FI123735B - Painekompensoinnilla varustettu suuntaventtiili - Google Patents

Description

PAINEKOMPENSOINNILLA VARUSTETTU SUUNTAVENTTIILI Keksinnön kohde 5 Keksinnön kohteena suuntaventtiili toimilaitteen ohjaamiseksi paineväliai-neen välityksellä.

Keksinnön taustaa 10 Paineväliainejärjestelmissä hyödynnetään tunnetusti pyöriviä tai suoraviivaisia liikkeitä suorittavia toimilaitteita, kuten moottoreita ja sylintereitä. Toimilaitteiden ohjaamisessa hyödynnetään venttiileitä, joilla paineväliainetta ohjataan niin, että hallitaan esimerkiksi toimilaitteen liikesuuntaa tai pidetään se paikoillaan. Toimilaitteiden eri toiminnot toteutetaan sopivilla erilaisten venttii-15 lien kytkennöillä. Useita eri kytkentöjä toimilaitteen ohjaamiseksi on toteutettu erityisesti suuntaventtiileihin, joissa on venttiilin rungossa olevassa porauksessa aksiaalisesti liikkuva luisti, joka eri asennoissaan kytkee toisiinsa venttiilin eri liitännät ja portit halutulla tavalla. Liitäntöihin ja portteihin on yhteydessä venttiilin eri kanavat. Eri kanavissa on kyseessä tavallisesti 20 painekanava P, yksi tai useampi työkanava, kuten työkanava A ja työkanava B, ja tankkikanava T. Toimilaite on kytketty yhteen tai useampaan työkanavaan putkien tai letkujen avulla.

Luistissa on ohjausreunoja, jotka kuristavat tilavuusvirtaa. Luistin ohjausreu-25 nojen yli vallitseva paine-ero yhdessä virtauspoikkipinta-alan (venttiilin avau-^ tuma) kanssa määräävät venttiilin läpi viilaavan paineväliaineen määrän, ts.

^ tilavuusvirran, joka virtaa kanavasta toiseen. Virtauspoikkipinta-ala riippuu v luistin asennosta suhteessa venttiilin runkoon ja kanaviin. Luistin ohjausreu- nojen muotoilulla, esimerkiksi erilaisilla urilla ja viisteillä, voidaan vaikuttaa g 30 tapaan, jolla virtauspoikkipinta-ala muuttuu luistin siirryttäessä asennosta toi- Q_ seen. Venttiilin työkanavan paine voi vaihdella toimilaitteen kuormituksen o muuttuessa. Ohjausreunan yli vallitseva paine-ero muuttuu tämän takia, joten m myös tilavuusvirta muuttuu, mikäli virtauspoikkipinta-ala pysyy vakiona. ° Mahdollista on myös, että painekanavan syöttöpaine voi jostain syystä 35 vaihdella. Toimilaitteen hallinnan ja ohjattavuuden kannalta on usein kuitenkin tarpeellista, että tilavuusvirta pysyy muuttumattomana, jotta esim.

2 toimilaitteen nopeus ei muutu. Kyseeseen tulee tällöin ns. painekompensointi.

Perinteisesti suuntaventtiilin painekompensointi tehdään erillisellä kompen-5 saattorina toimivalla paineventtiilillä, joka on kytketty ohjauspiiriin, johon suuntaventtiili kuuluu. Kompensaattoriventtiili sijoitetaan esim. linjaan, joka on kytketty suuntaventtiilin painekanavaan tai tankkikanavaan. Kompensaattoriventtiili pyrkii ylläpitämään tiettyä paine-eroa suuntaventtiilin ohjaus-reunan yli, jolloin tilavuusvirran vaihtelu saadaan kompensoitua. Virtaus saa-10 daan pidettyä ideaalitapauksessa vakiona. Kompensaattoriventtiili on varsinkin suuremmissa venttiileissä monimutkainen, tilaa vieviä, painoa lisääviä ja kustannuksia nostava komponentti.

Eräs tunnetun tekniikan mukainen proportionaalisuuntaventtiili, joka on 15 varustettu erillisellä painekompensoinnilla, on esitetty julkaisussa US-A- 4842019 ja julkaisussa US-A-4736770.

Keksinnön lyhyt yhteenveto 20 Keksinnön mukainen suuntaventtiili on esitetty patenttivaatimuksessa 1.

Esitetyssä venttiiliratkaisussa hyödynnetään mittakuristinta, jonka yli vaikuttavalla paine-erolla generoidaan kompensoiva voima, joka riippuu paine-erosta ja siitä halutusta pinta-alasta, johon paine-ero vaikuttaa. Eräiden esi-25 merkkien mukaisesti em. voima vaikuttaa joko venttiilin luistin ohjauspinta- ^ aloihin tai erilliseen ohjausmäntään. Venttiili siirretään haluttuun asentoon ™ hyödyntäen esiohjauksen voimaa. Paine-eron generoima voima on vastak- V kainen suhteessa esiohjauksen voimaan nähden. Kompensoiva voima vai- ° kutiaa venttiilin luistiin ja kompensoi virtausta. Koska paine-eron generoima g 30 voima vaihtelee tavalla, joka on riippuvainen venttiilin tilavuusvirrasta, voi- Q_ daan mittakuristin ja sen paine-ero hyödyntää venttiilin kompensoinnissa.

o m

Perinteiseen esiohjattuun suuntaventtiiliin verrattuna erona on nyt se, että ° esiohjauksella määrätään venttiilin avautuman sijasta haluttu paine-ero mit- 35 takuristimen yli. Venttiilin luisti toimii suuntaventtiilin perinteisten ominaisuuksien lisäksi kompensaattorina.

3

Esitetyssä ratkaisussa erillisestä kompensaattoriventtiilistä voidaan luopua. Esitetyssä ratkaisussa hyödynnetään yksinkertaista mittakuristinta, joka on sijoitettuna suuntaventtiilin työkanavaan yhteydessä olevaan linjaan tai itse 5 työkanavaan. Mittakuristin on tyypillisesti erillinen, vaihdettava osa, joka voidaan lukita paikoilleen venttiilin runkoon, jossa se kuristaa venttiilin työkana-van virtausta.

Esitetyn ratkaisun avulla saadaan suuntaventtiilissä toteutettua hyvä kom- 10 pensointi ja/tai tilavuusvirran rajoitus jo suhteellisen alhaisella mittakuristimen paine-erolla. Jo pienelläkin paine-erolla saavutetaan hyväksyttävä kompensointi. Kompensointi on erittäin nopeaa kun mittakuristimen paine-eroa kasvatetaan. Mittakuristinta vaihtamalla voidaan yksinkertaisella tavalla vaikuttaa myös kompensoinnin käyttäytymiseen.

15

Kompensointi pystytään tekemään tällä tavalla lähes mihin tahansa suunta-venttiiliin riippumatta esim. suuntaventtiilin luistin suorittamista kytkennöistä, tai kytkentäasentojen lukumäärästä.

20 Mittakuristimen ja suuntaventtiilin aiheuttama kokonaispainehäviö ei nouse korkeammaksi verrattuna perinteiseen suuntaventtiilin ja kompensaattori-venttiilin yhdistelmään, ja kokonaispainehäviö voidaan saada jopa alhaisemmaksi kuin em. yhdistelmässä.

25 Esitetyn ratkaisun muita erityisiä etuja verrattuna perinteiseen tekniikkaan on g tilan- ja painonsäästö sekä mm. materiaalisäästö eritoten suhteellisen suurilla w venttiileillä, jotka tarvitsevat suhteessa suuren kompensaattoriventtiilin, suu- ^ rien tilavuusvirtojen takia. Lisäksi saavutetaan erittäin hyvä toiminta ns. kar- |£ kaavalla kuormalla, jolloin ei synny ei juurikaan riskiä kavitointiin, joka perin- | 30 teisellä tekniikalla toteutetussa paineväliaineen ohjauspiirissä on hyvin to dennäköistä. Karkaavassa kuormassa on usein ongelmana myös jarruttavan H ohjauspiirin, ns. jarrupiirin kytkeytyminen toimintaan kun paine laskee työ- ^ kanavassa silloin, kun perinteisellä tavalla toteutettu painekompensointi sul- § keutuu saavutettaessa haluttu paine-ero. Tällöin myös kavitoinnin riski kas- 35 vaa. Uudella tavalla toteutetussa venttiilissä kompensointi ei aiheuta läheskään yhtä helposti samaa ilmiötä.

4

Perinteisellä tavalla tehtynä kavitointia voi ehkäistä esim. toimilaitteen jälkeen sijoitettavalla painekompensoinnin kompensaattoriventtiilillä, mutta tällöin paineen aiheuttama toimilaitteen kuormitus voi kasvaa vaarallisen suureksi 5 varsinkin nopeissa kuormanvaihteluissa sekä karkaavan kuorman kanssa. Esitetyn ratkaisun avulla paineesta aiheutuva kuormitus on huomattavan alhainen, mutta siltikin saavutetaan samat edut.

Metsäkoneen harvesteripään ohjauspiiri sahamoottorin käyttämiseksi (kuten 10 myös muut moottori käytöt) on myös yksi sovellus, jossa esitetyllä ratkaisulla saavutetaan erinomainen tilavuusvirran säätö sekä sen rajoittaminen. Harvesteripään sahamoottorille on tyypillistä että sen kuormitus muuttuu puunrungon katkaisusahauksen eri vaiheissa. Sahamoottorin kierrosnopeuden ylitykset jäävät puunrungon sahauksen loppuessa pieniksi ja paineen ylitystä 15 ei ole lainkaan eikä kavitointi ole mahdollista. Tällä saavutetaan merkittävä komponenttien kestoikäetu verrattuna perinteiseen kompensointiin.

Suuntaventtiilin luistin toimintaan voidaan vaikuttaa mittakuristimen valinnalla ja vaihdolla. Suuren tilavuusvirran mahdollistavalla luistilla on mahdollista 20 tarvittaessa tehdä tarkkaa tilavuusvirran säätöä myös pienemmilläkin tila-vuusvirroilla..

Ratkaisussa on kyseessä esim. 4/3-suuntaventtiili, jossa on neljä liitäntäauk-koa eri kanavia varten ja kolme toiminta-asentoa, jotka ovat kanavien eri kyt-25 kentöjä varten. Vaihtoehtoisesti kyseessä on 4/2-venttiili, jossa on neljä lii-täntäaukkoa eri kanavia varten ja kaksi toiminta-asentoa, jotka ovat kanavien i eri kytkentöjä varten.

*= Kompensoivaa mittakuristinta voidaan soveltaa suuntaventtiileissä, joissa | 30 mittakuristin on painekanavassa, työkanavassa tai tankkikanavassa. Esioh- « jauksen avulla ohjataan paineväliaineen virtausta. Suuntaventtiiliin toteutet- || tujen kanavien osalta kyseessä on esim. 4/3-, 4/2, 3/3- tai 3/2-suuntaventtili.

i 5

Piirustusten kuvaus

Keksintöä selostetaan seuraavaksi tarkemmin eräiden ratkaisun mukaisten esimerkkien avulla ja samalla viittaamalla oheisiin kuviin, joissa: 5 kuva 1 esittää erästä esimerkkiä ratkaisun mukaisesta suuntaventtiilistä, joka on esitetty piirrosmerkinnöillä, jotka kuvaavat suuntaventtiilin eri toimintojen periaatteita, 10 kuvat 2 ja 3 esittävät poikkileikkauksena erään esimerkin mukaista suunta-venttiiliä, joka käsittää yhden mittakuristimen ja jossa toteutetaan pääosin kuvan 1 toimintojen periaatteita, kuva 4 esittää erästä toista esimerkkiä ratkaisun mukaisesta suuntaventtii-15 listä, joka on esitetty piirrosmerkinnöillä, jotka kuvaavat suuntaventtiilin eri toimintojen periaatteita, kuva 5 esittää erästä kolmatta esimerkkiä ratkaisun mukaisesta suuntaventtiilistä, joka on esitetty piirrosmerkinnöillä, jotka kuvaavat suuntaventtiilin eri 20 toimintojen periaatteita, kuvat 6 ja 7 esittävät poikkileikkauksena erään esimerkin mukaista suunta-venttiiliä, joka käsittää kaksi mittakuristinta ja jossa toteutetaan pääosin kuvan 5 toimintojen periaatteita, ja 25 g kuvat 8, 9 ja 10 esittävät neljättä, viidettä ja kuudetta esimerkkiä ratkaisun 7 mukaisesta suuntaventtiilistä, joka on esitetty piirrosmerkinnöillä, jotka ku- ^ vaavat suuntaventtiilin eri toimintojen periaatteita.

| 30 Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus H Kuvassa 1 on esitetty hydrauliikan piirrosmerkintöjen avulla ja periaatteelli- ^ sella tasolla eräs suuntaventtiili, jossa esitetyn ratkaisun mukaista kompen- ^ sointia sovelletaan. Kyseessä on erityisesti hydrauliöljylle tai erilaisille virtaa- 35 ville hydrauliikkanesteille soveltuva venttiili.

6

Kuvan 1 venttiili 1 on ns. 4/3-suuntaventtiili. Venttiili 1 käsittää luistin 4, joka on järjestetty venttiilin 1 keskiasennossa sulkemaan painekanavan P, tankki-kanavan T ja molemmat työkanavat A ja B. Kun venttiiliä 1 ei ohjata esioh-jauksen avulla, luisti 4 keskittyy itsestään keskiasentoon, esim. jousien 5a, 5b 5 keskittämänä. Luistia 4 poikkeutetaan keskiasennosta käyttäen voimia, joita esiohjaus generoi. Jousen generoima jousivoima toimii palauttavana voimana ja vastavoimana esiohjauksen voimalle. Kyseinen voima pyrkii siirtämään luistin haluttuun asentoon (esim. keskimmäinen kytkentäasento kuvassa 1), kun esiohjaus ei ole toiminnassa. Venttiilin 1 esiohjaus suoritetaan 10 esiohjauspiirin paineväliaineen avulla. Ensimmäistä esiohjausventtiiliä 2 käyttämällä esiohjauksen 6a paine johdetaan venttiilin luistille 4 niin, että esi-ohjauspaineen generoima voima siirtää luistin 4 asentoon, jossa paine-kanava P on yhteydessä työkanavaan A ja tankkikanava T on yhteydessä työkanavaan B (vasen kytkentäasento kuvassa 1). Toista esiohjausventtiiliä 3 15 käyttämällä esiohjauksen 6b paine johdetaan venttiilin luistille 4 niin, että esi-ohjauspaineen generoima voima siirtää luistin 4 vastakkaiseen suuntaan ja asentoon, jossa painekanava P on yhteydessä työkanavaan B ja tankkikana-vaan T on yhteydessä työkanavaan A (oikeanpuoleinen kytkentäasento kuvassa 1). Työkanaviin A ja B on kytketty esimerkiksi moottori 21 tai sylinteri, 20 jolloin esitetyllä venttiilillä 1 voidaan vaihtaa toimilaitteen liikesuunta.

Luistin 4 ne pinnat, joihin eri paineet vaikuttavat, sekä jouset ja esiohjauspai-neet on sovitettu ja valittu sellaisiksi, että saavutetaan esim. haluttu tasapainotilanne voimien osalta, tai luisti siirtyy haluttuun kytkentäasentoon, tai luisti 25 pysyy halutussa asennossa. Luistiin vaikuttava paine aikaansaa voiman, joka g riippuu mm. luistin rakenteesta ja dimensioista. Luistiin voi paineen sijaan 7 vaikuttaa jokin mekaaninen voima, joka saadaan aikaan sähköisesti tai pai- ^ neen avulla.

| 30 Painekanava P on kytketty painetta ja tilavuusvirtaa tuottavaan lähteeseen, „ kuten pumppuun, ja tankkikanava T on kytketty tilavuusvirtaa vastaanotta- S vaan kohteeseen, joka on paineeton tai jonka painetaso on alhainen, esim.

^ tankki.

i 35 Kuvan 1 mukaisesti kompensointi toteutetaan käyttämällä mittakuristinta 7 työkanavassa, tässä esimerkissä kyseessä on työkanava A. Mittakuristin 7 7 on kuristus, jonka poikkipinta-ala on tunnettu ja tilavuusvirta on tunnetulla tavalla riippuvainen kuristuksen yli vaikuttavasta paine-erosta. Virtauksen kasvaessa paine-ero kasvaa. Työkanavan A tilavuusvirta vaikuttaa kyseiseen paine-eroon, joten mittakuristimen 7 eri puolilla vaikuttavia paineita voidaan 5 hyödyntää niin, että ne vaikuttavat luistiin 4. Em. paineet generoivat voimia, jotka siirtävät luistia 4, jolloin yhden tai useamman ohjausreunan virtauspoik-kipinta-ala muuttuu, mikä puolestaan vaikuttaa paineväliaineen virtaukseen.

Mittakuristimen 7 paine-erolla generoidaan luistiin 4 vaikuttava ohjausvoima, 10 kompensoiva voima, joka on tilavuusvirrasta riippuvainen ja joka on vastakkainen sille voimalle, jonka venttiilin 1 esiohjauspaine on generoinut ja siirtänyt luistin 4 haluttuun kytkentäasentoon.

Merkinnällä P1 tarkoitetaan painetta, joka on ennen mittakuristinta (ts. ylä-15 virtaan) joko virtaussuunnassa P-A (ja mittakuristin on joko painekanavassa P tai työkanavassa A) tai virtaussuunnassa B-T (ja mittakuristin on joko työ-kanavassa B tai tankkikanavassa T). Merkinnällä P2 tarkoitetaan painetta, joka on vastaavissa virtaussuunnissa mittakuristimen jälkeen (ts. alavirtaan).

20 Mittakuristimen 7 jälkeinen paine P2 (paine mittakuristimen 7 vastakkaiselle puolella suhteessa luistiin 4) on johdettu luistille 4, esim. kanavan 8 kautta. Paineen P2 generoima voima vaikuttaa luistiin 4 ja on samaan suuntaan kuin esiohjaus, joka tässä esimerkissä on esiohjauksen 6a voima (virtaussuunta P-A).

25 g Mittakuristinta 7 edeltävä paine P1 (paine luistin 4 ja mittakuristimen 7 vä- i Iissä) on myös johdettu luistille 4, esim. kanavan 9 kautta. Paineen P1 gene- ^ roima voima vaikuttaa luistiin 4 vastakkaiseen suuntaan suhteessa esioh- sb *= jauksen 6a voimaan. Mittakuristimen 7 kasvava paine-ero pienentää paine- | 30 kanavan P ja kyseisen työkanavan A välisen ohjausreunan poikkipinta-alaa.

« Luisti 4 pyrkii löytämään tasapainoaseman ja samalla se muuttaa ohjausreu- 1 nan virtauspoikkipinta-alaa, mikä puolestaan vaikuttaa tilavuusviltaan ja ai- ^ heuttaa tarvittavan kompensoinnin.

8 35 Kuvan 1 esimerkin mukaisesti, jos luistin 4 vasemmanpuoleiseen päätyyn vaikuttaa tietty esiohjauksen 6a paine, luisti 4 avautuu tiettyyn avautumaan 8 jousen 5b jousivoimaa vasten ja virtaus alkaa suuntaan P-A toimilaitteelle ja toimilaitteelta suuntaan B-T merkittynä venttiilin kanavien avulla. Kukin avautuma vastaa tiettyä virtauspoikkipinta-alaa. Paine P1 vaikuttaa luistia 4 sulkevasti ja paine P2 vaikuttaa luistia 4 avaavasti, kun virtaus on suuntaan 5 P-A-B-T, ts. syötettäessä tilavuusvirtaa työkanavan A kautta toimilaitteelle 21.

Ilman paineväliaineen virtausta ovat paineet P1 ja P2 suuruudeltaan samat. Tilavuusvirran kasvaessa alkaa mittakuristimen 7 yli vaikuttava paine-ero 10 kasvaa, kun paine P2 alkaa laskea verrattuna paineeseen P1. Paineiden P1 ja P2 generoimien voimien ero kasvaa. Jotta luisti 4 saavuttaisi uuden tasapainoaseman, alkaa luisti 4 sulkeutua tilavuusvirran rajoittamiseksi (luisti 4 siirtyy kohti keskiasentoa), ts. venttiili 1 alkaa itse kompensoimaan toimintaansa. Perinteiseen esiohjattuun suuntaventtiiliin verrattuna erona on nyt se, 15 että esiohjauksella tai esiohjausventtiilillä määrätään venttiilin 1 avautuman sijasta haluttu paine-ero mittakuristimen 7 yli. Venttiilin luisti 4 toimii suunta-venttiilin perinteisten ominaisuuksien lisäksi kompensaattorina.

Tilavuusvirran uudelleen kasvaessa alkaa mittakuristimen 7 yli vaikuttava 20 paine-ero kasvaa, kun paine P2 alkaa laskea verrattuna paineeseen P1. Paineiden P1 ja P2 generoimien voimien ero kasvaa.

Toiseen suuntaan toimilaitetta ajettaessa, ts. virtauksen ollessa suuntaan P-B-A-T, paine-ero mittakuristimen 7 yli kääntyy vastakkaiseksi verrattuna em. 25 esimerkkiin. Paineen P2 generoima voima vaikuttaa luistiin 4 ja on nyt sa- & maan suuntaan kuin esiohjauksen 6b voima (virtaussuunta P-B). Paineen P1 i generoima voima vaikuttaa luistiin 4 ja on nyt vastakkaiseen suuntaan suh- ^ teessä esiohjauksen 6b voimaan. Toimilaitteen 21 tilavuusvirtaa vastaanote- st *= taan työkanavassa A ja tilavuusvirran kasvaessa alkaa mittakuristimen 7 yli | 30 vaikuttava paine-ero kasvaa, jolloin paine P2 alkaa kasvaa verrattuna pai- « neeseen P1. Paineiden P1 ja P2 generoimien voimien ero kasvaa. Jotta luisti § 4 saavuttaisi uuden tasapainoaseman, alkaa 4 luisti sulkeutua tilavuusvirran ^ rajoittamiseksi (luisti 4 siirtyy kohti keskiasentoa), ts. venttiili 1 alkaa itse ^ kompensoimaan toimintaansa. Yhdellä työkanavan A mittakuristimella 7 on 35 siten mahdollista aikaansaada kompensointi myös silloin, kun kyseessä on toimilaitteelta työkanavaan palautuva tilavuusvirta.

9

Kuvassa 1 venttiili 1 käsittää myös esiohjausventtiilit 2 ja 3, mutta suunta-venttiili voi niiden sijaan käsittää pelkästään ohjauskanavat, esim. ohjauska-navat X ja Y, joihin kytketään esiohjauksien 6a ja 6b tarvitsemat paineet.

5 Venttiili 1 voi kuulua ohjauspiiriin, jossa on erilliset esiohjausventtiilit, joiden toiminta vastaa esiohjausventtiilien 2 ja 3 toimintaa. Tämän lisäksi on mahdollista, että esiohjaavan paineen sijaan luistiin 4 vaikuttaa mekaaninen ohjausvoima, joka vastaa esiohjauspaineen generoimaa voimaa. Voima aikaansaadaan esimerkin sähkövirran avulla ohjattavan solenoidin avulla.

10

Kuvassa 2 on esitetty erään esimerkin mukainen suuntaventtiili ja sen luisti tarkemmin. Venttiilissä 22 on toteutettuna kuvaa 1 vastaavat toiminnot, joten on käytetty osittain samoja viitenumerolta kuin venttiilillä 1. Suuntaventtiiliin on kytkettävissä esiohjauspaineet, jotka siirtävät venttiilin 22 luistin 4 kuvan 1 15 mukaisiin asentoihin, joissa painekanava P kytketään johonkin työkanavaan, tässä esimerkissä joko työkanavaan A tai työkanavaan B.

Venttiili 22 käsittää suuntaventtiilin rungossa liikkuvan luistin 4, joka on sy-linterimäinen ja joka pääsee liikkumaan haluttuun kytkentäasentoon. Run-20 gossa on poraus, jossa luisti 4 liikkuu. Vaihtoehtoisesti luisti voi olla erillisen hylsyn sisällä, joka on sijoitettu runkoon. Rungon ja luistin 4 välinen tarkka sovitus tiivistää venttiilin 22. Porauksen yhteydessä on ensimmäinen kammio 1a, joka on yhteydessä painekanavaan P, toinen kammio 1b, joka on yhteydessä ensimmäiseen työkanavaan A, kolmas kammio 1c, joka on yhtey-25 dessä toiseen työkanavaan B, ja neljäs kammio 1 d, joka on yhteydessä tank-g kikanavaan T. Kuten kuvan 2 esimerkissä, venttiili 22 voi käsittää myös vii- 7 dennen kammion 1e, joka on yhteydessä tankkikanavaan T tai sellaiseen ^ kammioon (kammio 1d), joka on yhteydessä tankkikanavaan T. Toinen ja kolmas kammio 1b ja 1c sijaitsevat ensimmäisen kammion 1a vastakkaisilla | 30 puolilla. Neljäs ja viides kammio 1d ja 1e sijaitsevat uloimpina. Kammiot ovat esimerkiksi rengasmaisia uurteita, jotka ympäröivät luistia 4 ja sijaitsevat S rungossa olevan porauksen ympärillä. Kammiot voidaan osittain korvata ^ esim. luistiin 4 tai hylsyyn työstettyjen muotojen tai kavennuksien avulla. Eri ϋ kanavat on toteutettu esimerkiksi porauksien avulla.

35 10

Luistissa 4 on kaksi kavennusta 4a ja 4b, joiden molemmilla puolilla on luistin 4 ohjausreunat. Kavennukset ovat tässä esimerkissä rengasmaisia uurteita, jotka on työstetty luistiin 4. Ohjausreunat ovat seuraavia kytkentöjä varten, kun tarkastellaan luistia 4 vasemmalta oikealle: virtaussuunta A-T, virtaus-5 suunta P-A, virtaussuunta P-B, ja virtaussuunta B-T. Luistiin 4 on tässä esimerkissä lisäksi tehty muotoja 4c, jotka muuttavat virtauspoikkipinta-alaa vähitellen. Kuvassa 2 luisti 4 on asennossa, jossa painekanavan P ja työkana-van A välillä on yhteys, ja samalla myös työkanavan B ja tankkikanavan T välillä on yhteys. Venttiili 22 on siis kytkentäasennossa, joka vastaa kuvan 1 10 vasemmanpuoleista kytkentäasentoa. Yhteys painekanavan P ja työkanavan B välillä on suljettu, ja samoin myös yhteys työkanavan A ja tankkikanavan T välillä on suljettu. Luistin 4 muoto ja kavennukset on sovitettu niin, että halutut yhteydet on joko avattu tai suljettu venttiilin 22 eri kytkentäasennoissa. Kavennuksien ja kammioiden leveydet on valittu niin, että eri tilanteissa syn-15 tyy haluttu virtauspoikkipinta-ala.

Venttiilissä 22 on lisäksi ensimmäinen esiohjauskammio 6a esiohjauspainetta varten. Esiohjauksen generoima voima siirtää luistia 4 niin, että virtaus on suuntaan P-A-B-T. Venttiilissä 22 on lisäksi toinen esiohjauskammio 6b esi-20 ohjauspainetta varten. Esiohjauksen generoima voima siirtää luistia 4 niin, että virtaus on suuntaan P-B-A-T. Kukin esiohjauspaine generoi voiman, joka toimii vastavoimana luistia 4 palauttavalle ja keskittävälle jouselle 20. Venttiilin 22 keskiasennossa kaikki kanavat ovat suljettuina, kuten kuvassa 1. Esi-ohjauskammiot 6a ja 6b sijaitsevat luistin 4 samassa päässä ja lisäksi käy-25 tössä on vain yksi keskittävä jousi 20, joka sijaitsee luistin 4 vastakkaisessa g päässä. Venttiiliin 22 siis järjestetty erillinen esiohjausmäntä 23, jolla luodaan , luistiin 4 vaikuttava mekaaninen voima. Esiohjauskammiot 6a ja 6b sijaitsevat ^ männän vastakkaisilla puolilla.

| 30 Erillisen esiohjausmännän 23 sijaan voidaan käyttää myös esimerkiksi luistiin @ työstettyä rengaspinta-alaa, esim. kaulusmainen kavennus, johon esiohjaus- 1 paine vaikuttaa. Eräässä rakenteen vaihtoehdossa esiohjauspaine vaikuttaa p suoraan luistin päähän. Erään toisen esimerkin mukaisesti tarvittavat esioh- ^ jauskammiot ovat luistin 4 vastakkaisissa päissä (vrt. esiohjaukset 6a ja 6b 35 kuvassa 1) kuten myös ne kaksi jousta (vrt. jouset 5a ja 5b kuvassa 1), jotka keskittävät luistia 4. Erään toisen esimerkin mukaisesti yhden tai useamman 11 eri esiohjauksen paineen sijasta on käytössä mekaanisen voiman tuottava elin, kuten edellä on selostettu.

Venttiilin 22 runkoon on sijoitettu myös mittakuristin 7, joka on esim. erillinen, 5 vaihdettava osa, tai muodostettu koneistamalla venttiilin runkoon. Luistin 4 ja mittakuristimen 7 välissä kulkeva osuus työkanavasta A on yhdistetty kanavan 9 kautta ensimmäiseen kompensointikammioon 16, jossa paine P1 generoi luistiin 4 vaikuttavan voiman. Kyseinen voima on vastakkainen suhteessa siihen voimaan, joka generoituu ensimmäisen esiohjauskammion 6a 10 paineesta. Luistin 4 ja mittakuristimen 7 jälkeen sijaitseva osuus työkanavasta A on yhdistetty kanavan 8 kautta toiseen kompensointikammioon 17, jossa paine P2 generoi luistiin 4 vaikuttavan voiman. Kyseinen voima samansuuntainen suhteessa siihen voimaan, joka generoituu ensimmäisen esiohjauskammion 6a paineesta.

15

Kuvien 2 ja 3 esittämä suuntaventtiili toimii seuraavasti. Kun ensimmäiseen esiohjauskammioon 6a on nostettu haluttu esiohjauspaine, aukeaa luisti 4 virtaussuuntaan P-A-B-T ja siirtyy samalla tasapainoasemaan, joka riippuu jousesta 20 ja esiohjauspaineen generoimasta voimasta. Paine P1 ennen 20 mittakuristinta 7 on tässä tapauksessa (virtaussuunta P-A) luistia 4 sulkeva ja paine P2 mittakuristimen 7 jälkeen on luistia 4 avaava. Kuvassa 2 esitetyssä tilanteessa paine-ero mittakuristimen 7 yli on toistaiseksi pienempi kuin se paine, mikä on valitulla esiohjauspaineella (esiohjauskammio 6a).

25 Venttiiliin 22 on kytketty osa 19, johon sijoittuu esiohjausmäntä 23, ja osa 18, j§ johon sijoittuu jousi 20 ja kompensointikammio 17. Em. komponentit voidaan ® sijoittaa tarvittaessa myös samaan runkoon.

^ Kuvassa 3 on esitetty tilanne, jossa tilavuusvirta kasvaa suunnassa P-A, jol- | 30 loin myös paine-ero mittakuristimen 7 yli kasvaa. Tällöin paine P2 alkaa las- kea verrattuna paineeseen P1, jolloin luisti 4 alkaa sulkeutua, ts. luisti 4 ku-§ ristaa virtausta kunnes tasapainoasema saavutetaan. Kyseisessä tasapaino- ^ tilanteessa esiohjauksen generoima voima on yhtä suuri kuin jousen 20 ai- ^ heuttaman voiman ja mittakuristimen 7 paine-eron (paineet P1 ja P2) gene- 35 roiman voiman summa. Painekanavan P ja työkanavan A välinen tilavuus-virta pienenee, joten saavutetaan haluttu kompensointi.

12

Kuvassa 4 on esitetty hydrauliikan piirrosmerkintöjen avulla ja periaatteellisella tasolla eräs toinen suuntaventtiili, jossa esitetyn ratkaisun mukaista kompensointia sovelletaan.

5

Kuvan 4 venttiilissä 10 on toteutettuna kuvaa 1 vastaavia toimintoja, joten on käytetty osittain samoja viitenumerolta. Venttiilin 10 molempiin työkanaviin A ja B on sijoitettu mittakuristimet 11 ja 12. Työkanavassa A oleva mittakuristin 11 toimii vastaavalla tavalla kuin kuvan 1 mittakuristin 7. Työkanavassa B 10 oleva mittakuristin 12 ja sen paine-ero toimii vastaavalla tavalla kuin työ-kanavan A mittakuristin 11, mutta tilanteessa, jossa kyseessä on virtaus-suunta P-B ja esiohjauksen 6b avulla luisti on siirretty asentoon, jossa paine-kanava P on yhteydessä työkanavaan B. Mittakuristimen 12 paine-eron generoima voima on vastakkainen esiohjauksen generoimalle voimalle. Sopi-15 vimmin on niin, että paluuvirtaus toimilaitteelta on järjestetty muuta kautta kuin työkanavan A kautta tankki kanavaa n T. Tilavuusvirran kasvaessa luisti 13 alkaa kompensoinnin seurauksena sulkeutua, mutta nyt se liikkuu eri suuntaan kuin kuvan 4 tilanteessa, koska tarkoituksena on kuristaa virtausta suunnassa P-B.

20

Vastaavasti on myös niin, että venttiilissä 10 paluuvirtaus toimilaitteelta on järjestetty muuta kautta kuin työkanavan B kautta tankkikanavaan T, kun pai-nekanava P on yhteydessä työkanavaan A (vasen kytkentäasento kuvassa 5). Näin vältetään paluuvirtauksen tarpeettomat häviöt mittakuristimessa.

25 ϋ Kuvan 4 esimerkissä kanavat, jotka kytkevät mittakuristimen 11 tai 12 eri i puolilla sijaitsevat paineet haluttuihin kohteisiin, on ainakin osittain sijoitet- ^ tuina luistiin 13 tehtyihin porauksiin (ks. esimerkiksi kanavat 14 ja 15). Esi- ^ merkiksi, painetta P1 vastaavaa painetta johdetaan eteenpäin hyödyntäen | 30 luistiin 13 tehtyjä kanavia, jotka ovat yhteydessä esimerkiksi vastaaviin kom- « pensointikammioihin kuin kuvan 2 venttiilissä 22. Venttiilin 10 eri kytkentä- § asennoissa voidaan haluttuja kanavia sulkea tai avata. Luistiin 13 sijoittuvat g kanavat voidaan sulkea, kun ne asettuvat tiiviisti rungossa olevan porauksen ^ seinämää vasten. Venttiilin 10 keskiasennossa on lisäksi halutut kammiot 35 yhdistettynä tankkikanavaan T.

13

Kuvan 4 venttiilin 10 toteutuksessa voidaan soveltaa kuvan 2 venttiilin 22 rakennetta ja osia. Vaihtoehtoisten rakenteiden osalta, esim. esiohjausmännän tai solenoidin osalta, voidaan soveltaa periaatteita, joihin on viitattu jo kuvan 2 venttiilin 22 yhteydessä.

5

Kuvassa 4 sylinteri lyhentyy, kun virtaus on suuntaan P-B. Sylinterin linjat voidaan myös kytkeä ristiin niin, että sylinteri pitenee, kun virtaus on suuntaan P-B.

10 Venttiilin 10 avulla on mahdollista ohjata toimilaitetta niin, että se on kuvan 1 mukaisesti kytkettynä molempiin työkanaviin A ja B, jolloin molemmat mitta-kuristimet 11 ja 12 ovat käytössä samanaikaisesti. Tästä ei häviöitä eikä toiminnallisuutta ajatellen ole suurta hyötyä.

15 Venttiili 10 käsittää myös esiohjausventtiilit, mutta suuntaventtiili voi niiden sijaan käsittää pelkästään ohjauskanavat, esim. ohjauskanavat X ja Y, joihin kytketään esiohjauksien tarvitsemat paineet. Venttiili 10 voi kuulua ohjauspiiriin, jossa on erilliset esiohjausventtiilit, joiden toiminta vastaa kuvan 1 esi-ohjausventtiilien 2 ja 3 toimintaa. Tämän lisäksi on mahdollista, että esioh-20 jaavan paineen sijaan luistiin 13 vaikuttaa mekaaninen ohjausvoima, joka vastaa esiohjauspaineen generoimaa voimaa. Voima aikaansaadaan esimerkin sähkövirran avulla ohjattavan solenoidin avulla.

Kuvassa 5 on esitetty hydrauliikan piirrosmerkintöjen avulla ja periaatteelli-25 sella tasolla eräs kolmas suuntaventtiili, jossa esitetyn ratkaisun mukaista p kompensointia sovelletaan.

i ^ Kuvan 5 venttiilissä on toteutettuna kuvaa 1 vastaavia toimintoja, joten on ? käytetty osittain samoja viitenumerolta. Venttiilin 24 työkanavaan A on sijoi- | 30 tettu mittakuristin 7, joka toimii vastaavalla tavalla kuin kuvan 1 mittakuristin.

« Mittakuristimen 7 paine-eron generoima voima on vastakkainen esiohjauksen S generoimalle voimalle. Esiohjauspaine avaa venttiilin (vasen kytkentäasento ^ kuvassa 5). Tilavuusvirran kasvaessa suunnassa P-A alkaa luisti 26 sulkeu- ^ tua kompensoinnin suorittamiseksi ja tilavuusvirran rajoittamiseksi. Kuten 35 muissakin kuvien venttiileissä, niin venttiilin 24 tilavuusvirran pienentyessä suunnassa P-A ja paine-eron pienentyessä alkaa luisti uudestaan avautua.

14

Venttiili 24 on ns. 4/2- suuntaventtiili. Venttiili 24 käsittää luistin 26, joka on järjestetty venttiilin 24 ensimmäisessä asennossa (oikea kytkentäasento kuvassa 5) sulkemaan painekanavan P ja yhdistämään tankkikanavan T mo-5 lempiin työkanaviin A ja B. Kun venttiiliä 24 ei ohjata esiohjauksen avulla, asettuu luisti 26 itsestään em. asentoon palauttavan voiman avulla, esim. jousen 5b avulla. Luistia 26 poikkeutetaan em. asennosta käyttäen voimaa, jonka esiohjaus generoi. Venttiilin 24 esiohjaus suoritetaan esiohjauspiirin paineväliaineen avulla. Esiohjausventtiiliä 2 käyttämällä esiohjauksen 6a 10 paine johdetaan venttiilin luistille 26 niin, että esiohjauspaineen generoima voima siirtää luistin 26 asentoon, jossa painekanava P on yhteydessä työ-kanavaan A ja työkanava B on yhteydessä tankkikanavaan T (vasen kytkentäasento kuvassa 5). Työkanaviin A ja B on kytketty esimerkiksi moottori tai sylinteri, jolloin esitetyllä venttiilillä 1 voidaan käyttää toimilaitetta tai vaihtaa 15 se vapaakierrrolle.

Kuvassa 6 on esitetty erään esimerkin mukainen suuntaventtiili ja sen luisti tarkemmin. Venttiilissä 25 on toteutettuna kuvaa 5 vastaavat toiminnot, joten on käytetty osittain samoja viitenumerolta kuin venttiilillä 24. Vastaavia osia 20 on myös kuvan 2 venttiilissä 22. Kuvassa 6 venttiili on asennossa, joka vastaa kuvan 5 oikean puoleista kytkentäasentoa. Kuvassa 7 venttiili on asennossa, joka vastaa kuvan 5 vasemman puoleista kytkentäasentoa.

Venttiili 25 käsittää suuntaventtiilin rungossa liikkuvan luistin 26, joka on sy-25 linterimäinen ja joka pääsee liikkumaan haluttuun kytkentäasentoon. Run-i gossa on hylsy, jonka sisällä luisti 26 liikkuu. Venttiilissä on ensimmäinen 7 kammio 1a, joka on yhteydessä painekanavaan P, toinen kammio 1b, joka on ^ yhteydessä ensimmäiseen työkanavaan A, kolmas kammio 1c, joka on yh- st ^ teydessä toiseen työkanavaan B, ja neljäs kammio 1 d, joka on yhteydessä | 30 tankkikanavaan T. Ensimmäinen ja neljäs kammio 1a ja 1d sijaitsevat kol- @ mannen kammion 1c vastakkaisilla puolilla. Kammiot ovat esimerkiksi ren- § gasmaisia uurteita, työstettyjä muotoja tai kavennuksia. Eri kanavat on to- ^ teutettu esimerkiksi porauksien avulla. Luistiin, hoikkiin tai runkoon sijoitetut ^ kanavat kytkevät esimerkiksi tankkikanavan T työkanavaan B, joka puoles- 35 taan on yhteydessä työkanavaan A (oikea kytkentäasento kuvassa 5).

15

Toinen kammio 1b on sijoitettu luistin 26 vasempaan päätyyn niin, että kammion 1b paine generoi luistiin 26 vaikuttavan voiman, joka on vastakkainen esiohjauspaineelle, joka vaikuttaa luistiin 26 oikeaan päätyyn. Virtaus suunnassa B-T tapahtuu luistissa 26 olevan ohjausreunan yli, mutta virtaus suun-5 nassa P-A tapahtuu kammiosta 1a luistin 26 lävitse ja edelleen luistin 26 sisällä kammioon 1b, johon virtaus tapahtuu luistin 26 pään läpi.

Venttiilissä 25 on lisäksi esiohjauskammio 6a esiohjauspainetta varten. Esi-ohjauksen generoima voima siirtää luistia 26 niin, että virtaus on suuntaan P-10 A-B-T (kuva 7). Esiohjauspaine generoi voiman, joka toimii vastavoimana luistia 26 siirtävälle jouselle 5b. Esiohjauskammio 6a ja kammio 1b sijaitsevat luistin 26 vastakkaisissa päissä ja lisäksi käytössä on vain yksi jousi 5b, joka generoi esiohjaukselle vastakkaisen voiman. Venttiiliin 25 on järjestetty erillinen ohjausmäntä 27, jolla luodaan luistiin 26 vaikuttava mekaaninen voima 15 paineen P2 avulla. Esimerkiksi, ohjausmännän 27 yhteydessä on kammio, joka on kytketty pysyvästi vuotokanavaan DR, tai vaihtoehtoisesti tankki-kanavaan T.

Venttiilin 25 runkoon on sijoitettu myös mittakuristin 7. Luistin 26 ja mittaku-20 ristimen 7 välissä kulkeva osuus työkanavasta A on yhdistetty suoraan kom-pensointikammioon, jollaisena toimii nyt kammio 1b, jossa paine P1 generoi luistiin 26 vaikuttavan voiman. Kyseinen voima on vastakkainen suhteessa siihen voimaan, joka generoituu esiohjauskammion 6a paineesta. Kuvan 2 mukaista erillistä kanavaa 9 ja erillistä kompensointikammiota 16 ei kuvan 6 25 venttiilissä tarvita, koska työkanavan A paine vaikuttaa suoraan luistiin 26 ja ^ sen pintoihin. Mittakuristimen 7 ja luistin 26 välinen osuus työkanavasta A

^ toimii siten kanavaa 9 (kuva 2) vastaavassa tehtävässä.

° Luistin 26 ja mittakuristimen 7 jälkeen sijaitseva osuus työkanavasta A on £ 30 yhdistetty kanavan 8 kautta kompensointikammioon 17, jossa paine P2 gene- Q_ roi luistiin 26 vaikuttavan voiman. Kyseinen voima on samansuuntainen o suhteessa siihen voimaan, joka generoituu esiohjauskammion 6a paineesta.

LT) ° Kuvan 7 esittämä suuntaventtiili toimii seuraavasti. Kun esiohjauskammioon 35 6a on nostettu haluttu esiohjauspaine, aukeaa luisti 26 virtaussuuntaan P-A-B-T ja siirtyy samalla tasapainoasemaan, joka riippuu jousesta 5b ja esioh- 16 jauspaineen generoimasta voimasta. Esiohjauspaine saadaan tässä esimerkissä suoraan painelinjasta P, käyttäen ohjausventtiiliä, joka on esim. 3/2-venttiili. Paine P1 ennen mittakuristinta 7 on tässä tapauksessa (virtaus-suunta P-A) luistia 26 sulkeva ja paine P2 mittakuristimen 7 jälkeen on luistia 5 26 avaava. Kuvassa 7 esitetyssä tilanteessa mittakuristimen 7 paine-eron generoima voima on toistaiseksi pienempi kuin se voima, joka generoidaan valitulla esiohjauspaineella (esiohjauskammio 6a ja sen rengaspinta-ala). Mikäli tilavuusvirta kasvaa suunnassa P-A, niin myös paine-ero mittakuristimen 7 yli kasvaa. Tällöin paine P2 alkaa laskea verrattuna paineeseen P1, jolloin 10 luisti 26 alkaa sulkeutua, ts. luisti 26 kuristaa virtausta kunnes tasapainoasema saavutetaan. Kyseisessä tasapainotilanteessa esiohjauksen generoima voima on yhtä suuri kuin jousen 5b aiheuttaman voiman ja mittakuristimen 7 paine-eron (paineet P1 ja P2) generoiman voiman summa. Paine-kanavan P ja työkanavan A välinen tilavuusvirta pienenee, joten saavutetaan 15 haluttu kompensointi.

Kuvan 7 venttiilin toteutuksessa voidaan soveltaa kuvan 2 venttiilin 22 rakennetta ja osia. Vaihtoehtoisten rakenteiden osalta, esim. esiohjausmännän tai solenoidin osalta, voidaan soveltaa samoja periaatteita joihin on viitattu jo 20 kuvan 2 venttiilin 22 yhteydessä. Kuvien 6 ja 7 mukaisella rakenteella saavutetaan hyvä kompensointi ja helposti valmistettava rakenne.

Kuvassa 8 on esitetty hydrauliikan piirrosmerkintöjen avulla ja periaatteellisella tasolla eräs neljäs suuntaventtiili, jossa esitetyn ratkaisun mukaista 25 kompensointia sovelletaan.

^ Kuvan 8 venttiilissä on toteutettuna kuvaa 5 vastaavia toimintoja, joten on ip käytetty osittain samoja viitenumerolta. Venttiilin 28 työkanavaan B on sijoi- st £ tettu mittakuristin 7, joka toimii vastaavalla tavalla kuin kuvan 5 mittakuristin.

| 30 Mittakuristimen 7 paine-eron generoima voima on vastakkainen esiohjauksen _ generoimalle voimalle. Esiohjauspaine avaa venttiilin (vasen kytkentäasento § kuvassa 8). Tilavuusvirran kasvaessa suunnassa B-T alkaa luisti 29 sulkeu- ^ tua kompensoinnin suorittamiseksi ja tilavuusvirran rajoittamiseksi. Kuten ^ muissakin kuvien venttiileissä, niin venttiilin 28 tilavuusvirran pienentyessä 35 suunnassa B-T ja paine-eron pienentyessä alkaa luisti uudestaan avautua. Paineen P1 generoima voima vaikuttaa luistiin 29 vastakkaiseen suuntaan 17 suhteessa esiohjauksen 6a voimaan. Paineen P2 generoima voima vaikuttaa luistiin 29 ja on samaan suuntaan kuin esiohjauksen 6a voima

Venttiili 28 on ns. 4/2- suuntaventtiili, jonka luistin 29 toiminta vastaa sitä, 5 mitä on selostettu jo kuvan 5 luistin 26 yhteydessä.

Kuvassa 9 on esitetty hydrauliikan piirrosmerkintöjen avulla ja periaatteellisella tasolla eräs viides suuntaventtiili, jossa esitetyn ratkaisun mukaista kompensointia sovelletaan.

10

Kuvan 9 venttiilissä on toteutettuna kuvaa 5 vastaavia toimintoja, joten on käytetty osittain samoja viitenumerolta. Venttiilin 30 tankkikanavaan T on sijoitettu mittakuristin 7, joka toimii vastaavalla tavalla kuin kuvan 5 mittakuris-tin. Mittakuristimen 7 paine-eron generoima voima on vastakkainen esioh-15 jauksen generoimalle voimalle. Esiohjauspaine avaa venttiilin (vasen kyt-kentäasento kuvassa 9). Tilavuusvirran kasvaessa suunnassa B-T alkaa luisti 31 sulkeutua kompensoinnin suorittamiseksi ja tilavuusvirran rajoittamiseksi. Kuten muissakin kuvien venttiileissä, niin venttiilin 30 tilavuusvirran pienentyessä suunnassa B-T ja paine-eron pienentyessä alkaa luisti uudes-20 taan avautua. Paineen P1 generoima voima vaikuttaa luistiin 31 vastakkaiseen suuntaan suhteessa esiohjauksen 6a voimaan. Paineen P2 generoima voima vaikuttaa luistiin 31 ja on samaan suuntaan kuin esiohjauksen 6a voima.

25 Venttiili 30 on ns. 4/2- suuntaventtiili, jonka luistin 31 toiminta vastaa sitä, ij mitä on selostettu jo kuvan 5 luistin 26 yhteydessä. Eräänä vaihtoehtona on, 7 että luistin 31 vasen kytkentäasento toteuttaa virtauksen suunnassa A-T ja ip suunnassa P-B.

| 30 Kuvassa 10 on esitetty hydrauliikan piirrosmerkintöjen avulla ja periaatteelli- sella tasolla eräs kuudes suuntaventtiili, jossa esitetyn ratkaisun mukaista S kompensointia sovelletaan.

S Kuvan 10 venttiilissä on toteutettuna kuvaa 5 vastaavia toimintoja, joten on 35 käytetty osittain samoja viitenumerolta. Venttiilin 32 painekanavaan P on sijoitettu mittakuristin 7, joka toimii vastaavalla tavalla kuin kuvan 5 mittakuris- 18 tin. Mittakuristimen 7 paine-eron generoima voima on vastakkainen esioh-jauksen generoimalle voimalle. Esiohjauspaine avaa venttiilin (vasen kyt-kentäasento kuvassa 10). Tilavuusvirran kasvaessa suunnassa P-A alkaa luisti 33 sulkeutua kompensoinnin suorittamiseksi ja tilavuusvirran rajoittami-5 seksi. Kuten muissakin kuvien venttiileissä, niin venttiilin 32 tilavuusvirran pienentyessä suunnassa P-A ja paine-eron pienentyessä alkaa luisti uudestaan avautua. Paineen P1 generoima voima vaikuttaa luistiin 33 vastakkaiseen suuntaan suhteessa esiohjauksen 6a voimaan. Paineen P2 generoima voima vaikuttaa luistiin 33 ja on samaan suuntaan kuin esiohjauksen 6a 10 voima

Venttiili 32 on ns. 4/2- suuntaventtiili, jonka luistin 33 toiminta vastaa sitä, mitä on selostettu jo kuvan 5 luistin 26 yhteydessä. Eräänä vaihtoehtona on, että luistin 33 vasen kytkentäasento toteuttaa virtauksen suunnassa A-T ja 15 suunnassa P-B.

Kuvien 1, 4 ja 5, sekä kuvien 8, 9 ja 10, eri kytkentäasennoissa, erityisesti kytkentäasennoissa, joissa painekanava P on suljettuna, voidaan luistiin ja venttiiliin toteuttaa myös muita yhteyksiä. Erityisesti tankkikanavaan T voi-20 daan yhdistää useita työkanavia samanaikaisesti, kuvan 5 luistin 26 oikeanpuoleisen kytkentäasennon mukaisesti.

Edellä on esitetty esimerkkejä 4/3- tai 4/2-venttiileistä, joissa kompensoivaa mittakuristinta voidaan soveltaa. Vielä erään esimerkin mukaisesti mittakuris-25 tinta voidaan soveltaa silloin, kun suuntaventtiilinä on 3/3- tai 3/2-venttiili, g jossa on esimerkiksi painekanava P, työkanava A ja tankkikanava T. Tällöin 7 rakenne vastaa esim. kuvan 5, 9 tai 10 periaatteita tai kuvan 6 mukaista ra- P kennetta, josta puuttuu työkanava B tai se ei ole käytössä. Työkanava A on st ^ joko yhdistettynä painekanavaan P, jolloin toimilaitteelta saapuva paluuvir- | 30 taus ei virtaa suuntaventtiilin kautta, tai yhdistettynä tankkikanavaan T. Kuten g muissakin venttiiliesimerkeissä, niin esiohjausvoiman, palauttavan voiman ja j§ paine-eron synnyttämien voimien yhteistoiminta ohjaa venttiilin toimintaa tila- ^ vuusvirran kompensoimiseksi, kun virtaus on painekanavasta johonkin työ- S kanavaan, tai jostakin työkanavasta tankkikanavaan.

35 19

Palauttavana voimana, joka pyrkii ylläpitämään luistin tiettyä asentoa tai palauttamaan luisti tiettyyn asentoon edellä esitetyissä esimerkeissä, voi jousen sijaan toimia myös pelkästään mittakuristimen paine-eron generoima voima, joka vaikuttaa venttiilin luistiin.

5

Edellä esitettyjen esimerkkien mukaisesti kompensoivaa mittakuristinta voidaan soveltaa suuntaventtiileissä, joissa mittakuristin on painekanavassa ja lisäksi siinä on kaksi työkanavaa (1. vaihtoehto), tai yksi työkanava ja tankki-kanava (2. vaihtoehto), tai kaksi työkanavaa ja tankkikanava (3. vaihtoehto). 10 Esiohjauksen avulla virtausta ohjataan painekanavasta johonkin työkana-vaan.

Edellä esitettyjen esimerkkien mukaisesti kompensoivaa mittakuristinta voidaan soveltaa suuntaventtiileissä, joissa mittakuristin on tankkikanavassa ja 15 lisäksi siinä on kaksi työkanavaa (1. vaihtoehto), tai yksi työkanava ja paine-kanava (2. vaihtoehto). Esiohjauksen avulla virtausta ohjataan jostakin työ-kanavasta tankkikanavaan.

Edellä esitettyjen esimerkkien mukaisesti kompensoivaa mittakuristinta voi-20 daan soveltaa suuntaventtiileissä, joissa mittakuristin on työkanavassa ja lisäksi siinä on ainakin painekanava ja tankkikanava (1. vaihtoehto), ja tarvittaessa niiden lisäksi toinen työkanava (2. vaihtoehto). Esiohjauksen avulla virtausta ohjataan jostakin painekanavasta työkanavaan.

25 Em. suuntaventtiilien luistin se kytkentäasento, joka valitaan em. esiohjauk-g sen avulla, toteuttaa kuvatun kytkennän ja tarvittaessa muitakin kytkentöjä i riippuen siitä, mitä kanavia on käytössä ja mihin paineväliainetta halutaan ^ ohjata. Kompensointia varten luisti avaa paineväliaineen virtauksen, joka kul- st ^ kee mittakuristimen kautta.

1 30 _ Keksintöä ei ole rajoitettu vain edellä esitettyihin esimerkkeihin, vaan sitä jS voidaan muunnella oheisten patenttivaatimuksien puitteissa, jotka esittelevät ^ ja kattavat keksinnön eri suoritusmuotoja.

8

Claims (14)

1. Suuntaventtiili toimilaitteen ohjaamiseksi paineväliaineen välityksellä, joka suuntaventtiili käsittää ainakin: 5. painekanavan (P) paineväliainetta varten; ensimmäisen työkanavan (A), paineväliaineen syöttämiseksi toimilaitteelle; joko tankkikanavan (T) palautuvaa paineväliainetta varten tai toisen työkanavan (B) paineväliaineen vastaanottamiseksi toimilait-10 teelta, tai ne molemmat; luistin (4), joka on sovitettu liikkumaan aksiaalisesti suuntaventtiilin rungon sisällä; luistin (4) ensimmäisen asennon, johon luisti pyrkii asettumaan; tunnettu siitä, että: 15. suuntaventtiili käsittää suuntaventtiilitoimintojen lisäksi mittakuristi- men (7), joka on sijoitettuna painekanavaan (P), tai ensimmäiseen työkanavaan (A), tai toiseen työkanavaan (B), tai tankkikanavaan (T), ja jonka ylitse vaikuttaa paine-ero, joka on riippuvainen mitta-kuristimen läpi vihaavasta paineväliaineesta; 20. luisti (4) käsittää lisäksi toisen asennon, johon luisti on siirrettä vissä esiohjaavan voiman avulla ja jossa luisti on sovitettu avaamaan paineväliaineen virtaus, joka kulkee mittakuristimen (7) kautta; ja suuntaventtiili on, luistin (4) ollessa ainakin toisessa asennossa, 25 sovitettu generoimaan mainittuun paine-eroon verrannollinen g kompensoiva voima, joka liikuttaa luistia (4) virtauksen kompen- 7 soimiseksi.

? 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suuntaventtiili, tunnettu siitä, että, aina- 3. kin luistin (4) toisessa asennossa: - mittakuristimen jälkeen vallitseva paine (P2) on sovitettu generoi-I maan voima, joka pyrkii avaamaan luistia (4) toiseen asentoon; ja ^ - ennen mittakuristinta vallitseva paine (P1) on sovitettu generoisi maan voima, joka pyrkii sulkemaan luistia (4) ensimmäiseen 35 asentoon.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suuntaventtiili, tunnettu siitä, että luistin (4) ollessa toisessa asennossa ja kun mainittu paine-ero sekä tila-vuusvirta kasvavat, kompensoiva voima sulkee luistia (4) ja pyrkii rajaamaan paineväliaineen virtausta. 5

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen suuntaventtiili, tunnettu siitä, että suuntaventtiili käsittää lisäksi ainakin: ensimmäisen esiohjauksen, joka on sovitettu generoimaan mainittu esiohjaava voima; ja 10. jolloin ensimmäinen esiohjaus käsittää erillisen männän (23), joka välittää mekaanista voimaa luistiin (4), tai esiohjauskammion (6a), jossa vallitseva paine vaikuttaa joko suoraan luistiin (4) tai mainittuun mäntään (23).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen suuntaventtiili, tunnettu siitä, että suuntaventtiili käsittää lisäksi: yhden tai useamman jousen (5a, 5b, 20), joka on sovitettu ylläpitämään palauttavaa voimaa, joka pyrkii siirtämään luistia (4) ensimmäiseen asentoon; tai mainittu paine-ero on sovitettu ylläpitämään 20 palauttavaa voimaa, joka pyrkii siirtämään luistia (4) ensimmäi seen asentoon.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen suuntaventtiili, tunnettu siitä, että: 25. mittakuristimen jälkeen vallitseva paine (P2) on johdettu ^ ensimmäiseen kammioon (17), jossa kyseinen paine generoi luis- ^ ti in (4) vaikuttavan voiman; ja V - mittakuristinta ennen vallitseva paine (P1) on johdettu toiseen n kammioon (1b, 16), jossa kyseinen paine generoi luistiin (4) vai- ^ 30 kutiavan vastakkaisen voiman. CL O

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen suuntaventtiili, tunnettu siitä, että maini- LO tut kammiot (16,17) on sovitettu luistin (4) vastakkaisiin päihin. o CM

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen suuntaventtiili, tunnettu siitä, että: toinen kammio (1b) on sovitettuna luistin (4) päähän, jolloin toisessa kammiossa vallitseva paine vaikuttaa suoraan luistiin (4); ja ensimmäinen työkanava (A) on yhteydessä toiseen kammioon (1b), jolloin paineväliaineen virtaus painekanavasta (P) ensimmäi-5 seen työkanavaan (A) tapahtuu luistin (4) sivusta luistin sisälle ja luistin pään läpi toiseen kammioon (1b).

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen suuntaventtiili, tunnettu siitä, että mittakuristin on sovitettuna venttiilin (1) runkoon ja se erillinen vaihdet- 10 tava osa, tai mittakuristin on valmistettu koneistamalla venttiilin (1) runkoon.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen suuntaventtiili, tunnettu siitä, että: ensimmäinen ja toinen työkanava (A, B) ovat kytkettyinä 15 toimilaitteeseen; luisti on sovitettu ensimmäisessä asennossa sulkemaan paine-kanava (P) ja avaamaan ensimmäisen ja toisen työkanavan (A, B) yhteys tankkikanavaan (T); ja luisti on sovitettu toisessa asennossa avaamaan sekä painekana-20 van (P) yhteys ensimmäiseen työkanavaan (A) että toisen työ- kanavan (B) yhteys tankkikanavaan (T).

11. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen suuntaventtiili, tunnettu siitä, että suuntaventtiili käsittää lisäksi ainakin kanavan (8), jonka välityksellä mit- 25 takuristimen jälkeen vallitseva paine (P2) on johdettu ensimmäiseen kammi- 5 oon (17). C\J

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen suuntaventtiili, tunnettu siitä, että co suuntaventtiili käsittää lisäksi toisen kanavan (9), jonka välityksellä mittaku- 30 ristinta ennen vallitseva paine (P1) on johdettu toiseen kammioon (16); tai Q_ ensimmäinen työkanava (A) on sovitettu johtamaan mittakuristinta ennen val-o litseva paine (P1) toiseen kammioon (1 b). LO

™ 13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen suuntaventtiili, tunnettu 35 siitä, että luisti on sovitettu ensimmäisessä asennossa sulkemaan ainakin painekanava (P), tai avaamaan painekanavan (P) yhteys tankkikanavaan (T).

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen suuntaventtiili, tunnettu siitä, että luisti on sovitettu toisessa asennossa avaamaan painekanavan (P) yhteys ensimmäiseen tai toiseen työkanavaan (A, B); ja/tai luisti on sovitettu 5 toisessa asennossa avaamaan ensimmäisen tai toisen työkanavan (A, B) yhteys tankkikanavaan (T). 10 ϋ f i