NO813764L - Ventilanordning for en pneumatisk styrt, utrykkbar kompressorkopling - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en ventilanordning

som angitt i innledningen til krav 1.

Ved pneumatisk styrte, utrykkbare kompressorkoblinger

blir trykket"på forbrukersiden av kompressoren anvendt til ved oppnåelse av en bestemt verdi som utkoblingstrykk å innvirke på avtettede, forskyvbart anordnede betjeningsorganer i en kobling som under drift forbinder drivorganene for kompres-

soren med de organer som drives, dvs. med driv- eller veiv-akselen for kompressoren. Utkoblingstrykket kan rykke ut slike koblinger, som f.eks. utgjøres av lamellkoblinger, slik at kompressoren stanser selv om drivmotoren fortsatt løper, hvorved en unødvendig drift av kompressoren unngås. Hvis det trykk som virker på koblingen, igjen synker under utkoblings-verdien, blir koblingen innrykket, vanligvis automatisk, f.eks. ved hjelp av fjærpakker etc, slik at drivforbindelsen mellom drivmotoren og kompressoren igjen opprettes og kompressoren igjen begynner å løpe og komme opp i turtall. Denne igangsetting av kompressoren finner sted mot betydelig motstand,

idet kompressorstempelet må drives mot det trykk som er til-

bake i kompressorens trykkrom etter utkobling. Igangsettingen finner altså sted mot et mottrykk fra kompressoren, og der kreves således som følge av de økte motstandsmomenter forholdsvis sterkt dimensjonerte fjærer for oppnåelse av en kraftover-føring gjennom koblingen. Disse sterkt dimensjonerte fjærer fører til forholdsvis store dimensjoner av koblingen, noe som gjør det vanskelig å anvende den i trange omgivelser, f i eks.

i et kjøretøy.

Med utgangspunkt i dette er det hensikten med oppfinnelsen

å utforme en pneumatisk styrt, utrykkbar kompressorkobling av den innledningsvis beskrevne art på en slik måte at igangsettingen av kompressoren kan finne sted mot liten igang-settingsmotstand. Spesielt skal det være mulig å holde små dimensjoner av koblingen.

Dette er oppnådd ved hjelp av de trekk som er angitt i karakteristikken i krav 1.

Ved lufting av kompressorens trykkrom ved oppnåelse av utkoblingstrykket er det på enkel måte sikret at stempelet i kompressoren ikke møter noe mottrykk når det settes igang. For overføringen av drivmomentet er det derfor tilstrekkelig med forholdsvis svakt dimensjonerte fjærer med redusert bygge-lengde, noe som er en konstruktiv fordel som tillater anven-delse av kompressoranlegget også under trange romforhold. Luftingen av kompressorens trykkrom finner sted via en lufte-.ledning som munner ut i kompressorens sugerom og dermed står

i forbindelse med sugetilkoblingen, som er åpen mot den om-givende luft. Denne type lufting er spesielt fordelaktig, da den luftestøy som normalt opptrer ved åpen lufting, i stor ut-strekning faller bort.

Både trykkregulatoren i reguleringsanordningen og lufteventilen kan være anordnet tett sammen i et felles hus som er forbundet med det hus som opptar trykkutløpet resp. kompressorens utløpsstuss, under, innskyting av en varmeisolerende pakning. Det er dermed mulig å frigjøre den reguleringsventilinnretning som omfatter lufteventilen og trykkregulatoren, fra kompressoren resp. dennes trykkstuss.

Trykkregulatoren i reguleringsventilinnretningen er for-trinnsvis forsynt med en stillskrue for å tillate fastleggelse av både utkoblingstrykket for.kompressorkoblingen og tids-punktet for utlufting av trykkrommet.

Fordelaktige utformninger og videreutviklinger er angitt

i de øvrige patentkrav.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet nedenfor under

henvisning til et utførelseseksempel som er vist på tegningen. Fig. 1 er et oppriss, delvis i snitt, av en kompressor med en utrykkbar kompressorkobling som kan styres pneumatisk med en reguleringsventilinnretning. Fig. 2 er et snitt gjennom reguleringsventilinnretningen

og viser trykkregulatoren.

Fig. 3 er et snitt etter linjen III-III på fig. 2.

På fig. 1 på tegningen er der vist en kompressor som ved hjelp av en skive- eller lamellkobling 2 som er belastet i koblingsretningen av en trykkfjær 1, er forbundet med et drivorgan 3. Drivorganet 3 er vist strekpunktert som en kileremskive som er dreiefast forbundet med en inngangsdel 4 som har form av et hus. Kileremskiven drives på ikke vist måte via kileremmer fra en drivmotor, f.eks. drivmotoren på et kjøretøy..Skivekoblingen virker på en utgangsaksel 5 som strekker seg"delvis gjennom lagerdekselet i kompressoren og på ikke nærmere vist måte er tilkoblet kompressorens drivaksel.

Minst tre trykkfjærer 1 strekker seg gjennom skive- eller lamellpakken i skivekoblingen 2 på steder som er jevnt fordelt rundt skivene. Hver trykkfjær er ført i en hylse 6. De enkelte hylser er som vist åpne ved den venstre ende og danner ved den høyre ende en støtte for trykkfjærene 1. Hver hylse 6 støtter seg via en radialt utragende flens mot en trykkplate 7 som samtidig bærer flere trykkbolter 8. Minst tre slike trykkbolter 8 er anordnet fordelt mellom trykkfjærene 1 med tilsvarende vinkelavstand og støtter seg ved den ende som ligger til høyre.på tegningen, mot et rullingslager 10 via en mellomring 9. Mellomringen 9 og den mot denne liggende del av rullingslageret 10 er ført for aksial forskyvning og drei-ning i en uttagning 11 i kompressorens lagerdeksel. Uttag-ningen 11 går ved den ende som ligger til høyre på tegningen, over i et ringrom 12 som en pakningsring 13 som tjener som ringstempel, er avtettende opplagret i for aksial forskyvning. En kanal 14 som likeledes forløper i kompressorens lagerdeksel, munner ut i ringrommet 12 og er via en styreledning 15 tilkoblet reguleringsventilen 16 ifølge oppfinnelsen, som i det etterfølgende vil bli nærmere beskrevet. Kanalen 14 strekker seg skrått i forhold til lagerdekselets akse, slik at den skjærer ringrommet 12 og ender blindt ved den ende som ligger motsatt styreledningen. Denne ende kan f.eks. være lukket av en propp 17.

Skive- eller lamellpakken i skivekoblingen 2 er dreiefast, men aksialt forskyvbart koblet til både inngangsdelen 4 og en utgangsdel 19 som sitter på utgangsakselen 5 og er dreibart opplagret i inngangsdelen ved hjelp av et rullingslager 18.

Utgangsdelen 19 er på vanlig måte stivt forbundet med et konusparti av utgangsakselen 5 og står således i forbindelse

med den ikke viste driv- eller veivaksel i kompressoren.

Mellom skivekoblingen 2 og kompressoren kan der naturligvis

også være innkoblet reduksjonsgir eller lignende mellomele-menter som ikke er vist.

Mellom pakningsringen 13 og det parti av rullingslageret

10 som vender mot ringen, er der anordnet en mellomring 20 som ved hjelp av en kileføring er ikke dreibart, men aksialt forskyvbart ført i kompressorens lagerdeksel.

Ved løpende drivmotor blir kompressoren som står i forbindelse med skivekoblingen, drevet ved rotasjon av den som drivorgan<*>3 viste kileremskive via inngangsdelen 4, den av trykkfjærene 1 sammenpressede skive- eller lamellpakke i skivekoblingen 2, utgangsdelen 19 og utgangsakselen 5 på en slik

måte at kompressoren løper med en viss ytelse. Når trykket i

den luftbeholder som mates av kompressoren via reguleringsventilen 16, har nådd en bestemt grenseverdi, virker dette trykk inn på pakningsringen 13.via styreledningen 15, som er tilkoblet trykkluftbeholderen på en måte som vil bli nærmere beskrevet nedenfor." Pakningsringen 13 vil således bli forskjøvet mot venstre på tegningen. Ved denne forskyvning blir trykk-platen 7 via mellomringen 20 og rullingslageret 10 samt mellomringen 9 og de mot denne liggende trykkbolter 8 også for-

skjøvet mot venstre mot virkningen av kraften fra trykkfjærene 1, slik at sammenpressingen av skive- eller lamellpakken i skivekoblingen 2 oppheves og skivekoblingen 2 således rykkes ut. Drivforbindelsen mellom drivorganet 3 og kompressoren er dermed brutt', .dvs. at kompressoren stanser, mens drivorganet 3 fort-sått roterer.

Hvis trykket i den'trykkbeholder som mates av kompressoren, igjen synker, overvinner kraften fra trykkfjærene 1 motkraften fra trykkluften i ringkammeret 12, slik at skivekoblingen 2

igjen rykkes inn og drivforbindelsen mellom driften 3 og utgangsakselen 5 igjen opprettes. Kompressoren roterer da på

ny på normal måte og produserer trykkluft.

Reguleringsventilen 16 som står i forbindelse med styre ledningen 15, står via en tilkobling 21 i forbindelse med kompressorens trykkstuss, som i sin tur munner ut i det (ikke viste) trykkrom. Den kanal 23 som strekker seg gjennom reguleringsventilen, og som slutter seg til tilkoblingen 21, står via trykktilkoblingen 24 og eventuelt en (ikke vist) trykk-luftbeholder i forbindelse med forbrukeren av trykkluft. Inne i kanalen 23 er der anordnet en tilbakeslagsventil 26 som virker mot et ventilsete 25. En kanal 27 grener seg av fra kanalen 23 på forsiden (regnet i strømningsretningen) av tilbakeslagsventilen, og en ytterligere kanal 28 grener av fra kanalen 23 på baksiden av tilbakeslagsventilen 26. Kanalen 28 (fig. 2 og 3) munner ut i et kammer 29 hos en trykkregulator 30 av i og for seg kjent utførelse.'Trykket i kammeret 29

pådrar enden av "det" på fig." 2 viste reguleringsstempel 31, som under f jærstramming fra errfjær -32 ligger'tett" ah-mot ét ventilsete 33. Hvis reguleringsstempelet 31 på en måte som vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende, skulle løfte seg av fra ventilsetet 33, blir det radialt utenfor ventilsetet 33 liggende r ingrom--34 ,1'soirf-på'f igi "2 ér"'vist'a ha "en flat

form, pådratt av trykket i kanalen 28, idet den av reguleringsstempelet og ventilsetet dannede ventil åpnes. Ringrommet 34 er på sin side forbundet med en tilkobling 36 via en forbindelse 35 som ikke er vist på fig. 2, men på fig. 3 er antydet med en strekpunktert linje. Tilkoblingen 36 er forbundet med den ende av styreledningen 15 som ligger øverst på fig. 1.

Det trykk som hersker i tilkoblingen 36, innvirker således via styreledningen 15 også på ringrommet 12 og dermed på pakningsringen 13. Samtidig virker det trykk som foreligger i kanalen 28 (forbrukertrykket) , mot et. s.jaltestempel 37 i en lufteventil 38 som likeledes er anordnet i reguleringsventilens hus. I denne lufteventil 38 blir et fjærpåvirket' pakningslegeme 39 presset mot et ventilsete 40. Mellom pakningslegemet 39 og sjaltestempelet 37 grener der av en lufteledning 41 som munner ut i den boring som føringsstangen på pakningslegemet 39 strekker seg gjennom, og som på yttersiden av ventilanordningens hus har en tilkobling 42 (fig. 1 og 2). Lufteledningen 41 fortsetter fra tilkoblingen 42 på en måte som er vist på fig. 1, og munner ut i kompressorens sugerom, som•en mot atmosfæren åpen sugetilkobling 4 3 er tilkoblet. Dermed står sugetilkoblingen 43 via kompressorens sugerom og den tilkoblede lufteledning 41 i forbindelse med tilkoblingen 42, som når lufteventilen 38 åpnes på den måte som vil bli beskrevet nedenfor, kommer i forbindelse med kanalen 23 gjennom kanalen 27 og dermed med kompressorens trykkstuss 22. På denne måte kan kompressorens trykkrom luftes.

Virkemåten av den foran beskrevne anordning av regule-ringsventil og lufteventil og pneumatisk styrt, utrykkbar kompressorkobling er som følger: Når kompressoren drives av drivorganet 3 og et på forhånd fastlagt maksimaltrykk (som foreligger i trykktilkoblingen 24 og dermed også i kanalen 28 og kammeret 29 av trykkregulatoren 30) oppnås,, vil reguleringsstempelet 31, som normalt ligger an mot ventilsetet 33, løfte seg fra dette og frigi forbindelsen til ringrommet 34. Trykket virker via den på fig. 3 stiplet viste forbindelse 35 i tilkoblingen 36 og derfra via styreledningen 15 dg" kanalen 14 i- ringrommet 12 > slik at" trykket pådrar pakningsringen 13 og forskyver denne mot venstre på fig. 1 som beskrevet foran, for å rykke ut.koblingsforbindel-sen mellom drivorganet "3 og utgangsakselen 5, Kompressoren vil nå stanse, mens drivorganet 3 fortsetter å rotere og skivekoblingen 2 er rykket ut. Trykket i tilkoblingen 36 virker samtidig, slik det vil fremgå av.det ovenstående, på sjaltestempelet 37, slik at dette løfter pakningslegemet 39 fra ventilsetet 40. Den trykkluft under høyt trykk som foreligger i kompressorens trykkrom etter at kompressoren er stanset, og som via tilkoblingen 21 også.foreligger i kanalen 23 (ved lukket tilbakeslagsventil 26), kan som følge av åpningen av lufteventilen 38 komme inn i tilkoblingen 42. Tilkoblingen 42 er luftet via lufteledningen 41, sugerommet

av kompressoren og sugetilkoblingen 43, dvs. at kompressorens trykkrom blir luftet ved oppnåelse av et på forhånd fastlagt utkoblingstrykk. Luftingen finner sted via sugerommet i kompressorens sylinderhode, da der på denne måte unngås luftestøy.

Hvis trykket hos den forbruker;. som er tilkoblet trykktil koblingen 24, igjen synker under det på forhånd fastlagte utkoblingstrykk, vil kraften fra fjæren 32 overvinne mottrykket i kammeret 39, slik at reguleringsstempelet 31 igjen blir trykket tettende og lukkende an mot ventilsetet 33. Ringrommet 34 i trykkregulatoren 30 står via en (ikke vist) forbindelse i forbindelse med det ringkammer 34 i trykkregulatoren som opptar fjæren 32, hvorved dette ringkammer i sin tur vil stå i forbindelse med ringrommet 12 via den bare skjematisk viste forbindelse 35, tilkoblingen 36 og styre-, ledningen 15. For å tillate fornyet innrykking av skivekoblingen 2 ved underskridelse av utkoblingstrykket og lukking av reguleringsstempelet 31, blir ringrommet 12 resp. den med dette forbundne, styreledning.. 15, luftet via..ringkammeret. 44. Til dette formål er trykkregulatoren.30 utformet - som en slags "tapsfri" trykkregulator,' dvs. at reguleringsstempelet frigir en (ikke vist) lufteåpning i området for den på fig. 2 viste stillskrue i trykkregulatoren når reguleringsstempelet 31

igjen trykkes tettende an mot ventilsetet 33.(som følge av spenningen fra fjæren 32). Derved opprettes en fri luftefor-bindelse til ringrommet 12 av skivekoblingen 2. Nå kan trykkfjærene 1 som følge av det reduserte trykk i ringrommet 12 igjen rykke inn skivekoblingen 2, slik at der på ny opprettes forbindelse mellom drivorganet 3 og utgangsakselen 5 og dermed drivakselen for kompressoren.

Som beskrevet foran ble trykkrommet.i kompressoren luftet ved oppnåelse av forbruker-utkoblingstrykket. Ved den nye innrykking av skivekoblingen og fornyet igangsetting av kompressoren vil trykkrommet derfor befinne seg i luftet, dvs. trykkløs tilstand. Igangsetting av kompressoren kan dermed utføres uten mottrykk, noe som tillater små dimensjoner av skivekoblingen, spesielt når det gjelder utformningen av trykkfjærene. Ved denne nye igangsetting av kompressoren står naturligvis lufteventilen 38 igjen i lukkestilling som følge av det reduserte forbrukertrykk, dvs. at kanalen 27 er lukket, slik at trykkluften, når kompressoren kommer opp i turtall, igjen kan føres på normal måte gjennom.kanalen 23., tilbakeslagsventilen 26 og trykktilkoblingen 24 (som er forbundet

Claims (6)

1. med forbrukeren).

   Da det parti av reguleringsventilen som inneholder kanalen 23 og tilbakeslagsventilen 26, er utsatt for forholdsvis høye temperaturer, er der mellom det hus som opptar kanalen 23, og det hus som opptar lufteventilen 38, anordnet en varmefast pakning 4 5 som er vist på fig. 2 og 3. På denne måte er det mulig å fremstille ventilanordningen av trykkregulatoren og lufteventilen.som en konstruktiv enhet og til-koble denne til kompressoren resp. sylinderhodet uten ytterligere hjelpemidler. Oppfinnelsen' kan imidlertid også bringes til utførelse i en anordning hvor de enkelte deler av regu-ler ingsventilen er adskilt fra'hverandre. På lignende måte" kan der istedenfor en skivekobling 2 anvendes andre konstruk-sjoner som er egnet som kompressorkoblinger.

   1. Ventilanordning for en pneumatisk styrt, utrykkbar kompressorkobling, omfattende en fra kompressorens trykkrom til koblingen førende styreledning, hvis trykk kan rykke ut koblingen når det når et på forhånd bestemt nivå, slik at kompressoren ved fortsatt løpende drift stanser og etter fornyet trykkavhengig innrykking av koblingen igjen starter, karakterisert ved en i styreledningsfor-bindelsen foreliggende reguleringsventilinnretning med en trykkregulator (30) som bare åpner ved et på forhånd fastlagt utkoblingstrykk, og ved en lufteventil (38) som kan betjenes av trykkregulatoren (30) når utkoblingstrykket nås, og lufter kompressorens trykkrom.
2. 2. Ventilanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at lufteventilen (38) befinner seg i en forbindelse mellom kompressorens trykkrom og dens sugetilkobling (43).
3. 3. Ventilanordning som angitt i krav 2, karakte risert ved at lufteventilen (38) har et pakningslegeme (39) som spennes mot et ventilsete (40) av en fjær og av trykket i kompressorens trykkrom, og på hvis motsatt fjæren virkende side et sjaltestempel (37) virker i åpningsretning,

   og at sjaltestempelet i lufteventilen (38) er pådratt av det trykk som hersker i styreledningen (15) og tilføres via trykkregulatoren (30). •--'- . --' ...
4. 4. Ventilanordning.'som' angitt i krav '3, karakterisert ved at en lufteledning (41) er avgrenet fra den side av pakningslegemet (39) som vender bort fra lufte-ventilens fjær, og er forbundet med.det til sugetilkoblingen (43) tilkoblede sugerom hos kompressoren.
5. 5. Ventilanordning som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at lufteventilen (38) og trykkregulatoren (30) er opplagret i et felles hus som er forbundet med det hus som inneholder kompressorens trykktil-kobling, under innskyting av en varmeisolerende pakning.
6. 6. Ventilanordning som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved . en i kompressorens trykk-utløp anordnet tilbakeslagsventil (26) som den til lufteventilen førende kanal (27) grener ut fra på oppstrømssiden, og som den til trykkregulatoren (30) fø rende kanal (28) grener ut fra på nedstrømssiden.