SE432655B - Flervegsventil med en tryckmediumstyrd huvudventilkropp - Google Patents

Description

7744658-9 Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att förbättra en flervägsventil med de ovannämnda särdragen dithän, att den är enk- lare att tillverka, att den oberoende av typen av påverkan tillåter förbislag, utan att läckning uppstår, och att avluftningsförloppet sker väsentligen utan tillflöde.

Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen därigenom, att ett rör är anordnat i huvudventilkroppens genomgångsborrning och är rörligt relativt denna, varvid röret vid sin ena ände har en sätes- yta för den exempelvis av en kula bestående styrventilkroppen och varvid röret intar ett_definierat ändläge i riktning mot'styrven- tilkroppen men i den motsatta riktningen är eftergivligt fixerat.

Vid den förbättrade flervägsventilen enligt uppfinningen är sätet på röret för styrventilkroppen eftergivligt, vilket innebär att röret kan uppfänga ett förbislag, som härrör från det på styr- ventilkroppen verkande manövermedlet, utan att denna ytterligare förskjutningsväg överförs till huvudventilkroppen. Detta gör det även möjligt att använda valfritt manövermedel. Det i och för sig~ önskade förbislaget kan därmed uppfångas inom ett visst tolerans- område. En ytterligare fördel ligger i att avtätningen av tryck- ledningen medelst styrventilkroppen endast är beroende av dennas manöverhastighet och inte även av hastigheten på avluftningen av styrkammaren, så att tryckledningen är tillsluten omedelbart efter manövreringen och från denna tidpunkt inget tryckmedium kan strömma till och strömma ut genom styravluftningen. Detta innebär å andra sidan även en snabbare avluftning av styrkammaren och därmed en kortare omkopplingstid.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till den bifogade ritningen som visar en föredragen utföringsform, varvid denna ritning i längdsektion visar en ventilinsats med an- tytt ventilhus för en flervägsventil enligt uppfinningen.

Flervägsventilen enligt uppfinningen är generellt betecknad med ll och har ett med streckprickade linjer antytt hus 12, vilket är försett med en som väsentligen cylindrisk, slät borrning utbil- dad urtagning 13, och en i urtagningen l3 inskjuten och däri fast fixerad ventilinsats 14, vilken är utformad som patron och vilken utan väsentligt spel passar i ventilhusets l2 axiella urtagning 13.

Ventilinsatsen 14 har sett innifrån och utåt, dvs från tryck- anslutningen till manöveränden, en första ring 16, en ekerhjullik- nande del 17, en andra ring 18 och en skivformig gavel 19. Inuti och koaxiellt med dessa element finns en huvudventilkropp 21 i en 7714638-9 _ huvudventilkammare 22, en styrventilkropp 23 i en styrventilkammare 24 och en membran 26, vilken trycktätt skiljer huvudventilkammaren 22 från styrventilkammaren 24. Ventilinsatsen 14 har också en axi- ell trycköppning 27, därmed koncentriska arbetsöppningar 28, radi- ella huvudavluftningsöppningar 29 och en axiell styravluftnings- öppning 30, varvid öppningarna står i förbindelse med motsvarande tryck-, arbets- resp avluftningsborrningar i ventilhuset 12 och till dessa anslutbara, motsvarande ledningar. Dessa ledningar är- anslutna till en tryckmediumkälla, pneumatiska eller hydrauliska arbetsenheter resp atmosfären.

Den axiella trycköppningen 27 är axiellt anordnad vid den inre änden av den inre ringen 16 och mynnar 1 huvudventilkammaren 22, vilken delvis befinner sig inuti ringen 16. Ringen 16 är vid sin med tryckborrningen i ventilhuset 12 samverkande ände på en avsatsyta försedd med en O-ring 31 och vid en bort från denna ände vänd, mot huvudstyrkammaren 22 vettande ändyta försedd med en trycköppningen 27 koncentriskt omgivande, ringformig och ko- niskt utåt riktad, första sätesyta 32, mot vilken huvudventil- kroppen 22 är trycktätt förbar till anliggning med sin tätnings- yta 33. På en mot ventilhuset 12 vettande och trycköppningen 27 koncentriskt omgivande, företrädesvis konisk ringyta finns det flera jämnt fördelade borrningar, vilka bildar arbetsöppningen 28 och likaså mynnar i huvudventilkammaren 22.

Den i ett stycke av en lämplig, elastisk plast gjorda, eker- hjulliknande delens l7 krans 36 är inklämd och fixerad mellan de båda ringarna 16 och 18. Från kransen 36 utgår radiella ekrar 37 vilka är gjorda i ett stycke med navet 38, som bildar höljet för huvudventilkroppens 21 främre ände 39 och som har tätningsytan 33.

Den främre änden 39 av huvudventilkroppen 21 och höljet 38 är vä- sentligen formbundet anslutna till varandra därigenom att höljet 38 griper över huvudventilkroppens 21 främre ändyta och i ett bakre område medelst en ringansats ingriper i ett ringspår i hu- vudventilkroppen 21. Höljet 38 har vidare vid den ände som är vänd bort från den huvudventilkroppen övergripande och med den koniska tätningsytan 33 försedda änden, en bakre tätningsyta 42, vilken samverkar med ett andra säte 43 på en inskjutande del av den andra ringen 18. Höljet 38 är således anordnat inuti huvudventilkammaren 22 och har dessutom en axiell borrning 44, vars diameter är mindre än trycköppningens 27 diameter men större än diametern på en genom- gângsborrning 46 i huvudventilkroppen 21, vilken genomgångsborr- f 7714638-9 ning bildar en del av en förbindningsledning 47 mellan trycköpp- ningen 27 resp tryckborrningen i ventilhuset 12 och styrventil- kammaren 24. Genom dessa diameterskillnader uppstår ringfcrmiga ändytor på höljet 38 resp huvudventilkroppen 2l, vilka är utsatta för det genom trycköppningen 27 tillströmmande tryckmediet.

Den andra ringen 18 är i ett centralt område försedd med över omkretsen fördelade, radiella borrningar, vilka bildar huvudav- luftningsöppningen 29 och vilka alltefter huvudventilkroppens 21. läge kan stå i förbindelse med huvudventilkammaren 22 eller vara skilda från denna. Den andra ringen 18 är vid sin bakre ände för- sedd med en axiell urtagning 48, i vilken membranen 26 är anbragt.

Membranen 26 sitter med sin ytterring 49 i den andra ringens 18 urtagning 48, omger huvudventilkroppen 2l och är där införd i ett ringspår 51 och formbundet fixerad. Membranen 26 består av en lämp- lig, elastisk plast, vilken möjliggör en svävande upphängning av huvudventilkroppen 2l, och är intill ytterringen 49 försedd med en tunnare ringzon 52 och intill huvudventilkroppen 21 försedd med en inåtvettande ringskåra 53, vilket gör membranen 26 lätt- rörlig. I området för ringspåren 53 anligger membranen 26 invän- digt mot ändytan på en hylsa 54, vilken är formbundet ansluten till huvudventilkroppen 2l och via huvudventilkroppen 21 är ' styrd inuti det bakre området av den andra ringen 18. Gaveln 19 är monterad på den bakre delen av den andra ringen 18 och har styravluftningsöppningen 30 i form av en axiell borrning. En an- sats 56 på gaveln 19 sträcker sig inåt och övergriper innifrân membranens 26 ytterring 49, så att denna är axiellt formbundet fixerad. Ansatsen 56 har dessutom en sådan profilering på sin ändyta, att membranen 26 i huvudventilkroppens 21 andra, på rit- ningen inte visade ändläge anligger mot ansatsen 56 med praktiskt taget hela sin yta.

Styrventilkammaren 24 finns mellan gaveln 19 och membranen 26. Gaveln 19 har dessutom en till styravluftningsborrningen 30 ansluten, koniskt divergerande, axiell urtagning 57 i vilken ra- diella lister 58 är insatta och fixerade, varvid styrventilkrop- pen 23, vilken har formen av en kula, är styrd mellan listerna 58.

Ventilkulan 23 kan å ena sidan som visas på ritningen tillsluta styravluftningsöppningen 30 genom att anligga mot denna och å andra sidan anligga mot ett säte 59 på en i styrventilkammaren 24 inskjutande ände av ett rör 61. Röret 61, vars axiella borr- ning 62 står i förbindelse med huvudventilkroppens 21 genomgångs- 7714633-9 borrning 46 bch likaså bildar en del av förbindningsledningen 47, sträcker sig in i huvudventilkropnens 21 genomgångsborrning 46.

Röret 6I har vid sin ur huvudventilkroppen 21 utskjutande och 1 styrventilkammaren 24 inskjutande ände en fläns 63, medelst vil- ken röret anligger mot ett av urskärningar i listerna 58 bildat anslag 64. Avståndet mellan rörets 61 fläns 63 och den mittför denna belägna änden av huvudventilkroppen 21 är i det på ritning- en visade, ena ändläget åtminstone lika stort som det slag inklu- sive ett förutbestämt förbislag som huvudventilkroppen 21 utför när den rör sig från sitt ena till sitt andra ändläge. Vid sin inre ände anligger röret 21 via en O-ring 66 och en mellanhylsa 67 mot en förspänd tryckfjäder 68, vilken i sin tur anligger mot en ringyta i genomgångsborrningen 46 och vilken â ena sidan åstad- kommer att röret 61 före omkopplingen till det andra ändläget an- ligger mot anslaget 64, dvs med sätet 59 för styrventilkroppen 23 fixeras i ett bestämt läge relativt styrventilkroppen 23, och å andra sidan åstadkommer att sätet 59 för styrventilkroppen 23 är eftergivligt, så att man vid omkopplingen i det andra, inte visade ändläget kan köra med förbislag. Det axiella avståndet mellan sätet 59 på röret 61 och den ifrågavarande tätningsytan på styrventil- kulan 23 kan göras mycket litet, exempelvis inom området 60-100 ggr l/1000 mm, så att endast ett mycket litet slag är nödvändigt för omkoppling av flervägsventilen ll. _ Flervägsventilen ll enligt uppfinningen arbetar på följande sätt: På ritningen är det ändläge av den axiellt fram och åter rörliga huvudventilkroppen 21 visat i vilket huvudventilkroppen 21 anligger mot den inre ringen 16 och därmed bryter förbindel- sen mellan trycköppningen 27 och arbetsöppningen 28, så att arbets- öppningen 28 är förbunden med huvudavluftningsöppningen 29. Dess- utom stâr den till trycköppningen 27 anslutna förbindningsled- ningen 47 i förbindelse med styrventilkammaren 24, så att å ena sidan styrventilkulan 23 under inverkan av tryckmediet pressas mot styravluftningsöppningen 30 och tillsluter denna och å andra sidan styrventilkammaren 24 står under tryck. Eftersom den mot styrventilkammaren 24 vettande ringyta av membranen 26 som är påverkad av tryckmediet är större än huvudventilkroppens 21 direkt mot trycköppningen 27 vända ringytor kvarhålls huvudventilkroppen 21 i detta ena ändläge. Om nu styrventilkulan 23 medelst_ett streckprickat visat manöverstift 69 trycks axiellt inåt mot ver- kan av tryckmediet i förbindelseledningen 47 frilägger styrventil- 7744638-9 kulan 23 å ena sidan styravluftningsöppningen 30 och tillsluter den â andra sidan omedelbart därefter, eftersom slaget är mycket kort, rörets 6l borrning 62 och skiljer därmed styrventilkammaren 24 från trycköppningen 27. Styrventilkammaren 24 avluftas därige- nom via styravluftningsöppningen 30 utan att något väsentligt, ytterligare tillflöde av tryckmedium genom förbindningsledningen 47 sker under denna avluftning. Förskjuts därefter manöverstiftet 69 ytterligare något i axiell riktning, dvs med förbislag, för- skjuts röret 61 mot verkan av tryckfjädern 68. Vid den visade ut- föringsformen har man tagit hänsyn till ett maximalt förbislag på ca 0,5 mm. Med avluftningen av styrventilkammaren 24 sjunker också trycket mot membranen 26, så att huvudventilkroppen 21 under in- verkan av tryckmediet förskjuts i axiell riktning till sitt andra ändläge, när trycket på de mot trycköppningen 27 vända ändytorna på huvudventilkroppen 21 är större än det i styrventilkammaren 24 rådande och på membranen 26 verkande trycket. Med den fullständiga avluftningen av styrventilkammaren 24 är också huvudventilkroppens 21 slag avslutat, varefter denna med sin bakre tätningsyta 42 an- ligger mot ringens l8 andra säte. Denna slagrörelse av huvudven- tilkroppen 21 understödjes efter överskridande av ett mittläge ytterligare av den förspända, ekerhjulliknande delen 17, vilken efter övervinnande av detta mittläge snäpper över till det andra ändläget. Samma sak gäller vid rörelse åt andra hållet. Denna om- koppling sker således ytterst snabbt, eftersom även avluftningen av styrventilkamaren kan ske utan väsentligt tillflöde av tryck- medium. U I detta andra, inte visade ändläge är trycköppningen 27 via huvudventilkammaren 22 förbunden med arbetsöppningen 28, medan huvudavluftningsöppningen 29 är trycktätt skild från huvudventil- kammaren 22. Därmed kan en eller flera inte visade, hydrauliska eller pneumatiska arbetsenheter drivas. Om manöverstiftet 69 släpps eller återgår till sitt utgångsläge frilägger styrventilkulan 23 mynningen av borrningen i röret 61 resp mynningen av förbindnings- ledningen 47 i styrventilkammaren 24 och tillsluter kulan å andra sidan styravluftningsöppningen 30 under inverkan av det mot styr- ventilkulan 23 verkande trycket från tryckmediet. Styrventilkulan 23 pressas således automatiskt till sitt styravluftningsöppningen 30 tillslutande ändläge. Med öppningen av förbindningsledningen 47 kan tryckmediet åter strömma in i styrventilkammaren 24, så att huvudventilkroppen 21 då förs tillbaka till sitt ena ändläge, när

Claims (7)

1. 7714638-9 7 trycket pâ membrancn 26 är större än trycket på de mittför tryck- öppningen 27 belägna ringytorna på huvudventilkroppen 21. Under detta förlopp har röret 61 också kommit till anliggning mot ansla- get i gaveln l9, om det tidigare har förskjutits på grund av ett förbislag. Återkopplingen till det ena ändläget sker väsentligen lika snabbt även om det mellan sätet på röret 61 och styrventil- kulan 23 finns en viss strypning. PATENTKRAV l. Flervägsventil med dels en huvudventilkammare (22), i vilken gen tryckmediumstyrd huvudventilkropp (21) är axialförskjutbart lag- rad, dels en styrventilkammare (24), som upptar en mekaniskt manöv- rerbar styrventilkropp (23), är anordnad i axiell förlängning av huvudventilkammaren (22) och är skild från denna medelst en av me- diumtrycket i styrventilkammaren (24) påverkad, axiellt rörlig mem- bran (26), vilken är å ena sidan fast inspänd i ventilhuset (12) och å andra sidan fäst på huvudventilkroppen (21), varvid åtminsto- ne en tryckledning (27) och en i huvudventilkroppens (21) första ändläge från tryckledningen skild och i dess andra ändläge till tryckledningen (27) ansluten arbetsledning (28) mynnar i huvudven- tilkammaren (22), medan en genom huvudventilkroppen (21) från dess från styrventilkammaren (24) vända, i varje läge av huvudventilkrop- pen (21) till tryckledningen (27) ansluten sida sig sträckande för- bindningsledning (47) och en styravluftningsledning (30) mynnar i styrventilkammaren (24) och styrventilkroppen (23) är så anordnad mellan styravluftnings- och förbindningsledningarna (30, 47), att styrventilkroppen (23) i sitt första ändläge med öppen förbindnings- ledning stänger styravluftningsledningen och i sitt andra ändläge med öppen styravluftningsledning stänger förbindningsledningen, och varvid membranens (26) och eventuellt huvudventilkroppens (21) från styrventilkammaren (24) pâverkbara yta är större än huvudven- tilkroppens i den motsatta riktningen påverkbara yta, k ä n n e - t e c k n a d därav, att förbindningsledningens (47) mynning i styrventilkammaren (24) är bildad av ett i en huvudventilkroppcns (21) annars förbindningsledningen utgörande genomgângsborrning (46) insatt, litet rör (61), som är rörligt i axiell riktning och vid sin ena ände har en sätesyta (59) för den exempelvis av en kula be- 7714638-9 g stående styventilkroppen (23), varvid röret (61) intar ett definie- rat ändläge i riktning mot stvrventilkroppen (23) men i den motsat- ta riktningen är eftergivligt fixerat. I

2. Flervägsventil enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att röret (61) med sin i genomgångsborrningen (46) anordna- de inre ände är uppburet av en mot en ansatsyta i genomgångsborr- ningen (46) anliggande tryckfjäder (68), vilken strävar att trycka rörets (61) ur huvudventilkroppen (21) utskjutande och i styrventil- kammaren (24) inskjutande ände mot ett anslag (64), vilket kan vara bildat av en exempelvis av radiella lister på gaveln hos en ventil- kropparnas (21, 23) och sätesytorna innehållande ventilinsats (14) bestående styrning (58) för styrventilkroppen (23).

3. Flervägsventil enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att det mellan röret (61) och tryckfjädern (68) finns en hylsa (67) mot vilken röret (61) anligger via en radiellt tätande O-ring (66).

4. Flervägsventil enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d därav, att styrventilkroppen (23) är anpressad mot sin sätesyta på styravluftningsledningen (30) under inverkan av det genom genomgângsborrningen (46) strömmande mediet.

5. Flervägsventil enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d därav, att sätesytan (59), om röret (61) befinner sig i sitt mot styrventilkroppen (23) vända ändläge, har ett avstånd på ca 60-100 ggr l/1000 mm till den sitt första ändläge intagande styrventilkroppen (23).

6. Flervägsventil enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d därav, att ventilinsatsens (14) gavel (19) har en i styrventilkammaren (24) inskjutande ringansats (56), mot vilken membranen (26) anligger i huvudventilkroppens (21) andra ändläge och vilken har en mot den däremot vända membranytan komplementär ändprofil.

7. Flervägsventil enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d därav, att arbetsledningen (28) i ventilinsatsen (14) företrädesvis är ringformig och koaxiell med den centrala tryckled- ningen (27).