SE436915B - Styrventil for ett tryckmediumsystem - Google Patents

Description

8000795-8 10 15 20 25 30 35 2 styrventil för endast en förbrukare de tredje och fjärde arbetsplanen. Detta uppnås genom placeringen av förbru- karanslutningen och returanslutningen i ett och samma radialplan. I jämförelse med den kända styrventilen kan dessutom den returanslutningen tillslutande husväggen insparas. Vid en styrventil enligt uppfinningen,som är dimensionerad för styrning av två förbrukare, kommer *denna inbesparing av husets bygglängd och av utgifterna till dubbel nytta. Därvid är det en fördel om man i styr- ventilens funktionssäkerhet inte behöver räkna med några avbrott.

En fördelaktig utföringsform av styrventilen enligt uppfinningen anges i krav 2. Detta koncept tar hänsyn till den konventionella åtgärdern att anordna tillopps- öppningen och förbrukaranslutningen på diametralt mot- satta sidor av slidborrningen, närmare bestämt inbördes förskjutna. Via de på båda kolvslidsidorna anordnade fickorna och den dessa varandra förbindande genomgånge- borrningen uppnås samtidigt en tryckutjämning i det genom tilloppsöppningen kommande tryckmediet relativt kolvsli- den. Dessutom behöver slidborrningen vid denna utform- ning inga svårtillverkade kanaler eller urtag, utan denna borrning är en lättillverkad, lämpligen slipad cylindrisk borrning.

En ytterligare föredragen utföringsform av styrventi- len enligt uppfinningen anges i krav 3. En 909 förskjut- ning mellan förbrukar- och returanslutningarna gör det möjligt att utforma returkanalen som en rak borrning utan grenkanaler.

En lämplig utformning av kolvsliden för en ytterligare utföringsform av styrventilen enligt uppfinningen anges i krav 4. Ett ringspår är lätt att tillverka exakt genom instick på en svarv. Det i detta ringspår från förbrukar- anslutningen till returanslutningen strömmande tryckmediet har en likformig strömningsväg, vilket speciellt i hög- tryckhydraulanläggningar är önskvärt. Dessutom åstadkoms även här en tryckutjämning, som förhindrar en ensidig an- pressning av kolvsliden mot slidborrningsväggen. 10 15 20 25 30 35 8000795-8 3 En ytterligare, föredragen utföringsform av en för tvâ växelvis påverkade förbrukare konstruerad styrventil de- finieras i krav 5.

Enligt en ytterligare, föredragen utföringsform av ansökningsföremålet, speciellt vid en styrventilanord- ning, är de i krav 6 angivna särdragen lämpliga. Med denna konstruktion bildas en del av returkanalsystemet platsbesparande av de genom kolvsliden sig sträckande radialborrningarna och även ringspåren. En förenkling av returkanalsystemet blir följden. I neutralläge av kolvsliden går returen över radialborrningarna, medan ringspåren i det första eller andra styrläget upprättar förbindelse mellan de genom huset sig sträckande retur- kanalerna. Detta faktum är i kombination med tvärkana- len i varje hus av speciell betydelse när styrventilerna är seriekopplade bredvid varandra. Då fortsätter retur- kanalerna genom samtliga hus i styrventilanordningen eller -aggregatet och kan anslutas till en returledning vid den sista styrventilen. Genom den enligt uppfinning- en föreslagna utformningen säkerställs i varje fall att ett obehindrat genomlopp genom returkanalsystemet i samt- liga styrventilhus föreligger oberoende av det aktuella läget för kolvsliden i varje styrventil.

För en största möjlig minskning av husbygglängden och även bygglängden för kolvsliden bidrar slutligen de i krav 7 föreslagna särdragen. Avståndet mellan de enskilda arbetsplanen bestäms i princip av de för avtätningen nöd- vändiga, axiella längderna och givetvis den i axiell rikt- ning mätta diametern hos borrningarna genom kolvsliden och givetvis även huset. Genom att de enskilda kanalerna och borrningarna i radiell riktning är parvis anordnade och naturligtvis har liten diameter uppnås trots det lika stora genomgångstvärsnittet en inbesparing i axiell rikt- ning. Givetvis kan man istället för de parvisa borrning- arna och kanalerna även ha ovala borrningar och kanaler, vilkas lillaxlar ligger i axiell riktning. Detta är dock en tillverkningstekniskt förhållandevis dyrbar utform- ning. l0 15 20 25 307 35 8000795-8 4 Ännu en fördelaktig utföringsform av styrventilen en- ligt uppfinningen anges i krav 8. Detta returkanalsystem kan åstadkommas på ett tillverkningstekniskt enkelt sätt.

Vid flera bredvid varandra placerade styrventiler erhålls en retur med litet strömningsmotstånd.

För att vid varje styrventil uppnå en långtgående tryckavlastning av kolvsliden trots det i retursystemet rådande trycket och framför allt för att trots befintliga flödesstyrspâr inte behöva räkna med en förstoring av den axiella bygglängden är ett utförande av det i krav 9 an- givna slaget lämpligt.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hän- visning till de bifogade ritningarna, som visar utförings- former. Fig l visar en längdsektion genom en styrventil för en förbrukare. Fig la visar en radialsektion genom kolvsliden i styrventilen enligt fig l i planet II-II. lFig lb visar en radialsektion genom kolvsliden i planet III-III. Fig 2 visar en längdsektion genom en utförings- form av en förstyrd styrventil för två växelvis påverk- bara förbrukare. Fig 3 visar en radialsektion genom två seriekopplade styrventiler i ett utförande enligt fig 2.

Fig 4-7 visar olika husutföranden i sektion.

En styrventil l enligt fig l, la och lb är avsedd för påverkan av en enda förbrukare V från en pumpanslutning P.

Ett parallellepipediskt hus 2 har i sin längdriktning en genomgående, cylindrisk slidborrning 3 i vilken en kolv- slid 4 är förskjutbar. Från pumpanslutningen P leder en tilloppsöppning 5 till slidborrningen 3. Diametralt mot- satt tilloppsöppningen 5 och förskjutet i förhållande till denna finns det en förbrukaranslutning 6 varifrån tryckmediet matas till förbrukaren V. I samma radialplan som förbrukaranslutningen 6 men förskjutet 900 relativt denna mynnar i slidborrningen en returanslutning 7 för en returkanal R (fig lb). På diametralt motsatta sidor om kolvsliden 4 finns det två längsriktade flödesfickor 8, vilka är förbundna med varandra via kolvsliden 4 över två genomgående borrningar 9. Den mot tilloppsöppningen vända fickan 8 befinner sig i varje slidläge A, B eller N lO 15 20 25 30 35 8000795-8 5 mittför tilloppsöppningen 5, så att det inkommande tryck- mediet alltid kan nå den motsatta fickan 8 via borrning- arna 9. Förskjutet relativt returanslutningens 7 och för- brukaranslutningens 6 radialplan finns det i ett ytterli- gare radialplan en i omkretsriktningen sig sträckande ka- nal l0 i kolvsliden 4. Som framgår av fig lb kan denna kanal vara antingen ettöver åtminstone 900 sig sträckande ringspår 10 eller en vinklad genomgående kanal l0a (visas med streckade linjer) eller också ett runtomgående ring- spår 15 (vilket också visas med streckade linjer). Kolv- sliden 4 har ett mantelparti ll, som sörjer för avtätning mellan å slutningen 4 och å andra sidan de båda anslutningarna och kanalen 10, speciellt i det i fig l visade neutral- läget N för kolvsliden 4. Förflyttningen av kolvsliden 4 åstadkoms medelst en skjutstång 12, vilken är förbunden ena sidan förbrukaranslutningen 6 och returan- med en på ett lager 14 lagrad spak 13. Genom den med dub- belpilen visade rörelsen av spaken 13 förflyttas kolv- sliden 4 från neutralläget N till antingen det första styrläget A eller det andra styrläget B. Spaken 13 hind- rar samtidigt kolvsliden 4 från att vrida sig i borrning- en 3.

I neutralläget N enligt fig l finns det från pumpan- slutningen P kommande tryckmediet i fickorna 8 och borr- ningarna 9. Så snart kolvsliden genom svängning av spa- ken 13 når det första styrläget A leds tryckmediet via den på ritningen högra fickan 8 till förbrukaranslutning- en 6 och därifrån till förbrukaren V. Returanslutningen 7 är i detta läge avtätad av kolvslidens mantel. När spa- ken 13 svângs till det andra styrläget B avbryts först förbindelsen mellan den högra fickan 8 och förbrukaran~ slutningen 6, varefter kanalen 10 upprättar en förbindelse mellan förbrukaranslutningen 6 och returanslutningen 7, så att tryckmediet kan tömmas från förbrukaren. Kolvsli- den 4 själv sörjer i det andra styrläget för avtätningen av borrningen 3. Eftersom returanslutningen 7 och förbru- karanslutningen 6 ligger i samma radialplan kan huset gö- ras kort i riktningen för slidborrningens längdaxel. Den 10 15 20 25 30 35 8000795-8 6 som en rak borrning till husets utsida dragna returkanalen är förbunden med returanslutningen 7.

Styrventiler 20 enligt fig 2 och 3 kan placeras i se- rie med sina sidoytor i anliggning mot varandra. Härvid erhålls ett speciellt enkelt returkanalsystem utan gren- ledningar eller borrningar som är svåra att tillverka.

Varje styrventil 20 har ett hus 22 med en slidborr- ning 23 i vilken en kolvslid 21 är förskjutbar från ett neutralläge till ett första och ett andra styrläge. För- brukaranslutningar 24 och 25 för förbrukare VI och VII är anordnade symmetriskt på ömse sidor om tilloppsöpp- ningen 5 men på den diametralt motsatta sidan. Som för- brukare skulle man i detta fall kunna beteckna de båda cylinderkamrarna hos en dubbelverkande hydraulcylinder med en på två sidor pâverkbar kolv. Vid en sådan hyd- raulcylinder skall den ena cylinderkammaren tömmas när den andra fylls med tryckmedium.

Till förbrukaranslutningarna 24 och 25 hör en retur- kanal R (fig 3), vilken ligger i samma radialplan men dock är vriden 900 i förhållande till dessa anslutningar och vilken sträcker sig genom huset 22 från den ena si- doytan till den andra. De båda returkanalerna R i varje hus är förbundna med varandra via en förbindningskanal 30. Kolvsliden 21 har för förenkling av returkanalsys- temet två radialborrningar 28 och 29 vilka i kolvslidens neutralläge befinner sig mittför returkanalerna R och då bildar ett genomlopp för tryckmediet. När kolvsliden 21 förflyttas från neutralläget N till ett av de båda styr- lägena upprättar det ena av de båda ringspåren 26 eller 27 å ena sidan en förbindelse mellan den aktuella för- brukaranslutningen 24 resp 25 och tillhörande returkanal R och å andra sidan tryckmediumgenomloppet mellan de under och över slidborrníngen 24 och 23 befintliga returkanal- partierna R. Detta är av speciell betydelse när styrven- tilerna såsom visas i fig 3 är placerade i anliggning mot varandra. Oberoende av slidläget i varje enskild styrven- til behöver endast det i raden sista styrventilhuset an- slutas till returledningen, eftersom returkanalerna i alla 10 15 20 25 30 35 8000795-8 7 styrventilerna står i tryckmediumgenomledande förbindelse -med varandra. I detta sista styrventilhus finns det då lämpligen en returledningsanslutning 31. Anslutningarna för de inte behövliga returkanalerna R är på vanligt sätt proppade medelst proppar 32.

Givetvis är det möjligt att på den motsatt tillopps- öppningen belägna sidan anordna en säkerhetsventil som verksamgörs vid en tryckstöt från den just då med en av fickorna 8 förbundna förbrukaranslutningen.

Kolvsliden 21 förflyttas vid utföringsformen enligt fig 2 och 3 inte medelst en skjutstång till sina styr- lägen utan med tryckstyrning. För detta ändamål är borr- ningens 23 ändar tillslutna medelst gavlar 33 så att slutna cylinderkamrar 34 bildas i vilka ett tryckmedium är växelvis inmatningsbart via anslutningar 35, vilket tryckmedium förflyttar kolvsliden 21. Åtminstone en av gavlarna 33 uppbär ett i borrningen 23 inskjutande stift 36 som sträcker sig in i en axialborrning 37 i kolvsli- den 2l. Stiftet 36 är excentriskt relativt borrningens längsaxel och säkrar på detta sätt kolvsliden 21 mot vridning relativt borrningen 23. Vid ändarna av kolv- sliden 21 finns det tätringar 38.

Såsom visas med streckade linjer nedtill i fig 2 kan radialborrningarna 29 (28) och returkanalerna R vara an- ordnade parvis (29', 29"; R', R“) i ett smalt axiellt om- råde av kolvsliden 21. Därmed kan man till samma axiella utrymmesbehov åstadkomma ett större genomlopp än med en- dast en borrning eller vid minskat axiellt platsbehov med borrningspar med mindre diameter per borrning samma genom- lopp som med endast en borrning.

I fig 4-7 visas olika utföringsformer av hus 20'-20"", vilka skiljer sig från varandra främst i vad avser ut- formningen av returkanalsystemet.

I fig 4 finns det i ett hus 20' ett par returkanaler R i nivå med och parallellt med förbrukaranslutningen 24, VI, vilka på de diametralt motsatta sidorna mynnar i det närmaste tangentiellt mot borrningen 23. Returkanalerna R är utformade som botten- eller blindborrningar och skärs 8000795 -8 lO 15 20 25 30 35 8 av en retursamlingskanal RS, som sträcker sig genom huset 20' från dettas ena yttersida 20A till den motsatta 20B.

Retursamlingskanalen RS sträcker sig väsentligen paral- lellt med husets 20' över- resp undersida. De inte an- vända mynningarna av returkanalerna R är tillslutna me- delst proppar eller inpressade kulor 32.

Ett hus 20" enligt fig 5 har två returkanaler R som är borrade på samma sätt som i fig 3- Ett par vinkelrätt däremot riktade, som grenborrningar utformade returkana- ler ansluts från den motsatt förbrukaranslutningen 24 be- lägna hussidan till de förstnämnda returkanalerna och tillsluts vid de inte använda ändarna medelst proppar eller kulor 32. Precis som i fig 4 förbinder en genom- gående retursamlingskanal RS grenborrningarna med var- andra.

I fig 6 är i ett hus 20"“'med utgångspunkt från en husutsida 20A resp 20B - en returkanal dragen fram till borrningen 23. Dessa mittför varandra belägna returkana- ler R mynnar i borrningen 23 dock under dennas mitt. På den motsatt förbrukaranslutningen belägna husyttersidan finns vinkelrätt däremot tvâ ytterligare som grenborr- ningar utformade returkanaler, vilka förbinder de första returkanalerna med en förskjutet relativt borrningen 23 anordnad retursamlingskanal RS. Den skrafferade kolvsli- den 2l är på i och för sig känt sätt försedd med styrspår 39, som hör till ett inte närmare visat, i och för sig känt trycklöst kretssystem för tryckmediet, via vilket system sliden i neutralläget är i huvudsak tryckavlas- tad. Med styrspâren 39 undviks vid förflyttning av kolv- sliden en slagartad tryckökning, eftersom genom dessa spår tryckmediumflödet avbryts så småningom. För att trots de befintliga styrspåren inte behöva ökade av- stånd mellan pumptilloppet och mynningarna i returkanal- systemet har returkanalerna placerats under borrningens 23 mitt. Även om styrspåren 39 då skär mynningarna till returkanalerna R i slidens längdriktning åstadkoms där ingen flödesförbindelse.

I fig 7 visas en med utförandet enligt fig 6 jämförbar 8000795-8 9 lösning vid ett hus 20"". De båda från husets utsida i borrningen 23 mynnande returkanalerna R är förskjutna såväl inbördes som i förhållande till borrningens 23 centrumaxel och står via grenborrningar i förbindelse 5 med retursamlingskanalen RS. Med 30 betecknas en tvär- kanal som förbinder förbrukaranslutningens 24 retursys- tem med förbrukaranslutningens 25 returkanalsystem. Vid denna lösning uppnås dessutom en viss tryckutjämning för kolvsliden 2l, eftersom det i returkanalsystemet 10 rådande trycket påverkar kolvsliden symmetriskt från båda sidor.

Vid lösningarna enligt fig 4-7 kan flera styrventi- ler placeras batteriliknande med sidoytorna 20A, 20B i anliggning mot varandra, varvid alla husens retursam- 15 lingskanaler ligger i linje med varandra.

Claims (9)

1. 8000795 -8 l0 l5 20 25 30 35 10 'PATENTKRAV' l. Styrventil för ett tryckmediumsystem, speciellt ett högtryckshydraulsystem, med dels ett hus med en ge- nomgående slidborrning, dels en från ett neutralläge till två styrlägen förflyttbar kolvslid, dels en med en pumpanslutning förbunden tilloppsöppning till slid- borrningen, dels åtminstone en i borrningens längdrikt- ning relativt tilloppsöppningen förskjuten förbrukaran- slutning och dels en till förbrukaranslutningen hörande, till en returkanal ansluten returanslutning, varvid det i kolvsliden framför tilloppsöppningen finns en i längd- riktningen sig sträckande ficka för flödesledning, vil- ken ficka i det första styrläget förbinder tillopps- öppningen med förbrukaranslutningen, och varvid det på kolvsliden finns åtminstone ett tätande mantelparti, som i det första styrläget avtätar returanslutningen och i det andra styrläget frigör ett genomlopp från förbrukaranslutningen till returanslutningen, k ä n - n e t e c k n a d därav, att förbrukaranslutningen (ÖF i samma radialplan - relativt slidborrningen (3, 23) - 24, 25; V) och returanslutningen (4, R) är anordnade men inbördes vinkelförskjutna, att det i kolvsliden (4, 21) finns en i radialplanet sig sträckande och åtmins- tone vinkelförskjutningen mellan förbrukaranslutningen och returanslutningen överbryggande kanal (10, 15, 26, 27), vilken i slidens neutralläge (N) har ett mot slid- slaglängden från neutralläget (N) till det andra styr- läget (B) svarande avstånd från förbrukar- och returan- slutningen, att det tätande mantelpartiet (ll) på kolv- sliden i slidens neutralläge sträcker sig mellan retur- anslutningen och förbrukaranslutningen och att kolvsli- den (2l) är vridsäkrad i borrningen.
2. 2. Styrventil enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att förbrukaranslutningen (6) är anordnad på den mittemot tilloppsöppningen (5) belägna sidan av slidborr- ningen och att det pâ kolvsliden finns ett par diametralt Uï 10 15 20 25 30 35 8000795-8 11 motsatt varandra placerade fickor (8) som är förbundna med varandra genom kolvsliden via åtminstone en radiell genomgångsborrning (9).
3. 3. Styrventil enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att förbrukar~ och returanslut- ningarna (e, 4) är inbördes förskjutna sao°.
4. 4. Styrventil enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att kanalen (10) är utformad som runtomgående ringspår (15, 26, 27) i kolvsliden.
5. 5. Styrventil för två växelvis påverkbara förbrukare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att förbrukar- och returanslutningarna (24, 25, VI' VII (21) är anordnade symmetriskt på ömse sidor om tillopps- resp R) liksom ringspåren (26, 27) i kolvsliden öppningen (5).
6. 6. Styrventil med åtminstone två med sina sidoytor mot varandra anliggande styrventiler enligt något av föregående krav, vilka styrventiler tjänar till styrning av åtminstone en förbrukare, k ä n n e ~ t e c k n a d därav, att huset (22) har två genom- gående returkanaler (R), vilka sträcker sig från den ena sidoytan till den motsatta och mynnar i slidborr- ningen, och att kolvsliden (21) har en vinkelrätt mot strömningsplanet från tilloppsöppningen till för- brukaranslutningen sig sträckande radialborrning (28, 29), som i slidens neutralläge (N) befinner sig mittför returkanalerna (R), samt att de båda returkanalerna (R) står i förbindelse med varandra via en tvärkanal (30).
7. 7. Styrventil enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att returkanalerna (R) i huset och radialborrningarna (29', 29") i kolvsliden är parvis anordnade och * relativt borrningens längd~ riktning ~ placerade bredvid varandra i ett radialplan.
8. 8. Styrventil enligt något av krav l-6, k ä n n e - t e c k n a d därav, att en retursamlingskanal (RS) sträcker sig genom huset (20) förskjutet relativt borr- ningen (23) från åtminstone en utsida (20A) av huset till den andra, från vilken retursamlingskanal returkanalerna 8000795-8 12 (R) sträcker sig till slidborrningen (23) som grenborr-I ningar.
9. 9. Styrventil enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att returkanalerna (R) mynnar i slidborrningen 5 över och/eller under dennas mitt.