FI85537C - Tryckmediumventil. - Google Patents

Description

85537 1 Paineväliaineventtiili

Tryckmediumventil 5

Esillä olevan keksinnön kohteena on paineväliaineventtiili, käsittäen venttiilikoteloon asetetun venttiilimännän venttiilin kautta kulkevan pääasiallisen paineväliainevirtauksen portaatonta valvontaa varten sanottuun venttiilimäntään asetetun muuttuvan ohjausvirtausrajoittimen 10 läpi kulkevan ohjausvirtauksen avulla, sanotun ohjausvirtauksen lähtiessä sanotusta pääasiallisesta paineväliainevirtauksesta ja sitä voitaessa säätää ohjaussäätöventtiilin välityksellä.

Tyypiltään tällaiset paineväliaine- tai hydrauliventtiilit ovat 15 tunnettuja ja niitä käytetään usein tukiventtiileinä ennen kaikkea pääasiallisen paineväliainevirtauksen portaatonta säätöä haluttaessa. Nämä tunnetut venttiilit käsittävät venttiilimännän, jota voidaan siirtää venttiilikotelossaan suljetusta täysin avoimeen asentoon ja jota voidaan muuttaa asteittaisesti venttiiliä ennen sekä sen jälkeen 20 esiintyvästä hydraulisesta paineesta riippumatta kuhunkin asentoon sanotun suljetun ja täysin avoimen asennon välillä pääasiallisesta paineväliainevirtauksesta tulevan ohjausvirtauksen avulla, joka kulkee venttiilimäntään asetetun muuttuvan ohjausvirtausrajoittimen kautta venttiilikotelossa olevaan ohjausvirtauskammioon venttiilin 25 kautta aikayksikössä sallitun pääasiallisen paineväliainevirtauksen määrän portaatonta valvontaa varten. Yleensä tämä muuttuva ohjaus-virtausrajoitin on venttiilimäntään symmetrisesti järjestettyjen rakojen muodossa, jotka liittävät venttiilin syöttöaukon sen ohjausvirtauskammioon, jolloin tässä kammiossa esiintyy sama paine kuin g0 venttiilin syöttöaukossa, niin kauan kuin mitään ohjausvirtausta ei tapahdu. Ohjausvirtauskammiossa vallitseva paine synnyttää pidätys-voiman, joka vaikuttaa ohjausvirtauskammiota vastassa olevaan venttiilimännän takapäätypintaan, sanotun pidätysvoiman ollessa esiinty-vien pinta-alasuhteiden johdosta suurempi kuin sen suhteen vastak-35 kainen voima, joka on riippuvainen venttiilin syöttöaukossa vallitsevasta paineesta ja joka vaikuttaa venttiilin painepuolta vastassa **; oleviin venttiilimännän etupäätypintoihin. Tällä tavoin sanottu 2 85537 1 pidätysvoima pitää venttiilimännän suljetussa asennossa niin kauan kuin mitään ohjausvirtausta ei esiinny. Ohjausvirtausta valvotaan ohjausvirtausventtiilin avulla, joka on asetettu venttiilin ohjaus-virtauskammiosta venttiilin jälkeen tapahtuvaan pääasialliseen pai-g neväliainevirtaukseen ulottuvaan ohjausvirtauskanavaan.

Tyypiltään tällaisten paineväliaineventtiilien portaaton valvontamahdollisuus on sangen suuressa määrin riippuvainen ohjausvirrasta, johon ei ehkä voida voida vaikuttaa rajoittavasti huomattavammassa ,|q määrin ohjausvirtauskanavien tai muidenkaan järjestelyjen avulla. On kuitenkin osoittautunut, että tällainen vaikutus voidaan aikaansaada erityisesti erittäin matalien lämpötilojen yhteydessä, kun kanavissaan virtaava paineväliaine, kuten hydrauliöljy, on erittäin viskoosista. Tyydyttävän valvontamahdollisuuden saavuttamiseksi myös matalien .jg lämpötilojen esiintyessä ohjausvirtauskanavat on varustettu suhteel lisen suurilla pinta-aloilla niihin liittyvän valvontaohjausventtiilin virtausalueeseen verrattuna. Tämän tosiasian johdosta ohjausvirtausta voidaan valvoa täysin ohjausvirtausventtiilin avulla, tämän toimenpiteen ollessa kuitenkin vastakkainen halutulle tarkoitukselle tilan 2q säästämiseksi tekemällä ohjausvirtauskanavat mahdollisimman kapeiksi.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siten ratkaista tämä ongelma ja tarjota käyttöön erinomaiset valvontamahdollisuudet kuvatunlaisten *· paineväliaineventtiilien lämpötilasta riippumatta ottaen myös huo- gg mioon edellä mainittu toive ohjausvirtauskanavien pinta-alan suhteen.

Tämä tarkoitus saavutetaan siten, että esillä olevan keksinnön mukaiselle paineväliaineventtiilille on annettu oheisissa vaatimuksissa määritellyt tunnusmerkilliset ominaisuudet, yhden pääasiallisen tunnusmerkillisen ominaisuuden käsittäessä muuttuvan ohjausvirtaus-rajoittimen lisäksi asetetun lisärajoitinjärjestelyn venttiilimännän ja sanottua mäntää ympäröivän venttiilikotelon seinän välissä, sanotun rajoittimen ollessa kehälle asetetun raon muodossa, jonka aksiaalinen pituus on pääasiassa sen korkeutta suurempi.

35 * Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin oheiseen ·· piirustukseen viitaten, jossa kuviot 1 ja 2 esittävät esillä olevan I: 3 85537 1 keksinnön mukaisesti muodostetun paineväliaineventtiilin osia suljetussa ja vastaavasti osittain avoimessa asennossa, kuvion 3 esittäessä yksityiskohtaisesti tämän paineväliaineventtiilin tunnusmerkillistä ominaisuutta suuremmassa mittakaavassa.

5

Piirustuksessa esitetty paineväliaineventtiili käsittää venttiiliko-telon 1, joka on varustettu sen sisään liikkuvasti asetetulla vent-tiilimännällä 2, sanotun venttiilimännän ollessa esitettynä kuviossa 1 suljetussa asennossa, jolloin se sulkee venttiilin syöttöaukon A -|q ja poistoaukon B, ja kuviossa 2 osittain avoimessa asennossa, jossa venttiilin syöttöaukko A ja poistoaukko B on liitetty toisiinsa, niiden salliessa pääasiallisen paineväliaineen virtauksen venttiilin kautta nuolien 3 osoittamaan suuntaan.

Ί5 Venttiilimännän 2 päätepinta 4 sulkee venttiilin poistoaukon B yhteistoiminnassa venttiilikoteloon 1 asetetun ja poistoaukkoa B ympäröivän tukipinnan 5 kanssa, venttiilimännän 2 ollessa pidettynä suljetussa asennossaan venttiilimännän takapäätypintaan 7 vaikuttavan pidätys-voiman P välityksellä, venttiilimännän ollessa kääntyneenä poispäin 20 venttiilin painepuolelta ja asetettuna venttiilikoteloon 1 ohjaus -virtauskammiona muodostettuun tilaan 6. Tämä ohjausvirtauskammio 6 on liitetty ohjausvirtauskanavan 8 välityksellä venttiilimännän 2 ; jäljessä olevan venttiilin valvomaan pääasialliseen painevällaine- virtaukseen, säätöohjausventtiilin 9 ollessa asetettuna tähän ohjaus-25 virtauskanavaan. Siten ohjausvirtauskammiosta 6 tuleva ohjausvirtaus voidaan toteuttaa tämän säätöohjausventtiilin avulla ja tätä pääasiallista virtausta valvotaan sanotun ohjausvirtauksen välityksellä, joka kulkee venttiilin kautta täysin riippumatta paineesta sen tosiasian ansiosta, että venttiilimäntä 2 saatetaan siirtymään suljetusta 30 asennostaan mihin tahansa haluttuun avoimeen asentoon ohjausvirtauksen avulla.

Ohjausvirtaus lähtee pääasiallisesta virtauksesta ennen venttiilin ...; syöttöaukkoa A tai sen kohdalla, ja muuttuvana rajoittimena toimiva • - 35 rako tai reikä 10 on muodostettu venttiilimännän vaippapintaan ohjaus- virtauksen johtamiseksi ohjausvirtauskammioon, sanotun raon tai reiän 10 ollessa tietynlaisessa yhteydessä myös venttiilin suljetussa 4 85537 1 asennossa venttiilin ohjausvirtauskammioon ja syöttöaukkoon A. Tämä viimeksimainittu yhteys käsittää venttiilimännän 2 lieriömäisen osan 12, jota rajoittaa rengasmainen päätyseinä 13, ja venttiilimäntään 2 tehdyn kehällä olevan radiaalisen uran 14 välisen välyksen 11 (kuvio g 3), sanotun uran ollessa liitettynä reikään 10. Venttiilimännän lieriömäisen osan läpimitan olisi oltava pienempi kuin sen lieriömäisen tilan 15 läpimitta, johon venttiilimäntä 2 on asetettu liikkuvasti venttiilikotelossaan 1 sanotun välyksen 11 saavuttamiseksi, jonka pituuden tulisi olla useita kertoja sen korkeutta suurempi jq aksiaalisessa suunnassa, välyksen 11 muodostaessa sisäänmenoaukossaan rajoittimen 16, jolloin sanotun välyksen 11 läpi kulkee laminaarinen virtaus, joka aiheuttaa ylimääräisen painehäviön, ja siten venttiilin painepuolelta, so. syöttöaukosta A, ohjausvirtauskammioon 6 kulkeva ohjausvirtaus on vähemmän herkkä käytetyn paineväliaineen lämpötilasta jg riippuvalle juoksevuudelle, minkä seurauksena ohjausvirtauskanavien pinta-alalla on vähäisempi vaikutus itse ohjausvirtaukseen. Venttiilin voidaan siten sanoa olevan lämpötilaltaan kompensoitua tyyppiä.

Ohjausvirtauskanavaan 8 asetettua ohjausventtiiliä 9 voidaan valvoa 2Q portaattomasti sen molempien pääteasentojen, so. suljetun ja avoimen . asennon, välillä, jolloin se suljetussa asennossa ollessaan estää '· paineväliaineen ulosvirtauksen venttiilikotelon 1 sisällä olevasta ohjausvirtauskammiosta 6, ja siten tässä kammiossa 6 synnytetään -j- sama paine kuin venttiilin syöttöaukossa A, paineen ollessa aina 25 korkeampi venttiilin syöttöpuolella kuin sen poistopuolella. Tämä ohjausvirtauskammiossa 6 vallitseva paine aiheuttaa venttiilimännän päätypintaan 7 vaikuttavan pidätysvoiman P, joka on pinta-alasuhteista riippuen suurempi kuin vastakkaiseen suuntaan vaikuttava voima, joka riippuu taas syöttöaukossa A olevasta paineesta ja joka pitää tällä 30 tavoin venttiilimännän 2 suljetussa asennossa niin kauan kuin oh-jausventtiili 9 on suljettuna.

Siten, heti kun ohjausventtiili avataan, ohjausvirtaus kulkee myös syöttöaukosta A ohjausvirtauskammioon 6 välyksen 11, venttiilimännässä 35 2 olevan radiaalisen uran 14 ja reiän 10 kautta, ja tämän välyksen pienen korkeuden ja siihen verrattuna suuren pituuden ansiosta välykseen 11 syntyy laminaarinen virtaus, joka aiheuttaa sanotun yli- il 5 85537 1 määräisen painehäviön sen painehäviön lisäksi, joka syntyy venttii-limännän vaippapinnassa olevassa muuttuvana rajoittimena toimivassa aukossa 17, ja tämän ylimääräisen painehäviön ansiosta ohjausvirtaus-kanavassa 8 esiintyvä mahdollinen painehäviö tulee kompensoiduksi.

5

Koska sanotun välyksen korkeus voidaan tehdä suhteellisen pieneksi, niin että se on alle millimetrin kymmenesosan, sanottu välys 11 toimii myös suodattimena aineosia varten, joita estetään tällä tavoin seuraamasta ohjausvirtausta ja kerrostumasta ohjausventtiilin vent-•jq tiilikartioon 18, joka on yleensä herkkä epäpuhtauksille, ja siten saavutetaan lisääntynyt turvallisuus venttiiliyhdistelmän toiminnan suhteen. Kehällä olevan välyksen 11 ja radiaalisen, myös kehällä olevan uran IA ansiosta tarvitaan vain yksi muuttuvana rajoittimena toimiva rako tai aukko 10, 17, joka päättyy ohjausvirtauskammioon 6, •J5 sellaisen kiertosymmetrian aikaansaamiseksi, että saavutetaan ohjaus-virtauksen erikoinen jakautuminen venttiilimännän asennosta riippumatta venttiilikotelon suhteen, mikä puolestaan johtaa pienempiin tarkkuusvaatimuksiin venttiilikotelon ja venttiilimännän muodostamaa sovellutusta varten, ja siten saadaan tulokseksi yksinkertaisempi 20 venttiilin sovellutusmuoto, joka vaatii vähemmän valmistuskustannuksia.

- Keksintö ei ole rajoittunut edellä selostettuun ja piirustuksessa ·’· esitettyyn kuvaukseen, vaan sitä voidaan muuttaa, muunnella ja täy- 25 dentää usealla eri tavalla oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Välyksen 11 pituuden ja korkeuden välisen suhteen osalta voidaan esimerkiksi mainita, että välyksen pituus voi edullisesti olla vähintään 10 kertaa korkeutta suurempi, mutta että useiden muidenkin suhteiden on havaittu antavan erittäin 30 tyydyttäviä tuloksia.

35

Claims (4)

6 85537 ^ Patenttivaatimukset

1. Paineväliaineventtiili, käsittäen venttiilikoteloon asetetun vent-tiilimännän (2) venttiilin kautta kulkevan pääasiallisen paineväli-5 ainevirtauksen valvomista varten tähän venttiilimäntään asetetun muuttuvan ohjausvirtausrajoittimen (10,17) avulla, sanotun ohjausvirtauk-sen lähtiessä sanotusta pääasiallisesta paineväliainevirtauksesta ja sen ollessa valvottuna säätöohjausventtiilin (9) välityksellä, tunnettu siitä, että lisärajoitin on asetettu myötävirtaan sanotusta rajoittimesta (17) venttiilimännän (2) ja venttiilikotelon venttiilimäntää ympäröivän lieriömäisen seinän (15) väliin, sanotun rajoittimen ollessa kehävälyksen (11) muodossa, jonka aksiaalinen pituus on sen korkeutta huomattavasti suurempi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että sanotun välyksen pituus on useita kertoja sen korkeutta suurempi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että venttiilimäntä (2) on varustettu näiden molempien rajoit- 20 timien (17,11) välissä olevalla radiaalisella kehäuralla (14).

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että sanotun välyksen pituus on vähintään 10 kertaa sen korkeutta suurempi. 25 30 λ.' 35 • · · t· 7 85537 ^ Patentkrav