NO159842B - Dempeventil for koplingen til en kraftuttaksaksel paa en traktor. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en dempeventil for

koplingen til en kraftuttaksaksel på en traktor,av den type som er angitt i innledningen til det etterfølgende selvstendige krav 1.

Vanligvis anvendes traktorens egen hydraulikk for påkopling

av traktorens kraftuttaksaksel. Kraftuttaksakselen er normalt forbundet med en fra traktoren utgående aksel ved hjelp av en våtkopling, f.eks. en lamellkopling, hvorved kraftuttaks-

akselen koples til når trykket i våtkoplingen er steget til normalt arbeidstrykk. Arbeidstrykket i dette system er vanligvis av størrelsesorden 16 bar. Hvis kraftuttaks-

akselen koples inn uten noen som helst forsinkelse av trykk-forhøyelsen, er tiden for trykkforhøyelsen av størrelsesorden 0,2 sekunder. En så hurtig innkopling bevirker et plutselig rykk i kraftuttaket, hvilket kan forårsake skader enten på arbeidsmaskinen, som er forbundet med kraftuttaksakselen, på

selve kraftuttaksakselen eller på kardangakselen. Dette problem er spesielt stort når oljens viskositet er lav.

For løsing av dette problem og forsinkelse av kraftuttaksakselens innkopling er det hittil anvendt manuelt regulerbare ventiler, ved hjelp av hvilke systemets koplingstrykk kan heves sakte ved hjelp av håndstyring. Med slike anordninger unngås skader på maskiner og anordninger ved innkoplingen.

Følgen av dette er dog en ekstra arbeidsoperasjon for brukeren

av anordningen, og brukeren skal alltid huske på å innstille trykkforhøyningstiden på hensiktsmessig måte avhengig av situasjonen. Hvis trykkforhøyningstiden er altfor kort kan følgen være mekaniske skader på kraftoverføringsanordningene.

Hvis denne tid er altfor lang, kan koplingen få varmeskader.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe

en ny dempeventil for koplingen til en kraftuttaksaksel på en traktor, hvilken ventil ikke er belemret med de ovennevnte

ulemper. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved hjelp av de trekk som fremgår av karakteristikken til det etterfølgende selvstendige krav 1.

I det følgende skal oppfinnelsen beskrives i detalj med hen-visning til den vedlagte tegning, hvor

figur 1 viser et funksjonsskjema for en kraftuttaksaksel på

en traktor,

figur 2 viser sett fra siden, et snitt av konstruksjonen av en dempeventil ifølge oppfinnelsen, og

figur 3 viser et koplingstidsskjerna for dempeventilen ifølge oppf innelsen.

Figur 1 viser et funksjonsskjema for en kraftuttaksaksel.

Figuren viser en av en traktormotor dreven aksel 1 som driver en hydraulisk pumpe 2. Den hydrauliske pumpe 2 mater trykk til et hydraulisk system. På akselen 1 er det endog anordnet en kopling for kraftuttaksakselen. Koplingen vises her som en lamellkopling 5. Koplingen kan dog også utgjøres av en våtkopling av en eller annen type. På akselen 1 er montert en røraksel 6, hvilken er koplet til lamellkoplingen 5 og på

hvilken det er montert et tannhjul 7. Tannhjulet 7 står i tannkontakt med et annet tannhjul 8, som er koplet til kraftuttaksakselen 9. Av figuren fremgår også at pumpen 2 mater trykk til en ventil 3 med hvilken traktorens kraftuttaksaksel 9 koples inn. Ventilen 3 mater dog ikke trykk direkte til koplingen 5, men til en mellom ventilen 3 og koplingen 5

montert, skjematisk vist dempeventil 4 ifølge oppfinnelsen,

ved hvilken hevningen av koplingstrykket forsinkes.

Figur 2 viser en dempeventil ifølge oppfinnelsen. Ventilen er et langstrakt stykke. I ene enden av en stamme 10 er det opptatt et gjennomgående hull i stammens tverretning. Hullets ene ende A danner en innløpsåpning der olje ledes inn i ventilen og hullets andre ende B, en utløpsåpning der olje ledes ut fra ventilen til et oljerom i koplingens koplingshus. Midt i ventilstammen 10 er det uttatt en langsgående boring 22, som via en åpning 21 i boringens bunn, står i forbindelse med det tverrgående hullet gjennom stammen. I stammen 10 er det ved siden av boringen 22 opptatt en andre langsgående boring 11, som også står i direkte forbindelse med det tverrgående hull. Boringen 11 er en såkalt strupekanal, inne i hvilken det er anordnet et fritt bevegelig strupestempel 12. Stammen 10 oppviser gjenger i den i forhold til det tverrgående hull, motsatte ende. En hettemutter 15 er skrudd på gjengene. Mutteren 15 lukker enden av ventilens stamme 10 tett slik at

de i stammen uttatte, på langs rettede boringer 11 og 22 ikke står i direkte forbindelse med ventilens ytre omgivelser via denne ende. I veggen av den langsgående boring 22 midt i ventilen er det opptatt en radiell boring 13, gjennom hvilken boringene 11 og 22 står i forbindelse med hverandre. Mutteren 15 dekker den radielle boring 13, slik at denne ikke står i direkte forbindelse med ventilens ytre omgivelser. I ventilens

stamme 10 er det dessuten uttatt en radiell boring C, som står i forbindelse med boringen 22 innved åpningen 21 i boringens bunn. På bunnen av boringen 22 finnes et ventillegeme i form av en kule 20, som dekker åpningen 21. I den andre ende av boringen 22 er det anordnet et i boringen frem og tilbake bevegelig stempel 16, som fremviser en mot kulen 20 rettet stempelstang 17 og en i motsatt retning rettet tapp 18. Mellom kulen 20 og stempelet 16 er det anordnet en fjær 19 som presser kulen og stempelet fra hverandre. Mellom tappen 18 og boringens 2 2

vegg oppstår et ringformet rom 14 med hvilket strupekanalen 11 står i forbindelse gjennom den radielle boringen 13.

Når den i figur 1 viste koplingsventil 3 åpnes, går oljen gjennom denne ventil til innløpsåpningen A i den i figur 2 viste dempeventil. Oljen går direkte gjennom den tverrgående boring og ut gjennom utløpsåpningen B til kraftuttaksakselens kopling. Den motstand som koplingen tilveiebringer gir opphav til en trykkøkning i dempeventilen, gjennom innvirkning av hvilken den på åpningen 21 liggende kule 20 beveger seg til høyre i figur 2, hvorved det fra innløpsåpningen A åpnes en direkte forbindelse til lekkasjeåpningen C. Den bak kulen 20 liggende fjær 19 bestemmer ved hvilket starttrykk pQ lekkasjeåpningen C åpnes. Når trykket stiger strømmer oljen endog inn i strupekanalen 11. Mellom strupestempelet 12 i kanalen 11

og kanalveggen finnes en viss åpning, et såkalt strupespillrom som kan være av størrelsesorden 0,2 mm. Oljen som går inn i kanalen 11 skyver stempelet 12 til høyre i figur 2, men sam-tidig lekker olje også ut gjennom strupespillrommet forbi

stempelet 12 og gjennom den radielle boring 13 til det ringfor-mede rommet 14 bak arbeidsstempelet 16. Bak stempelet oppstår herved en trykkøkning, hvorved stempelet 16 søker å bevege seg til venstre i figuren mot den av fjæren 19 forårsakede kraft og trykke kulen 20 tilbake på åpningen 21. Når stempelet 16 gjennom formidling av fjæren 19 skyver kulen 20 i retning mot den stengte stilling, blir sprekken mellom kulen 20 og åpningen 21 mindre, hvorved trykket i systemet stiger. Trykk-økningen i systemet hever trykket også i rommet 14, hvorved stempelet 16 beveger seg lengre mot venstre, og til slutt har stempelet 16 beveget seg så langt at stempelstangen 17 tvangs-styrt, trykker kulen til siden, hvorved åpningen 21 stenges helt og lekkasjestrømmen opphører. På denne måte er fullt koplingstrykk oppnådd og innkoplingen fullført. Når innkoplingen har funnet sted hersker samme trykk i hele systemet. Herved skyver fjæren 19 stempelet 16 tilbake til høyre og gjennom innvirkning av den av stempelet 16 fortrengte olje beveger strupestempelet 12 seg tilbake til sin utgangsstilling. Den i figur 2 viste, av en fjær 19 påvirkede ventil, behøver ikke uttrykkelig være en kuleventil 20, men den kan være en alminnelig lekkasjeventil, for eksempel en konventil.

Figur 3 viser et koplingstidsskjerna for dempeventilen. Den vertikale aksel i skjemaet viser koplingstrykket og den horisontale aksel koplingstiden. Av figuren fremgår at trykket først stiger hurtig til verdien pQ, som er det såkalte starttrykket. Størrelsen av dette starttrykk p bestemmes av

o

stivheten av den på lekkasjeventilen 20 virkende fjær 19. Fjærens 19 stivhet kan fordelaktig være valgt for eksempel slik at dette starttrykk pQ, er av størrelsesorden 5 bar. Når starttrykket pQ er oppnådd, begynner lekkasjeventilen 20 å

åpne seg, hvorved trykkforhøyningen forsinkes betydelig slik det fremgår av figuren. Denne trykkforhøyning foregår i langsommere takt til verdien p^, som er det fulle koplingstrykk. Koplingstrykkets størrelse er ca. 16 bar. Tiden T

for trykkforhøyningen fra verdien pQ til verdien p^, kalles dempetid. Denne dempetid kan velges mellom 0,5 og 30 sekunder, men hensiktsmessig er den 1 til 2 sekunder. Størrelsen av

dempetiden T kan påvirkes på flere forskjellige måter. Strupespillrommet mellom strupestempelet 12 og kanalen 11 kan velges slik at ønsket dempetid T oppnås. Jo mindre dette spillrom er, dess lengre blir endog dempetiden. Endog diameteren til arbeidsstempelet 16 påvirker dempetiden T, slik at jo større denne diameter er, desto lengre er dempetiden. En lengre ventilkonstruksjon påvirker også dempetiden, ettersom stemplenes bevegelseslengde herved øker. Med en lengre ventil oppnås altså en lengre dempetid. Fjærens 19 stivhet påvirker ikke selve dempetiden, men kun starttrykket pQ, slik som forklart ovenfor.

Med en dempeventil ifølge oppfinnelsen oppnås i forhold til teknikkens stand, den fordel at dempingen av koplingstrykkets hevning, tilveiebringes automatisk. Herved kan f.eks. en elektrisk styrt ventil anvendes som ventil 3 for innkopling av kraftuttaket.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til den i beskrivelsen og i tegningen viste utførelsesform, idet denne kan modifiseres innen rammen for de etterfølgende patentkrav.

Claims (4)

1. Dempeventil for koplingen til en kraftuttaksaksel på en traktor, hvilken dempeventil (4) er anordnet mellom en kopllngsventll (3) og koplingen (5) i et trykkrør som fører fra en av traktorens motor drevet hydraulisk pumpe (2) til kraftuttaksakselens (9) kopling (5), hvilken dempeventil (4) omfatter organer (11-22), som reagerer på trykket av den væskestrømning som går gjennom nevnte dempeventil (4), hvilke organer er anordnet for automatisk å regulere trykket av den strømning som går til koplingen (5) og derved den av nevnte trykks for-høyelse, avhengige innkoplingstid for kraftuttaksakselen (9), idet ventilen (4) fremviser en innløpsåpning (A) og en ut-løpsåpning (B) i direkte forbindelse med hverandre samt en lekkasjeåpning (C), som via en inne i dempeventilens (4) stamme (10) beliggende lekkasjeventil (20), står i forbindelse med dempeventilens innløps-og utløpsåpninger (A og B), idet lekkasjeventilen (20) ved hjelp av sine påvirknings-organer automatisk regulerer forholdet mellom strømningene gjennom utløpsåpningen (B) og lekkasjeåpningen (C) i dempe-ventilen (4) og trykket av strømningen til koplingen (5) gjennom utløpsåpningen (B), karakterisert ved at nevnte lekkasjeventil består av et ventillegeme (20) i en horing (22) og en åpning (21) i horingens (22) bunn, hvilken åpning står i direkte forbindelse med dempeventilens (4) innløps- og utløpsåpninger (A og B) og hvilken åpnings (21) diameter er mindre enn boringens (22) og ventillegemets (20) diameter, idet den mot boringen (22) beliggende kant av åpningen (21) fungerer som seteflate for ventillegemet (20), og at lekkasjeventilens (20) påvirkningsorgan omfatter en strupekanal (11) i form av en boring, med et bevegelig strupestempel (12) og et i nevnte boring (22), der lekkasjeventilen (20) er anordnet, beliggende arbeidsstempel (16) som virker på lekkasjeventilen ved hjelp av en fjær (19), idet strupekanalen (11) og boringen (22) står i forbindelse med hverandre.

2. Dempeventil ifølge krav 1, karakterisert ved at strupekanalen (11) står i forbindelse med dempeventilens innløpsåpning (A) og at nevnte strupekanal (11) står i forbindelse med nevnte boring (22) i den i forhold til åpningen (21) i boringen (22) motsatte ende, gjennom en boring (13) som går radielt gjennom boringens (22) vegg.

3. Dempeventil ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at strupestempelets (12) diameter er mindre enn strupekanalens (11) diameter, slik at det mellom kanalen (11) og stempelet (12) finnes et strupespillrom gjennom hvilket olje kan strømme forbi stempelet (12).

4. Dempeventil ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at arbeidsstempelet (16) fremviser en mot lekkasjeventilen (20) rettet stempelstang (17), på hvilken en skrufjær (19) som er beliggende mellom stempelet (16) og lekkasjeventilen (20) og som skyver disse bort fra hverandre, er montert, idet stempelstangen (17) når fjæren (19) er sammentrykket, trykker direkte mot lekkasjeventilens ventillegeme (20) og at arbeidsstempelet (16) fremviser en i for- hold til stempelstangen (17) motsatt rettet tapp (18), hvor- ved det mellom boringens (22) vegg og tappen (18) finnes et ringformet rom (14) med hvilket strupekanalen (11) står i forbindelse gjennom nevnte boring (13).