Pierwszenstwo: _ , ^_ Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 10.02.1975 75567 KI. 60a, 13/06 MKP F15b 13/06 Twórca wynalazku: Antoni Pedras Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklady Konstrukcyjno-Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego, Gliwice (Polska) Rozdzielacz hydrauliczny Przedmiotem wynalazku jest rozdzielacz hydrauliczny, którego element zamykajacy w postaci trzpienia obrotowego jest obracany recznie za pomoca dzwigni. Rozdzielacz ten ma za zadanie doprowadzenie osrodka hydraulicznego pod cisnieniem do dowolnie obranego urzadzenia hydraulicznego sposród urzadzen obslugiwa¬ nych wspólnym przewodem tlocznym. Rozdzielacz ten zawiera obrotowy element rozdzielczy szczelnie przyle¬ gajacy do nieruchomego siedliska, zaopatrzony w co najmniej jeden kanal, który w zaleznosci od polozenia katowego elementu, laczy glówny przewód tloczny z jednym z przewodów odbierajacych osrodek hydrauliczny pod cisnieniem i prowadzacych do poszczególnych urzadzen hydraulicznych.Znane sa dwa typy rozdzielaczy hydraulicznych zawierajace obrotowy element rozdzielczy. Pierwszy typ rozdzielaczy charakteryzuje sie tym, ze element rozdzielczy ma postac okraglej plytki dociskanej silna sprezyna do drugiej plytki nieruchomej, stanowiacej siedlisko zaworowe. Okragla plytka ma co najmniej jeden kanal promieniowy, do którego wlot znajduje sie w osi obrotu, a którego wylot zatacza okreg, na którym rozmiesz¬ czone sa wloty, do poszczególnych przewodów odbierajacych. Wybór przewodu, do którego ma byc doprowa¬ dzony osrodek hydrauliczny nastepuje przez obracanie plyty i ustawienie jej w scisle okreslonym polozeniu katowym. Rozdzielacz taki jest zarazem zaworem odcinajacym, poniewaz w polozeniach katowych miedzy poszczególnymi przewodami odbierajacymi, droga dla cieczy jest zamknieta.W tych znanych rozdzielaczach cisnienie osrodka hydraulicznego na obrotowy element rozdzielczy powo¬ duje zbyt wielki docisk tego elementu do siedliska i dlatego rozdzielacze te nie nadaja sie do stosowania dla wysokich cisnien. Nawet przy stosunkowo niskim cisnieniu cieczy, sila docisku jest zbyt duza i powoduje w krótkim czasie zuzywanie sie tracych powierzchni, a w konsekwencji nieszczelnosc i przecieki. W pewnym stopniu udalo sie zmniejszyc te wade przez stosowanie w elemencie obrotowym oraz w siedlisku pierscieniowym wypustów i wglebien dopasowanych do siebie lub wyposazenie plytki w lozyska toczne na przyklad igielkowe, jednakze rozwiazania te nie usunely wady calkowicie.Znany jest równiez rozdzielacz z obrotowym elementem rozdzielczym pozbawiony wyzej wymienionych wad przez uniezaleznienie w rozdzielaczu dzialania rozdzielczego od dzialania odcinajacego ta droga, ze wew-2 75567 natrz rozdzielacza jest umieszczony odrebny zawór odcinajacy, który pozostaje zamkniety podczas ustawiania obrotowego elementu rozdzielczego reczna dzwignia obrotowa. Ten zawór odcinajacy jest umieszczony we¬ wnatrz obudowy rozdzielacza poza miejscem doprowadzania osrodka hydraulicznego z glównego przewodu tlocznego, a przed wlotem tego osrodka do kanalu w elemencie rozdzielczym. Dzieki temu element rozdzielczy podczas obracania odciety tym zaworem od glównego zródla osrodka hydraulicznego nie znajduje sie pod pelnym jego cisnieniem. Dopiero po ustawieniu elementu rozdzielczego w odpowiednie polozenie katowe, otwiera sie„zawór odcinajacy i wprowadza osrodek hydrauliczny do obranego przewodu. Mimo niewatpliwych zalet tych rozdzielaczy, maja one jednak okreslone wady. Podstawowa wada tych rozdzielaczy jest istnienie osiowego docisku elementu rozdzielczego do kadluba rozdzielacza, w którym ten element jest umieszczony. Dla zmniejszenia oporów tarcia podczas obracania elementu rozdzielczego, element ten jest ulozyskowany w osio¬ wym i promieniowym lozysku. W tych znanych rozdzielaczach zmniejszono osiowa sile cisnienia cieczy na plytke, jednak nie wyeliminowano jej calkowicie.Dotychczas nie sa znane calkowicie odciazone od sil osiowych obrotowe elementy rozdzielcze w postaci okraglej plytki w znanych hydraulicznych rozdzielaczach, majacych wlot w osi obrotu elementu.Drugi typ rozdzielaczy charakteryzuje sie tym, ze element rozdzielczy ma postac walcowego trzpienia, osadzonego w cylindrycznym otworze kadluba rozdzielacza. Walcowy trzpien ma przelotowe srednicowe otwory oraz wybrania na zewnetrznej walcowej powierzchni trzpienia. Wybrania sa umiejscowione u wlotów i wylotów srednicowych otworów. Wlot oraz wylot kazdego przelotowego srednicowego otworu trzpienia znajduje sie zatem na zewnetrznej bocznej powierzchni trzpienia, w przeciwienstwie do pierwszego typu rozdzielaczy*, dla których wlot znajduje sie w osi obrotu elementu rozdzielczego. Zaleta rozdzielaczy z walcowym trzpieniem jest calkowity brak sil osiowych mogacych obciazac trzpien. Wystepujace statyczne promieniowe sily cisnienia cieczy na trzpien sa latwo równowazone za pomoca wielu znanych rozwiazan. Natomiast podstawowa wada tych rozdzielaczy, wynikajaca z ich konstrukcji jest niemoznosc doprowadzania cieczy pod cisnieniem za pomoca tych rozdzielaczy, do dowolnie obranego urzadzenia hydraulicznego sposród wielu urzadzen, obslugiwanych jednym wspólnym przewodem tlocznym.Celem wynalazku oraz wytyczonym zadaniem jest opracowanie rozdzielacza hydraulicznego z obrotowym elementem rozdzielczym, doprowadzajacego ciecz pod cisnieniem do dowolnie obranego urzadzenia hydraulicz¬ nego sposród wielu urzadzen obslugiwanych jednym przewodem tlocznym, pozbawionego wad rozdzielaczy z okragla plytka rozdzielcza, polegajacych na istnieniu osiowych sil cisnienia cieczy na plytke, czyli majacego zalety rozdzielaczy z walcowym trzpieniem oraz pozbawionego wad rozdzielaczy z walcowym trzpieniem pole¬ gajacych na niemoznosci doprowadzania cieczy pod cisnieniem do dowolnie obranego urzadzenia hydraulicznego, sposród wielu urzadzen obslugiwanych jednym wspólnym przewodem tlocznym, czyli majacego zalety rozdziela¬ czy z okragla plytka rozdzielcza.Cel ten osiagnieto wedlug wynalazku w ten sposób, ze w rozdzielaczu hydraulicznym zawierajacym obroto¬ wy element rozdzielczy oraz zawór odcinajacy sterowany uchylna dzwignia, wykonano na zewnetrznej walcowej powierzchni elementu rozdzielczego dwa obwodowe rowki, dolny i górny, polaczone ze soba hydraulicznie za pomoca kanalu, z których obwodowy rowek dolny polaczono hydraulicznie z pompa zasilajaca odbiorniki hydrauliczne, a rowek górny polaczono hydraulicznie z kanalami splywowymi odbiorników hydraulicznych, zakonczonymi gniazdami oraz polaczono hydraulicznie ze wspólnym kanalem splywowym w kadlubie rozdzie¬ lacza, przy czym w kanale laczacym wzajemnie oba rowki, w bezposrednim sasiedztwie jednego z gniazd kana¬ lów splywowych odbiorników umieszczono zespól sprzegajaco-odcinajacy, zestawiony z przesuwnej tulei jako organuszamykajacego, odpychanej od gniazd sprezyna oraz z przesuwnego tloczka dociskanego druga sprezyna do swojego siedliska, przy czym drugi koniec tej sprezyny opiera sie o przesuwna tuleje.Dzieki takiemu rozwiazaniu, po otwarciu zaworu odcinajacego za pomoca uchylnej dzwigni, przesuwna tuleja zespolu sprzegajaco-odcinajacego sprzega hydraulicznie kanaly tloczne pompy z jednym wybranym kana¬ lem zasilajacym wybranego odbiornika hydraulicznego i jednoczesnie ta sama tuleja odcina ten kanal od kanalu splywowego. Po zamknieciu zaworu odcinajacego, równiez za pomoca uchylnej dzwigni, tuleja odsuwa sie pod dzialaniem sprezyny od gniazda kanalu zasilajacego odbiornik, dzieki czemu kanal ten laczy sie hydraulicznie z kanalem splywowym, poprzez obwodowy rowek górny z którym sa polaczone zawsze wszystkie odbiorniki aktualnie nie zasilane. Odsuwanie sie tulei, jako elementu sprzegajacego, podczas obrotu elementu rozdzielczego, przedluza zywotnosc calego rozdzielacza, którego elementy najwazniejsze, bo sprzegajace kanaly odbiorników z zasilaniem o duzej dokladnosci wykonania nie sa scierane podczas przesterowywania rozdzielacza. Zmniejszaja sie równiez opory wystepujace podczas obracania elementu rozdzielczego.Przyklad wykonania rozdzielacza wedlug wynalazku jest uwidoczniony na rysunku na którym fig. 1 przed¬ stawia przekrój osiowy rozdzielacza , fig. 2 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny rozdzielacza , natQ- miast fig. 3 przedstawia przekrój osiowy rozdzielacza stanowiacego odmiane rozdzielacza wedlug fig. 1.'75567 3 Dosc kanalów 8af 8b, 8c, 8d,... splywowych jest zupelnie dowolna, zalezna jedynie od dlugosci obwodu rozdzielczego elementu 2 oraz maksymalnej srednicy tych kanalów. Dla elementu 2 o duzej srednicy ilosc kanalów 8a, 8b.... bedzie najwieksza przy minimalnych ich srednicach.Jak uwidoczniono na fig. 1 rozdzielacz hydrauliczny wedlug wynalazku jest wyposazony w kadlub 1, w któiym jest umieszczony walcowy obrotowy rozdzielczy element 2 z przymocowana do niego uchylna dzwig¬ nia 3 osadzona na sworzniu 4. Rozdzielczy element 2 na zewnetrznej powierzchni walcowej, ma obwodowy rowek 5 dolny, którego wlot jest polaczony hydraulicznie z pompa nie pokazana na rysunku za pomoca kanalu 6, wykonanego w kadlubie 1 rozdzielacza oraz ma obwodowy rowek 7 górny, laczacy sie hydraulicznie z kana¬ lami 8a, 8b, 8c, 8d... splywowymi odbiorników hydraulicznych oraz laczacy sie hydraulicznie ze wspólnym splywowym kanalem 9 wykonanym w kadlubie 1 rozdzielacza. W dnie obwodowego rowka 7 górnego, prosto¬ padle do osi obrotu elementu 2 rozdzielczego, jest wykonany stopniowany kanal 10 z dnem 11 krzyzujacy sie w okolicy dna ze stopniowanym przelotowym kanalem 12, dzieki czemu zostaje utworzona komora 13 laczaca sie hydraulicznie poprzez kanal 12 z obwodowym rowkiem 5 dolnym. W stopniowanym otworze 10 jest umiesz¬ czony zespól sprzegajaco-odcinajacy zestawiony z przesuwnej tulei 14, tloczka 15, dwóch sprezyn 16, 17, zewnetrznej i wewnetrznej oraz sprezynujacego osadczego pierscienia 18 umieszczonego w poblizu wylotu otwo¬ ru 10. Przesuwna tuleja 14 majaca dwustopniowy otwór wewnetrzny jest na jednym koncu zakonczona kolnie¬ rzem 19 uszczelnionym przesuwnie wewnatrz kanalu 10, natomiast po stronie przeciwnej jest zakonczona k^kta powierzchnia 20. Tloczek 15 ma przelotowy kanal 21 dlawiacy, Zewnetrzna sprezyna 16 opiera sie o kolnierz 19 tulei 14 oraz o osadczy pierscien 18, natomiast sprezyna 17 wewnetrzna jest osadzona wewnatrz tulei 14 oraz wewnatrz tloczka 15 powodujac wzajemne ich odpychanie. Kanaly 8a, 8b, 8c... sa wyposazone w gniazda 22a, 22b# 22c, 22d.„ zaworowe wykonane z tworzywa o duzej sprezystosci. Tuleja 14%docisnieta do dowolnego gniazda, np. gniazda 22a, oddziela strumien cieczy plynacej z pompy przez rozdzielacz do odbiornika hydraulicz- negp od strumienia cieczy plynacej z odbiorników przez rozdzielacz do zbiornika cieczy.W tej sytuacji kanal 8a staje sie zasilajacym roboczym kanalem cisnieniowym, natomiast pozostale kanaly 8b, 8c, 8d... pozostaja kanalami splywowymi. Nalezy zaznaczyc, ze zespól sprzegajaco-odcinajacy spelnia podwójna role. Sprzega hydraulicznie rozdzielacz z odbiornikiem hydraulicznym oraz sprzega i ustala obrotowy element 2 wzgledem kadluba 1 rozdzielacza.W przelotowym kanale 12 w jednym jego koncu jest umieszczony zawór odcinajacy wyposazony w kulke 23, jako element zamykajacy oraz w sprezyne 24 dociskajaca kulke 23 do gniazda 25. W drugim koncu przeloto¬ wego kanalu 12 jest umieszczony suwak 26 w postaci walcowego trzpienia spelniajacego role popychaka, wspólpracujacy jednym koncem z kulka 23, natomiast drugim koncem wystajacym na zewnatrz kadluba rozdzie¬ lacza, wspólpracuje z uchylna dzwignia 3. Suwak 26 ma wzdluzny kanal 27 oraz obwodowy rowek 28. Kanal 27 oraz rowek 28 dla pozycji suwaka 26 pokazanej*na fig. 1 lacza hydraulicznie komore 13 ze wspólnym splywowym kanalem 9, za pomoca splywowego kanalu 29, którego wylot znajduje sie w dnie górnego obwodo¬ wego rowka 7. Rozdzielacz hydrauliczny wedlug odmiany pokazanej na fig. 3 rózni sie od rozdzielacza pokaza¬ nego na fig. 1 odmiennym uksztaltowaniem zaworu odcinajacego. Zawór ten jest umieszczony w tym samyin otworze, w którym jest umieszczony zespól sprzegajaco-odcinajacy, sprzegajacy mechanicznie i hydraulicznie rozdzielczy element obrotowy rozdzielacza z jego kadlubem podczas doprowadzania cieczy do odbiorników hydraulicznych.Elementem zamykajacym zaworu odcinajacego jest grzybek 323 zakonczony kulista powierzchnia 320, dociskany sprezyna 324 do gniazda 325 zaworu. Wspólosiowo z grzybkiem 323jest umieszczony popychak 326, który jednym koncem styka sie ze sprezyna 317 wewnetrzna zespolu sprzegajacego, natomiast drugim koncem styka sie z uchylna dzwignia 303. Jeden koniec dzwigni wraz z osia 304 obrotu jest umieszczony we wnece 330 wykonanej w rozdzielczym obrotowym elemencie. Drugi koniec dzwigni wystaje poza rozdzielczy element 302 i kadlub 301 rozdzielacza. Popychak 326 ma wzdluzny kanal 327 oraz obwodowy rowek 328. Kanal 327 oraz rowek 328, dla pozycji popychaka 326 pokazanej na fig. 3 lacza hydraulicznie otwór, w którym jest umieszczony zespól sprzegajacy, ze wspólnym splywowym kanalem 309, za pomoca splywowego kanalu nie uwidocznionego na rysunku, którego wylot znajduje sie w dnie obwodowego rowka 307 górnego, wykonanego na powierzchni obwodowej rozdzielczego elementu 302. Otwór 310, w którym jest umieszczony zespól sprzegajacy jest pola¬ czony hydraulicznie z obwodowym rowkiem 305 dolnym, elementu rozdzielczego, za pomoca kanalu 331.Dzialanie rozdzielacza hydraulicznego wedlug wynalazku pokazanego na fig. 1, jest nastepujace. Najpierw obraca. sie dzwignie 3 dookola osi x, a wraz z nia obraca sie rozdzielczy element 2 ustawiajac go w takie polozenie katowe, aby wylot otworu 10 znalazl sie naprzeciw obranego przewodu odprowadzajacego, na przyklad przewodu 8a. Wówczas przez pochylenie dzwigni 3 na sworzniu 4, wywoluje sie koncem dzwigni nacisk na suwak 26, który przesuwa sie w kierunku c:;o*vym i naciska kulke 23;,.stanowiaca element zamykaja-4 75567 cy zaworu odcinajacego. Przez uniesienie kulki 23 z nad gniazda 25' zaworu, zawór zostaje otwarty o osrodek hydrauliczny wplywa z kanalu 6 przez ten otwarty zawór do komory 13 a z niej do dolnej czesci otworu 10, unosi tloczek 15 pokonujac opór sprezyny 17 wewnetrznej. Sprezyna ta naciska na przesuwna tuleje 14 i docis¬ ka ja do gniazda 22a przynaleznego do przewodu 8a, który dzieki temu staje sie przewodem doprowadzajacym ciecz do odbiornika hydraulicznego.Doprowadzenie osrodka hydraulicznego do wybranego urzadzenia trwa tak dlugo, jak dlugo dzwignia 3 jest ustawiona pochylo. Z chwila puszczenia dzwigni wraca ona w polozenie wyjsciowe, z czym jest zwiazane przesuniecie suwaka 26 i kulki 23 pod dzialaniem sprezyny 24 oraz ponowne zamkniecie zaworu odcinajacego.W pewnych przypadkach, gdy chodzi o pozostawienie przez dluzszy czas przeplywu osrodka hydraulicznego, utrwala sie pochyle polozenie dzwigni 3 za pomoca znanego urzadzenia aretujacego, np. za pomoca mimosrodo- wej tulei nasadzonej na dzwignie. Poniewaz obracanie rozdzielczego elementu 2 odbywa sie przy zamknietym odcinajacym zaworze 23, 24, 25, gdy nie dziala na przesuwna tuleje 14 cisnienie panujace w glównym prze¬ wodzie tlocznym, zuzywanie sie tracych powierzchni jest w rozdzielaczu wedlug wynalazku znacznie mniejsze niz w rozdzielaczach znanych, wobec czego rozdzielacz ten zachowuje szczelnosc przy dlugotrwalej pracy.Zastosowanie jednej tylko recznej dzwigni 3 do sterowania dwóch calkowicie róznych funkcji, to jest do katowego ustawienia rozdzielczego elementu 2 i do otwierania zaworu 23,24,25 odcinajacego umozliwia calko¬ wita obsluge rozdzielacza jedna reka oraz wyklucza liczne mozliwe pomylki, które mogly by zajsc, gdyby sterowanie obu czynnosci bylo dokonywane za pomoca odrebnych dzwigni.Nalezy nadmienic, ze kadlub 1 rozdzielacza moze byc ruchomy, a element 2 rozdzielaczy nieruchomy, co w niczym nie zmieni istoty wynalazku. Umiejscowienie odcinajacego zaworu 23,24,25jest podyktowane jedynie zawartoscia konstrukcji. Zawór ten z równym powodzeniem moze byc umieszczony w kadlubie rozdzielacza. PL