FI72785B - Vaendventil. - Google Patents

Description

72785 Kääntöventtiili Tämä keksintö koskee kääntöventtiiliä, joka on tarkoitettu vaikuttamaan hydrauliseen työsylinteriin, kääntömoot-toriin tai muuhun hydrauliseen moottoriin jne. Sen vaihto-5 kytkentää varten, esim.työsylinteriin jne. kytketyn kääntö-auran kääntämiseksi, ja joka on patenttivaatimuksen l:n johdannossa määriteltyä lajia.

Tällaiset kääntöventtiilit saavat mm. työsylinterin suorittamaan työiskun edestakaisin, esim. tarkoituksella kääntää 10 ympäri kytketty työväline, esim. kääntöaura. Jos lähtökohdaksi otetaan työsylinteri, jonka mäntä on sisäisessä ääriasennossa, on kääntöventtiilin ohjattava mäntää sitenr että se tulee työnnetyksi ulos ulkoasentoon, minkä jälkeen tapahtuu sen suunnan muutos, niin että mäntä palaa sisäiseen ääriasentoon ja 15 pysähtyy. Siitä riippumatta, missä ääriasennossa mäntä on sylinterissä käynnistettäessä, on kääntöventtiilin ohjattava mäntää niin, että se suorittaa työiskun edestakaisin, minkä jälkeen se jää lähtöasentoon. Venttiili saa tällöin koko ajan öljysyötön yhteen ja samaan kanavaan.

20 Tavallisimmat tällaiset kääntöventtiilit ovat paine- ohjattuja, s.o. ne suorittavat vaihtokytkennän, kun öljyn ; paine nousee etukäteen säädettyyn arvoon. Paineohjauksesta seuraa, että on varattava osa käytettävissä olevasta työ-: paineesta venttiilin ohjaukseen, mitä on pidettävä suoranai- 25 sena menetyksenä. Jos käytettävissä on esim. 150 barin öljyn-paine, ei ole epätavallista varata kääntöventtiilin ohjaukseen noin 30 baria, ja jos otetaan huomioon virtausmenetykset venttiilissä, niin on usein jäljellä vain 100-110 baria työiskun suorittamiseen. Jos kääntöventiilillä on vaikutettava 30 työsylinteriin, jolla käännetään ympäri kääntöaura, ja suoritettava sen vaihtokytkentä, saadaan huippupiste, jonka ylit-: täminen voi olla vaikea, varsinkin jos traktori on hieman - vinossa asennossa. Jos tällaisessa tapauksessa käytetään paineohjattua kääntöventtiiliä, se ei suorita vaihtokytken-35 tää ennen kuin öljynpaine on noussut etukäteen säädettyyn arvoon. Tällöin liike pysähtyy väistämättä hetkeksi.

72785

Po. keksinnön eräänä tavoitteena on poistaa tunnettujen, paineohjattujen kääntöventtiilien haitat. Tällöin pyritään kääntöventtiiliir., jolla on yksinkertaisempi rakenne kuin tunnetuilla, paineohjatuilla venttiileillä ja jonka on li-5 säksi reagoitava joustavammin ja nopeammin kuin nämä. Keksinnön mukainen kääntöventtiili päinvastoin kuin vastaaviin tarkoituksiin käytettävät, tunnetut venttiilit ei ole riippuvainen korkean öljypaineen muodostamisesta saadakseen luistin asennon muuttumaan.

10 Keksinnön nämä ja muut tavoitteet on toteutettu muo toilemalla ja suunnittelemalla kääntöventtiili patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan mukaisesti. Päinvastoin kuin tunnetut, paineohjatut kääntöventtiilit, jotka ovat riippuvaiset huomattavasta öljypaineesta voidakseen toimia, 15 on keksinnön mukaisella venttiilillä virtausohjaus ja se on riippuvainen vain paineen pienestä laskusta (2-3 baria) istukan yli luistin läpi ulottuvassa kanavassa pitääkseen luistin toisessa ääriasennossa. Siksi voidaan käytettävissä olevaa työpainetta hyödyntää maksimaalisesti. Lisäksi 20 keksinnön kääntöventtiiliä ei tarvitse säätää määrättyyn työpaineeseen, vaan se toimii yhtä hyvin paineesta riippumatta aina siihen enimmäispaineeseen, jolle se on suunniteltu.

Alapatenttivaatimuksessa on määritelty edulliset toteutusmuodot, jotka edustavat patenttivaatimuksen l:n määrittele-25 män keksinnön edelleen kehitettyjä muotoja.

Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin keksinnön erään toteutusesimerkin yhteydessä ja viitaten piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää aksiaalista läpileikkauskuvantoa kek-30 sinnön mukaisesta kääntöventtiilistä hydraulisen työsylin-terin yhteydessä; kuvio 2 esittää osaa kuviosta 1 suuremmassa mittakaavassa; kuvio 3 ja 4 esittävät kuviota 1 vastaavia aksiaali-35 leikkauksia, mutta ilman työsylinteriä ja kääntöventtiilin 72785 luisti/mäntä eri asennoissa kuin kuviossa 1.

Piirustuksen näyttämä kääntöventtiili, joka on suunniteltu vaikuttamaan esim. hydrauliseen työsylinteriin 26 sen vaihtokytkentää varten, esim. kytketyn kääntöauran (ei näytetty) kääntämiseksi ympäri, käsittää luistiventtiililohkon 5 1, johon on tehty sisäinen kanavajärjestelmä, johon sisältyy erityisiä kanavia 18-20, 2, 17, 21 paineneste säiliön T ja pumpun P ja vastaavasti syöttö-/paluujohtojen A,B kytkemiseksi työsylinteriin. Luistissa 3 on läpi ulottuva kanava 4,4', johon on sijoitettu venttiilikappale esim.jousen kuormittaman 10 10 kuulan 6 muodossa, joka toimii yhdessä istukan 7 kanssa, joka on tehty läpiulottuvaan kanavaan 4,4', luistiin 3 on lisäksi tehty kanavat 5,9 ja urat 22,23 ulkokehän kohdalle ja nämä on tarkoitettu toimimaan yhdessä vuorotellen venttiililohkon 1 kanavien kanssa luistin 3 kahdessa ääriasennossa.

15 Työsylinterin 26 mäntää osoittaa viiteluku 27 ja män- nänvartta 28, männänvarren päätä 30 ja sylinterin kääntö-pistettä luku 29. Työsylinterin 26 pituusakselia osoittaa tunnus a^ männän ollessa sisäänvedettynä näytettyyn lähtöasen-toon, a^ osoittaa sitä mäntä ulostyönnettynä ja a^ näyttää 20 akselin vaihtokytketyssä asennossa männän ollessa sisäänvedettynä. Pituusakselin asennot on näytetty pistekatkoviivoilla. Männänvarren pää 30 on liitetty nivelellä ohjaustankoon 31, jolla on kiinteä kääntöpiste 32 ja joka on tarkoitettu koskettamaan toiseen kahdesta vasteesta 33,34 sylinterin 26 kahdessa 25 ääriasennossa (kun mäntä 27 on sisäänvedettynä). Männänvarren pää 30 onyhdistetty ei-näytetyllä tavalla esim. kääntöuran kanssa ja sitä käytetään tämän kääntämiseksi.

Pistekatkoviivat rajoittavat venttiililohkoa 1. Paineka-nava 2 on yhteydessä luistin 3 kanssa kanavan osan 25 kautta, 30 jonka läpileikkausala on suurempi kuin painekanavan 2, mutta pienempi kuin sen kanavan 25', johon luisti 3 on sijoitettu siirrettäväksi. Luistin 3 läpiulottuva poraus tai kanava koostuu toteutusesimerkissä kahdesta osasta 4,4', joilla on hieman erisuuruiset halkaisijat, venttiili-istukan 7 muodosta-35 miseksi venttiilikappaleelle, jonka muodostaa jousen 10 kuorit- 4 72785 tama kuula 6. Istukkaan 7 on kuvion 2 mukaisesti tehty kaksi symmetristä uraa 8, niin että kuula 6 ei voi tiivistää täydellisesti istukkaa 7 vasten. Luistin 3 läpiulottuvasta kanavasta 4,4’ ulottuu ulospäin suunnattuja kanavia 5,9r jotka 5 johtavat luistin ulkokehään. Kuulan 6 painejousi 10 on vastakkaisessa päässä lukkorengasta 11 vasten, joka on pantu luistin 3 poikittaiseen ympärysuraan . Lukkorenkaan 11 vastakkaisella puolella on kosketuksessa toinen jousi 12, jonka vastakkainen pää on mäntää 13 vasten, jossa on ahdas, läpi 10 ulottuva kanava 14, joka johtaa rengasmaiseen, teräväreunai-seen päähän 15. Jousta 12 voimakkaampi jousi 16 pitää männän 13 kosketuksessa luistia 3 vasten.

Kuten mainittiin, on venttiililohkoon 1 porattu kanavia luistin porauksesta 25'. Tällainen kanava 21 on kuvion 1 mu-15 kaisesti yhteydessä venttiilin A-kanavan kanssa, kun taas vastaava kanava 17 on yhteydessä B-kanavan kanssa. Venttiili-lohkon 1 muut säteiskanavat 18-20 ovat yhteydessä venttiili-lohkon 1 säiliökanavan T kanssa.

Kuvion 1 mukaisesti on A- ja B-kanava kytketty hydrau-20 lisen työsylinterin 26 syöttÖ-/paluujohtoon, joka sylinteri kuitenkin voidaan korvata pyörittävällä moottorilla tai muulla hydraulisella moottorilla. Kääntöventtiilin toiminta selitetään tässä näytetyn hydraulisen työsylinterin yhteydessä.

Lähtöasennossa ovat sylinteri ja luisti kuvion 1 mukai-25 sesti toisessa pääasennossaan, nimittäin "oikeanpuoleisessa" ääriasennossa. Paineen alainen öljyvirta syötetään nyt kanavan 2 kautta. Öljy vihtaa edelleen kanavaosan 25 kautta ja luistin 3 kanavan 4 läpi. 'öljy virtaa tietenkin helpointa tietä, s.o. kanavan 4 kautta istukan 7 yli, kuulan 6 ohi ja edelleen 30 männän 13 läpi ulottuvan kanavan 14 kautta ja tästä venttiili-lohkon 1 säteiskanavan 18 kautta säiliöön T. Kun öljyvirta ohittaa istukan 7 urien 8 kautta, huolehtii kuula 6 siitä, että syntyy ennaltamäärätty paineen lasku, joka on lähes muuttumaton sen tehon puitteissa, jolle venttiili on suunniteltu.

35 Tämä paineen lasku saa aikaan sen, että luistin 3 asento muut- 5 72785 tuu, niin että luistin 3 kanava 9 tulee yhteyteen vent-tiililohkon 1 kanavan 21 kanssa ja siten myös työsylinteriin johtavan A-kanavan kanssa. Samalla muodostuu öljyn paine männän 13 ja luistin 3 välillä johtuen kanavan 14 huomatta-5 vasti pienemmästä läpileikkausalasta verrattuna luistin kanavaan 4,4', niin että männän 13 kanava 14 toimii kuristus-kanavana. Tämä öljynpaine on tarpeeksi suuri, jotta männän 13 pää 15 kanavan suun kera menee kosketukseen venttiili-lohkon 1 vastaavan osan 24 kanssa, niin että öljyvirran yhteys 10 kanavan 14 kautta säiliön kanavaan 18 tulee tiivistetyksi (kuvio 3). Öljyn paine kasvaa tällöin niin suureksi, että mäntä 27 alkaa liikkua ylöspäin työsylinterissä 26.

Öljy kulkee sylinterin männänvarren puolelta B-kanavaan kanavan 17 kautta ja luistin 3 pyöreän ympärysuran 22 kautta 15 ja kanavan 20 kautta takaisin säiliöön T. Niin kauan kuin tämä liike jatkuu, kulkee öljyvirta istukan 7 yli ja ylläpitää tarpeellisen paineen laskun luistin pitämiseksi kuvion 3 näyttämässä asennossa.

Kyn sylinterin 26 työmäntä 27 menee ulompaan ääri-20 asentoon, jota edustaa pistekatkoviiva-sylinteriakseli , lakkaa Öljyvirta istukan 7 yli ja paine tasoittuu urien 8 avulla, niin että luisti 3 tulee tasapainoon. Jousi 12 : työntää tällöin luistin alkuperäiseen asentoon (kuviot 1 ja 4), mutta mäntä 13 on edelleen vasemmassa ääriasennossaan 25 (kuviot 3 ja 4) ja tiivistää männän 13 ja luistin 3 välisen öljypaineen takia. Kuvio 4 näyttää tämän luistin 3 ja männän 13 keskinäisen asennon. Kun luistin 3 asento muuttuu, kasvaa luistin 3 ja männän 13 välinen tilavuus. Tällöin tarpeellinen, pieni öljymäärä tulee jälkitäytetyksi urien 8 kautta.

30 öljyvirta kulkee nyt luistin 3 kanavan 5 ja venttiili- lohkon 1 kanavan 17 kautta työsylinterin 26 B-kanavaan, jolloin sylinteri voi suorittaa työiskun loppuun (männän 27 sisäänvedon - pituusakselin asento a^). Samalla voi öljyä sylinterin 26 A-kanavasta virrata venttiililohkon 1 kanavan 35 21 kautta ja edelleen luistin toisen pyöreän ympärysuran 23 6 72785 kautta ja kanavan 19 kautta säiliöön T.

Kun mäntä 27 tulee sisäiseen ääriasentoonsa sylinterissä 26t on edestakainen työisku suoritettu. Uusi edestakainen työisku ei käynnisty automaattisesti, koska männän 5 13 pää 15 kanavan suun kera tiivistää venttiililohkon osaa 24 vasten. Tällöin ei voi syntyvä öljyvirtaa istukan 7 yli, mikä on tarpeen paineen laskun aikaansaamiseksi ja luistin 3 siirtämiseksi. Mäntä 13 on tässä asennossa, kunnes öljyn paine laskee painekanavassa 2. Tällöin jousi 16 vie männän 10 13 takaisin lähtöasentoon (kuvio 1), jolloin venttiili on valmis ohjaamaan uuden työiskun edestakaisin sylinterin 26 kanssa, joka tällöin palaa a^-asennosta a^-asentoon kuvion 1 mukaisesti.

Keksintö ei rajoitu näytettyyn ja edellä kuvattuun 15 toteutusmuotoon, vaan se on muutettavissa, muunnettavissa ja/tai täydennettävissä patenttivaatimuksen 1 :n määrittelemissä puitteissa. Keksinnölle on siis olennaista, että on järjestetty pysyvä läpikulku istukan 7 kohdalle, kuulan 6 ohi, mutta tällainen läpikulku voidaan järjestää istukan ja 20 kuulan tai vain kuulan 6 yhdessä toimivien urien avulla sen sijaan, että istukkaan 7 tehdään symmetrisesti sijoitetut urat 8. Piirustuksen kuvioissa on mäntä 13 sijoitettu suoraan luistin 3 taakse, mikä on edullinen muotoilu (pv 2), mutta ei ehdottomasti edellytys keksinnön toimin-25 nalle tarkoitetulla tavalla. Mäntä 13 voidaan siis sijoittaa kanavaan, joka on missä tahansa venttiililohkossa. Tällöin on kuitenkin edellytys, että mäntä 13 on yhteydessä samojen kanavien kanssa, jotka näytetään piirustuksen kuvioissa.

Lisäksi voidaan keksinnön mukaista kääntöventtiiliä täy-30 dentää rakentamalla sisään erilaisia tunnettuja venttiileitä, jos näitä tarvittaisiin. Esim. lukko- ja/tai iskuvent-tiili voidaan rakentaa sisään. Koska tällainen lisävaruste ei vaikuta itse kääntöventtiilin toimintaan, tätä ei ole otettu mukaan piirustuksen kuvioihin eikä kuvaukseen.

Claims (6)

1. 72785
2. 1. Kääntöventtiili, joka on tarkoitettu vaikuttamaan hydrauliseen työsylinteriin (26) , pyörittävään moottoriin tai muuhun hydrauliseen moottoriin jne. sen vaihtokytkentää 5 varten, esim. tarkoituksella kääntää ympäri työsylinteriin jne. kytketty kääntöura, ja joka käsittää lusitinventtiili-lohkon (1), johon on tehty sisäinen kanavajärjestelmä, johon sisältyy erityisiä kanavia (18-20;2;17,21) paineneste säiliön (T) ja pumpun (P) kytkemiseksi ja syöttö-/paluu-10 johtojen (A,B) kytkemiseksi työsylinteriin (26), ja jossa luistissa (3) on läpi ulottuva kanava (4,4'), johon on sijoitettu venttiilikappale, esim. jousen kuormittaman kuulan (6) muodossa, joka toimii yhdessä istukan (7) kanssa, joka on tehty luistin läpi ulottuvaan kanavaan (4,4'), jolloin 15 luistiin (3) on tehty kanavia, uria tms. (5,9,22, 23), jotka on tarkoitettu toimimaan yhdessä vuorotellen ensiksimainit-tujen kanavien kanssa luistin (3) kahdessa ääriasennossa, tunnettu siitä, että istukka (7) luistin (3) läpi ulottuvassa kanavassa (4,4') ja/tai sen kanssa yhdessä toimiva 20 venttiilikappale (6) on muotoiltu niin, että venttiilikappale (6) ei voi tulla täysin tiivistävään kosketukseen istukkaa (7) vasten, niin että sitä vastoin muodostuu suhteellisen ahdas kanava (8) näiden väliin, jolloin kun syötetään painenestevirta luistin (3) läpi ulottuvan kanavan 25 (4,4') kautta, huolehtii venttiilikappale (6) siitä, että syntyy paineen lasku, joka saa luistin (3) siirtymään ensimmäisestä toiseen ääriasentoonsa, ja että luisti (3) on suunniteltu toimimaan yhdessä jousen (16) kuormittaman männän (13) kanssa, johon on tehty läpi ulottuva kanava (14), jonka 30 läpileikkausala on huomattavasti pienempi kuin luistin (3) : läpi ulottuvan kanavan (4,4'), niin että männän (13) kanava .(14) toimii kuristuskanavana, jonka avoin pää männän (13) toisessa ääriasennossa on suunniteltu tulemaan tiivistävään kosketukseen venttiililohkon (1) vastaavanmuotoista osaa 35 (24) vasten kuristuskanavan (14) suun sulkemiseksi, mikä saa 8 72785 aikaan luistin (3) palautuksen sen ensimmäiseen ääriasentoon, heti kun painenesteen virtaus venttiilikappaleen (6) ohi lakkaa.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kääntöventtiili, 5 tunnettu siitä, että luisti (3) ja mäntä (13) on sijoitettu venttiililohkon (1) yhteiseen poraukseen (25') toistensa pidennykseen ja on suunniteltu menemään kolmeen suhteelliseen pääasentoon, nimittäin "oikeaan" ja "vasempaan" ääriasentoon, joissa ne koskettavat toisiinsa, sekä kol-10 manteen pääasentoon, jossa mäntä (13) on "vasemmassa" ääriasennossa, kun taas luisti (3) on "oikeassa" ääriasennossaan .
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kääntöventtiili, tunnettu siitä, että luistin (3) läpi ulottuvassa 15 kanavassa (4,4') olevaan istukkaan (7) on tehty uria (8), jotka on mieluiten sijoitettu symmetrisesti, niin että estetään venttiilikappaletta (6) saamasta aikaan täydellistä tiivistystä istukkaa (7) vasten.
5. 4. Patenttivaatimukseni mukainen kääntöventtiili, 30 tunnett u siitä, että männän (13) palautusjousi (16), on luistin (3) palautusjousta (12) voimakkaampi. 9 72785
6. 1. Vändventil, avsedd att päverka en hydraulisk arbetscylinder (26), vridmotor eller annan hydraulisk 5 motor etc för omkoppling av denna, t ex med avsikten att vända en till arbetscylindern etc kopplad vändplog, och omfattande ett slidventilblock (1), väri utformats ett inre kanalsystem, väri ingär särskilda kanaler (18-20; 2; 17, 21) för tillkoppling av en tryckfluidumbehällare 10 (T) och en pump (P) samt för tillkoppling av tillförsel/- returledningar (A, B) tili arbetscylindern (26), och väri ett slid (3) har en genomgäende kanal (4, 4')» väri anordnats en ventilkropp, t ex i form av en fjäderbelas-tad kula (6), som samverkar med ett säte (7) utformat i 15 slidets genomgäende kanal (4, 4')/ varvid i slidet (3) utformats kanaler, spär e d (5, 9, 22, 23) avsedda att samverka turvis med de förstnämnda kanalerna i slidets (3) tvä ändlägen, kännetecknad därav, att sä-tet (7) i slidets (3) genomgäende kanal (4, 4') och/eller 20 den därmed samverkande ventilkroppen (6) utformats sä, ! att ventilkroppen (6) ej kan koirana tili fullständigt tä- tande anliggning raot sätet (7), sä att det däremot bil-das en relativt träng passage (8) mellan dessa, varvid ventilkroppen (6) vid tillförsel av en tryckfluidumström 25 genom slidets (3) genomgäende kanal (4, 4') sörjer för att det uppstär ett tryckfali som fär slidet (3) att för-skjutas frän sitt första tili sitt andra ändläge, och att slidet (3) är avsett att samverka med en fjäderbelastad (16) kolv (13) som utformats med en genomgäende kanal (14) 30 med betydligt mindre tvärsnittsareal än slidets (3) genomgäende kanal (4, 4')/ sä att kolvens (13) kanal (14) fungerar som en strypkanal, vars öppna ända i ett ändläge för koiven (13) är avsedd att koirana i tätande anliggning mot en härtill utformad del (24) av ventilblocket