän keksinnön vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa toinen liitäntä, jossa on kanavayhteys toiseen kammioon, joka muodostuu levossa olevan sisemmän jäsenen ja liikkuvan ulomman jäsenen vastakkaisen pään väliin, voidaan liittää sopivaan painelähteeseen, jotta saadaan riittävä palau-5 tusvoima liikkuvan ulkoisen jäsenen siirtämiseksi toiseen suuntaan jousivoimasta riippumatta. Näin nykyinen keksintö tarjoaa käyttöön hyvin monipuolisen toimilaitekokonaisuuden, joka soveltuu useisiin haluttuihin toimintoihin. Toimilaite voidaan rakentaa esimerkiksi kaksitoimiseksi (ts. sen asennonsäätö voidaan tehdä kahdella käänteisesti vaikuttavalla pneumaattisella sisääntulol-10 la); tai jousipalautteiseksi yksitoimiseksi (ts. yksi pneumaattinen sisääntulo, jonka vastavoimana on jousi); tai jousikäyttöinen kaksitoiminen (ts. kaksitoimi-nen, jossa jousi määrää asennon siinä tapauksessa, että pneumatiikkajärjes-telmä vioittuu).

Edelleen sekä jousipalautteisessa tai jousikäyttöisessä kokoonpa-15 nossa voimansiirtomoduuli voidaan sijoittaa toimilaitteessa, jossa on levossa oleva sisempi jäsen ja käytettävä ulompi jäsen, joko suoravaikutteiseksi kokoonpanoksi, jossa esimerkiksi jousivoima vaikuttaa ylöspäin, tai käänteisesti vaikuttavaksi kokoonpanoksi, jossa jousivoima vaikuttaa alaspäin. Siksi muutos suoran ja käänteisesti toimivan toimilaitteen välillä voidaan tehdä helposti 20 vain muuttamalla voimansiirtomoduulin asentoa toimilaitteen sisällä.

Vielä eräässä tämän keksinnön vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa tarjotaan käyttöön ilmapussi, jossa on ilmapussikammio, levossa olevan si-semmän jäsenen ja liikkuvan ulkoisen jäsenen välillä. Kanava yhdistää ilma-'··'· pussikanavan sisäpuolen sisääntuloliitäntään, niin että pneumaattisen paineen 25 tuominen ilmapussikammioon siirtää ulkoista jäsentä ensimmäiseen suuntaan.

* '·· Palautusjousi on kiinnitetty levossa olevan sisemmän jäsenen ja liikkuvan ulomman jäsenen väliin ja se puristuu kokoon siirtoliikkeen aikana. Kun pneumaattinen paine poistetaan ilmapussikammiosta paineen laskemiseksi, ko-koon puristunut jousi laajenee siirtäen liikkuvaa ulompaa jäsentä aksiaalisesti . · · ·. 30 toiseen suuntaan.

' Nykyisen keksinnön mukainen toimilaite tarjoaa käyttöön merkittä- '·’ viä etuja nykyisin saatavilla oleviin toimilaitteisiin nähden, joihin etuihin kuuluu pieni koko, mahdollisuus kääntää voimansiirtomoduuli toisinpäin tai vaihtaa ; \ t voimansiirtomoduuleita toimilaitteen toiminnan tai kokoonpanon muuttamiseksi ,··. 35 ja siten tarjota haluttu monikäyttöisyys, ja kokoonpanon pieni osien määrä.

Lisäksi koska toimilaitteessa molempiin suuntiin on sama tehollinen pinta-ala, 109147 4 5 nykyisen keksinnön mukainen toimilaite tarjoaa samansuuruisen voiman ulostulon molempiin suuntiin. Käyttämällä myös levossa olevaa sisempää jäsentä sekä ulompaa jäsentä, jota voidaan käyttää liikkuvasti levossa olevan jäsenen aksiaalisuunnassa, tarjoaa keksintö paremman ja vakiona pysyvän ohjaavan 5 tuen liikkuvalle jäsenelle. Parempi ohjaustuki säilyy myös koko toimilaitteen toimintaiskun ajan toisin kuin aikaisemmin saatavilla olevat mäntätoimilaitteet, jossa männän ohjaava tuenta muuttuu merkittävästi männän iskun aikana. Edelleen kun käytetään venttiilin asennonsäädintä, nykyinen toimilaite antaa mahdollisuuden helposti tunnistaa ja saada asematietoa liikkuvasta ulommas-10 ta jäsenestä, mikä on merkittävä etu verrattuna nykyisiin mäntätoimilaitteisiin, joissa tällainen on vaikeaa johtuen liikkuvan mäntäjäsenen vaikeasta tavoitettavuudesta.

Kuvioiden lyhyt kuvaus Tämän keksinnön sellaiset piirteet, joiden uskotaan olevan uudet, 15 esitetään tarkemmin liitteenä olevissa patenttivaatimuksissa. Keksintö ymmärretään parhaiten seuraavan kuvauksen avulla yhdessä mukana tulevien piirustusten kanssa, joissa samat luvut viittaavat samanlaisiin osiin eri kuvioissa, joissa:

Kuvio 1 on kaaviomainen poikkileikkaus esittäen nykyisen keksin-20 nön periaatteiden mukaista venttiilin toimilaitetta;

Kuvio 2 on kaaviomainen poikkileikkaus esittäen kuvion 1 venttiilin ··· toimilaitetta, jossa toimilaitteen ulompi liikkuva jäsen siirtyy ylöspäin suhteessa •.: levossa olevaan jäseneen; ·,..· Kuvio 3 on sivukuva esittäen nykyisen keksinnön periaatteiden mu- 25 kaisen venttiilin toimilaitteen edullista suoritusmuotoa;

Kuvio 4 on leikkauskuva otettuna kuvion 3 viivaa IV-IV pitkin, esittäen toimilaitteen kaksitoimisen voimansiirtomoduulin, kehyksen ja kannen; : Kuvio 5 on kuvion 3 toimilaitteen hajotuskuva;

Kuvio 6 on osaleikkauskuva otettuna kuvion 3 leikkausviivaa VI-VI

* · 30 pitkin; * »

,’·· Kuvio 7 on osaleikkauskuva otettuna kuvion 3 leikkausviivaa VII-VII

pitkin; :·* Kuvio 8 on kaaviokuva esittäen tämän keksinnön vaihtoehtoista suoritusmuotoa.

35 . 109147

O

Yksityiskohtainen kuvaus

Kuvioissa 1 ja 2 esitetään kaaviomaisesti nykyisen keksinnön periaatteiden mukainen venttiilin toimilaite 10, missä venttiilin toimilaite esitetään kahdessa eri toiminta-asennossa kuten jäljempänä tarkemmin kuvataan. Kuvi-5 ossa 1 venttiilin toimilaite 10 on liitetty mekaaniseen säätöelementtiin 12 esimerkiksi fluidin säätöventtiilin 14, säätämiseksi, joka venttiili voi olla putkistoon 16 kiinnitetty luistiventtiili. Toimilaite 12 voi käyttää kiertoliiketoimista säätö-venttiiliä 14 välissä olevan liikkeen välitys- tai liikkeen muuntomekanismin 18 avulla, kuten kuviossa 2 esitetään.

j 10 Joka tapauksessa venttiilin toimilaite 10 käsittää suuntaa vaihtavan voimansiirtomoduulin 20 sekä kehyksen 22 voimansiirtomoduulin 20 kiinnittämiseksi suoraan fluidin säätöventtiiliin 14 tai liikkeen välitysmekanismiin 18. Voimansiirtomoduuli 20 käsittää levossa olevan sisemmän jäsenen 24 sekä liikkuvan ulomman jäsenen 26, joka on kohdistettu samankeskisesti levossa 15 olevan sisemmän jäsenen 24 kanssa.

Levossa oleva sisempi jäsen 24 on muotoiltu sylinterinmuotoisen männän tavoin siten, että toinen päätyseinämä 28, männän vastakkainen pääty, on avoin. Liikkuva ulompi jäsen 26 on muodoltaan yleensä sylinterimäinen, se ympäröi levossa olevaa sisempää jäsentä 24 ja se käsittää vastakkaiset 20 päätyseinämät 30, 32 muodostaen onton sisätilan ulomman jäsenen 26 sisä-*; ·· puolelle. Levossa oleva sisempi jäsen 24 sijaitsee sylinterinmuotoisen ulom- man jäsenen 26 onton sisäosan sisäpuolella ja käsittää O-rengastiivisteen 34, niin että muodostuu kammio 36 ulomman jäsenen 26 sisäpuolelle ja ulomman jäsenen 26 ja sisemmän jäsenen 24 vastaavien päiden välille, ts. vastaavien 25 päätyseinämien 30 ja 28 välille. Sisemmän jäsenen seinämä 38 käsittää kana-van 40, joka on yhteydessä tuloliitäntään 42, joka on muodostettu päätysei-nämästä 38 ulottuvaan vaakasuoraan ulokkeeseen 44.

; Sisemmän jäsenen 24 alapäätyyn asetettu O-rengas 46 mahdollis- taa toisen kammion 48 muodostamisen yleisesti sisemmän jäsenen 24 sisään :·’ 30 siten, että kammion määrittää levossa olevan sisemmän jäsenen päätyseinä- ,' · mä 28 ja liikkuvan ulomman jäsenen päätyseinämä 32. Vaakasuorassa ulok- : keessa 50 on kanava 52, joka on yhteydessä kammioon 48 toisessa päässä sekä liitäntään 54 toisessa päässä. Vaakasuorat ulokkeet 44, 50 ulottuvat läpi sopivien aukkojen liikkuvan jäsenen 26 vastakkaisissa seinämissä.

109147 β j

Vastakkaiset liitoslevyt 56, 58 hitsataan liikkuvan ulomman jäsenen 26 vastakkaisiin päätyihin. Liitoslevy yhdistetään mekaaniseen säätöelement-tiin 12 sopivalla tavalla kuten kuvioissa esitetyillä lukitusmuttereilla 60.

Kammion 48 ja päätyseinämien 28, 32 väliin kiinnitetään jousi 62.

5 Säädettävä vaste 64 kiinnitetään ruuvaamalla kierrepultilla 66 vaakasuoraan ulokkeeseen 44 siten, että sen toinen pää 68 osuu ensimmäiseen olakkee-seen 70, joka ulottuu ulommasta jäsenestä 26 kuten kuviossa 2 on esitetty. Siten liikkuvan ulomman jäsenen 26 liikettä ylöspäin voidaan säätää kierrepul-tin 66 avulla, ja kun haluttu pysähdyskohta on saavutettu, lukkomutteri 72 autio taa pitämään säädettävä vaste paikallaan. Tällöin liikkuva ulompi jäsen 26 voi liikkuva suhteessa levossa olevaan jäseneen 24 kuviossa 1 esitetyn alimman asennon ja kuvion 2 ylimmän asennon välillä, kun olake 70 osuu pysäyttävään pultin päähän 68.

Käytettäessä kuvioissa 1 ja 2 esitettyä toimilaitetta, paineenalainen 15 fluidi, kuten tuloliitäntään 42 tuotu pneumaattinen paine, yhdistetään kanavan 40 kautta kammioon 36, mikä pakottaa liikkuvan ulomman jäsenen 26 liikkumaan ylöspäin niin että se nostaa mukaansa siihen liitetyn mekaanisen säätö-elementin 12, joka voi olla venttiilin kara tai liikkeen muuntoelin käytettäessä j kiertoliiketoimista venttiiliä. Joka tapauksessa aikaansaatu liikkuvan ulomman 20 jäsenen 26 liike puristaa jousen 62 kokoon kuten kuviossa 2 on esitetty, niin että liikkuvaa ulompaa jäsentä 26 on siirretty ylöspäin suhteessa levossa ole-vaan sisempään jäseneen 24 kuviossa 1 esitetystä ensimmäisestä asennosta '···/ kuviossa 2 esitettyyn toimilaitteen toiseen asentoon. Yksitoimisessa kokoon- panossa paineen tuominen kammioon 36 mahdollistaa sen, että kokoon puris-25 tunut jousi työntää liikkuvan ulomman jäsenen 26 alaspäin, niin että toimilaite ; ’·· palaa kuviossa 1 esitettyyn asentoon.

v · Venttiilin toimilaite 10 sallii käyttäjän helposti vaihtaa toiminnoksi jo ko avautumisen vikaantumisen yhteydessä, jolloin jousivoima työntää ylös-päin, tai sulkeutumisen, jolloin jousivoima työntää alaspäin, yksinkertaisesti * » 30 kääntämällä voimansiirtomoduuli 20 toisin päin liittäen vastaavat liitoslevyt 56 tai 58 mekaaniseen säätöelementtiin 12.

• Voidaan myös tarjota käyttöön kaksitoiminen toimilaitteen toiminta tuomalla sopiva pneumaattinen paine liitäntään 54, joka on yhteydessä kam-•mioon 48 liikkuvan ulomman jäsenen 26 painamiseksi alaspäin joko jousen 62 "·. 35 avustuksella tai ilman. Toisin sanoen jos kaksitoimisessa toimilaitteen toimin nassa käytetään jousia 62, liitäntään 54 tuotu, kammiota 48 syöttävä palautta- j 109147 7 va pneumaattinen paine painaa liikkuvan ulomman jäsenen 26 alaspäin, ja tämä voidaan järjestää tapahtuvaksi joko jousen 62 avustuksella tai ilman sitä. Jousi 62 voidaan vaihtoehtoisesti poistaa, jolloin liitäntään 54 tuotu pneumaattinen paine antaa kaiken tarvittavan voiman liikkuvan ulomman jäsenen 26 5 siirtämiseksi alaspäin ja siten toimilaitteen palauttamiseksi kuviossa 1 esitettyyn asentoon.

Viitaten nyt kuvioihin 3-7, näissä esitetään venttiilin toimilaitteen edullinen suoritusmuoto, jossa on levossa oleva sisempi jäsen sekä liikkuva ulompi jäsen, joka toimilaite on rakennettu nykyisen keksinnön periaatteiden 10 mukaisesti. Venttiilin toimilaite 74 käsittää voimansiirtomoduulin 76, kannen 78 sekä kehyksen 80 toimilaitteen kiinnittämiseksi venttiilin kanteen 82, venttiilin kehys 80 on paikoillaan lukkomutterilla 84, joka on kierteillä kiinni kannessa 82 ja se kierretään kiinni, kunnes se lukittuu kehyksen pohjaa vasten. Voimansiir-tomoduuli 76 käsittää levossa olevan sisemmän jäsenen 86 ja siihen on muo-15 dostettu vaakasuorat ulokkeet 88 yhdistetty kiinnitysrenkaaseen 90. Kiinnitys-rengas liitetään kehyksen 80 kiinnityslaippaan 91, ja se on siinä kiinni kanta-pulteilla 92.

Voimansiirtomoduulin 76 levossa oleva sisempi jäsen 86 on muodoltaan levossa oleva mäntä, joka on pohjasta 87 avoin kuten kuviosta 4 näh-20 dään, ja vastakkaisesta päästä suljettu päätyseinämällä 94. Voimansiirtomo-duulissa 76 on myös liikkuva ulompi jäsen 96, joka on muodoltaan sylinteri-mäinen rasia, joka on samankeskisesti kohdistettu ja joka ympäröi levossa olevaa sisempää jäsentä 86. Kuten kuvion 5 hajotuskuvasta voidaan nähdä, liikkuva ulompi jäsen 96 muodostuu identtisistä rasian puoliskoista 98, 100, 25 jotka voidaan hitsata yhteen muodostamaan kokoonpanokuviossa 4 esitetty ; '·· liikkuva ulompi jäsen 96. Ontelon tai kuvun muotoinen hattu 102 on hitsattu • · · v : rasian puoliskoon 98 liikkuvan ulomman jäsenen 96 toisen päätyseinämän muodostamiseksi, ja identtinen ontelon/kuvun muotoinen päätyseinämä 104 on hitsattu rasian puoliskoon 100 liikkuvan ulomman jäsenen 96 vastakkaisen .···. 30 päätyseinämän muodostamiseksi. Vastaava karan liitoslevy 106 hitsataan hat- ,·\ tuun 102 ja hattuun 104, kussakin karan liitoslevyssä 106 on aukko 108 kes- • I · ’ · *·' kellä venttiilin karan 110 vastanottamiseksi ja edelleen kaksi kierteitettyä auk- koa 112. Voidaan siten nähdä, että voimansiirtomoduuli 76 on muodoltaan i‘.t> symmetrinen ja se voidaan kääntää yksinkertaisesti irrottamalla kantapultit 92 .··, 35 ja kääntämällä voimansiirtomoduuli 76 toisin päin, niin että hattu 102 on alhaalla ja hattu 104 on ylhäällä päinvastoin kuin kuviossa 4 esitetyn 8 109147 haalla ja hattu 104 on ylhäällä päinvastoin kuin kuviossa 4 esitetyn voimansiir-tomoduulin asento.

Ylempi O-rengastiiviste 1114 sovitetaan levossa olevan sisemmän jäsenen 86 yläosaan tiivistäen sen ylemmän rasian puoliskon 98 sisäpintaan 5 fluiditiiviin kammion 116 muodostamiseksi levossa olevan sisemmän jäsenen 86 ja liikkuvan ulomman jäsenen 96 välille, ts. sisemmän jäsenen päätyseinä-män 94 ja hatun 102 muodostaman päätyseinämän välille. Myös alempi O-rengas 118 sovitetaan levossa olevan sisemmän jäsenen 86 alaosaan tiivistäen sen rasian puoliskon 100 sisäpintaan kammion 120 muodostamiseksi ensi-10 sijaisesti levossa olevan sisemmän jäsenen 86 sisään, ulottuen sisemmän kammion päätyseinämän 94 ja ontelo/kuvun muotoisen hatun 104 välillä, joka hattu muodostaa rasian puoliskon 100 vastakkaisen päätyseinämän.

Yhteys kammioon 116 fluidipaineen tuloliitännästä 122 esitetään kuvion 6 osakuvassa. Levossa olevan sisemmän jäsenen 86 vahvistetun sei-15 nämäosan 126 läpi on kanava 124, niin että kanava 124 on yhteydessä toisessa päässä kammioon 116 ja johtaa yhdistävään kanavaan 128 toisen vaakasuoran ulokkeen 88 läpi, joka johtaa tuloliitäntään 122. Täten tuloliitäntään tuotu fluidipaine kuten pneumaattinen paine johdetaan kammioon 116 niin että j se työntää liikkuvan ulomman jäsenen 96 ylöspäin pois levossa olevasta si- 20 semmästä jäsenestä 86 samalla tavalla kuin kuvattiin viitaten kuvioiden 1 ja 2 i kaaviokuviin.

Viitaten kuvioon 7, siinä esitetään tapa, jolla tehdään yhteys tulolii- ; tännän 130 ja kammion 120 välille. Kanava 132 ulottuu tuloliitännästä 130, > « joka on vaakasuoran ulokkeen 88 sisällä, levossa olevan sisemmän jäsenen ···*’ 25 86 sisäseinämän läpi, niin että se on yhteydessä kammioon 120. Kuten kuvi- ; ’·· osta 3 voidaan nähdä, tuloliitännät 122, 130 ovat vierekkäin ja vastaavat ka- navat 128,132 ovat samassa vaakasuorassa ulokkeessa 88.

Palautusjousi 132 (ks. kuvio 4) kiinnitetään toisesta päästä sisem-män jäsenen päätyseinämän 94 muodostaman reunan 134 ympäri ja toisesta 30 päästä hatun 104 ontelo/kupuosan muodostaman reunan 136 ympäri. Toimi-, · ( laitteen muiden osien esittämiseksi selvemmin ei jousta 132 ole esitetty kuvion ' '· 5 hajotuskuvassa.

.: Kaksi vastakkain olevaa säädettävää liikevastetta tarjotaan käyttöön katapulttien 138 muodossa, jotka pultit voidaan kiertää vastaavaan vaa-*·, 35 kasuoraan ulokkeeseen 88. Kuten kuvioista 4 ja 5 voidaan nähdä, kukin vaa kasuora uloke 88 ulottuu vastaavan rasian puoliskon 98, 100 sopivan hahlon I β 109147 ί läpi. Siten liikkuva ulompi jäsen 96 liukuu aksiaalisesti suhteessa levossa olevaan sisempään jäseneen 86, ja rasian puoliskojen 98, 100 sisäpinnat liukuvat koskettaen O-renkaisiin 114, 118. Kuviossa 4 esitetään, että liikkuvan ulomman jäsenen 96 alinta asentoa suhteessa levossa olevaan sisempään jäse-5 neen 86 rajoittaa kantapultin 138 pysäytysvaste 142, joka esitetään kuvion 4 vasemmassa puoliskossa. Kantapulttia 138 voidaan säätää kierteiden avulla suhteessa vaakasuoraan ulokkeeseen 88 pysäytysvasteen 142 asemoimiseksi suhteessa ylemmän rasian puoliskoon 98 muodostetun hahlo-osan 140 yläosaan.

10 Samalla tavalla kuvion 4 oikeassa puoliskossa esitetty kantapultti 138 voidaan kierteillä säätää vaakasuorassa ulokkeessa 88 pysäytysvasteen 144 asemoimiseksi suhteessa rasian puoliskoon 100 muodostetun hahlo-osan 140 alaosaan.

Karan liitin 146 käsittää kierteitetyn keskiöosan 148, jossa on vas-15 takkain ulottuvat ulokkeet, joissa on aukot, jotka voidaan kohdistaa karan liitoslevyn 106 kierteitettyjen aukkojen 112 kanssa. Kantapultit 150 työnnetään kohdistettujen aukkojen läpi ja kierretään karan liitoslevyyn 106 ja voimansiir-tomoduuli lukitaan pysyvästi venttiilin karaan 110 lukkomutterilla 152. Kehys 80 käsittää vastakkain olevat ikkunat 154 kehyksen kotelossa, jotta kehyksen 20 sisäpuolelle päästään käsiksi toimilaitteen venttiiliin kiinnittämisen aikana ja voimansiirtomoduulin liittämiseksi venttiilin säätöelementtiin.

Kun venttiilin toimilaitetta 74 kiinnitetään venttiiliin, täytyy päättää, halutaanko venttiilin tilaksi vikaantumisen yhteydessä suljettu vai avoin jos toimilaitteen käyttöpaine häviää. Kuviossa 4 toimilaite on asetettu toimimaan '··* 25 niin, että venttiili sulkeutuu vikaantumisen yhteydessä, mikä voidaan nähdä ; '·· siitä, että jos tuloliitännässä 122 ei ole käyttöpainetta niin jousi 132 pitää liik- v ·’ kuvan ulomman jäsenen 96 osoitetussa ala-asennossa, joka tavallisesti sulkee liittyvän fluidin säätöventtiilin.

·,· Mikäli haluttaisiin, että venttiili aukeaa vikaantumisen yhteydessä, 30 voimansiirtomoduuli täytyisi vain kääntää päinvastaiseen asentoon. Tämä voi-, * . daan tehdä helposti irrottamalla renkaassa 90 olevat kantapultit 92 ja kääntä- ; mällä voimansiirtomoduulin asento päinvastaiseksi, niin että rasian puolisko 100 on yläpuolella ja rasian puolisko 98 on alapuolella verrattuna kuviossa 4 : esitettyyn alkuperäiseen asentoon. Kun voimansiirtomoduuli 76 on toisinpäin, ·. 35 on voimansiirtomoduuli aluksi yläasennossa ja venttiili on auki, ja paineen 10 109147 tuominen tuloliitäntään 122 siirtää liikkuva ulompaa jäsentä 96 alaspäin pyrkien sulkemaan venttiilin.

Venttiili ja venttiilin toimilaite 74 voidaan kokoonpanna venttiilin päälle kiinnittämällä aluksi kehys 80 venttiilin kanteen 82 ja lukitsemalla se 5 asentoon käyttämällä lukkomutteria 84. Lukkomutteri 152 ja karan liitin 146 voidaan sitten kiinnittää kierteillä venttiilin karaan ja siirtää takaisin asentoon, joka on lähempänä venttiilin tiivistysruuveja 156 ja poispäin venttiilin karan 110 päästä. Seuraavaksi voimansiirtomoduuli 76, joka käsittää sisemmän levossa olevan jäsenen 86 ja kiinnitysrenkaan 90 sekä liikkuvan ulomman jäsenen 96, 10 asetetaan niin, että karan liitoslevyn 106 keskellä oleva aukko 108 asettuu venttiilin karan ympärille ja venttiilin liitoslevyn 146 keskiöosan 108 päälle. Karan liitintä 146 kierretään kierteillä venttiilin karalla yksi tai kaksi kierrosta liikkuvan jäsenen 96 nostamiseksi ja jousen 132 jännittämiseksi hieman. Kun liikkuvan ulomman jäsenen 96 haluttu asema on saavutettu, lukkomutteri 152 15 kiristetään sitten karan liitoslevyä 146 vasten voimansiirtomoduulin 76 lukitsemiseksi venttiilin karaan 110. Seuraavaksi kokoonpanossa kantapultit 150 voidaan kiertää kierteillä asemaan samoin kuin kantapultit 92. Lopuksi kansi 78 asetetaan paikoilleen ja lukitaan kokoonpanoon lukkomuttereilla 158.

Viitaten nyt kuvioon 8, siinä kuvataan vaihtoehtoinen venttiilin toimi-20 laite 160, joka käsittää ilmapussin 162, joka on kiinnitetty tilaan 164 levossa olevan sisemmän jäsenen 166 ja liikkuvan ulomman jäsenen 168 välissä. Le- » « vossa oleva sisempi jäsen 166 käsittää ulokkeen 170, joka johtaa tuloliitäntään 172 käyttävän fluidipaineen vastaanottamiseksi toimilaitetta varten. Ulokkees- * · sa 170 oleva kanava 174 luo yhteyden tuloliitännän 172 ja ilmapussin 162 si-25 säliä olevaan tilan välille. Kuten kuviossa 8 esitetään, ilmapussin sisääntulo- : ’·· osa 176 on liimattu tai muuten liitetty kanavan 174 sisäpuolelle niin että liitet- * »« v ’ täessä sopiva fluidipaine tuloliitäntään 172 liikkuva ulompi jäsen 168 liikkuu ylöspäin suhteessa levossa olevaan sisempään jäseneen 166, viitaten kuvioon 8.

**. 30 Venttiilin toimilaite 160 käsittää edelleen kehyksen 178 toimilaitteen kiinnittämiseksi venttiilin kanteen 180 ja siihen liittyvän voimansiirtomoduulin t « ; liittämiseksi mekaaniseen säätöelementtiin 182. Haluttaessa voidaan käyttää kantta 184.

Viitaten kuvioihin 8 ja 4 voidaan nähdä, että vaihtoehtoisessa vent- » .··. 35 tiilin toimilaitteessa 160 on ilmapussi 162, johon liittyy määritetty ilmapussi- kammio O-rengastiivisteen 114 tilalla, joka tiivistää kammion 116 venttiilin toi- 11 109147 milaitteen 174 yhteydessä. Palautusjousta 186 käytetään venttiilin toimilaitteessa 160 palauttamaan liikkuvan ulomman jäsenen 168 asento ja vahvistamaan sitä.

Nykyisen keksinnön venttiilin toimilaite, jossa on levossa oleva si-5 sempi jäsen ja liikkuva ulompi jäsen tarjoaa käyttöön merkittäviä etuja olemassa oleviin mäntätoimilaitteisiin ja kalvotoimilaitteisiin nähden mukaan lukien seuraavat: 1. Alhaisemmat valmistuskustannukset johtuen (a) vähemmistä valmistusosista, (b) liikkuvan sylinterimäisen rasian ylä- ja alaosat ovat identti- 10 siä, (c) työstön tarve on minimoitu; 2. Pienempi, kompakti koko; ! 3. Toimilaitteen tankoa, hoikkia ja karan tiivistettä, joita käytetään i nykyisin saatavilla olevissa toimilaitteissa, ei tarvita; 4. Mahdollisuus voimansiirtomoduulin kääntämiseen tai moduulin 15 vaihtoon venttiilin toiminnan tai kokoonpanon vaihtamiseksi; 5. Vakioisempi ja pidempi liikkuvan ulomman jäsenen ohjaus levossa olevan sisemmän jäsenen päällä ja sen suhteen tapahtuu koko toimilaitteen iskun ajan; 6. Mahdollisuus asennon takaisinkytkentätiedon saamiseksi liikku-20 vasta ulommasta jäsenestä asennonsäätimen yksinkertaista sovellutusta varten; ·*”: 7. Yhtä suuri voiman ulostulo (sama tehollinen pinta-ala) toimilait- teen molemmissa suunnissa; .·. 8. Liitäntämekanismi venttiiliin kompensoi venttiiliin ja toimilaitteen .*··. 25 välisen mahdollisen epäkeskeisyyden, estäen siten ei-toivottua kulumista oh- ; ’ jaus- ja tiivistysosissa sekä venttiilissä että toimilaitteessa.

Edelleen voidaan käyttää muun tyyppistä käyttövoimaa liikkuvan *’ ' ulomman jäsenen siirtämiseksi kuin fluidipainelähde, joksi osoitettiin pneu maattinen paine. Täten toimilaitteen käyttämiseksi voidaan levossa olevan si-' ·: 30 semmän jäsenen ja liikkuvan ulomman jäsenen väliseen kammioon liittää säh- kömekaanisia ja sähköisiä käyttöjä kuten myös hydraulinen paine tai muu . : kaasupaine kuvatun pneumaattisen ilmanpaineen sijaan.

Edellä oleva yksityiskohtainen kuvaus on annettu vain selvyyden ja ymmärtämisen takia, eikä siinä tule ymmärtää olevan tarpeettomia rajoituksia, ; ’·· 35 koska muutokset ovat alan ammattilaiselle ilmeisiä.

Claims (9)

12 109147 Patentti vaati m u kset

1. Toimilaite (10, 74, 160), joka toimii paineenalaisella fluidilla mekaanisen säätöelementin (12, 110, 182) käyttämiseksi, joka käsittää kehyksen (22, 80, 178), johon toimilaite (10, 74, 160) on kiinnitettä- 5 vissä, levossa olevan sisemmän jäsenen (24, 86, 166), joka on kiinnitettävissä kehykseen (22, 80, 178), liikkuvan ulomman jäsenen (26, 96, 168), joka on kohdistettu samalle akselille mainitun levossa olevan jäsenen (24, 86, 166) kanssa ja 10 liikkuvasti kiinnitetty samankeskisesti sen päälle, ja joka muodostaa niiden väliin kammion (3, 120, 164), säätöelementtiin (12, 110, 182) kytkettävän liikkuvan jäsenen (26, 96, 168), välineet mainitun kammion (36, 120, 164) liittämiseksi fluidi-15 paineeseen mainitun liikkuvan jäsenen (26, 96, 168) liikuttamiseksi aksiaa-lisesti ensimmäiseen suuntaan, ja palautusvälineet (48, 50, 62, 132, 186) mainitun liikkuvan jäsenen (26, 96,168) liikuttamiseksi aksiaalisesti toiseen suuntaan. tunnettu siitä, että levossa olevat jäsenet, sisempi ja liikkuva 20 ulompi jäsen, ovat samankeskisiä onttoja sylinterimäisiä jäseniä (24, 26, 86, .***: 96, 166, 168), ja ulommalla ontolla sylinterimäisellä jäsenellä on suurempi ak- siaalinen pidennys ja vastakkaiset päätyseinämät (30, 32, 94, 104), jotka ym-.·. päröivät sisemmän onton sylinterimäisen jäsenen (24, 86, 166), ja väliseinä (56, 58, 106), joka on järjestetty vastakkaisille päätyseinille (30, 32, 94, 104) 25 mekaanisen säätöelementin (12, 110, 182) kytkentää varten kumpaan tahansa vastakkaiseen päätyseinään (30, 32, 94,104).

* ’ ' 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen toimilaite, tunnettu siitä, et tä mainitut palautusvälineet käsittävät jousen (62), joka on kiinnitetty mainit-.' · i tujen jäsenten (24, 26) väliin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen toimilaite, tunnettu sii- ·. : tä, että mainittu levossa oleva sisempi sylinterimäinen jäsen (24) käsittää vä hintään yhden päätyseinämän (28), joka on vastaavan liikkuvan ulomman sylinterimäisen jäsenen päätyseinämän (30) vieressä, ja mainittu kammio (36) muodostuu mainittujen vierekkäisten päätyseinämien (28, 30) väliin. : 35

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen toimilaite, tunnettu siitä, et tä mainitut palautusvälineet käsittävät toisen kammion (48), joka muodostuu 13 109147 mainitun levossa olevan sisemmän jäsenen (24) sisään, ja joka voidaan liittää fluidipaineeseen mainitun liikkuvan ulomman jäsenen (26) liikuttamiseksi toiseen suuntaan aksiaalisesti suhteessa levossa olevaan sisempään jäseneen (24).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen toimilaite, tunnettu siitä, et tä mainitut palautusvälineet käsittävät edelleen jousen (62), joka on kiinnitetty mainittujen jäsenten (24, 26) väliin mainitun liikkuvan jäsenen (26) ensimmäiseen ja toiseen suuntaan liikuttamisen auttamiseksi.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen toimilaite, t u n-10 n e 11 u siitä, että se käsittää säädettävän vasteen (64) mainitun liikkuvan sisemmän jäsenen (26) aksiaalisen kokonaisliikkeen säätämiseksi mainittuun ensimmäiseen ja toiseen suuntaan.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen toimilaite, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää ilmapussin (162) kiinnitettynä levossa olevan sisem- 15 män jäsenen (24, 164) ja liikkuvan ulomman jäsenen (26, 168) väliseen tilaan (36, 164), ilmapussin määritellessä sisemmän tilan fluidipaineen vastaanottamiseksi.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen toimilaite, t u n-n e 11 u siitä, että liikkuva ulompi jäsen (26) ja levossa oleva sisempi jäsen 20 (24) määrittelevät voimansiirtomodulin (20) kyseisen modulin (20) ollessa va linnaisesti kiinnitettävissä kehykseen (22) joko ensimmäisessä toimin-tapaikassa tai toisessa toimintapaikassa, ensimmäisen paikan ollessa sellai-·][[: nen, että kammion (36) laajentuminen liikuttaa liikkuvaa ulompaa jäsentä (26) . yleisesti säätöelementtiä (12) kohti ja toisen paikan ollessa sellainen, että 25 kammion (36) laajentuminen liikuttaa liikkuvaa ulompaa jäsentä (26) yleisesti :·. säätöelementistä (12) poispäin.

9. Yhdistetty fluidiventtiili ja venttiilin toimilaite -laitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää . . fluidin säätöventtiilin, joka käsittää virtauksen säätöelementin, joka *;t : 30 sopii fluidivirtauksen säätämiseksi putkiston läpi, ja jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukaisen toimilaitteen, :' ·. - toimilaitteen kehyksen (22) ollessa kiinnitetty fluidin säätöventtiiliin. > » • » 14 109147 j