FI90473B - Paineensäätöventtiili - Google Patents

Description

1 90473

Paineensäätöventtiili Tämä keksintö kohdistuu paine-eron säätöventtiiliin, joka mahdollistaa nestekierron säädön, kun nestepaine kulkee venttiilin läpi, tulevan ja poistuvan paineen välisen ennalta määrätyn paine-eron säätämiseksi, venttiilin käsittäessä: a) yläkansielimen, jonka alapinnassa on matalapainekammio, b) pohjakansielimen, jonka yläpinnassa on suurpainekammio, c) mäntäryhmän, joka sijaitsee mainituissa matala- ja suur-painekammioissa kalvoelimen erottaessa nämä kammiot, d) jolloin tulopaine saapuu yläkanteen ja toimitetaan suur-painekammioon, e) hidastavat paineistusvälineet, jotka johtavat tulopaineen matalapainekammioon, f) matalapainekammiossa mäntäryhmän pinta-ala on suurempi kuin pinta-ala suurpainekammiossa.

Tämä keksintö käsittää siis paine-eron säätöventtiilin, jossa on automaattinen järjestelmä pienpainekammion ennaltava-lituksi hidastetuksi paineistamiseksi, mikä päästää muut toiminnat tapahtumaan tänä sovellutuksen kannalta edullisena ajanjaksona. Keksintö sisältää myös laitteen, joka automaattisesti sulkee paineensäätöventtiilin tyhjentyneen osan kun sellaiset toimintaedellytykset on saavutettu, jotka voidaan automaattisesti tehdä tehottomiksi, mikäli järjestelmän toisen osan toimintahäiriö nostaa pienpainekammion painetta niin, että kohonnut paine voidaan tyhjentää ilmaan.

Keksintö käsittää siis rakenteen, jolle on tunnusomaista se, mitä on selostettu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksintö ymmärretään paremmin seuraavasta yksityiskohtaisemmasta kuvioiden avulla tapahtuvasta selityksestä, jossa: kuvio 1 on kaaviomainen kuva auton ulkorenkaan uudelleen-pinnoitusjärjestelmästä, joka kuvaa tämän keksinnön soveltamista; 2 90473 kuvio 2 on poikkileikkaus kuvion 1 mukaan asennetusta ren-gaskokoonpanosta kuvattuna pitkin kuvion 1 viivaa 2-2; kuvio 3 on kuvion 2 pyöreän alueen kuva, joka näyttää vaipan toimintaa kourun päällä ja paine-eron säätöventtiilin säätämää järjestelmän paine-eroa; kuvio 4 on poikkileikkauskuva, joka näyttää tämän keksinnön periaatteita edullisessa sovellutusmuodossaan.

Yleensä kuvioon 1 viitaten, siinä kuvataan ulkorenkaan uu-delleenpinnoitusjärjestelmää, joka käsittää yleisesti 10:llä merkityn autoklaavin tai paineastian, joka on järjestetty vastaanottamaan sulkulaitteen 12 kautta useita rengaskokoon-panoja 14 uudelleenpinnoitusta varten. Astian 10 sisäosa voidaan paineistaa johtamalla laitospainejohdon 18 avulla ilmaa, vettä, höyryä tai höyryn ja ilman sekoituksen käsittävä nestepaine 16. Paineistava väliaine kuumennetaan joko ennen astiaan syöttöä tai sen jälkeen astiassa 10 sijaitsevalla kuumennuslaitteella, kuten numerolla 19 ilmaistaan. Laitospainejohto 18 saattaa olla esimerkiksi suunnilleen 0,8 kPa:n paineen alainen. Johto 18 on yhdistetty säätöventtii-liin 20, joka nostaa paineen 1,0 kPa:han saakka ja joka sitten suljetaan. Johto 21 johtaa nesteen venttiilistä 20 renkaan täyttöjakoputkeen 23. Neste virtaa jakoputkesta 23 renkaan täyttöjohdon 25 läpi, joka täyttää renkaiden kovetta-misputken 26 ennalta määrättyyn 0,8 MPa:n paineeseen. Paineastian täyttöjohto 27 on yhdistetty venttiilin 20 ja jako-putken 23 välissä olevaan johtoon 21. Johto 27 yhtyy takais-kuventtiiliin 31, joka avautuu, kun paine johdossa 27 on 0,2 kPa korkeampi kuin myötävirran paine läpikulkuventtiilissä 31. Johto 32 yhdistää venttiilin 31 paineensäätöventtiiliin 34, joka sulkeutuu paineen saaavuttaessa johdossa 32 arvon 0,6 kPa. Johto 35 yhdistää venttiilin 34 paineastiaan 10.

Parhaiten kuviossa 3 kuvattu jokainen rengaskokoonpano 14 käsittää rengasrungon 40, esikovetetun kulutuspinnan 42 ja kerroksen kumipohjaista liitosainetta 44, joskus puskuriku-miksi nimitetty kulutuspinnan 42 päällipinnan ja rengasrungon 40 ulkopinnan välillä. Joustava nestetiivis elin 46, 3 90473 jota joskus nimitetään vaipaksi, on tehty esimerkiksi kumista ja peittää kulutuspinnan 42. Kuvion 2 sovellutusmuoto kuvaa rengasrungon 40 sivuseinämiin tiivistyskosketuksessa pidettyä elintä 46 kohdassa 47 ja että rengasrunko on täytetty kaasulla, kuten näytetään esimerkiksi US-patentissa 4 434 018. Rengasrunko 40 on asennettu reunan 49 varaan, jolle on sijoitettu laippaelin 51. Vaippaelin 46 sijaitsee laipan ja rengasrungon 40 välissä. Kovettamisputkessa oleva paine pakottaa vaipan 46 tiivistyskosketukseen rengasrungon 40 kanssa pitkin 47:llä merkittyä aluetta. Joustavassa elimessä 46 on putken liitin 54, joka yhdistää vaipan 46 ja kulutus-pinnan 42 välisen tilan 56 putkeen 58. Putki 58 kulkee pai-nekammion 10 läpi ja yhdistyy vaipan kokoomaputkeen 60, kuten kuviossa 1 on näytetty. Putken 58 mitalle on sijoitettu venttiilielin 62. Venttiilielimellä 62 on kolme asentoa. Se voi olla suljettu, se voi olla avoinna vaipan kokoomaputkeen tai se voi olla avoinna ilmaan.

Kuvatun järjestelmän päätehtävä on tietenkin kulutuspinnan 42 puristaminen rengasrunkoa 40 vasten kammiossa 10 olevan nesteen avulla ja samalla sidosaineen tai puskurikumin 44 kuumentaminen sellaiseen lämpötilaan, jossa se voidaan vul-kanoida kulutuspinnan kiinnittämiseksi rengasrunkoon. Putki 64 yhdistää kammion paineen paine-eron säätöventtiiliin 100. Paineensäätöventtiilin kokonaistoimintaa selitetään yksityiskohtaisesti seuraavassa. Paine-eron säätöventtiiliin 100 painejohdosta 64 tuleva suurpaine kulkee paineensäätöventtiilin läpi painejohtoon 71, joka on yhdistetty vaipan ko-koomajohtoon 60. Vaipan kokoomajohdossa 60 oleva paine kulkee venttiilielinten 62 läpi putkeen 58 ja vaippaan 46.

Säätöventtiilin tarkoituksena on saada paine vaippaelimen 46 ja esikovetetun kulutuspinnan 42 välissä olevaan tilaan 56 kovetustoiminnan aikana. Paine-eron säätöventtiilissä 100 on kaksi pääosaa. Nämä ovat venttiilin yläkansi 102 ja pohja-kansi 104. Nämä kaksi elintä ovat kiinnitetyt toisiinsa tavanomaisilla, ei-näytetyillä kantaruuveilla. Yläkannen 102 ja pohjakannen 104 välissä sijaitsee mäntäryhmä 106. Mäntä- 4 90473 ryhmässä on mäntälevy 108 ja mäntäelin 110, joita liitosruu-vit 111 pitävät yhdessä. Mäntälevyn ja mäntäelimen välissä on kalvo 112. Kalvo ulkonee ulospäin ja sijaitsee tiivis-tysosana yläkannen 102 ja pohjakannen 104 välissä.

Yläkannessa 102 on säätökammio 114, joka ulottuu sen keskusosan läpi. Säätökammion 114 yläpäähän on ruuvattu tuloyhde 116 ja sen pohjaosassa on tuloistukka 117. Tuloyhde on yhdistetty painejohtoon 64 ja saa paineen tästä johdosta. On myös tuloaukko 118, joka ulottuu tuloyhteestä 116 yläkannen 102 pohjaan ja päätyy suurpainekammioon 120. Säätökammion 114 alapäässä on säätöistukka 122. Pallojousiryhmä sijaitsee tuloistukan 117 ja säätöistukan 122 välissä. Pallojousiryhmä sisältää puristusjousielimen 123, tulopallon 124 ja säätö-pallon 125. Jousi 123 pakottaa tulopallon 124 tiivistyskos-ketukseen tuloistukan 117 kanssa sekä säätöpallon 125 tii-vistyskosketukseen säätöistukan 122 kanssa.

Mäntäryhmässä 106 on aukko 127, joka vastaanottaa palloa aktivoivan karan 129, joka ulottuu aukon 127 läpi säätökammion 114 pohjapäähän. Palloa aktivoivan karan 129 pinta on sen kehän eräältä osalta ohennettu, mikä päästää kulkuaukon 131 yhdistämään säätökammion 114 alempaan painekammiooon 133, joka on yläkannen 102 osa. Alempi painekammio 133 yhdistyy poistoaukkoon 135, joka kulkee yläsuojuksesta 102 pohjakannen 104 läpi pohjasuojuskammioon 137.

Pohjakannen 104 pohjasuojuskammioon on ruuvattu asennustulp-pa 138, joka muodostaa alkuistukan 139 vaippapallolle 140. Pohjasuojuskammio 137 on yhteydessä poistokammioon 142 ja vaipan poistoaukkoon 144. Poistokammion 142 yläpäässä on aukko mäntäryhmän 106 mäntäelimen 110 vastaanottamiseksi. Tiivistysrengas 145 on sijoitettu mäntäelimeen 110 suur-painekammion tiivistämiseksi poistokammiota 142 vastaan. Poistoaukot 146 ovat järjestetyt poistokammiosta paine-eron säätöventtiilin ulkopuoliseen ulkoilmaan. Vaipan poistoaukko 144 on yhteydessä johtoon 71, joka on yhdistetty vaipan ko- 5 90473 koomaputkeen 60. Poistokammiossa 142 on poistoistukka 147 pohjasuojuskammion yläpäässä.

Kun paineastiaa 10 aktivoidaan uusimaan autonrenkaiden kulu-tuspintaa, on toivottavaa, että kammiossa 10 on sellainen paine, joka vaikuttaa rengaskokoonpanon 14 vaippaelimeen 46. Tämä auttaa poistamaan kaiken epätoivotun ilman esikovetetun kulutuspinnan 42 ja rengasrungon 40 väliltä. Sen jälkeen kun kammiossa 10 olevalla paineella on ollut aikaa vaikuttaa vaippaan 46 poistaen kaiken jäännöksen, niin järjestelmä on valmis vastaanottamaan painetta tilaan 56. Tämä on jousiryh-män ja vaippapallon 140 tehtävä, kuten seuraavassa yksityiskohtaisesti selitetään.

Kammion 10 alkaessa täyttyä paineella paine kulkeutuu johtoon 64 ja poistoaukon yhteeseen 116. Paine siirtyy suur-painekammioon 120 tuloaukon 118 kautta. Paineen vaikuttaessa alkuaan mäntälautasen 108 alempaan pinta-alueeseen, mäntä-ryhmä 106 nousee yläasentoon. Palloa aktivoiva kara 129 koskettaa säätöpalloa 125. Heti kun suurpainekammiossa 120 on tarpeeksi painetta jousen 123 voiman ylittämiseksi, säätö-pallo 125 irtoaa säätöistukasta 122. Tällöin tulopallo 124 on tiivistyskosketuksessa tuloistukkaan 117. Tulopalloon 124 vaikuttavan, tuloyhteestä 116 tulevan paineen saavuttaessa suunnilleen arvon 70-83 kPa tulopallo 124 irtoaa tuloistu-kasta 117 päästämään ilman kulkemaan säätökammioon 114 ja säätöpallon 125 kulkemaan kulkuaukon 131 läpi matala-painekammioon 130. Tämä paine vaikuttaa mäntälautasen 108 ylempään pinta-alueeseen. Mäntälautasen alemman ja ylemmän pinta-alueen suhde voidaan tehdä erilaiseksi, paine-eron säätöventtiilin 100 tulo- ja poistopaineen välisen paine-eron ennaltamääräämiseksi. Oheisessa kuvassa paine-eroksi vaaditaan 103-117 kPa enemmän painetta mäntälautasen 108 suurpainekammion puolella kuin mäntälautasen 108 matala-painekammion puolella, jotta säätöventtiili 100 olisi tasapainossa. Paineen saapuessa matalapainekammioon 133 se pääsee poistoaukkoon 135 ja kulkee vaippapallon 140 ylitse, joka alkuasennossaan on näytetty aavekuvana. Vaippapallo on 6 90473 alkuasennossaan kosketuksessa alkuistukkaan 139. Poistoaukon 135 ja vaippapallon 140 välissä on tila, joka päästää ilman kulkemaan pallon yli ja poistokammioon 142 ja poistoaukon 146 kautta ulos ilmaan. Rengaskokoonpanosta 14 ulospuristet-tu paine kulkee johdon 71 kautta vaipan poistoaukkoon 144, sitten poistokammioon 142 ja ulos poistoaukkojen 146 kautta. Tämä tila pysyy kunnes vientijohdossa 135 oleva paine saavuttaa suunnilleen 172-207 kPa. Vaippapallon 140 yli kulkevan ilman nopeus vetää pallon yläasentoon asettuen tiivis-tyskosketukseen poistoistukan 147 kanssa, eristäen siten poistokammion 142 ja poistoaukot 146 kaikista painelähteis-tä. Poistoaukosta 135 tuleva paine kulkee sitten pohjasuo-juskammion 137 läpi, vaipan poistoaukon 144 läpi vaipan kokooma johtoon 60.

Paineastian 10 ollessa 0,6 MPa:n paineen alaisena, paineen säätöventtiili 34 suljetaan ja paineastiassa oleva paine vakiinnutetaan 0,6 MParhan. Tällöin suurpainekammiossa 120 oleva paine on 0,6 MPa ja matalapainekammiossa olevan paineen saavutettua 0,5 MPa mäntäryhmä 106 saavuttaa tasapainon. Tällöin jousi 123 siirtää säätöpallon 125 takaisin tii-vistyskosketukseen säätöistukan 122 kanssa eikä mitään lisäpainetta voi siirtyä matalapainekammioon johdosta 64. Matalapainekammiossa 133 oleva paine kulkee poistoaukon 135 kautta pohjasuojuskammioon 137 ja pitää vaippapallon 140 sulkuasennossa poistoistukan 147 kohdalla ja järjestelmä on nyt vakiintunut.

Jos yksi vaippaelimistä 46 jostakin syystä kärsisi pienestä vuodosta, niin lisäpaine siirtyisi takaisin vaipan kokooma-johtoon 60 ja kulkisi johdon 71 kautta vaipan poistoaukkoon 144 ja nostaisi pohjasuojuskammiossa 137 olevaa painetta ja lisäisi siten poistoaukossa 135 ja matalapainekammiossa 133 olevaa painetta. Tällöin mäntäryhmä 106 siirtyisi alas, suurpainekammion 120 ja matalapainekammion 133 paineiden tasapainottomuuden takia. Pallonpainin 148 koskettaa vaippa-palloa 140, siirtäen sen pois poistoistukasta 147 niin, että lisääntynyt paine voi poistua poistokammiosta 142 ja pois- I! 7 90473 toaukkojen 146 kautta kunnes ennalta määrätty paine-ero on saavutettu.

Pienen vuodon ollessa kyseessä tämä järjestely voi hallita paineen ylivirtauksen. Suuren vuodon tapahtuessa koneenkäyttäjä kuulee poistoaukkojen 146 kautta poistuvan ilmamäärän viheltävän äänen. Koneenkäyttäjä voi määritellä ongelman aiheuttaneen rengaskokoonpanon 14 tarkistamalla yksittäiset venttiilit 62.

Kun oikea rengaskokoonpano 14 on todettu, niin se venttiileistä 62 voidaan avata ulkoilmaan ettei se vaarantaisi muita rengaskokoonpanoja. Kun paine-eron säätöventtiilin edullista sovellutusmuotoa on tässä esitetty ja selitetty yksityiskohtaisesti niin asiantuntijoille selviää muita vaihtoehtoisia rakennemuotoja tämän keksinnön toteuttamiseksi seuraavien patenttivaatimuksien määrittelemillä tavoilla.

Claims (5)

8 90473

1. Paine-eron säätöventtiili (100), joka mahdollistaa nes-tekierron säädön, kun nestepaine kulkee venttiilin läpi, tulevan ja poistuvan paineen välisen ennalta määrätyn paine-eron säätämiseksi, venttiilin käsittäessä: a) yläkansielimen (102), jonka alapinnassa on matalapaine-kammio (133) , b) pohjakansielimen (104), jonka yläpinnassa on suurpaine-kammio (12 0) , c) mäntäryhmän (106), joka sijaitsee mainituissa matala-ja suurpainekammioissa kalvoelimen (112) erottaessa nämä kammiot, d) jolloin tulopaine saapuu yläkanteen (102) ja toimitetaan suurpainekammioon (120), e) hidastavat paineistusvälineet, jotka johtavat tulopai-neen matalapainekammioon (133), f) matalapainekammiossa (133) mäntäryhmän (106) pinta-ala on suurempi kuin pinta-ala suurpainekammiossa (120), tunnettu siitä, että g) nämä paineistusvälineet sijaitsevat yläkannessa (102) olevassa säätökammiossa (114), joka johtaa tulopaineen matalapainekammioon (133), h) nämä paineistusvälineet sisältävät tuloistukan (117) vieressä olevan tulopallon (124) sekä säätöistukan (122) vieressä olevan säätöpallon (125), i) nämä paineistusvälineet sisältävät tulopallon (124) ja säätöpallon (125) välissä olevan puristusjousen (123), joka pakottaa niitä kohden viereisiä istukoitaan, j) mäntäryhmässä (106) on palloa aktivoiva kara (129) sää-töpalloon (125) vaikuttamiseksi ja sen siirtämiseksi pois säätöistukasta (122), kun matalapainekammion (133) paine on ennalta määrätyn paine-eron alapuolella, k) tulopallo (124) liikkuu pois tuloistukasta (117), kun tulopaine ylittää puristusjousen ennalta valitun paineen, ja l) tulo- (124) ja säätöpallon (125) ollessa poissa istukoistaan, tulopaine kulkee matalapainekammioon (133), kunnes mainittu ennalta määrätty paine-ero on saavutettu ja palloa aktivoiva kara (129) irtoaa säätöpallosta (125) päästäen sen 9 90473 kosketukseen säätoistukan kanssa katkaisten kaiken matalapa inekammioon (133) saapuvan tulovirran.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paine-eron säätöventtii-li, tunnettu siitä, että se sisältää suurpainekammion (120) ja matalapainekammion (133) erottavan kalvoelimen (112).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen paine-eron säätöventtii-li, tunnettu siitä, että kalvoelimen (112) ulkoreuna on tii-vistyskosketuksessa yläkannen (102) ja pohjäkännen (104) välillä ja sen sisäreuna on yhdistetty mäntäryhmään (106).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paine-eron säätöventtii-li, tunnettu siitä, että se sisältää: a) matalapainekammioon (133) yhdistetyn pohjasuojuskammion (137), b) poistokammion (142), jonka poistoaukot (146) yhdistävät sen ulkoilmaan, c) pohjasuojuskammiossa (137) olevan alkuistukan (139), d) pohjasuojuskammiossa (137) olevan vaippapallon (140) sijoitettuna alkuaan mainitulle alkuistukalle (139), e) pohjäkännen (104) ja poistokammion (142) erottavan poistoistukan (147), f) poistoaukon (144), joka yhdistää pohjasuojuskammion (137) säädettyyn elimeen, jolloin g) vaippapallo (140) on tiivistyskosketuksessa poistois-tukkaan (147) mäntäryhmän (106) ollessa tasapainossa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen paine-eron säätöventtii-li, tunnettu siitä, että se sisältää mäntäryhmän (106), jossa on palloa aktivoiva elin (148) vaippapalloon (140) vaikuttamiseksi ja sen siirtämiseksi pois poistoistukasta (147) matalapainekammion (133) paineen ylittäessä ennalta määrätyn paine-eron.