FI76195C - Ventil. - Google Patents

Description

1 76195

Venttiili - Ventil

Keksintö koskee venttiiliä, erityisesti tasapainoventtiiliä suhteellisen paineen ohjaamiseksi kahdessa erillisessä järjestelmässä.

Keksinnön tehtävänä on tarjota venttiili, joka säilyttää paineen kahdessa erillisessä järjestelmässä ennalta määrätyissä arvoissa toistensa suhteen sekoittamatta näissä kahdessa erillisessä järjestelmässä olevia nesteitä.

Oheisen keksinnön mukaan on järjestetty tasapainoventtiili kahden nestepainejärjestelmän säilyttämiseksi ennalta määrätyssä paineessa suhteessa toisiinsa, johon venttiiliin kuuluu venttiilirunko, jossa on poraus yhtä, edestakaisin liikkuvaa mäntää varten, jonka männän vastakkaisiin päihin kohdistuu ensimmäisen ja toisen toisistaan männän avulla eristetyn neste-paine järjestelmän nestepaineet, kukin nestepainejärjestelmistä on varustettu päästölinjatiehyeellä, jonka liittymistä sitä vastaavaan nestepainejärjestelmään männän liike ohjaa, jolloin mikä tahansa mäntään kohdistuvien voimien epätasapaino aikaansaa männän siirtymisen siihen suuntaan, joka yhdistää sen nestepaine järjestelmän päästölinjaansa, joka järjestelmä liittyy männän siihen puoleen, johon kohdistuu suurempi voima, vaikuttaen näin nestepainetta vähentävästi männän kyseisellä puolella mäntään vaikuttavien voimien tasapainottamiseksi, tunnettu siitä, että lisäksi on järjestetty elimet, jotka vastustavat männän kumpaan tahansa suuntaan tapahtuvaa nopeata liikettä.

Eräässä sovellutusmuodossa tasapainoventtiili on järjestetty säilyttämään paineet kahdessa järjestelmässä oleellisesti yhtä suurina. Siten esimerkiksi, jos ensimmäisessä järjestelmässä on suurempi paine kuin toisessa järjestelmässä, mäntä siirtyy ensimmäisen järjestelmän yhdistämiseksi päästölinjaansa sallien 2 761 95 nesteen poisvirtauksen, kunnes paineet ovat tasoittuneet, jolloin päästökytkentä sulkeutuu. Männässä on tiivistyselimet, jotka estävät ensimmäisen järjestelmän nesteen sekoittumisen toisen järjestelmän nesteen kanssa.

Suositeltavassa sovellutusmuodossa mäntään vaikuttaa vastakkaisissa päissä kaksi jousta. Jousien mäntään kohdistama voima voi olla yhtä suuri, jolloin mäntä saattaa paineet yhtä suuriksi molemmissa järjestelmissä. Vaihtoehtoisesti jousi voi olla järjestetty aikaansaamaan erisuuret paineet, jolloin venttiili säilyttää erilaiset paineet molemmissa järjestelmissä.

Elimet, jotka vastustavat männän nopeaa liikettä kumpaan tahansa suuntaan, käsittävät sopivimmin uppomännän, joka liikkuu pohjareiässä, ja aukon, joka rajoittaa nesteen virtausta pohjareiästä uppomännän siirtyessä poraukseen. Vastuksen suuruutta voidaan muuttaa käyttämällä erisuuruisia aukkoja. Männän molemmat päät on varustettu tällaisilla elimillä.

Keksinnön eräs piirre on vielä portin muodossa, joka johtaa venttiilirungon porauksesta päästölinjaan. Se on sopivimmin muodoltaan kolmikulmainen siten, että männän alkuliike avaa ainoastaan pienen aukon, kun taas jatkoliike avaa progressiivisesti suuremman alan suhteessa siirryttyyn matkaan.

Oheista keksintöä selostetaan nyt edelleen, ainoastaan esimerkinä, viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää oheisen keksinnön mukaista tasapainoventtiiliä puoliksi leikattuna.

Kuviot 2-3 esittävät keksinnön mukaisen tasapainoventtiilin kahta muunnettua sovellutusmuotoa pienennetyssä mittakaavassa ja puoliksi leikattuina.

3 76195

Kuvio 4 esittää leikkausta pitkin kuvion 1 viivaa A - A.

Kuviossa 1 on esitetty tasapainoventtiili, jossa on runko 1 sekä männän 2 vastaanottava sylinterimäinen poraus 14. Poraus venttiilirungossa on suljettu molemmista päistä peitelevyillä 4, jotka on kiinnitetty paikalleen ruuveilla 5. Männässä 2 on tiivistyselimet 3, jotka eristävät ensimäisen ja toisen nestepainejärjestelmän toisistaan. Männän 2 toinen pää määrittää osittain ensimmäisen nestekammion 15, johon syötetään paineenalaista nestettä liittimestä 16. Päästölinja 17 avautuu porauksen 14. Vastaavasti männän toinen pää määrittää osittain toisen kammion 18, joka muodostaa osan toisesta nestepaine-järjestelmästä ja on liitetty siihen linjan 19 avulla. Toinen päästölinja 20 avautuu poraukseen 14 portin 21 kohdalla.

Kuvio 4 esittää leikkausta kuvion 1 viivaa A - A pitkin ja siinä on esitetty, että ensimmäisen päästölinjan 17 portti 22 on muodoltaan kolmikulmainen. Portti 21 on muodoltaan samanlainen ja molemmissa tapauksissa portin kapea pää on sijoitettu männän pään lähelle.

Venttiilirunko vastaanottaa kaksi jousta 23, 24 ja kuten kuviossa 1 on esitetty, jousi 23 on sijoitettu päätylevyn 4 ja männän 2 vasemman pään väliin, kun taas jousi 24 on sijoitettu männän 2 oikeanpuoleisen pään ja oikeanpuoleisen pääty-levyn 4 väliin. Männän 2 pää on varustettu ulokkeella 25, joka paikoittaa vastaavan jousen samankeskisesti männän kanssa. Kussakin päätylevyssä 4 on porrastettu osa, jonka uloke 26 on sovitettu vastaanotettavaksi vastaavaan pöhjaporaukseen 28, joka on muodostettu männän ulokkeeseen 25. Uloke 26 on mitoitettu sopimaan tiukalla toleranssilla poraukseen 28. Tiehye 29 johtaa ulokkeen 26 päästä ja on yhteydessä kammion 18 kanssa. Rengasmainen holkki 13 on asennettu tiehyeeseen 29 ja se toimii kuristimena, jonka toimintaa selostetaan alla. On huomattava, että uloke 26 voi olla muodostettu mäntään 2 ja poraus 28 päätylevyyn 4.

4 761 95

Kuviosta 1 nähdään, että venttiili on rakenteeltaan symmetrinen vasemman puoliskon ollessa oikean puoliskon peilikuva. Venttiili on kuviossa 1 esitetty sen tasapainoasennossa, jossa mäntään 2 vaikuttavat voimat ovat tasapainossa. Männän 2 vasempaan päähän vaikuttava voima muodostuu jousen 23 jousivoimasta sekä nestepaineesta Pl ensimmäisessä nestepainejärjestelmässä. Männän 2 oikeanpuoleiseen päähän kohdistuu jousivoima 24 ja paine P2 toisessa nestepainejärjestelmässä. Näin ollen, kun jousivoimat ovat yhtä suuria, mäntä ottaa kuvatun asennon, kun paineet Pl ja P2 ovat myös yhtä suuria. Jos paine kohoaa nestekammiossa 15, mäntä 2 siirtyy oikealle ja tiivis-tyselin 3 avaa portin 22, joka johtaa päästölinjaan 17. Neste virtaa pois ensimmäisestä nestejärjestelmäsä, kunnes paine ensimmäisessä järjestelmässä on oleellisesti sama kuin paine toisessa järjestelmässä, minkä jälkeen mäntä liikkuu takaisin sulkien portin 22 jousen 24 vaikutuksesta. Jos painetta on vähennettävä kammiossa 18, tapahtuisi sama liike. Jos painetta olisi lisättävä kammiossa 18, siirtyisi mäntä vasemmalle ja nestettä poistuisi toisesta järjestelmästä päästölinjan 20 avulla. Päästölinjat 17 ja 20 on yhdistetty vastaaviin säiliöihin, jotka syöttävät molempia järjestelmiä ja nämä säiliöt toimivat alemmalla paineella kuin korkeampi painepuoli, jota ohjataan. Tyypillisesti säiliöt ovat ilmakehän paineessa.

Voidaan havaita, että kun mäntä liikkuu oikealle, kuten kuviossa 1 on esitetty, uloke 24 menee pohjareikään 28 ja männän liike on rajoittunut, koska neste ei voi virrata vapaasti pois porauksesta 28. Tarjottu vastus on riippuvainen aukon 13 suuruudesta ja sulkeutumisen tiiveydestä ulokkeen 26 ja porauksen 28 välillä. Liikkeen vastusta voidaan muuttaa käyttämällä erikokoisia aukkoja kuristimessa 13. Vaihtoehtona voidaan ajatella neulaventtiilien käyttämistä kiinteiden aukkojen asemesta mahdollistamaan sen, että käyttäjä voi helposti muuttaa venttiilin iskuja absorboivia ominaisuuksia.

B 76195

Jos jouset 23 ja 24 kohdistavat yhtä suuret voimat mäntään kuviossa 1 esitetyssä asennossa, pysyvät paineet P1 ja P2 oleellisesti yhtä suurina. Jos kullakin jousista 23 ja 24 on erilaiset jousto-ominaisuudet tai, jos venttiilissä on ainoastaan yksi jousi, paineet Pl ja P2 näissä kahdessa neste-järjestelmässä voidaan säilyttää ennalta määrätyllä erotasolla sekoittamatta nesteitä kyseisissä kahdessa järjestelmässä.

Näin ollen tasapainoventtiili tässä tapauksessa toimii paine-eroa ohjaavana venttiilinä.

Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty venttiilin kaksi muunnettua järjestelyä. Kuvion 2 sovellutusmuodossa kuvion 1 jouset 23 ja 24 on poistettu, joten venttiili ohjaa painetta nollaerotilaan. Ts. mäntä siirtyy niin pian kuin esiintyy jokin ero paineiden Pl ja P2 välillä, jolloin mitään jousipainetta ei ole voitettavana. Iskunvaimennuspiirre eli uloke 26, poraus 28 ja kuristin 13 on säilytetty ja tämä estää männän 2 nopean siirtymisen puolelta toiselle. Kyky vastata nopeisiin paineen muutoksiin riippuu aukon koosta kuristimessa 13.

Kuvion 3 sovellutusmuodossa iskunvaimentaja on jätetty pois, joten venttiili reagoi nopeasti paineen muutoksiin. Männän 2 liike on edelleen molemmilla puolilla olevien jousien 23 ja 24 ohjaama, joten edelleen esiintyy jonkinlaista paine-eroa järjestelmien välillä, vaikkakin niiden paineita ohjataan. Vakiosuuruinen paine-ero voidaan säilyttää kahden järjestelmän välillä käyttämällä eri ominaisuudet omaavia jousia 23, 24 tai jättämällä yksi jousista pois.

Kaikissa tapauksissa ensimmäisen järjestelmän nesteen sekoittuminen toisen järjestelmän nesteen kanssa on estetty männässä 2 olevien tiivisteiden 3 avulla.

Venttiilin etuna on, että se on yksinkertainen ja se on rakennettu vain muutamista osista. Paine- ja poistoporttien suuri 6 761 95 koko vähentää mahdollisuutta tukkeutumiin ja venttiili voidaan sovittaa suureen määrään työolosuhteita muuttamalla jouset ja iskunvaimentajät tai poistoporttien muoto ja koko.

Eräs venttiilin sovellutus on paperikoneissa, joissa venttiili voidaan sijoittaa suurpainehydraulilinjän, joka on yhdistetty kalanteritelan mäntäkammioon, ja suurpainehydraulilinjän väliin, joka linja on yhdistetty pidennetyn nippipuristimen mäntäkammioon. Venttiili toimii säilyttäen nämä kaksi paine-linjaa samassa paineessa sekoittamatta pidennetyn nippipuristimen vettä sisältävää öljyä kalanteritelan öljyn kanssa, jonka tehtävänä on voidella kalanteritelan laakereita.

Vaihtoehtoisessa rakenteessa mäntä on muunnettu mahdollistamaan päästölinjojen 17, 20 siirtyminen ulospäin eli pois toinen toisistaan siten, että mäntä voidaan varustaa tiivisteellä kahden järjestelmän eristämiseksi, joka tiiviste ei leikkaa portteja käytön aikana. Tiiviste on sopivimmin sijoitettu männän päiden puoliväliin.

Claims (6)

7 761 95

1. Tasapainoventtiili kahden nestepainejärjestelmän säilyttämiseksi ennalta määrätyssä paineessa suhteessa toisiinsa, johon venttiiliin kuuluu venttiilirunko (1), jossa on poraus (14) yhtä, edestakaisin liikkuvaa mäntää (2) varten, jonka männän vastakkaisiin päihin kohdistuu ensimmäisen ja toisen toisistaan männän avulla eristetyn nestepainejärjestelmän neste-paineet, kukin nestepainejärjestelmistä on varustettu päästö-linjatiehyeellä (17, 20), jonka liittymistä sitä vastaavaan nestepainejärjestelmään männän liike ohjaa, jolloin mikä tahansa mäntään kohdistuvien voimien epätasapaino aikaansaa männän siirtymisen siihen suuntaan, joka yhdistää sen nestepainejärjestelmän päästölinjaansa, joka järjestelmä liittyy männän siihen puoleen, johon kohdistuu suurempi voima, vaikuttaen näin neste-painetta vähentävästi männän kyseisellä puolella mäntään vaikuttavien voimien tasapainottamiseksi, tunnettu siitä, että lisäksi on järjestetty elimet (13, 25, 26, 28, 29), jotka vastustavat männän kumpaan tahansa suuntaan tapahtuvaa nopeata liikettä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tasapainoventtiili, tunnettu siitä, että männän vastakkaisiin päihin vaikuttaa jouset (23, 24), joiden suhteellinen joustavuus määrää kahdessa järjestelmässä säilytettävän suhteellisen paineen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tasapainoventtiili, tunnettu siitä, että nopeaa liikettä vastustavat elimet on järjestetty männän kumpaankin päähän ja ne käsittävät uppo-männän (26), joka liikuu pohjareiässä (28), ja tiehyeen, jossa on aukko (13), joka rajoittaa noestevirtauksen pohjareiästä ohjaten näin männän liikettä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tasapainoventtiili, tunnettu siitä, että männässä on pohjareiät (28) ja venttiili- 8 761 95 rungon molemmissa päissä on peitelevyssä (4) vastaava uppomäntä (26) ja siihen liittyvä ohjausaukko (13).

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tasapaino-venttiili, tunnettu siitä, että portit (21), jotka avautuvat poraukseen (14) vastaavista päästölinjoista (17, 20), ovat muodoltaan kolmikulmaisia siten, että männän alkuliike tasapainoasemasta avaa ainostaan pienen aukon, kun taas jatko-liike avaa progressiivisesti suuremman alan suhteessa kuljettuun matkaan.

6. Jnkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tasapainovent-tiili, tunnettu siitä, että tasapainomännässä on vähintään yksi tiiviste kahden nestejärjestelmän eristämiseksi toisistaan. 9 76195 Patentkray