HU197420B - Control valve - Google Patents

Description

A találmány tárgya vezérlószelep nyomás alatt álló közeggel, különösen sűrített levegővel dolgozó rendszernek a nyomóközeg-forrásról történő szabályozott ellátására, amelynek van egy szelephéza szelepkamrával, egy beőmlőnyilással, melyet a nyomóközeget szolgáltató forráshoz kell csatlakoztatni és egy légtelenítő nyílással, továbbá ahol a szelepkamrában mozgatható szeleptolattyúnak lehet egy első helyzete, melyben a kiömlőnyllás a légtelenitónyílással közlekedik, s lehet egy második helyzete, melyben a beömlőnyílés a kiömlönyílással közlekedik, végül van olyan eszköze, amely a nyomás alatti közeg áramlását a szeleptolattyú említett második helyzetében korlátozza - fojtja - a csatlakoztatott, nyomóközeggel működő rendszerben a nyomás kialakulásának első fázisa közben.

Egy ilyen vezérlő-, vagy levegőellátó szelep ismerhető meg az SE 790 6261-8 lajstromszámú szabadalmi leírásból. Ez biztosítja azt, hogy a nyomásnövekedés viszonylag csekély mértékű lesz a levegöbetáplálás első fázisa során, s igy elkerülhető, hogy a munkahenger vagy valamelyik másik, nyomás által működő alkatrész hirtelen mozgást végezzen egy nyomáslökés hatására. Ha egy pneumatikus rendszert egy bizonyos időre, - például hétvégére - mentesítünk a nyomás alól, ténylegesen megtörténhet, hogy a henger, a dugattyúk vagy más hasonló alkatrészek olyan helyzetet vesznek fel, amelyekben a levegőnyomás újbóli kialakulásakor a dugatytyúknál nincs kiegyensúlyozó nyomás, s ezért ellenőrizhetetlen, rángató mozgás jön létre.

A jelen találmány feladata az, hogy jelentős mértékben egyszerűsítsük az ismert szelepszerkezeteket oly módon, hogy a főszelepet egybeépítjük a fojtó- és nyomásszabályozó szeleppel, miáltal ezen szeleprészek elhelyezhetők egy szelepház közös kamrájában.

A feladatot a találmány értelmében ügy oldjuk meg, hogy a vezérlószelep beömlőnyilása (amely közlekedik a nyomófolyadék forrásával) a szelepkamrával egyrészről egy viszonylag nagy keresztmetszetű szakasszal bíró átáramló nyíláson át, másrészről pedig egy fojtónyíláson át közlekedik, melynek keresztmetszete az átáramló szakaszénál lényegesen kisebb, továbbá hogy a szelep tolatytyúja el van látva egy olyan dugattyútesttel, amely azon eltolható, s amely a szelepnek levegővel történő ellátási helyzetében (amikoris a beőmlönyílása közlekedik a szóban forgó nyomókőzeges rendszer kiömlőnyilásával) elmozdítható egy kiindulási helyzet és egy véghelyzet között, ahol is előbbiben a beőmlőnyilás a kiömlönyílással csupán a fojtónyiláson át közlekedik, az utóbbiban pedig a beömlőnyílés a kiömlönyílással a viszonylag nagy keresztmetszetű áramlási szakaszon át is közlekedik.

Ilyen kialakitásmóddal a vezérlószelepnek csupán csak egy szelepkamrája van, amelyben a szeleptolattyú és a vele csatlakoztatott dugattyútest elmozdulhat. Ezen túlmenően lényeges szerkezeti egyszerűsítés érhető el azáltal, hogy kiküszöböltünk két különálló szelepet, melyek különálló szelepkamrákban foglalnának helyet, s melyek a szelepházban kialakított számos vezeték és csatorna útján lennének egymással összekötve. Ezáltal mind a gyártás, mind a működtetés és a megbízhatóság kedvezőbbé válik.

Különösen jó üzemeltetés érhető el azáltal, ha a dugattyútest, amely a szelepszáron eltolható, el van látva a kiömlönyílással szemben lévő dugattyúfelülettel, és úgy van méretezve, hogy ha a csatlakoztatott nyomóközeges rendszerben egy bizonyos előre meghatározott nyomás létrejön, akkor egy megfordítható, azaz irányváltó erőnek lesz kitéve, amely meghaladja a - például egy nyomórugó által kifejtett - ellenerőt, úgy hogy a dugattyútest visszatolódik az említett végső helyzetébe.

A találmányt és ennek előnyeit egy példaképpeni kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül:

- az 1. ábra a találmány szerinti vezérlőszelep hosszanti metszetét mutatja, ahol a szeleptolattyú a külső vezérlő erők befolyása nélküli első helyzetében van;

- a 2. ábrán az 1. ábra szerinti vezérlőszelepet a szeleptolattyú második helyzetében látjuk, a levegőbetáplálás első fázisa során;

- a 3. ábra az 1. ábra szerinti vezérlőszelepet a szeleptolattyú harmadik helyzetében mutatja, amelyben teljes mértékű levegőellátást biztosit.

Az 1. ábrán látható vezérlőszelep két részből álló szelepházát a felső 1 házfél és az alsó 2 házfél alkotja, melyek össze vannak csavarozva úgy, hogy az osztósíkjuk mentén kölcsönösen érintkeznek és ugyanitt tómitve vannak egy kombinált tőmítőelem útján, amely egyetlen darabból van kialakítva és amelynek vagy egy - nem ábrázolt - sík szakasza, az előbb említett osztósikban elhelyezve, továbbá gyűrűs szakaszai, melyek a sík szakaszhoz csatlakoznak és a sik szakaszhoz képest merőlegesen vannak elhelyezkedve. Ezek a 3a-3f tömítőgyűrű-szakaszok. Mindkét 1 és 2 házfél félhenger-alakú bemélyedésekkel van ellátva, amelyek az osztósík mellett helyezkednek el és egymással a hengeres 4 szelepkamrát alkotják. Utóbbi közös tengelyvonalon helyezkedik el az 5 hengeres csövei, mely több - a későbbiekben megmagyarázandó szerepet betöltó nyílással van ellátva és kívülről tengelyirányban a fentebb már említett 3a-3f tömítőgyűrű-szakaszok révén van tömítve. Az 5 hengeres cső végénél a 6 és 7 végdarabok helyezkednek el, melyek abba beleillenek és így a 4 szelepkamra kife-25 lé csak az 5 hengeres cső üreges nyilasain, valamint a 6 és 7 végdarab 6a és 7a hornyain át közlekedhet.

Az 5 hengeres cső belsejében a 8 szeleptolattyú van elhelyezve, éspedig elmozdítható módon. A 8 szeleptolattyú a végszakaszán - a rajzon ez a baloldalon látható - 8a dugattyúrésszel van ellátva, amely fix, s amelynek 9 és 10 tömítőgyűrűi vannak. Ezek az 5 hengeres cső belső falán illeszkednek fel. A 8 szeleptolattyú átellenes végénél központi, keskenyebb 8b szárral van ellátva, amelyre egy, azt hengeresen körülfogó 11 dugattyútest van ráhelyezve oly módon, hogy eltolható legyen egy első 12 ütköző, valamint egy második 13 ütköző között. A 12 ütközőt a 8b szár végénél lévő vállfelület alkotja, mig a 13 ütköző egy acélgyűrű, - pl. ú.n. seegergyűrű -, amely a 8b szár gyűrű alakú hornyába van besüllyesztve. A mozgatható 11 dugattyútestnek 14 és 15 dugattyúrészei vannak, s mindegyik el van látva a végén egy-egy 16 és 17 tömítőgyűrűvel.

Egy spirális 18 nyomórugó van behelyezve a 7 végdarab és a mozgó 11 dugatytyútest közé, úgy hogy a 8 szeleptolattyú és a 11 dugattyútest más erők hiányában újból felveszi az 1. ábrán látott helyzetét.

Az 1 és 2 házfelek el vannak látva számos csatlakozónyílással, amelyek közlekednek a 4 szelepkamrával az 5 hengeres cső üreges nyílásain át, valamint a 6 és 7 végdarabokban lévő 6a és 7a hornyokon keresztül. Ezek a nyílások elsősorban a 19 beömlőnyílás, amelyet a - nem ábrázolt - nyomófolydékforráshoz, például egy köponti kompresszor-egységhez; a 20 kiömlőnyilás, amelyet a nyomófolyadékkal működő rendszerhez - például egy munkahengerekkel és a hozzájuk tartozó alkatrészekkel ellátott pneumatikus rendszerhez; - a 21 légtelenítő nyílás, például a csatlakoztatott nyomóközeges rendszer lelégtelenítéséhez; továbbá egy 22 működtető nyílás, amelyet nyomás alá helyezve, a 8 szeleptolattyú jobbra el lehet mozgatni, a 18 nyomórugó ereje ellenében; végül a 23 légtelenítőnyílás.

Az 1 és 2 házfelek jobboldali részében be van építve egy 24 beállitócsavar, amely a szelepház központi átmenő furatában foglal helyet, továbbá a 7 végdarabban kialakított menetes furat, a 8 szeleptolattyú 8b szárának átellenes végén. így egy állítható ütköző áll elő, a 8 szeleptolattyú számára. A 24 beállítócsavar rögzíthető egy bizonyos beállítási helyzetében a 25 ellenanya segítségével, amely érintkezésbe hozható, illetve nekifeszithető a szelepház külső oldalának.

Az 1. ábrán bemutatott pozícióban a vezérlőszelep zárva van. A nyomóközeg-ellátó forrás a 19 beömlónyiláson egy emellett lévő 26 gyűrűskamrán, egy sor viszonylag nagy keresztmetszetű 27 üreges nyíláson és egy, ezeknél lényegesen kisebb keresztmetszetű 28 fojtónyíláson át közlekedik a behatárolt gyűrűs kamrával, amely a mozgatható 11 dugattyútest 16 és 17 tömítőgyűrűi között van kialakítva. A nyomás alatti közeggel működő rendszer úgy szellőzik, hogy a 20 kíönilönyílás, amely hozzá csatlakozik, egy gyűrű alakú 31 kamrán, egy sor, az 5 hengeres csőben kialakított 29 üreges nyíláson, az 5 hengeres cső belseje és a 8 szeleptolattyú külseje között lévő gyűrűs téren, s még egy másik sor, az 5 hengeres csőben lévő 30 üreges nyíláson, valamint a 32 körgyűrűs kamrán át közlekedik.

Az 1. ábrán bemutatott első záróhelyzetből a 8 szeleptolattyú, s az azon eltolható 11 dugattyútest átállítható egy második, a 2. ábrán szemlélhető nyitott helyzetbe, amikor is egy vezérlőjel (pl. sűrített levegő) érkezik a 22 működtető nyíláshoz. Ezáltal megszakad az összeköttetés a 20 kiömlőnyílás és a 21 légtelenítőnyílás között, miközben a nyomott közeg a közeg forrásától a 19 beömlőnyiláson, a 26 gyűrűskamrán, a 28 fojtónyíláson, a 29 üreges nyílásokon, a 31 kőrgyűrűs kamrán és a 20 kiómlőnyíláson át befolyik a nyomóközeg által működtetett rendszerbe. Ezáltal az utóbbiban egy nyomásnövekedés kezdődik viszonylag lassan, mivel a 28 fojtónyiláson át csak korlátozott lehet az átáramlés, úgyhogy az esetleg hibás helyzetben lévő henger, dugattyúk vagy hasonló elemek áttolódnak a helyes, megfelelő helyzetükbe. A nyomáskialakulásnak ezen első fázisa a 24 beállítócsavar útján állítható be a megkívánt áramlásérték, míg a 16 tömítőgyűrű helyzete változtatható a 28 fojtónyíláshoz viszonyítva, fgy, a 28 fojtónyilás többé vagy kevésbé lesz lefedve a 16 tömítőgyűrű által, úgyhogy ennek megfelelően beállítható a hatásos átömlöker e s ztmets zet.

A nyomás fokról-fokra növekszik a nyomóközeggel működő rendszerben s ennek következtében a 8 szeleptolattyú fix 8a dugattyúrésze és az elmozdítható 11 dugatytyútest között lévő körgyűrű alakú kamrában is. Ezáltal a nyomás hat a 11 dugattyütestnek a 20 kiömlőnyilással szemben lévő felületére, s amikor az ily módon előidézett nyomóerő meghaladja a spirális 18 nyomórugó ellentartó erejét, akkor a 11 dugattyútest el fog tolódni a 2. ábrán szemlélhető kezdeti helyzetéből a 3. ábrán látható véghelyzetébe, amikor is annak átellenes végfelülete kapcsolatba jut a 13 ütközővel.

A tengelyirányban mért távolság a 28 fojtónyílás és a 27 üreges nyílások között kisebb, mint a 11 dugattyútest elmozdulásának a nagysága és a 27 üreges nyílások szabadon maradnak azon az oldalon, ahol a 28 fojtónyilás is, a 16 tömítőgyűrű elhaladása után. Ennek az lesz az eredménye,' hogy a 19 beömlőnyílás kommunikálni fog a 20 kiömlőnyílással az említett 27 üreges nyílásokon át is, melyeknek lényegesen nagyobb a keresztmetszete, mint a 28 fojtónyílásé. Ezért azután a nyomóközeg áramlása hirtelen megnővek-37 szik úgy, hogy a további nyomáskialakulás a csatlakoztatott közegrendszerben viszonylag gyorsan létrejön a nyomókőzeg-ellátás ezen második szakasza során.

Ha most a vezérlőszelepet ismét lezárjuk 5 és a nyomókőzeg-működtetésű rendszert le kívánjuk légteleníteni, akkor a 8 szeleptolattyút visszavesszük annyira, hogy a 22 működtető nyílásban lévő nyomás megszűnik, miközben a 18 spirális nyomórugó visszaviszi 10 a 8 szeleptolattyút és a 11 dugattyútestet bal oldalra, ahogy azt az 1. ábrán látjuk, és végül elérik az ott feltüntetett helyzetüket.

Nyilvánvaló, hogy számos részletet megváltoztathatunk anélkül, hogy a bejelentés 15 oltalmi köréből kilépnénk.

így például a 28 fojtónyilás nem szükségképpen hosszúkás, mint az ábrán, hanem lehet pl. nagyszámú, tengelyiranyban és/-vagy körkörösen elhelyezett apró nyílás is 20 oly módon, hogy a hatásos átömlési keresztmetszet szabályozható legyen.

Ezen nyílások közül egy vagy több lehet továbbá hosszú hasíték, amely végignyúlik a 27 üreges nyilasig. Éppen ezen utóbbi 25 lehet különféle formájú, s változtatható hatásos keresztmetszetű. A lényeg csupán az, hogy a 28 fojtónyilás keresztmetszete jelentősen kisebb, mint a 27 üreges nyílások által kialakított átáramlási út. 30

Jóllehet az itt bemutatott kivitelnél a nyílásokkal ellátott 5 hengeres cső igen praktikus, ez a cső elvileg ki is küszöbölhető, s ehelyett a különféle nyílásokat közvetlenül a szelepházban alakíthatjuk ki. Hason- 35 lóképpen, a 24 beállítócsavar is elhagyható vagy helyettesíthető a 8 szeleptolattyú 8b szárán eltolhatóan elrendezett ütközővel, például egy gyűrűs horonnyal, amely rá van csavarva a 8b szárára és a 13 ütközőt is he- 40 lyettesiti.

Claims (7)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Vezérlőszelep nyomás alatt álló közeggel dolgozó rendszernek a nyomóközeggel történő szabályozott ellátására, amelynek van egy szelepháza szelepkamrával egy beömlőnyílással, amely a nyomás alatti közeget szol- 50 gálatató forráshoz van csatlakoz tava, egy kiömlónyílással, mely magához a rendszerhez van csatlakoztatva és egy légtelenítő nyílással, továbbá, ahol a szelepkamrában mozgatható szeleptolattyúnak van egy első helyzete, melyben a kiömlónyílás a légtelenltÖnyílással van összeköttetésben, s van egy második helyzete, melyben a beömlőnyílás a kiömlőnyílással van összeköttetésben, végül egy, a nyomás alatti közeg áramlását a szeleptolatytyú említett második helyzetében, a nyomás kialakulásának első fázisa közben, korlátozó fojtó eszköze van, azzal jellemezve, hogy a fceömlőnyílás (19) és a szelepkamra (4) össze van kötve egyrészt egy nagyobb keresztmetszetű szakasszal bíró átáramló nyílással (27), másrészt egy ennél nagyságrendileg kisebb keresztmetszetű fojtónyílással (28), továbbá a szeleptolattyúnak (8) említett második helyzetében egy kezdeti és egy végső helyzet között elmozgatható dugattyúteste (11) van amikor is a beömlőnyilást (19) és a kiömlőnyilást (20) rendre csak a fojtónyílás (28), illetőleg ezen kívül a nagyobb keresztmetszetű átáramló nyílás (27) köti össze.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti vezérlőszelep, azzal jellemezve, hogy a dugattyútest (11) el van látva egy tömítéssel (16), amely az említett kezdeti helyzetben a fejtőnyilás (28) és az áramlási nyílás (27) között van.
3. 3. A 2. igénypont szerinti vezérlöszelep, azzal jellemezve, hogy a dugattyútestnek (ll) a szelepkamrában (4) egy nyomórugója (18) van.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti vezérlöszelep, azzal jellemezve, hogy a dugattyútest (11) elmozgatható a szeleptolattyú (8) szárán (8b).
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti vezérlőszelep, azzal jellemezve, hogy a dugattyútest (11) kezdeti helyzetét és a fejtónyilás (28) hatásos keresztmetszetét szabályozó beállitóeszköze (24) van.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti vezérlőszelep, aZzal jellemezve, hogy a szelepkamra (4) egy hengeres cső (5), melynek belseje áll összeköttetésben a különböző szelepnyilásokkal a hengeres csőben (5) kia'akitott nyílásokon át.
7. 7. A 6. igénypont szerinti vezérlőszelep, azzal jellemezve, hogy a szelepház két házfélre (1, 2) van felosztva, továbbá hogy a hengeres cső (5) középtengelye az osztósíkban van.