NO152666B

NO152666B - DOSING VALVE FOR LUBRICANT AND LIKE.

Info

Publication number: NO152666B
Application number: NO813699A
Authority: NO
Inventors: Kauko Hytoenen; Hannu Trygg
Original assignee: Safematic Ltd Oy
Priority date: 1980-11-03
Filing date: 1981-11-02
Publication date: 1985-07-22
Also published as: ES8207316A1; DE3141965C2; SE448776B; GB2086545A; NO813699L; FI60433C; SE8106261L; DE3141965A1; FI60433B; GB2086545B; NO152666C; ES506787A0

Description

Oppfinnelsen angår en doseringsventil for smøre-middel og lignende, hvilken ventil omfatter et hus, en i huset utformet sylinder som står i forbindelse med en i huset utformet innløpstilkopling og utløpstilkopling for mediet, et i sylinderen aksielt bevegbart doseringsstempel som atskiller sylinderens innløps- og utløpstilkoplinger og har en forbindelseskanal som forbinder de av stempelet atskilte sylinderrommene med hverandre, et i huset aksialt bevegbart ladestempel som tillater strømning av mediet fra innløpstilkoplingen inn i sylinderen når innløpstilkoplingen er trykkbelastet og som åpner nevnte forbindelseskanal i doseringsstemplet når dette trykket av mediet er forskutt inn i det mot utløpstilkoplingen vendende sylinderrommet,og holder forbindelseskanalene åpen så lenge innløpstilkop-lingen er trykkbelastet, og åpen selv når doseringsstemplet utfører en bevegelse i motsatt retning inn i det mot inn-løpstilkoplingen vendende sylinderrommet når trykket i inn-løpstilkoplingen synker, samt et i huset i strømningsbanen for mediet anordnet strupested for reguleringen av mediets volumstrømning. The invention relates to a dosing valve for lubricants and the like, which valve comprises a housing, a cylinder formed in the housing that is in connection with an inlet connection and outlet connection for the medium formed in the housing, an axially movable dosing piston in the cylinder that separates the cylinder's inlet and outlet connections and has a connecting channel which connects the cylinder spaces separated by the piston with each other, an axially movable charging piston in the housing which allows the flow of the medium from the inlet connection into the cylinder when the inlet connection is under pressure and which opens said connection channel in the dosing piston when this pressure of the medium is shifted into the cylinder space facing the outlet connection, and keeps the connection channels open as long as the inlet connection is under pressure, and open even when the dosing piston performs a movement in the opposite direction into the cylinder space facing the inlet connection when the pressure in the inlet connection drops r, as well as a throttling point arranged in the housing in the flow path for the medium for the regulation of the volume flow of the medium.

Det er tidligere kjent å benytte slike doseringsventiler for mating av en engangsdose av smøremiddel fra en mateledning for smøremiddel til gjenstanden som skal smøres. Funksjonsprinsippet for doseringsventilen går ut på at begge stemplene beveger seg automatisk i en doserings-retning når trykket i mateledningen øker, og i motsatt lade-retning når trykket i mateledningen synker. Når stemplene beveger seg i doseringsretningen, trykker doseringsstemplet en smøremiddeldose foran seg gjennom ventilens utløpstil-kopling til gjenstanden som skal smøres, samtidig som ladestemplet slipper inn en ny smøremiddeldose bak doseringsstemplet gjennom innløpstilkoplingen. Når stemplene beveger seg i laderetningen, stenger ladestemplet innløpstilkoplingen, samtidig som doseringsstemplet trykker inn en ny smøremiddel-dose fra baksiden av doseringsstemplet til dets fremside, It is previously known to use such dosing valves for feeding a one-time dose of lubricant from a supply line for lubricant to the object to be lubricated. The operating principle of the dosing valve is that both pistons move automatically in a dosing direction when the pressure in the feed line increases, and in the opposite charging direction when the pressure in the feed line drops. When the pistons move in the dosing direction, the dosing piston pushes a dose of lubricant in front of it through the valve's outlet connection to the object to be lubricated, while at the same time the charging piston lets in a new dose of lubricant behind the dosing piston through the inlet connection. As the pistons move in the charging direction, the charging piston closes the inlet connection, while the dosing piston pushes in a new dose of lubricant from the back of the dosing piston to its front,

slik at dosen er ferdig til å trykkes inn i ventilens inn-løpstilkopling når mateledningen neste gang trykkbelastes. so that the dose is ready to be pressed into the valve's inlet connection when the supply line is next pressurized.

Når gjenstanden som skal smøres krever en relativt When the object to be lubricated requires a relatively

i in

stor smøremiddeldose, blir^ doseringsventilen på tilsvarende måte temmelig plasskrevende. Det er derfor tidligere kjent å anordne stemplene til å samvirke slik at forbindelsen fra ventilens innløpstilkopling til ventilens utløpstilkopling forblir åpen via doseringsstempelets forbindelseskanal etter at stemplene har utført sin bevegelse i doseringsretningen, hvorved ventilen kontinuerlig mater smøremiddel fra innløps-tilkoplingen til utløpstilkoplingen så lenge mateledningene er trykkbelastet. large dose of lubricant, the dosing valve correspondingly takes up quite a lot of space. It is therefore previously known to arrange the pistons to cooperate so that the connection from the valve's inlet connection to the valve's outlet connection remains open via the dosing piston's connection channel after the pistons have performed their movement in the dosing direction, whereby the valve continuously feeds lubricant from the inlet connection to the outlet connection as long as the supply lines are pressure loaded.

For å muliggjøre én regulering av den volumetriske strømmen av den kontinuerlige smøremiddelstrømmen gjennom doseringsventilen, er det tidligere kjent i doseringsventilen å anordne et innstillbart strupested i strømningsbanen for smøremiddelet. Ulempen med slike regulerbare doseringsventiler er likevel den at forurensninger som finnes i det strømmende smøremiddelet forårsaker funksjonsforstyrrelser.. Det har nemlig vist seg at forurensningene filtreres ved strupestedet og derved kontinuerlig minsker den volumetriske strømmen og tilslutt tetter til hele ventilen. De kjente doserings-ventilene med mulighet for å regulere volumstrømmen har således krevet periodisk spesielle ytre rensetiltak, hvilket har forutsatt en partiell demontering av doseringsventilen. En slik fare for tilstopping og det derav betingede behov for rengjøring er spesielt store når man bruker spillolje som det medium som skal doseres og som inneholder store mengder forurensninger. In order to enable one regulation of the volumetric flow of the continuous lubricant flow through the dosing valve, it is previously known in the dosing valve to arrange an adjustable throttle point in the flow path for the lubricant. The disadvantage of such adjustable dosing valves is that contaminants found in the flowing lubricant cause malfunctions. It has been shown that the contaminants are filtered at the throttle point and thereby continuously reduce the volumetric flow and eventually clog the entire valve. The known dosing valves with the possibility of regulating the volume flow have thus periodically required special external cleaning measures, which has required a partial dismantling of the dosing valve. Such a risk of clogging and the resulting need for cleaning is particularly great when waste oil is used as the medium to be dosed and which contains large amounts of contaminants.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å frem-skaffe en doseringsventil som avhjelper de ovennevnte ulemper og muliggjør en kontinuerlig, strømning av det for dosering beregnede mediet gjennom doseringsventilen uten fare for tilstopping og uten behov for ytre rengjøring. Hensikten oppnås ved hjelp av en doseringsventil ifølge oppfinnelsen som er karakterisert ved at forbindelseskanalen utgjøres av en sentral, sylindrisk boring som strekker seg aksielt gjennom doseringsstempelet, og at huset er forsynt med et strupeorgan som ut-gjøres av en aksiell, med fofbindelseskanalen konsentrisk spindel, som strekker seg inn i forbindelseskanalen og minsker dens strømningsareal når doseringsstempelet er beliggende i sylinderrommet mot utløpet, for dannelse av nevnte strupested for væskestrømmen, men befinner seg utenfor forbindelseskanalen når doseringsstempelet er beliggende i sylinderrommet mot innløpsporten. The purpose of the present invention is to provide a dosing valve which remedies the above-mentioned disadvantages and enables a continuous flow of the medium intended for dosing through the dosing valve without the risk of clogging and without the need for external cleaning. The purpose is achieved with the aid of a dosing valve according to the invention, which is characterized in that the connecting channel is made up of a central, cylindrical bore that extends axially through the dosing piston, and that the housing is provided with a throttle that consists of an axial, concentric spindle with the connecting channel, which extends into the connecting channel and reduces its flow area when the dosing piston is located in the cylinder space towards the outlet, for the formation of the aforementioned choke point for the liquid flow, but is located outside the connecting channel when the dosing piston is located in the cylinder space towards the inlet port.

Oppfinnelsen er basert på den idé at den for regulering av volumstrømmen av det for dosering beregnede mediet nødvendige strupested er anordnet på et slikt sted i doseringsventilen, der strupingen helt opphører eller i høy grad minsker i doseringens sluttfase, og gjennom hvilket den av ladestempelet sperrede mediedosen forflyttes fra baksiden av doseringsstempelet til dens fremside. På grunn av et slikt arrangement kommer nevnte mediedose til å skylle med seg forurensninger som har festnet seg i strupehodet og fører dem bort fra strupestedet, som under skylletrinnet utvides eller forstørres i det minste i en slik grad at det er tilstrekkelig plass for fjerning av forurensningene. I denne hensikt er The invention is based on the idea that the throttling point necessary for regulating the volume flow of the medium intended for dosing is arranged in such a place in the dosing valve, where the throttling stops completely or is greatly reduced in the final phase of dosing, and through which the medium dose blocked by the charging piston is moved from the back of the dosing piston to its front. Due to such an arrangement, said media dose comes to flush with it contaminants that have stuck in the larynx and carries them away from the throat site, which during the flushing step expands or enlarges at least to such an extent that there is sufficient space for the removal of the contaminants . In this purpose is

det bevegelige doseringsstempelet anordnet for å danne strupestedet i samvirke med et av huset båret, innstillbart, ubeveg-bart strupeorgan. En utvidelse av strupestedet i en slik grad at forurensningene kan fjernes fra dette oppnås ved hjelp av et slikt arrangement automatisk i sluttrinnet av doseringsstempelets returbevegelse. Den mediedosen som skyller bort forurensningene oppnås ved at doseringsventilen fungerer som en kontinuerlig doseringsanordning så lenge mateledningen for mediet er trykkbelastet, og som engangsdoseringsanordning når trykket i mateledningen for mediet synker. Ifølge oppfinnelsen oppnås således en selvrensende, kontinuerlig matende doseringsventil med et innstillbart strupested, der forurensningene i det matede mediet ikke har mulighet for å tette til ventilen og forårsake funksjonsforstyrrelser. the movable dosing piston arranged to form the throat in cooperation with an adjustable, immovable throat organ carried by the housing. An expansion of the throat to such an extent that the contaminants can be removed from it is achieved by means of such an arrangement automatically in the final stage of the return movement of the dosing piston. The dose of medium that washes away the contaminants is achieved by the dosing valve functioning as a continuous dosing device as long as the supply line for the medium is under pressure, and as a one-time dosing device when the pressure in the supply line for the medium drops. According to the invention, a self-cleaning, continuously feeding dosing valve with an adjustable throttle point is thus achieved, where the contaminants in the fed medium do not have the opportunity to clog the valve and cause malfunctions.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen, der In the following, the invention will be described in more detail with reference to the drawing, where

fig. 1-4 skjematisk viser forskjellige funksjonstrinn på en foretrukket utførelsesform for doseringsventilen ifølge oppfinnelsen. fig. 1-4 schematically show different functional stages of a preferred embodiment of the dosing valve according to the invention.

Den på tegningen viste doseringsventilen omfatter et hus 1 med en sylinder 2, i hvilken det er montert et doseringsstempel 3. I huset er det utformet en innløpsport 4 og en utløpsport 5 for det for dosering beregnede mediet, f.eks. smøreolje. Mellom doseringsstempelets sylinder 2 og innløpet 4 er det utformet en ytterligere sylinder 6 som ved sin nedre ende står i forbindelse med innløpet og ved sin øvre gjennom en spalte 7 er forbundet med sylinderens 2 sylinderrom 2A på innløpssiden. I sylinderen 6 er det anordnet et ladestempel 8, i hvilket det er festet en V-profiltetning 9. Ladestempelet er forsynt med et oppoverrettet ventilskaft 10, hvis ende danner et lukkeorgan for en aksiell boring 11 som er utformet i doseringsstempelet. Denne boringen tilslutter seg til et i stempelet utformet aksielt<1>strupekammer 12. The dosing valve shown in the drawing comprises a housing 1 with a cylinder 2, in which a dosing piston 3 is mounted. In the housing, an inlet port 4 and an outlet port 5 are designed for the medium intended for dosing, e.g. lubricating oil. Between the dosing piston's cylinder 2 and the inlet 4, a further cylinder 6 is formed which at its lower end is connected to the inlet and at its upper end through a slot 7 is connected to cylinder 2's cylinder chamber 2A on the inlet side. A charging piston 8 is arranged in the cylinder 6, in which a V-profile seal 9 is attached. The charging piston is provided with an upwardly directed valve shaft 10, the end of which forms a closing member for an axial bore 11 which is formed in the dosing piston. This bore connects to an axial<1>throttle chamber 12 formed in the piston.

I husets øvre del;er det innstillbart i høyderetningen lagret et reguleringsskaft<1>13, hvis nedre ende bærer en med doseringsstempelets strupekammer koaksial strupetapp 14. Skaftet er forsynt med en aksiell kanal som danner ovennevnte utløpsport 5 og som via en åpning i skaftveggen står i forbindelse med sylinderens 2 .sylinderrom 2B på utløpssiden. Mellom huset og stempelet er det anordnet en fjær 15 som trykker stempelet nedover. In the upper part of the housing, a regulating shaft<1>13 is stored, adjustable in the height direction, the lower end of which carries a throat pin 14 coaxial with the metering piston's throat chamber. The shaft is provided with an axial channel which forms the above-mentioned outlet port 5 and which via an opening in the shaft wall in connection with cylinder 2 .cylinder compartment 2B on the outlet side. A spring 15 is arranged between the housing and the piston which presses the piston downwards.

Doseringsventilen fungerer på følgende måte: The dosing valve works as follows:

Figur 1 viser ventilen i utgangsstillingen, idet et lavere trykk enn fjærens 15 lukkekraft råder i en mateledning 16 for smøreolje i hvilken doseringsventilen er anordnet. Derved trykker ladestempelet 8 med sin tetning 9 mot innløpsporten og doseringsstempelet 3 med,sin boring 11 mot ladestempelets ventilskaft 10. Strupetappen 14 på reguleringsskaftet er i utgangsstillingen beliggende helt uttrukket fra doseringsstempelets strupekammer 12. 1 Figure 1 shows the valve in the initial position, with a lower pressure than the closing force of the spring 15 prevailing in a supply line 16 for lubricating oil in which the dosing valve is arranged. Thereby, the charging piston 8 with its seal 9 presses against the inlet port and the dosing piston 3 with its bore 11 against the charging piston's valve shaft 10. The throat pin 14 on the regulating shaft is in the initial position located completely extended from the dosing piston's throat chamber 12. 1

Når trykket i mateledningen 16 begynner å stige, kan smøreolj.e strømme forbi V-tetningen 9 og samtidig løfter trykket'ladestempelet og dermed doseringsstempelet oppover. Smøreoljen som blir tilbake i sylinderrommet 2B ovenfor doseringsstempelet, blir trykket fremover gjennom regulerings-skaf tets utløpsport 5. Samtidig begynner doseringsstempelet 3 å gå inn på reguleringsskaftets strupetapp 14, slik at en strupespalte 17 dannes mellom strupetappen og veggen i doseringsstempelets strupekammer. Figur 2 illustrerer denne When the pressure in the feed line 16 begins to rise, lubricating oil can flow past the V-seal 9 and at the same time the pressure lifts the charging piston and thus the dosing piston upwards. The lubricating oil that remains in the cylinder space 2B above the metering piston is pushed forward through the regulating shaft's outlet port 5. At the same time, the metering piston 3 begins to enter the regulating shaft's throat pin 14, so that a throat gap 17 is formed between the throat pin and the wall of the metering piston's throat chamber. Figure 2 illustrates this

situasjonen. the situation.

Når trykket i mateledningen øker og stemplene beveger seg oppover, stoppes først ladestempelets 8 bevegelse mot et anslag 18 i sylinderen 6. Doseringsstempelet fortsetter enda sin bevegelse oppover på grunn av det av smøreoljen utøvede trykket, inntil dets bevegelse begrenses av et anslag 19 i sylinderen 2. Herved åpnes doseringsstempelets boring 11, hvorved smøreolje kan strømme fra innløpsporten 4 forbi ladestempelet og gjennom doseringsstempelets boring 11 inn i strupekammeret 12, og videre gjennom strupespalten 17 til reguleringsskaftets utløpsport 5 og derfra videre til gjenstanden som skal smøres. Figur 3 illustrerer denne situasjonen. Ved hjelp av strupespalten 17 oppnås en regulering av smøre-oljens volumstrøm, idet reguleringen trinnløst varieres ved å dreie reguleringsskaftet oppover eller nedover, slik at strupestrekningen L endres. When the pressure in the feed line increases and the pistons move upwards, the movement of the charge piston 8 is first stopped against a stop 18 in cylinder 6. The dosing piston continues its upward movement due to the pressure exerted by the lubricating oil, until its movement is limited by a stop 19 in cylinder 2 This opens the metering piston's bore 11, whereby lubricating oil can flow from the inlet port 4 past the charging piston and through the metering piston's bore 11 into the throttle chamber 12, and further through the throttle gap 17 to the regulating shaft's outlet port 5 and from there on to the object to be lubricated. Figure 3 illustrates this situation. With the help of the throttle slot 17, a regulation of the lubricating oil's volume flow is achieved, as the regulation is continuously varied by turning the regulation shaft upwards or downwards, so that the throttle length L changes.

Forurensninger som er i smøreoljen og som er større enn klaringen mellom reguleringsskaftets strupetapp 14 og veggen i doseringsstempelets strupekammer 12, samles etter hvert i strupetappen, hvorved de minsker volumstrømmen. Contaminants that are in the lubricating oil and that are greater than the clearance between the throttle pin 14 of the regulating shaft and the wall in the metering piston's throttle chamber 12 eventually collect in the throttle pin, whereby they reduce the volume flow.

Når trykket i mateledningen 15 synker, hindrer ladestempelets tetning 9 smøreoljedosen i sylinderrommet 2A for innløpssiden i å strømme forbi stempelet tilbake til innløps-åpningen 9. Samtidig trykker fjæren 15 doseringsstempelet nedover, slik at stempelet frilegges fra strupetappen 14 og smøreoljedosen i sylinderrommet 2A tvinges gjennom boringen 11 og struperommet 12 inn i sylinderrommet 2B på utløpssiden. Smøreoljestrømmen skyller de i strupestedet 17 tilbakeblevne forurensningene ut fra strupekammeret 12 og inn i sylinderrommet 2B og rengjør således strupestedet for forurensninger. When the pressure in the feed line 15 drops, the charging piston's seal 9 prevents the lubricating oil dose in the cylinder chamber 2A on the inlet side from flowing past the piston back to the inlet opening 9. At the same time, the spring 15 presses the dosing piston downwards, so that the piston is freed from the throat pin 14 and the lubricating oil dose in the cylinder chamber 2A is forced through the bore 11 and the throat chamber 12 into the cylinder chamber 2B on the outlet side. The flow of lubricating oil flushes the contaminants remaining in the throttle point 17 out of the throttle chamber 12 and into the cylinder space 2B and thus cleans the throttle point of contaminants.

Figur 4 illustrerer denne situasjonen. Figure 4 illustrates this situation.

Når trykket i mateledningen ytterligere synker, går doseringsstempelet og ladestempelet tilbake til den i figur 1 viste utgangsstillingen under innvirkning av fjæren. Derved er stempelet og strupetappen igjen helt adskilt fra hverandre og ferdige for neste operasjon. When the pressure in the supply line drops further, the dosing piston and the charging piston return to the starting position shown in figure 1 under the influence of the spring. Thereby, the piston and throat plug are again completely separated from each other and ready for the next operation.

Man ser at strupespalten 17 i ventilen ifølge oppfinnelsen utvides under rengjøringstrinnet og at rengjøringen It can be seen that the throat gap 17 in the valve according to the invention expands during the cleaning step and that the cleaning

skjer ved hjelp av ventilens egen pumpevirkning. takes place with the help of the valve's own pumping action.

Tegningen og den tilhørende beskrivelsen er bare beregnet til å vise oppfinnelsens idé. Med hensyn til detaljer, kan doseringsventilen ifølge oppfinnelsen variere innen rammen for patentkravene. I stedet for et tappformet strupeorgan, The drawing and accompanying description are only intended to show the idea of the invention. With regard to details, the dosing valve according to the invention can vary within the scope of the patent claims. Instead of a pin-shaped larynx,

som stikker seg inn i stempelet, kan nevnte organ være hylse-formet og strekke seg omkring stempelets strupekammer. Det er også mulig å erstatte doseringsstempelets forbindelseskanal og ladestempelets ventilskaft med en i og for seg kjent hylse-formet sleide som på tilsvarende måte i avhengighet av stemp-lenes innbyrdes stilling låpner og stenger forbindelsesspor som er utformet i doseringsstempelets sylindermantel og/eller i doseringsstempelets mantel. which sticks into the piston, said organ can be sleeve-shaped and extend around the piston's throat chamber. It is also possible to replace the dosing piston's connecting channel and the charging piston's valve stem with a sleeve-shaped slide known per se which, in a similar way, depending on the relative position of the pistons, opens and closes connecting grooves that are formed in the cylinder casing of the dosing piston and/or in the casing of the dosing piston .

Claims

1. Dosing valve for lubricant or similar medium, comprehensive a house (1), a cylinder (2) formed in the housing, which is connected to an inlet port (4) formed in the housing and has a connecting channel (11,12) which connects the cylinder spaces (2A,2B) separated by the piston to each other, an axially movable charging piston (8) in the housing which allows the flow of the medium from the inlet port into the cylinder when the inlet line is under pressure, and which opens the aforementioned connection channel in the dosing piston (3) when the dosing piston is displaced by the medium pressure into it located towards the outlet connection the cylinder chamber (2B), and keeps the connecting channel open as long as the inlet port is pressurized, and also open when the dosing piston performs a movement in the opposite direction into the cylinder chamber (2A) facing the inlet port when the pressure in the inlet port drops, and a throttle point (17) arranged in the housing for regulating the volume flow of the medium through the cylinder, characterized in that the connecting channel (11, 12) consists of a central, cylindrical bore that extends axially through the dosing piston (3), and that the housing (1) is provided with with a throttling device (14) which consists of an axial, concentric spindle with the connecting channel, which extends into the connecting channel and reduces its flow area when the dosing piston (3) is located in the cylinder space (2B) towards the outlet (5), to form said throttling point (17) for the liquid flow, but is located outside the connection channel when the dosing piston is located in the cylinder space (2A) towards the inlet port (4).

2. Dosing valve according to claim 1, characterized in that the spindle (14) is axially adjustable stored in the housing (1).