SE448567B - Ventilbyggsats for uppbyggnad av flervegsventiler av slidtyp - Google Patents

Description

20 25 30 35 2 Det är därvid möjligt att på enkelt sätt omvandla en 3/2-vägsventil till on 5/2-vägsventil genom hopkopp- ling av tvâ identiska ventilslider med deras förbind- av en 5/2-vägsven- ningshakar. Därvid kan vid uppbyggnad til tillverkningstoleranserna ökas på fördelaktigt sätt, eftersom hakkopplingen mellan ventilsliderna är så dimensionerad, att den saknar spel i axiell led med i radiell led har ett visst spel och därmed tillåter en förskjutning av ventilsliderna i händelse av inte helt koncentriska eller i linje med varandra liggande trappstegsborrningar i ventilhållaren.

Tíllverkningskraven på ventilhylskropparna minskas dessutom genom ett flerdelat utförande, varvid man dess- utom på enkelt sätt kan åstadkomma en radiell ström- ningskanal. Avtrappningen av tätningsdiametrarna för hylskropparna underlättar å ena sidan införingen i ventilhállaren och säkerställer ä andra sidan en till- förlitlig på tätringarna vid installationen av hylskropparna. tätning och eliminerar risken för skador Alla dessa fördelar uppnås emellertid redan vid uppbyggnad av 3/2-vägsventiler, vilka skiljer sig från varandra praktiskt taget endast i typen av manövrering och anslutningsplacering och med samma medel möjliggör uppbyggnad av på olika sätt fungerande 3/2-vägsventi- ler. Ej heller behövs någon annan hylskropp än för upp- byggnaden av en 5/2-vägsventil, varigenom lagerhåll- ningen av de enskilda ventildelarna kan förenklas och förbilligas avsevärt.

En sådan, flerfunktions ventilbyggsats med motsva- rande variationsmöjligheter är inte tidigare känd.

DE-Al 2 755 axiella ändar styrd slidventil med en hylskroppinsats 149 anvisar en från dess motsatta och ett flertal i denna glidförskjutbara ventilslider.

Denna slidventil har en i förhållande till uppfinningen avsevärt mera komplicerad och även helt annorlunda upp- byggnad, varvid styrfunktionen för ventilsliderna ägnas speciell uppmärksamhet. Som axiella styrorgan an- ,.__.........- ___.<-....--..._.._.-.. . -_ ._......... ___\______ ___________ 10 l5 20 35 __r._... _.....__,.._...____.......... 448 567 3 vänds härvid kolvstyrningar. Vid denna lösning måste man ha en mycket stor tillverkningsnoggrannhet för en likformig tätningsinsats av hylskroppen i ventilhålla- längs en onda, konstant tätningsdiameter. Förbindning av vwntilsliderna med varandra för omvandling från en 3/2~vägsventi1 till en 5/2-vägsventil avslöjas lika litet i denna publikation som en avtrappad ventil- insats. Denna publikation ger således ingen som helst anvisning om särdragen hos de tidigare i och för sig slid med En konstruktör skulle inte med kända elementen ventilhållare, hylskropp, respektive tätningar. utgångspunkt från denna kända lösning få vare sig en allmän information om den modulliknande uppbyggnaden av en ventilbyggsats för uppbyggnad av olika styrventi- ler med olika egenskaper och styreffekter, eller om de speciella särdrag, som definieras i patentkravet 1.

I GB-A 1 130 898 visas och beskrivs en enkel 3/2-vägsventil med en prismatisk eller parallellepipe- disk planslid med rektangulär tvärsektion, varvid en en slidmanöverstång är via en hake förbunden med sliden för dess förflyttning.

Redan en blick på figurerna visar att denna lösning ligger fjärran från uppfinningsföremålet och helt saknar en hylskropp, som är insatt i en ventilhållare och styr en ventilslid.

Denna kända lösning ger ingen som helst anvisning om en ventilbyggsats, som också möjliggör uppbyggnad av en 5/2-vägsventil med samma komponenter till fler- faldiq användning av komponenterna. Den visade hakför- bindningen tjänar härvid dock inte till att åstadkomma en i axiell led snäv men i radiell led "glappande“ koppling mellan två ventilslider. Snarare skulle vid en tryckstyrning av ventilsliden enligt publikationen följdriktigt även haken för denna anslutning av manöver- stången bortfalla. Detta är precis inte fallet vid uppfinningsföremålet.

Befintligheten av förbindningshaken står därför 10 15 30 Jß Åä CCI en gx *J 4 vid uppfinníngsföremâlet i ett helt annat sammanhang än i den här formellt visade lösningen, som helt klart ligger fjärran från uppfinningsföremålet. Även GB-A l 583 931 visar en slidventil, för vil- ken gäller detsamma som sagts i föregående stycke, dvs en flervägsventil av slidtyp, med i detta fallet två mot de motsatta kortsidorna utvändigt för anslutning till nmkaniska tryckstänger anørdnade griphakar. Själva ventilsliden består härvid av en vid båda ändarna öppen rörhylsa med komplicerad form, i vilken hylsa ändtappar med hakarna är insatta. Inte heller här spelar uppbyggnaden av styrventiler med olika styrut- föranden någon roll. Den här visade ventilen har heller ingen som helst med den delade ventilhuskroppen enligt uppfinningen jämförbar detalj.

Som nämnts har de vid ändarna placerade hakarna även här helt andra uppgifter och kan inte jämföras med kopplingselementen för två identiska ventilslider, såsom föreliggande uppfinning ger anvisning om. Kombinationen av likadana ventilinsatser för olika styrventiler till minskade tillverkningskrav och fördelaktig utformning av ventilhállarens innerkontur liksom användning av av- trappade hylskroppar för glidstyrningen av tillhörande ventilslid, går vida över anvisningarna i GB-A l 583 931.

SE-B 373 423 visar och beskriver en flervägs styr- ventil, varvid en dubbelverkande rörelse av en centralt placerad ventilslid sker fluidmanövrerat via vid ändarna anordnade styrmembran och ventilsliden själv vid ändarna är styrd av manöveranordningen. Vid denna kända ventil finns det visserligen en avtrappad ventilinsats, som med olika tätningsdiametrar avtätar olika utrymmen mot ventilhuset. Denna ventilinsats tjänar dock inte direkt till styrning av vcntilsliden. Den kända ventilen visar ingen väg till en variabel ventilbyggsats, vilken möjliggör uppbyggnad av såväl 5/2-vägsventiler av den här visade typen som 3/2-vägsventiler med exakt samma konstruktionselement. På grund av den helt annorlunda _ _,...._._.,- .__-_._-..._.... _..-._...-.._...._. ..__...... 10 15 20 25 30 5 konstruktionsprincipen har den här visade ventilsliden heller inga förbindningsorgan i ett radiellt delnings- plan, dvs i planet för tryckmediumtilloppet, som tjänar till valfri kombination mellan en ventilslid och en likartad ytterligare ventilslid med ventilsliderna Den kända lösningen i formbundet ingrepp med varandra. visar endast själva särdraget med en avtrappad hylskropp utan att för den skull göra dess delning närliggande, än mindre de principiella särdragen hos uppfinningen, nämligen att möjliggöra dess modulliknande kombiner- barhet.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till de bifogade ritningarna, vilka visar föredragna utföringsformer. Fig l visar en normalt stängd 3/2-vägs luftventil, vid vilken ventilhållaren och ventilbyggsatsens hus åskådliggörs i tvärsektion och sliden åskådliggörs i sidoprojektion. Fig 2 visar en normalt öppen 3/2-vägs luftventil, varvid likaså ventil- hällaren och hus åskådliggörs i tvärsektion och förutom sliden även mellanväggen/membranen visas i sidoprojek- tion. Fig 3 visar en normalt stängd 3/2-vägs plungeven- til, tion och de övriga delarna av ventilen visas i tvärsek~ vid vilken sliden och plungen visas i sidoprojek- tion. Fig 4 visar en normalt öppen 3/2-vägs plungeven- til i samma projektion som fig 3. Fig 5 visar en av två ventiler, exempelvis enligt fig 1 och 2 sammansatt 5/2-vägs impulsventil enligt uppfinningen, vid vilken ventilhållaren och ventilbyggsatsens hus visas i tvär- sektion och de båda sliderna visas i sidoprojektion.

Fig 6 visar en detalj vid en ytterligare variant av uppfinningsföremàlet i sidoprojektion och i större skala.

Fig l visar en ventilfattning eller -hållare 1 i tvärsektion, vilken på alla sidor omger en ventilbygg- sats 2, 3a enligt uppfinningen. Denna ventilbyggsats 2, 3a omfattar ett hus 2, som är öppet vid båda ändarna, på sin insida har en över hela sin längd konstant in-. _. . -..__ 10 15 20 25 30 448 567 6 diameter och på sin utsida är avtrappat, närmare bestämt i tre steg, varvid varje steg i form av en ring begrän- sar huset 2. Dessa tre ringar är koncentriska med var- andra men minskar till sin radie åt höger. I huset 2 finns det pä över- och undersidan två radiellt riktade, 4, på lika avstånd från varandra belägna kanaler 3, varvid de högra och vänstra kanalerna 3, 4 är förbundna med varandra via ringformiga fördjupningar 5, 6, vilket inte direkt framgår av denna figur. Kanalerna 3, 4 be- gränsas på båda sidor av utvändiga, i det föreliggande fallet således tre tätringar 7. I det inre av ventil- byggsatsens 2, 3a hus 2 är en slid 3a som insatskropp rörligt anordnad i sin längdriktning, varvid slidens ytterdiameter är något mindre än husets 2 innerdiame- ter. För att styra slidens 3a längsrörelse och för att avtäta demellan sliden 3a och huset 2 befintliga hàlrummen finns det två i_sig slutna inre tätringar 8a och 8b, närmare bestämt intill den vänstra änden 8a och i övergångsområdet från den högra till den mittre tredjedelen. Vid den högra änden är sliden 3a försedd med en över hela sitt tvärsnitt excentriskt fäst hake 9, vilken vid sin ände har en nedåtriktad spets 10 som sträcker sig förbi slidens axel precis lika mycket som avståndet mellan haken 9 och denna axel. Samtidigt är spetsens 10 diameter något mindre än avståndet mellan spetsen l0 och slidens 3a ände. På detta sätt möjliggörs en förbindning av tvâ slider 3a via deras hakar 9, eftersom dessa, om sliderna 3a vrids inbördes l80° med sina hakar 9, är komplementärt utformade och därmed åstadkommer ett formbundet förband vid en hophakning. Haken 9 omsluts av en skruvfjäder ll som med sin ena ände anligger mot tillhörande ändyta av sliden 3a och med sin andra ände anligger mot husets 2 insida. Detta medför i normalläget en anliggning av slidens 3a motsatta ände mot ventilhållaren 1.

Manövreringen eller styrningen av ventilen sker via en genom ventilhållaren l sig sträckande styrledning VV._......._......_....._._.._...._..,._.__.. ...___ 10 15 2O 25 30 35 Lill-ET» 567 7 "Z" 2, vilken mynnar på den insida av ventilhållaren 1, som är vänd mot slidens 3a motsatt haken 9 belägna ände.

Vid tillräcklig trycksättning av styrledningen 12 rör sig slidan 3a mot verkan av den mot den motsatta änden anliggande skruvfjädern ll åt höger, varvid det av skruvfjädern ll upptagna utrymmet står i förbindelse med atmosfären via en avloppsledning. Eftersom tryckpå- verkan och därmed styrningen skall ske med luft talar man om en luftventil.

Såväl de högra som de vänstra kanalernas 3, 4 rinqformiga fördjupningar 5, 6 står likaså via en nedåtriktad matarledning i förbindelse med atmosfären eller ytterutrymmet, varvid den vänstra matarledningen P är betecknad med 14 och den högra matarledningen A är betecknad med 15 på grund av sin förbindelse med arbetscylindern, varvid matarledningen då utgör cylin- derledning. I normaltillståndet befinner sig den högra inre tätringen 8b mellan de till dessa båda ledningar sig sträckande kanalerna 3, 4, vilket medför en spärr- ning av matarledningen 14, när det rör sig om en normalt stängd ventil. Vid manövrering förskjuts denna tätring Sh enligt uppfinningen åt höger över de med cylinder- ledningen 15 förbundna kanalerna 3 och upprättar en förbindelse mellan matarledningen 14 och cylinderled- ningen 15 med följd av arbetscylindern påverkas med den genom matarledningen 14 matade tryckluften. I normaltillständet är cylinderledningen 15 förbunden med den avloppsledning 13, som avluftar det fjädern ll upptagande utrymmet, varigenom arbetscylíndern kan avge sitt övertryck och innehållet kan expandera.

Eftersom ventilen förutom den till styrningen tjänande styrledningen 12, vilken styrning i princip såsom kommer att beskrivas längre fram också kan ske på ett annat sätt, har en matarledning "P" 14 för tryck- luften, en cylinderledning "A" 15 till arbetscylindern och en avloppsledning VR" 13, dvs totalt tre ledningar och två ändlägen eller kopplingslägen, talar man om .._...._.._..._...__._.._-__._..._...... _.

UW 10 15 20 25 30 35 448 567 8 en normalt stängd 3/2-vägventil.

I fig 2 visas också den i fig 1 till alla sina 3a, dock åskåd- Här anligger skruvfjädern detaljer beskrivna ventilbyggsatsen 2, liggörs denna sidoförskjuten. ll mot slídens 3a motsatt baken 9 belägna ände, medan hakan ä befinner sig på en i slidens 3a rörelseriktning förskjutbar mellanvägg eller membran 16, vilken skiljer två utrymmen eller kamrar från varandra, varav den vänstra står i förbindelse med en styrledning "Z" 12 och den högra står i förbindelse med avlopp via en avloppsledning "R" 13. En ytterligare skillnad gentemot fig 1 är att den mot baken 9 vända inre tätringen 8b har sitt normala läge till vänster om de med de båda "A,P" 14, 15 förbundna kanalerna 3, 4, "P" 14 direkt via cylinderled- ledningarna så att matarledningen ningen "A" 15 påverkar arbetscylindern. Vid manövrering av ventilen kommer denna inre tätring 8b till läge mellan dessa båda kanalerna 3, 4, så att matarledningen "P" 14 tillsluts och arbetscylindern avluftas via ledningarna "A,R" 13, 15. Därmed utgör den i fig 2 visade luftventilen en normalt öppen 3/2-vägsventil.

Fig 3 visar samma anordning som fig 1 med den skillnaden att manövreringen av ventilen inte sker på pneumatisk väg utan via en i slidens 3a rörelserikt- ning förskjutbar tryckstång eller plunge 17, som anlig- ger mot slidens 3a motsatt haken 9 belägna ände. Efter- som ventilen manövreras medelst en plunge kan man här tala om en plungeventil. Även i fig 4 sker manövreringen av ventilen Via en i slidens 3a rörelseriktning förskjutbar plunge 17, vilken här anligger mot slidens 3a hake 9. Bortser man från styrledningen "Z" 12 för styrtrycket liksom den förskjutbara mellanväggen eller membranen 16, överensstämmer den i fig 2 beskrivna ventilen med den här visade. Fig 4 visar således en normalt öppen 3/2-vägs plungeventil.

I fig 5 visas schematiskt en 5/2-vägs impulsventil, 10 15 20 25 30 g) \Il 448 567 9 vilken àstadkommits med användning av två enligt upp- finningen utformade ventilbyggsatser 2, 3 i en på lämp- ligt sätt utformad ventilhållare l. En av de väsentliga fördelarna med föreliggande_uppfinning är anvisningarna om uppbyggnaden av en ventilbyggsats, som är universellt användbar och speciellt skall möjliggöra, att ventil- byggsatsen är lämplig i såväl 3/2-vägsventiler, speci- ellt luft- eller plungeventiler, som 5/2-vägsventiler.

För detta ändamål förbinds två enligt uppfinningen konstruerade, för installation i 3/2-vägsventiler avsedda ventilbyggsatser via sina med hakarna 9 försedda ändar av sliderna 3a med varandra därigenom, att spetsen 10 på den ena slidens 3a hake 9 ingriper i det av spetsen 10' på den andra slidens 3'a hake 9' och den i sidled lika ändsidan begränsade utrymmet. Genom lämplig, nedan ytterligare beskriven geometrisk dimensionering av hakarna 9, 9' och spetsarna 10, 10' bildar de båda sliderna 3a, 3*a i ventilbyggsatserna enligt uppfin- ningen efter sin inbördes förbindning en kroppslig och funktionell enhet. De båda via sina hakar 9, 9' med varandra förbundna sliderna 3a, 3'a, vilka används i 5/2-vägs impulsventiler, är med sina hus anbragta i var sin ventilhällare, varvid båda ventilhållarna visas i sektion. , Bortsett från den ömsesidiga hopkopplingen av överensstäm- sliderna 3a, 3'a medelst deras hakar 9, 9' mer de i fig 5 visade ventilbyggsatserna med den tidi- gare visade och beskrivna.

Ventilhållaren 1 är invändigt så utformad, att de båda ventílbygqsatserna 2, 3a och 2', 3'a är inpass- bara och samtidigt har fem ledningar eller anslutningar l3a, vid sin yttre ände har en invändig gänga 18 för anslut- l3b, 14, lša, l5b (därav namnet 5-vägsventil), som ning till exempelvis slangar och liknande. Eftersom den visade ventilen är pneumatiskt styrd tillkommer två yt- terligare på ömse sidor i slidornas rörelseriktning, dvs horisontellt inkommande, med "Z" angivna styrled- ._ ...__.......-_..._.,..__._._____ _.. .. _ __ _ __ __ UI 44-t- hö? x. 10 7 ninga| 12, via vilka styrtryck~t tillförs för förflytt- ning av sliderna 3a, 3'a och därmed manövrering av ventilen. Två av de förstnämnda fem anslutningarna sträcker sig uppåt i radiell riktning (l5a, l5b), medan de övriga tre sträcker sig nedåt i radiell riktning (l3a, l5b, 15), varvid den mittre utgör matarledningen 14 för tryckluften (därför betecknad med “P“) och de båda kvarvarande, nedåtriktade avloppsanslutningarna l3a, l5b avluftar de båda arbetscylindrarna, vilka i påverkas med tryckluft via de båda dppåtriktade, med u., J! “A,B" betecknade cylinderledningarna l5a, l5b.

Vid det i fig 5 visade drífttillståndet upprättas genom sliden 3a en förbindelse mellan cylinderledningen "B" l5b och matarledningen "P" 14 och åstadkoms därmed en trycksättning av den med cylinderledningen l5b för- sedda arbetscylindern, varvid den med cylinderledningen l5a förbundna arbetscylindern avluftas via avloppsanslut- ningen l3a. Vid styrning av ventilen sker en förskjutning av sliden 3a i dess längdriktning åt vänster med följd att styrledningen l5a ansluts till matarledningen "P" 14 och cylinderledningen l5b med avloppsanslutningen l3b.

Genom den symmetriska uppbyggnaden är det alltid endast möjligt att påverka en enda arbetscylínder med tryckluft, varvid den andra arbetscylindern avluftas.

Som framgår av ritningarna och speciellt fig 5 är hakarna för förbindning av de båda sliderna 3a, 3'a med varandra så utformade att de uppfyller följande krav: a) hakarnas spetsar eller ändar utskjuter högst så långt utanför tillhörande-slidens axel (avståndet ("a“), som motsvarar hakens avstånd från slidens axel (avståndet "b“); b) spetsens diameter (värdet “c") är något mindre än avståndet mellan spetsen och slidens ände (avstån- (lfèli "d") - 3» Fíq 6 visar en ytterligare viktig egenskap hos upp- finningsförumålet. I ínsatskroppon (slidan) 30 och i huset 31 anlígger de glidande O-tätringarna 32-39 mot 448 567 ll vulster 40-47 på bärkroppen. Därigenom förhindras en vridning eller tvinning av respektive ring och dessutom blir den skiljerisk verkningslös som uppstår vid plasttillverkning (íormskiljning i plastverktyg). ~ ----'~ ~~ --~------ ..__ _ __ __________________________v____ ________r_h_________

Claims (8)

10 15 20 25 30 448 567 12 PATENTKRAV

1. Ventílbyggsats för uppbyggnad av flervägsventi- ler av slidtyp med en ventilhållare (1), ett i denna 5l-54) med ett flertal 4), vilka kommunicerar med tryck- anordnat ventilhus (2; 31; radiella kanaler (3, mediumportar (P, A, R, S, B) i ventilhâllaren (l) och är separerade från varandra medelst tätringar (7: 32, 33, 36-39) i delningsplanet mellan ventilhuset (2; 31; 51-54) ventilslid (3a, 3'a; styrd i ventilhuset (2; 31; och ventilhàllaren (1), och med åtminstone en 30), som är axialförskjutbart 5l-54) medelst i 35) ett fíuidflöde mellan olika kanaler (3, (2; 31; 51~54), huset består av flera kombinerbara hylskroppar (2; 31; ringspår för 4) i k ä n n e t e c k n a d av i slidan anordnade tätringar (8; 34, att styra ventilhuset att ventil- 5l-54) med olika utvändiga tätningsdiametrar, att en invändig borrning i ventílhållaren (l) för upptagning av hylskropparna (2; 31; 51-54) avsmalnar trappformigt från en sida i hylskropparnas införingsriktning åtmins- tone fram till mitten av ventilhällaren (l) och att ventilsliden (3a, 3'a; 30) på en kortsida är försedd för förbindning med en hake (9', 9) 30). k ä n n e t e c k - med en hake (9, 9') på en ytterligare ventilslid (3'a, 3a;

2. Ventilbyggsats enligt krav l, n a d av att ventilsliden (3a, 3'a) är ensidigt för- spänd i axiell riktning medelst en returfjäder (ll).

3. Ventílbyggsats enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n.a d av att ventilsliden (3a, 3'a) är fluidstyrd eller mekaniskt styrd.

4. Ventilbyggsats enligt krav 1, k ä n n e t e c k - d av att förbindningshaken (9, 9') är excentriskt (3a, 3'a; 30) kortsida och att en n a fäst på ventilslidens fri ände (10) av haken utskjuter i axiell riktning radiellt förskjutet från centrum av kortsidan. V---~---'-.»~-- _ .. . ....._.....___._,.,..._.,..... 448 567 13

5. Ventilbyggsats enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d av att två ventilelider (3a, 3'a) är anordnade i hylskropparna (2) med sina hakar (9, 9') i ingrepp med varandra med radiellt spel. _ 5

6. Ventilbyggsats enligt krav 5, k ä n n e t e C k - n a d av att ventilhållaren (1), hylskropparna (2: 317 51-54) och en av två ventilslider (Ba, 3'a) bestående ventilenhet (50) är spegelsymmetriskt anordnade relativt ett en tryckmediumtilloppsport (P) innehållande radial- 10 plan och att respektive hylskropp avsmalnar i tre steg realtivt radialplanet.

7. Ventilbygqsats enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d av att åtminstone ventilsliderna (3a, 3'a) och hylskropparna (2; 31; 51-54) är sprutade plastde- 15 taljer.

8. Ventilbyggsats enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d av att det i de tätringarna (32-39) upptagande ringspåren finns var sin ringvulst (40-47) för fixering av tätringarna i läge.