SE463725B

SE463725B - Ventil

Info

Publication number: SE463725B
Application number: SE8802674A
Authority: SE
Inventors: J-G Hedlund; B Aasberg
Original assignee: Sandvik Ab
Priority date: 1988-07-19
Filing date: 1988-07-19
Publication date: 1991-01-14
Also published as: SE8802674D0; EP0352243A1; SE8802674L; US4976496A

Description

463 725 10 15 20 25 30 35 2 på ventilen enligt uppfinningen verkande krafterna.

Den i Fig 1 visade hållaren 10 uppbär roterbart ett mineralverktyg 11. Hållaren 10 är fastsvetsad på en del 12 av en maskin för brytning av fasta material, ex.vis ett skärhuvud eller en skärvals. Ett säte för verktyget 11 definieras av en hylsa 13, vilken är upptagen i en urtagning 14 hos hållaren 10. Mellan hylsans 13 nedre ände och hållaren 10 finns ett spel 13a, vilket möjliggör att hylsan 13 kan förskjutas axiellt nedåt i hållaren 10 en begränsad sträcka. Hylsan 13 är axiellt säkrad genom fjädrande rörpinnar 15, vilkas ingrepp med hylsan 13 medger ovannämnda axiella förskjutning av hylsan 13. För att säkra verktyget 11 axiellt är på dess skaft 16 anbringad en låsring 17, vilken samverkar med en avsats 18 på hylsan 13. Verktygets 11 maximala axiella förskjutning i viloläget enligt Fig 1 har betecknats med A.

Såsom framgår av Fig 1 är hållaren 10 försedd med ytterligare en urtagning 19, i vilken en ventil 20 enligt föreliggande uppfinning är monterad. En första delkanal 21 för tillförsel av fluidum mynnar i urtagningen 19 medan en andra delkanal 22 för tillförsel av fluidum utgår från urtagningen 19 och mynnar i ett munstycke 23, genom vilket fluidum sprutas mot området för mineralverktygets (11) spets 24. I sitt viloläge spärrar ventilen 20 av förbindelsen mellan delkanalerna 21 och 22 medan i sitt verksamma läge åstadkommer ventilen 20 förbindelse mellan delkanalerna 21 och 22.

I Fig 1 visas ventilens 20 viloläge, varvid den av fluidumtrycket pressas mot hylsans 13 nedre ände. I detta läge finns ett spel 25 mellan urtagningens 19 botten och ventilen 20. Avståndet mellan ventilens 20 anslagsyta mot hylsan 13 och skaftets 16 fria ände har betecknats med B.

Den konstruktiva uppbyggnaden av det i föreliggande ansökan beskrivan utföringsexemplet på ventilen 20 framgår av Fig 2. 10 15 20 25 30 35 465 725 3 I ett ventilhus 26 är en stötstång 27 axiellt förskjutbart lagrad, varvid stötstången 27 vid den ände som sträcker sig ut ur ventilhuset är försedd med ett manöverorgan 28 samt en under organet 28 i Fig 2 belägen krage 29. En stoppring 30 är via ett gängförband 31 förbunden med ventilhuset 26. I stoppringen 30 är anordnad en öppning 32 för manöverorganet 28 samt en urtagning 33 för kragen 29. I det visade läget i Fig 2, vilket är ventilens 20 viloläge, anligger kragen 29 mot urtagningens 33 botten medan manöverorganet 28 sträcker sig ut genom öppningen 32 en sträcka B, vilken motsvarar avståndet B i Fig 1. Ett spel C mellan kragen 29 och ventilhuset 26 definierar den maximala slaglängden för stötstången 27.

I området för stötstàngens 27 från manöverorganet 28 vända ände är ventilhuset 26 försett med ett koniskt säte 34, vilket upptar en kula 35. Sätet 34 övergår i riktning från stötstången 27 i en cylindrisk urtagning 36, vilken upptar en plugg 37 via ett gängförband 38. Pluggen 37 uppvisar en upplagsyta 39 för en tryckfjäder 40, vilken med sin andra ände anligger mot kulan 35 och pressar den till anliggning mot sätet 34. En förbindelsekanal 41 är anordnad i ventilhuset 26 och sträcker sig från omrâdet för stötstångens 27 mot kulan 35 anliggande ände till ett spår 42 på ventilhusets 26 periferi.

Såsom ovan påpekats pressar fjädern 40 kulan 35 mot sätet 34. Dessutom verkar även fluidumtrycket på kulan 35 via en öppning 43 i pluggen 37. När stötstången 27 förskjuter kulan 35 nedåt mot verkan av fjäderkraft och fluidumtryck kommer fluidum att kunna passera genom förbíndelsekanalen 41, varigenom delkanalerna 21 och 22 är indirekt förbundna med varandra.

På ventilhusets 26 periferi är anbringade olika typer av tätningsringar 44, 45, vilka tätar mot urtagningen 19 på ömse sidor om spåret 42. 463 725 10 15 20 25 30 35 4 I Fig 3 visas schematiskt de krafter som verkar på ventilen 20. Kraften FA betecknar den kraft som verktygets 11 axiella förskjutning pàför stötstången 27 hos ventilen 20. FV betecknar den totala på ventilen 20 verkande kraften som härrör från fluidumtrycket, varvid sagda kraft FV således är lika med fluidumtrycket multiplicerat med den yta A som trycket verkar pâ. FK betecknar den på kulan 35 verkande kraften, vilken i det visade utföringsexemplet är sammansatt av den kraft som fluidumtrycket ger upphov till samt den av fjädern 40 alstrade kraften. De ovan gjorda definitionerna innebär att kraften FK ingår i kraften FV.

Ventilens 20 funktion styrs av följande samband: 1. FA < FK innebär att ventilen 20 är stängd. 2. FK S FA S FV innebär att ventilen 20 är öppen, dock sker ingen förskjutning av ventilen 20. 3. FA > FV innebär att ventilen 20 är öppen och att ventilen 20 förskjutes i riktning mot urtagningens 19 botten, dock endast en sträcka som motsvarar spelet 25 mellan ventilen 20 och urtagningens 19 botten.

Den i Fig 1 visade anordningen fungerar på följande sätt.

När en axiell, mot hàllaren 10 riktad, kraft FA páföres verktyget 11 så förskjutes detta i riktning mot ventilen 20.

Den fria änden på verktygets 11 skaft 16 kommer därvid att via manöverorganet 28 förskjuta stötstángen 27 i riktning mot kulan 35. I detta sammanhang skall noteras att det ej föreligger någon risk för att ventilhuset 26 förskjutes i riktning mot urtagningens 19 botten en sträcka motsvarande det spel 25 som finns mellan ventilhuset 26 och urtagningens 19 botten. Anledningen därtill är att fluidumtrycket väljes så att den kraft FV, med vilken fluidumtrycket pressar ventilen 20 mot hylsan 13 är väsentligt större än den kraft, med vilken fjädern 40 pressar kulan 35 mot sätet 34.

Visserligen påverkas kulan 35 också av fluidumtrycket men den sammanlagda kraften FK pà kulan 35 är ândá väsentligt mindre än den kraft FV, med vilken ventilen 20 pressas mot hylsan 13. I detta sammanhang skall påpekas att för vissa 10 15 20 25 30 463 725 5 applikationer kan fjädern 40 utelämnas.

När verktyget 11 har förskjutits den tillgängliga axiella sträckan, vilken betecknats med A i Fig 1, så har även stötstången 27 förskjutits motsvarande sträcka. Initialt tillses att A < C, där C är spelet mellan kragen 29 och ventilhusets 26 övre anslagsyta 26a. Initialt tillses även att B > C så att viss förslitningsmån finns på manöverorganet 28. Detta kan sammanfattas i villkoret A < C < B, vilket innebär att verktyget 11 kommer till anliggning mot hylsans 13 övre ände. om villkoret enligt punkt 3 ovan är uppfyllt förskjutes därvid hela hylsan 13, dock maximalt en sträcka motsvarande spelet 13a. Denna förskjutning motverkas av kraften FV, varför den får ett dämpat förlopp.

Vid förslitning av hylsans 13 fria ände och/eller verktygets 11 krage kommer avståndet A att öka. Samtidigt kommer viss förslitning av manöverorganet 28 att ske. Detta innebär att i det fall att A > B < C uppstår anliggning mellan skaftets 16 fria ände och stoppringens 30 anslagsyta 30a. Viss förskjutning kommer därvid att ske av hela ventilen 20, om villkoret under punkten 3 ovan är uppfyllt. Detta är emellertid möjligt genom det spel 25 som finns mellan ventilen 20 och urtagningens 19 botten. I det fall att A > C < B kommer kragen 29 till anliggning mot ventilhusets 26 anslagsyta 26a, vilket likaså innebär att viss förskjutning av hela ventilen sker om villkoret under punkten 3 ovan är uppfyllt. Spelet 25 tar upp denna förskjutning. Eftersom normala värden på FA = 10-40 kN (beroende på berg) och normala värden på FV = 10-20 kN sker en dämpad förskjutning av hylsan 13 och/eller ventilen 20.

Av Fig 1 framgår att verktygets 11 resp. ventilens 20 centrumaxlar är excentriskt placerade relativt varandra, vilket medför en jämn förslitning av skaftets 16 fria ände eftersom verktyget 11 roterar i hållaren 10. 463 725 6 Uttrycket "... initialt i samband med anordningens ibruktagande ..." skall tolkas så att detta inträffar även i samband med renovering av anordningen där de delar som definierar de uppställda villkoren har bytts ut. 5 Uppfinningen är på intet sätt begränsad till det ovan beskrivna utföringsexemplet. Sålunda är uppfinningen tillämplig även på icke roterbara verkyyg fär brytning av fasta material. Dessutom kan ex.vis annan typ av ventil än 10 kulventil användas. Även i övrigt kan uppfinningen fritt varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims

10 15 20 25 30 35 463 725 Patentkrav

1. Ventil (20) avsedd att monteras i en hållare (10) till ett verktyg (11) för brytning av fasta material, varvid ventilen (20) aktiveras genom axiell förskjutning av verktyget (11) i hállaren (10), sagda ventil (20) innefattar ett ventilhus (26), en i ventilhuset (26) axiellt förskjutbar stötstâng (27), vilken påverkar en tätningskropp (35) hos ventilen (20), k ä n n e t e c k n a d av att ventilen (20) uppvisar en anslagsyta (30a), vilken i monterat läge av ventilen (20) samverkar med ett demonterbart element (13) hos hállaren (10), och att stötstångens (27) fria ände har en viss axiell utsträckning (B) förbi nämnda anslagsyta (30a).

2. Ventil enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den uppvisar organ (26a, 29) för att maximera stötstångens (27) slaglängd (C).

3. Ventil enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att stötstàngen (27) är försedd med en krage (29), vilken åtminstone initialt vid ventilens (20) användning samverkar med en invändig anslagsyta (26a).

4. Ventil enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone initialt vid ventilens (20) användning är stötstångens (27) axiella utsträckning (B) förbi anslagsytan (30a) större än den maximala slaglängden (C).

5. Anordning för fluidumtillförsel vid i en hållare (10) uppburna verktyg (11) för brytning av fasta material, varvid fluidum är anordnat att via en i hállaren (10) monterad ventil (20) tillföras ett i anslutning till verktyget (11) anordnat munstycke (23) när verktyget under drift förskjutes axiellt bakåt och påverkar ventilen (20) k ä n n e t e c k n a d av att ventilen (20) vid inaktivt läge av verktyget (11) på grund av fluidumtrycket pressas 463 725 10 15 20 25 30 8 mot ett demonterbart element (13) hos hållaren (10), och att det i detta läge av ventilen (20) finns ett spel (25) mellan ventilens (20) från verktyget (11) vända ände och hållaren (10).

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att det demonterbara elementet utgöres av en hylsa (13), vilken roterbart upptar verktyget (11).

7. Anordning enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d av att ventilen (20) uppvisar en stötstàng (27), varvid ventilen (20) innefattar organ (26a, 29) för att maximera slaglängden (C) hos stötstàngen (27).

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att initialt i samband med anordningens ibruktagande väljes den maximala axiella förskjutningen (A) av verktyget (11) mindre än den maximala slaglängden (C) för stötstàngen (27).

9. Anordning enligt något av kraven 5-8, k ä n n e t e c k n a d av att ventilen (20) har en stötstáng (27), vilken har en viss axiell utsträckning (B) förbi en anslagsyta (30a) hos ventilen (20), och att initialt i samband med anordningens ibruktagande väljes den maximala axiella förskjutningen (A) för verktyget (11) mindre än stötstångens (27) axiella utsträckning (B) förbi anslagsytan (30a).