FI72184B - Fluidumaktiveringsorgan foer stegloes reglering av ventiler - Google Patents

Description

1 72184

Fluiditoimielin venttiilien portaatonta säätöä varten

Keksinnön ala Tämä keksintö koskee fluiditoimielintä, jolla sääde-5 tään portaattomasti venttiilejä ainakin kolmen eri asennon välillä, kuten 0°, 90° ja 180° välillä ja takaisin kuula-venttiilissä, hanaventtiilissä tms., ja fluiditoimielin käsittää sylinterin, jota rajoittavat kaksi päätyseinää ja johon on sijoitettu kaksi mäntää liikkumaan toisiaan kohti ja 10 toisistaan poispäin, jolloin kummallakin männällä on sitä pitkin aksiaalisesti sijoitettu hammastanko-osa, jonka hampaat kytkeytyvät hammaspyörän kanssa, joka on asennettu toi-miosalle, joka on laakeroitu pyörivästi ainakin yhteen sy-linteriseinään, jonka läpi se ulottuu tiivistävästi, niin 15 että se ulottuu poikittain suhteessa mäntien liikesuuntaan, ja se käsittää lisäksi ainakin kolme fluidin syöttö- ja poistokanavaa, joista ensimmäinen johtaa ulos mäntien välistä, toinen johtaa ulos sylinterin toiseen päätyseinään vastapäätä ensimmäistä mäntää ja kolmas johtaa ulos sylinterin toi-20 seen päätyseinään vastapäätä toista mäntää.

Tällaiset fluiditoimielimet on todettu erityisen hyödyllisiksi venttiilien säätämiseksi teollisuustarkoituk-sia varten. Vaikka paineilmaa pidetään parhaana työväliai-neena, voidaan muitakin työväliaineita käyttää, kuten hyd-25 raulinesteitä.

Toimielin on erityisen hyödyllinen lähinnä kompaktin rakenteensa vuoksi ja myös siksi, että se voi siirtää suuria säätövoimia huolimatta pienistä mitoistaan. Lisäksi toimielimen toiminta on erityisen luotettava.

30 Aikaisempi tekniikka

Kuvatunlaista toimielintä voidaan käyttää säätöliik-keiden suorittamiseksi kolmen tai useampien eri toiminta-asentojen välillä. Venttiiliä säädettäessä on usein suotavaa säätää venttiiliä luotettavasti sekä sen puoleksi avoi-35 messa asennossa, joka vastaa venttiilin karan pyöritystä 90° verran, että täysin avoimessa asennossa, joka vastaa karan 2 72184 pyöritystä 180° verran. Monet aikaisemmin tunnetuista toimielimistä eivät täytä tätä vaatimusta, vaan ne mahdollistavat venttiilin säätämisen vain nolla- eli suljetun asennon ja raja-asennon välillä, joka vastaa asentoa, jossa vent-5 tiili on täysin avoin tai jossa venttiilin karaa on pyöritetty 180° verran. Patenttiselityksessä US A 4 087 074 (Massey ja muut) kuvataan esimerkkiä eräästä tällaisesta tunnetusta venttiilistä, jossa on palautusjousi, joka on kytketty erilliseen, fluidin käyttämään mäntään, joka auttaa 10 jousen puristusta eteenpäiniskun aikana.

Patenttiselityksessä DE A 2 405 297 (Kiirten) kuvataan toimielintä, johon on sijoitettu neljä mäntää symmetrisesti ja jonka rakenne on melko monimutkainen ja kallis.

Patenttiselityksessä DE A 2 508 683 (Yazaki) kuva-15 taan toimielintä, jossa - samoin kuin Masseyn ja muiden toimielimessä - on jousen käyttämä lisämäntä ja lisäksi käsikäyttöinen ratas raja-asentojen säätämiseksi.

Joten kun on haluttu tehdä välisäätöjä, on ollut pakko joko tehdä nämä säädöt käsin tai käyttää muita, moni-20 mutkaisempia ratkaisuja, joissa keskenään erilaiset toimielimet on asetettu päällekkäin tms. Joissakin tapauksissa on ollut pakko luopua kuvatunlaisista fluiditoimielimistä ja käyttää kokonaan erilaisia ratkaisuja, esim. sellaisia, joissa on käytettävä sähköä ja jotka käytännössä lisäävät suu-25 resti niihin liittyviä kustannuksia.

Keksinnön tavoite

Po. keksinnön eräs tavoite on kehittää fluiditoimi-elin, jolla edellä mainitut haitat vältetään, samalla kun säilytetään toimielimen luotettavuus suurentamatta kustan-30 nuksia jyrkästi.

Keksinnön lyhyt kuvaus Täten keksinnön mukainen fluiditoimielin laajimman näkökohdan mukaisesti on tunnettu siitä, että sylinterin toisen päätyseinän läpi ulottuu kolmannen männän männän-35 varsi, joka kolmas mäntä on sijoitettu läheiseen, ylimääräiseen sylinterikammioon, jolloin kolmannen männän pinta-ala on suurempi kuin ensimmäisen ja toisen männän pinta- il 3 72184 alojen summa ja kolmannen männän männänvarren iskunpi-tuus vastaa ensimmäisen ja toisen männän puolta iskun-pituutta.

Käyttämällä tällaista lisäsylinteriä ja sen vastaa-5 vaa mäntää ja männänvartta voidaan helposti rajoittaa matkaa, jonka ensimmäinen ja toinen mäntä liikkuvat poispäin toisistaan. Tällä tavoin on mahdollista rajoittaa mäntien hampaiden käyttämän toimintaosan pyöriminen vain 90°reen, mikä vastaa esim. venttiilin karan puolta kierrosta.

10 Lisäjärjestelyn avulla on myös mahdollista siirtää ensimmäinen ja toinen mäntä täysin poisvedetystä asennosta väliasentoon sanottujen mäntien liikkuessa toisiaan kohti. Tämä vastaa toimiosan pyörimistä asennosta, joka vastaa 180° kierrosta, väliasentoon, joka vastaa 90° kierrosta, so. 15 venttiiliä säädettäessä pannaan venttiilin kara liikkumaan asennosta, joka vastaa venttiilin täysin avointa asentoa, puoliavoimeen tai puoleksi suljettuun asentoon. Väliasento on selvä ja tarkasti määrätty molemmissa tapauksissa ja tämä saadaan aikaan johtamalla työfluidi ensimmäisen kanavan 20 kautta sylinterin kammion siihen osaan, joka on kahden männän välissä. Kun lisämännän männänvarsi sen ja ensimmäisen männän välisen kytkennän ansiosta panee männät liikkumaan toisiaan kohti, on tämän männän näin ollen toimittava painetta vastaan, joka kohdistuu kahden männän väliseen tilaan. 25 Sylinterin päätyseinä, jonka läpi männänvarsi ulot tuu, voi muodostaa erillisen toimiosan, joka on sijoitettu irrotettavasti sylinteriin ja joka voidaan vaihtaa sylinterin tunnetun päätyseinän tilalle.

Näin on mahdollista saada aikaan vakiolaitetta täy-30 dentävästi erillinen toimilaite, joka voidaan asentaa vakio-laitteeseen yksinkertaisesti poistamalla tämän toinen pääty-seinä. Tätä laitetta voidaan sitten käyttää monimutkaisempiin säätötarkoituksiin. Jos myöhemmin halutaan käyttää laitetta sen alkuperäiseen, vähemmän monimutkaiseen tarkoi-35 tukseen, tarvitsee vain poistaa täydentävä lisälaite ja panna alkuperäinen päätyseinä takaisin.

4 72184 Tämänkaltaisten vakiotoimielinten hammastetut männän-varret on normaalisti varustettu koloilla jousia varten, jotka varmistavat sen, että toimiosa palaa nolla- eli sulku-asentoon, jos fluidipaine laskee. Po. keksinnön mukaisen 5 toimielimen männänvarret voidaan myös suunnitella tällä tavoin, so. tällaista varotoimenpidettä voidaan myös käyttää silloin kun käytetään hyväksi keksinnön mukaista lisäjärjes-telyä.

Keksinnön erästä toteutusesimerkkiä kuvataan nyt lä-10 hemmin viitaten oheiseen piirustukseen.

Piirustuksen lyhyt kuvaus

Kuviot 1-4 esittävät kaikki poikkileikkauskuvantoja keksinnön mukaisesta paineilmatoimielimestä ja niiden eri yksityiskohdat valaisevat säätötapahtuman eri vaiheita.

15 Tässä suhteessa kuvio 1 näyttää toimielimen alku- eli nolla-asennossa, jossa toimielimen missään sylinterikammios-sa ei ole työväliainetta.

Kuvio 2 näyttää asennon, jossa toimielintä on pyöritetty 90° verran.

20 Kuvio 3 näyttää iskun loppuun suoritettuna, so. toi- miosan 180° pyörityksen.

Kuvio 4 näyttää lopuksi toimiosan sen jälkeen kun on suoritettu isku, joka vastaa kiertoliikkeitä 180°:sta 0°:seen, so. ilman pysähdystä välillä 90° iskun kohdalle.

25 Parhaina pidettyjen toteutusmuotojen kuvaus Näytetty paineilmatoimielin 1, joka säätää venttiiliä (ei näytetty), käsittää sylinterin 2, jota rajoittavat ensimmäinen päätyseinä 3 ja toinen päätyseinä 4. Sylinteriin on sijoitettu toisiaan kohti ja toisistaan poispäin 30 liikkuvasti kaksi mäntää, nimittäin ensimmäinen mäntä 5 ja toinen mäntä 6. Kummallakin männällä on aksiaalisesti ulottuva männänvarsi 7 ja vastaavasti 8, jotka männänvarret on varustettu hampailla 7a, 8a, minkä vuoksi niitä nimitetään seuraavassa mäntien hammastanko-osiksi.

35 Hampaat 7a ja 8a kytkevät toimiosalle 10 asennetun hammaspyörän 9 hampaat 9a. Toimiosa 10 on laakeroitu ii 5 72184 tiivistävästi sylinterin 2 kahteen toisiaan vastapäätä olevaan päätyseinään ja se ulottuu näiden läpi. Toimiosan eräs ulospäin ulkoneva osa on kytketty toimielimen palveleman ohjausventtiilin (ei näytetty) venttiilikaraan (ei näytetty).

5 Sylinterin 2 toiseen päätyseinään 4 on sijoitettu ruuvi liittimet 11a, 12a kolmea kanavaa 11, 12, 13 varten, jotka on tarkoitettu paineenalaisen fluidin syöttämiseksi toimielimen mäntien muodostamiin painekammioihin ja sen poistamiseksi näistä. Ensimmäisellä mainitulla kanavalla 11 on 10 reikä 11b kahden männän 5 ja 6 välisessä tilassa. Toisella kanavalla 12 on reikä 12b päätyseinässä 3, joka on vastapäätä ensimmäistä mäntää 5, kun taas kolmannella kanavalla 13 on reikä 13b päätyseinässä 4, joka on vastapäätä toista mäntää 6.

15 Kun kysymyksessä on vakiotoimielin (ei näytetty), voidaan tunnetun päätyseinän tilalle vaihtaa kuvioissa näytetyn lisätoimielimen 1,9 päätyseinä 3. Lisätoimielimessä 19 on sylinteri 20, joka muodostaa sylinterikammion 20a, jossa on kolmas mäntä 21 liikkuvasti. Kolmannella männällä 21 on 20 männänvarsi 22, joka on viety päätyseinän 3 porauksen 3a läpi. Kuvion 1 näyttämässä raja-asennossa ulottuu männänvarsi 22 sylinterikammion 20a osaan, joka on päätyseinän 3 ja männän 5 välissä, matkan verran, joka vastaa männän 5 puolta iskunpituutta. Kuvion vasemmassa osassa näytetään lisälait-25 teen päätyseinään 24 sijoitettu ruuviliitin 25a paineenalaisen fluidin syöttämiseksi kammioon 20a kanavan 25 kautta.

Eri männät, päätyseinät jne. on varustettu tiivisteillä, jotka ovat tavanomaista lajia ja joita siksi ei kuvata lähemmin.

30 Näytetyn toimielimen toimintatapa on seuraava.

Kuvio 1 näyttää alku- eli nolla-asennon, jossa toimi-osan 10 kiertokulma on 0°.

Kuvio 2 näyttää kuinka paine kohdistetaan lisätoimi-elimen 19 sylinterikammioon 20a syöttökanavan 25 kautta, 35 samalla kun paineenalaista fluidia syötetään kahden männän 5 ja 6 väliseen tilaan kanavan 11 kautta. Männät 5 ja 6 6 72184 saadaan täten liikkumaan kuvion 2 näyttämään asentoon, joka vastaa toimiosan 10 90° pyöritystä.. Männänvarsi 22 estää toimiosan pitemmän liikkeen tämän asennon ohi. Kun männät 5 ja 6 liikkuvat kuvion 2 näyttämään asentoon, kulkee fluidi 5 kanavien 12 ja 13 kautta siten kuin nuolet näyttävät kuviossa .

Liikkeen aikaansaamiseksi kuvion 3 näyttämään 180°-asentoon kevennetään painetta lisätoimielimen 19 kammiossa 20a. Kahden männän 5 ja 6 välinen tila on edelleen paineen 10 alainen ja männät liikkuvat kuvion 3 näyttämään asentoon.

Tässä tapauksessa, kun vasen mäntä 5 tulee kosketukseen män-nänvarren 22 kanssa, se siirtää tätä männänvartta vasemmalle kuviossa 3. Työfluidin muu purkautuminen saadaan aikaan kanavien 12 ja 13 kautta.

15 Liikkeen aikaansaamiseksi 180°-asennon ja nolla-asen non välillä kevennetään painetta kahden männän 5 ja 6 välisessä tilassa. Sen sijaan syötetään työfluidin kanavien 12 ja 13 kautta, minkä jälkeen männät siirretään kuvion 4 näyttämään lähtöasentoon.

20 Jos sen sijaan halutaan saada aikaan siirto kuvion 3 näyttämän 180°-asennon ja kuvion 2 näyttämän 90°-asennon välillä, kohdistetaan paine lisätoimielimen 19 kammioon 20a syöttämällä paineenalaista fluidia tähän kammioon kanavan 25 kautta. Tässä tapauksessa mäntä 21 pakottaa männänvar- 25 tensa 22 avulla männän 5 oikealle ja tämä liike siirtyy samalla toisen männän 6 hammastanko-osaan 8 toimiosan 10 hammaspyörän 9 kautta.

Näin voidaan myös saada aikaan erillinen 90°-asento toimiosan 10 paluuliikkeen jälkeen.

30 Teollinen sovellettavuus

Kun halutaan muuntaa näytetty toimielin vakiotoimi-elimeksi, tarvitsee vain poistaa lisätoimielin 19 ja korvata näytetty päätyseinä 3, jossa on poraus männänvarrelle 22, vakiotoimielimen tavanomaisella päätyseinällä.

Il

Claims (1)

1. 7 72184 Patenttivaatimus : Fluiditoimielimen venttiilien säätämiseksi portaattomasti ainakin kolmen eri asennon välillä, kuten 0°, 90° ja 5 180° ja takaisin kuula-, hana- tms. venttiilissä, joka väli- ainetoimielin käsittää sylinterin (2), jota rajoittavat kaksi päätyseinää (3, 4) ja johon on sijoitettu kaksi mäntää (5, 6. liikkumaan toisiaan kohti ja toisistaan poispäin, jolloin kummallakin männällä on sitä pitkin aksiaalisesti sijoitettu 10 hammastanko-osa (7, 8), jonka hampaat (7a, 8a) kytkeytyvät hammaspyörän (9) kanssa, joka on asennettu toimiosalle (10), joka on laakeroitu pyörivästi ainakin yhteen sylinterisei-nään, jonka läpi se ulottuu tiivistävästi, niin että se ulottuu poikittain suhteessa mäntien liikesuuntaan, ja lisäksi 15 se käsittää ainakin kolme väliaineen syöttö- ja poistokanavaa (11, 12, 13), joista kanavista ensimmäinen (11) johtaa ulos mäntien välistä, toinen (12) johtaa ulos sylinterin toiseen päätyseinään (3) vastapäätä ensimmäistä mäntää (5) ja kolmas (13) johtaa ulos sylinterin toiseen päätyseinään (4) vasta-20 päätä toista mäntää (6), tunnettu siitä, että sylinterin toisen päätyseinän (3) läpi ulottuu kolmannen männän (21) männänvarsi (22), joka kolmas mäntä on sijoitettu läheiseen, ylimääräiseen sylinterikammioon (20a), jolloin kolmannen männän (21) pinta-ala on suurempi kuin ensimmäisen 25 ja toisen männän (5, 6) pinta-alojen summa ja kolmannen männän (21) männänvarren (22) iskunpituus vastaa ensimmäisen ja toisen männän (5, 6) puolta iskunpituutta.