SE467319B - Spaerrventil av typ slangbrottsventil och anvaendning av en dylik ventil - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 40 467 519 även andra normala flödesändringar i systemet.

Utföringsexempel av uppfinningen beskrives närmare nedan md hänvisning till bifogad ritning, pá vilken Elgåi visar del- vis i längdsnitt en spärrventil enligt uppfinningen, införli- vad med ett schematiskt framställt hydraulsystem; FIG.2 visar delvis i snitt en del av en enkelverkande hydraulcylinder för- sedd med en spärrventil enligt uppfinningen; och Elgåå visar i större skala en delsnittvy av slidarrangemanget hos spärr- ventilen i FIG.1.

Den i FIG.1 med 10 allmänt betecknade spärrventilen en- ligt uppfinningen innefattar ett ventilhus 12, i vilket är an- ordnat ett slidaggregat 30 som mot verkan av en fjäder 88 är förskjutbart i riktning mot ett ventilsäte 90. Spärrventilen 10 visas i FIG.1 inkopplad i ett schematiskt framställt hyd- raulsystem för att tjänstgöra såsom en slangbrottsventil, men även andra tillämpningar är möjliga för spärrning av oönskade stora flöden i såväl hydrauliska som pneumatiska system.

I det i FIG.1 visade utföringsexemplet är ventilhuset 12 cylindriskt utbildat som en separat del med en inre slid- borrning 14 som vid spärrventilens inloppsände 16 har en in- nergänga 18 för pàskruvning av en hylsformig säteskropp 92, vilken uppvisar nämnda ventilsäte 90 och även har en inner- gänga 94 för anslutning av en schematiskt framställd inkomman- de hydraulledning 128. Vid spärrventilens utloppsände 20 visas ventilhuset 12 i ett stycke utbildat med en anslutningsstuts 22 försedd med en yttergänga 24 för anslutning av en schema- tiskt framställd utgàende hydraulledning 102 till en hydraul- cylinder 100.

I den alternativa utföringsformen enligt FIG.2 är ven- tilhuset i stället pä motsvarande sätt integrerat i en gavel 106 av en hydraulcylinder 104.

Hydraulcylindern 100 eller 104 kan vara av den enkelver- kande typ som användes t.ex. truckar, lyftbord, i lyftanordningar hos gaffel- fordonsflakliftar osv.

Slidaggregatet 30, av vilket för överskàdlighetens skull framställes endast en undre halva i FIG.3, innefattar en inre slidventilkropp 32, vilken via en lagerhylsa 56 är glidbart upptagen i en yttre glidkropp 62, vilken i sin tur är glidbart' upptagen i ventilhusets slidborrning 14.

Den inre slidventilkroppen 32 uppvisar en axiell borr- ful 10 15 20 25 30 35 40 467 319 ning 34, vars ena ände mynnar i en av en ytterkona 38 avgrän- sad säteskant 38 och vid vars andra ände är anordnad en inner- kona 40 som avslutas i en skarpkantad och därmed väsentligen viskositetsoberoende strypning 42, vilken vid slidventilkropp- ens 32 utsida är avgränsad av en plan ringformig yta 44.

Slidventilkroppens 32 ytteryta är avtätad mot lagerhyl- sans 56 inneryta medelst en O-ring 60 insatt i ett spår 58 i lagerhylsans 56 inneryta.

Slidaggregatets 30 yttre glidkropp 62 uppvisar en inre genomgående koaxiell passage, vilken i ordning fràn spärrven- tilens utloppsände 20 är avgränsad av ett flertal i det följ- ande närmare beskrivna borrningar eller ursvarvningar 64, 68, 70, 72, 74 och 76 med gradvis minskande diameter.

I borrningen 68 är företrädesvis med presspassning upp- tagen lagerhylsan 56. I borrningen 70 är upptagen en sätes- platta 80 för den inre slidventilkroppen 32. Sätesplattan 80 har formen av en cirkel med tvà diametrala utspràng (ej visa- de), vilka fastklämmes av lagerhylsans 56 inre ände mot den ansats som bildas av diameterminskningen mellan ursvarvningar- na eller borrningarna 70 och 72. Den koniska ursvarvningen 74 och den avslutnade borrningen 76 avgränsar tillsammans med en diameterminskad ytteryta 82 och en konisk ytteryta 84 ett mynningsparti 78 hos den yttre glidkroppen 32 för styrning och upptagning av skruvfjäderns 88 ena ände och för ingrepp med nämnda ventilsäte 90 (FIG. 1). Den komiska ytterytan 84 har vid sin fria ände lämpligen en mindre diameter än den av ventilsätet 90 avgränsade öppningen för att intränga något i denna vid anliggning mot detta säte.

Vid spärrventilens utloppsände 20 är mellan den inre slidventilkroppen 32 och den yttre glidkroppen 62 anordnat ett hállorgan eller fjäderorgan 50 i form av en tallriksfjäder eller bellevillefjäder, vilken normalt häller slidventilkropp- en 32 i det visade läget med säteskanten 38 pà avstånd fràn sätesplattan 80. Tallriksfjädern 50 är företrädesvis av över- snäppbar typ uppvisande en regressiv fjäderkarakteristik med en över fjädringssträckan inledande positiv och avslutande negativ fjäderkonstant, sä att den kraft som erfordras för att kvarhàlla slidventilkroppen 32 i spärrläget är mindre än den inledande kraft som erfordras för att förflytta slidventil- kroppen 32 till detta spärrläge. Fjäderorganets 50 radiellt 10 15 20 25 30 35 40 467 519 inre ände är upptagen i ett spår avgränsat av en hàllarring 48 och ansatsen mellan slidventilkroppens 32 glidyta och och en nedsvarvning 46 för upptagning av hàllarringen 48. Hàllarring- en 48 är fixerad vid slidventilkroppen 32 medelst en làsbricka 49. Fjäderorganets 50 radiellt yttre ände är pà motsvarande sätt upptagen i ett spar avgränsat av en hällarring 54 och ansatsen som bildas mellan den yttre glidkroppens 62 borrning- ar 54 och 68. Hàllarringen 54 är i det visade exemplet fixerad genom plastisk deformation av den yttre glidkroppens 62 till- hörande ände 66. Alternativt kan även i detta fall användas en làsbricka eller liknande. Fjäderorganet 50 är runt omkretsen försett med ett flertal hal 52 (endast ett visas) för att medge balansering av fjäderorganet 50 mot hydraulfluidens tryck.

I det visade exemplet är vid utloppsänden 20 ventil- husets 12 inre ändyta avsatsformigt utbildad med tvà ringytor 26 och 28. Mot den yttre ringytan 28 anligger den yttre glid- kroppens 62 framskjutande ände 66, så att fri fluidkommunika- tion tillhandahàlles över väsentligen hela den angränsande änden av slidaggregatet 30.

Det i FIG. 1 utöver spärrventilen 10 endast såsom exempel visade hydraulsystemet innefattar en vid ventilens utloppsände via ledningen 102 inkopplad hydraulcylinder eller kolv-cylinderenhet 100 och ett vid ventilens inloppsände via ledningen 128 inkopplat drivaggregat 110.

Drivaggregatet 110 uppvisar på känt sätt en hydraulpump 112 med en sugledning 114 fràn en tank 118 och en tryckledning 116 som är förbunden med en elektromagnetiskt styrd 4/3 rikt- ningsventil 120 med fjäderretur. I riktningsventilens 120 vis- ade centralläge är hydraulcylindern 100 spärrad mot lastsänk- ning, medan pumpen 112 gàr i tomgång, dvs. flödet styres via en ledning 122 tillbaka till tanken 118. För upphöjning av lasten, dvs. utdrivning av hydraulcylinderns 100 kolvstàng, omställes riktningsventilen 120 àt höger i FIG. 1, medan för nedsänkning av lasten riktningsventilen 120 omställes àt vän- ster fràn det i FIG. 1 visade centralläget så att fluiden kan strömma tillbaka till tanken 118 via en ledning 124. Med 126 betecknas en i omedelbar anslutning till riktningsventilen 120' placerad volymströmsregulator eller konstantflödesventil som tillser att returflödet ej överstiger ett förutbestämt värde 10 15 20 25 30 35 40 :ffs -van vid nedsänkningen av den på hydraulcylindern Iüüëverkanàä ías- ten. Volymströmsregulatorn eller konstantflödesventilen 126 ombesörjer därigenom att spärrventilen ej oavsiktligt träder i funktion under hydraulsystemets normala drift.

Under sådan normal drift strömmar vid nedsänkning av lasten på hydraulcylindern 100 hydraulfluiden obehindrat genom spärrventilens öppna genomgående passage, närmare bestämt in i utloppsänden 20, genom den inre slidventilkroppens 32 skarp- kantade strypning 42 och genom borrningen 32, vidare förbi slidventilkroppens säteskant 38, genom de båda njurformade öppningarna (endast den ena är antydd i FIG.3) mellan sätes- plattan 80 och borrningen 70, genom borrningarna eller ur- svarvningarna 72, 74, 76 i den yttre glidkroppens mynninge- parti, genom säteskroppen 92 (FIG. 1) och ut genom inlopps- änden 116 till ledningen 128.

Under den normala driften förekommer som inledningsvis antytts, t.ex. vid snabba ventilöppningar eller stötartade lastökningar, på grund av arbetsfluidens och ledningssystemets ofullkomliga styvhet, även stora kortvariga eller transienta flöden, Sådana övergående flödesökningar förmår ej stänga spärrventilen enligt uppfinningen, utan påverkar i stället hela slidaggregatet 30 genom att detta tillåtes att utföra en dämprörelse i ventilhuset 12 mot verkan av fjädern 88 i rikt- ning mot sätet 90. Slidaggregatet 30 tjänstgör med andra ord ungefär som en i returflödesriktningen tryckutjämnande ackumulator i ventilhuset 12.

Vid ej kortvariga flöden över en förutbestämd nivå, t.ex. vid ett brott på ledningen 128, kommer först slid- aggregatet 30 att förflyttas till ingrepp med sätet 90. Där- efter kommer, till följd av det kvarblivande tryckfallet vid spärrventilens 10 inloppsände 16, dessutom den inre slidven- tilkroppen 32 att pressas åt höger i FIG. 3 och övervinna kraften från fjäderorganet 50, så att säteskanten 38 bringas i ingrepp med sätesplattan 80, varigenom returflödet från hyd- raulcylindern 100 är spärrat så länge trycket kvarstår vid utloppsänden 20.

Vid såväl kortvariga som långvariga ökningar av retur- flödet genom spärrventilen 10 påverkas hela slidaggregatet 30 dels av den axiella tryckkraften på slidventilkroppen 32, dels av den axiella tryckkraften på resten av slidaggregatet, dvs. 467 319 pà den mot differenstrycket projicerade ytan av lagerhylsan 56 och den yttre glidkroppen 62. Fjäderorganet 50, tryckfjädern 88, den skarpkantade strypningen 42 och de mot utloppsänden 20 projicerade ytorna är dimensionerade och avstämda till varan- dra på sådant sätt, att slidaggregatet 30 vid de kortvariga flödesökningar över den nívà vid vilken spärrventilen - dvs. slidventilkroppen 32 - annars skulle stängas, tillàtes utföra nämnda dämprörelser fram och àter i riktning mot ventilsätet 90.

Claims (9)

10 15 20 25 30 40 467 319 Patentkrav

1. Spärrventil av typ slangbrottsventil, innefattande ett ventilhus och en i ventilhuset anordnad ventilkropp, vil- ken vid ett fluidflöde som är större än ett förutbestämt flöde genom ventilen är anordnad att i beroende av det därigenom orsakade tryckfallet övervinna en hàllkraft fràn ett pä ven- tilkroppen verkande hàllorgan och förflyttas fràn ett öppet läge till ett spärrläge, i vilket ventilkroppen ingriper med ett ventilsäte i ventilhuset, k ä n n e t e c k n a d av att ventilkroppen (32), hàllorganet (50) och ventilsätet (80) är förbundna med en genomflöde tillåtande glidkropp (62) i ven- tilhuset (12), vilken med ventilkroppen (32) i det öppna läget och i beroende av nämnda tryckfall är begränsat förskjutbar i flödets riktning mot verkan av ett ytterligare hàllorgan (88) i ventilhuset (12).

2. Spärrventil enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att ventilkroppen (32) är utbildad som en slidventilkropp uppvisande en genomgående central passage (34) med en stryp- ning (42).

3. Spärrventil enligt krav 1 eller 2, t e c k n a d k ä n n e - av att hàllorganet är en regressiv fjäder (50).

4. Spärrventil enligt nàgot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att ventilkroppen (32) är anordnad koaxiellt àtminstone delvis inuti glidkroppen (62) i ventilhu- set (12) och att hàllorganet är en mellan ventilkroppen (32) och glidkroppen anordnad tallriksfjäder (50).

5. Spärrventil enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att ventilkroppen (32) och glidkroppen (62) med sina mot flödet vända sidor är anordnade pà avstànd fran en angränsande innergavel (26, 28) i ventilhuset (12).

6. Spärrventil enligt nagot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att det ytterligare hàllorganet är en mellan glidkroppen (62) och ett säte (90) i ventilhuset (12) anordnad tryckfjäder (88).

7. Spärrventil enligt enligt krav 6, k ä n n e t e c k- nad av att glidkroppen (62) uppvisar ett koniskt mynningsparti (78) för ingrepp i en av sätet avgränsad öppning i ventilhuset (12).

8. Användning av en spärrventil enligt nagot av föregående krav vid en kolv-cylinderenhet (100; 104). 467 319

9. Användning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att ventilhuset är utbildat inuti en gavel (106) hos kolv-cylinderenheten (104). f: