SE442434B - CONTROL VALVE FOR CONTROLLED PRESSURE SUPPLY TO AND PRESSURE BUILDING IN A PRESSURE SYSTEM - Google Patents

Abstract

A control valve for a controlled supply of pressurized fluid from a source of pressurized fluid to a pressurized fluid system. The valve comprises a valve casing (1, 2) having a valve chamber (4), an inlet port (19) to be connected to the source of pressurized fluid, an outlet port (20) to be connected to the pressurized fluid system, and an exhaust port (21). A slide (8) movable in the valve chamber (4) is displaceable between a closing position and an opening position. In the opening position, a piston body (11) which is movable on the slide (8) can be displaced between an initial position, which secures a slow supply of pressurized fluid via a choke hole (28), and a final position, which permits a greater flow of pressurized fluid via a flow passage (27) having a substantially greater cross-sectional area than the choke hole (28).

Description

lO 15 30 35 8301993-5 uppnås en betydande konstruktiv förenkling genom att man slipper två separataventiler anordnade i var sin ventil- kammare och anslutna till varandra via ett flertal ledningar eller kanaler i ventilhuset. Såväl tillverkning som drift och funktionssäkerhet gynnas härav. lO 15 30 35 8301993-5 a significant constructive simplification is achieved by avoids two separate valves arranged in separate valves chambers and connected to each other via a plurality of wires or ducts in the valve body. Both manufacturing and operation and functional safety benefits from this.

Särskilt god funktion erhålles om den på ventilsliden förskjut- bara kolvkroppen har en mot utloppsporten vänd kolvyta dimen- sionerad att vid uppnâende av ett förutbestämt tryck i det anslutna tryckmediesystemet utsättas för en omställnings- kraft, som överstiger en motkraft, exempelvis alstrad av en tryckfjäder, så att kolvkroppen förskjutes till nämnda slut- läge.Particularly good function is obtained if it is displaced on the valve slide. only the piston body has a piston surface dimension facing the outlet port. sioned that upon reaching a predetermined pressure in it connected print media system is subjected to a switch force, which exceeds a counter force, for example generated by a compression spring, so that the piston body is displaced to said final location.

Ytterligare särdrag och fördelar med uppfinningen framgår av underkraven och av nedanstående detaljbeskrivning. Således skall uppfinningen beskrivas närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar, som åskådliggör ett föredraget utförings- exempel.Further features and advantages of the invention will become apparent from the subclaims and of the following detailed description. Thus the invention will be described in more detail below with reference to attached drawings, which illustrate a preferred embodiment example.

Fig. l visar ett centraltlängssnitt genom en styrventil enligt uppfinningen, varvid en slidventil intar ett första, av yttre 'styrkrafter opåverkat läge; Fig. 2 visar styrventilen enligt fig. l med slidventilen i ett andra läge, under en första pâluftningsfas; och Fig. 3 visar styrventilen enligt fig. l med slidventilen i ett tredje läge, i vilket full pâluftning kan ske.Fig. 1 shows a central longitudinal section through a control valve according to the invention, wherein a sheath valve occupies a first, of outer 'steering forces unaffected position; Fig. 2 shows the control valve according to Fig. 1 with the slide valve in a second position, during a first venting phase; and Fig. 3 shows the control valve according to Fig. 1 with the slide valve in a third position, in which full venting can take place.

Den i fig. l visade styrventilen omfattar ett tvådelat ventilhus med en övre hushalva l och en undre hushalva 2, vilka är hop- skruvade till inbördes anliggning i ett delningsplan under tät- ning med hjälp av en kombinationstätningskropp, som är utformad i ett stycke och har ett icke visat plant parti beläget i nämnda delningsplan samt därmed förenade ringpartier orienterade vinkel- rätt mot det plana partiet. I fig. l betecknas dessa ringpartier 10 15 35 8301993-5 3 med 3a-3f. vardera husha1vanl,2 har vid delningsplanet belägna, halvcylindriska urtagningar, som tillsammans bildar en cylin- drisk ventilkammare 4. Den senare är infodrad med ett cylinder- rör 5, som är försett med ett flertal hålöppningar (varom mera nedan) och på utsidan är avtätat axiellt av de ovan nämnda tätningsringpartierna 3a-3f. Vid cylinderrörets 5 ändar är gavelstycken 6,7 insatta, så att ventilkammaren 4 endast kommu- nicerar utåt via cylinderrörets 5 hålöppningar och via urtag 6a,7a i resp. gavelstycke.The control valve shown in Fig. 1 comprises a two-part valve housing with an upper housing half 1 and a lower housing half 2, which are screwed to a mutual abutment in a dividing plane under by means of a combination sealing body, which is designed in one piece and has a flat portion (not shown) located in said division plane and associated ring portions oriented angular right against the flat party. In Fig. 1, these ring portions are denoted 10 15 35 8301993-5 3 with 3a-3f. each husha1vanl, 2 have located at the division plane, semi-cylindrical recesses, which together form a cylindrical pressure valve chamber 4. The latter is lined with a cylindrical tube 5, which is provided with a plurality of hole openings (of which more below) and on the outside are axially sealed by the above the sealing ring portions 3a-3f. At the ends of the cylinder tube 5 are end pieces 6,7 are inserted, so that the valve chamber 4 only communicates nices outwards via the hole openings of the cylinder tube 5 and via recesses 6a, 7a and resp. end piece.

Inuti cylinderröret 5 är en ventilslid 8 förskjutbart anordnad.Inside the cylinder tube 5 a valve slide 8 is slidably arranged.

Ventilsliden 8 har vid sitt i figuren vänstra ändparti en fast kolvdel 8a med två tätningsringar 9,10 som anligger tätande mot cylinderrörets 5 insida. Ventilslidens motsatta ände utgörs av ett centralt, tämligen smalt skaft 8b, cylindrisk kolvkropp ll är förskjutbar mellan ett första anslag på vilket en omslutande, 12, som bildas av ventilslidens 8 ansatsyta invid skaftets Bb fot, och ett andra anslag 13, som utgörs av en i ett ringspår på skaftet 8b insatt stålring, t.ex. en s.k. Seeger-ring.The valve slide 8 has a fixed one at its left end portion in the figure piston part 8a with two sealing rings 9,10 which abut sealingly against the inside of the cylinder tube 5. The opposite end of the valve slide consists of a central, rather narrow shaft 8b, cylindrical piston body 11 is displaceable between a first stop on which an enclosure, 12, which is formed by the shoulder surface of the valve slide 8 next to the shaft Bb feet, and a second stop 13, which consists of one in a ring groove steel ring inserted on the shaft 8b, e.g. and s.k. Seeger ring.

Den rörliga kolvkroppen har ett kolvparti 14 resp. 15 med tillhörande kolvtätningsring 16 resp. 17 vid vardera änden.The movable piston body has a piston portion 14 resp. 15 med associated piston sealing ring 16 resp. 17 at each end.

En skruvlinjeformig tryckfjäder 18 är insatt mellan ga"elstycket 7 och den rörliga kolvkroppen ll, så att ventilsliden 8 och kolvkroppen ll intar det i fig. 1 visade läget i frånvaro av andra krafter.A helical compression spring 18 is inserted between the gas piece 7 and the movable piston body 11, so that the valve slide 8 and the piston body 11 assumes the position shown in Fig. 1 in the absence of other forces.

Ventilhuset 1,2 har ett flertal anslutningsportar, som via cy- linderrörets hålöppningar resp. gavlarnas urtag 6a,7a kommuni- cerar med ventilkammaren 4, nämligen en inloppsport 19, avsedd att anslutas till en icke visad tryckmediekälla, t.ex. en kom- pressorcentraLenutloppsport 20, avsedd att anslutas till ett tryckmediesystem, t.ex. ett pneumatiskt system med manövercy- lindrar och tillhörande don, en avloppsport 21, t.ex. för av- luftning av det anslutna tryckmediesystemet, samt en signalport 22, avsedd att trycksättas för förskjutning av ventilsliden 8 åt höger mot fjäderns 18 verkan, och en evakueringsport 23. 10 20 30 35 8301993-'5 I ventilhusets l, 2 högra del är vidare en ställskruv 24 insatt i en central genomföring genom ventilhuset och ett gängat hål i gavelstycket 7 mitt för änden på ventilslidens 8 skaft 8b.The valve housing 1,2 has a number of connection ports, which via cy- the hole openings of the linder tube resp. recesses 6a, 7a communal recesses with the valve chamber 4, namely an inlet port 19, intended to be connected to a source of print media not shown, e.g. a com- pressorcentraLenutloppsport 20, intended to be connected to a print media systems, e.g. a pneumatic system with operating relieves and associated devices, a drain port 21, e.g. for av- aeration of the connected print media system, as well as a signal port 22, intended to be pressurized to displace the valve slide 8 to the right of the action of the spring 18, and an evacuation port 23. 10 20 30 35 8301993-'5 In the right part of the valve housing 1.2, a set screw 24 is further inserted in a central bushing through the valve body and a threaded hole in the end piece 7 in the middle of the end of the shaft 8b of the valve slide 8.

Härigenom bildas ett ställbart anslag för ventilsliden 8.This forms an adjustable stop for the valve slide 8.

Ställskruven 24 kan fixeras i inställt läge medelst en lås- mutter 25, vilken drages till anliggning mot ventilhusets ut- sida.The adjusting screw 24 can be fixed in the set position by means of a locking nut 25, which is pulled into abutment against the valve body page.

I det i fig. l visade läget är styrventilen stängd. Tryckmedie- källan kommunicerar via inloppsporten 19, en därtill anslutan- de ringkammare 26, en uppsättning hålöppningar 27 med relaf tivt stor tvärsnittsarea och ett stryphål 28 med väsentligt mindre tvärsnittsarea, med det begränsade ringrum som bildas mellan den rörliga kolvkroppens ll tätningsringar 16 och l7.In the position shown in Fig. 1, the control valve is closed. Print media the source communicates via the inlet port 19, an associated the annular chambers 26, a set of hole openings 27 with relays relatively large cross-sectional area and a throttle hole 28 with substantially smaller cross-sectional area, with the limited annulus formed between the sealing rings 16 and 17 of the movable piston body 11.

Tryckmediesystemet hålles samtidigt avluftat genom att den därtill anslutna utloppsporten 20 via en ringkammare 31, en uppsättning hålöppningar 29 i cylinderröret 5, det ringfor- miga utrymmet mellan cylinderrörets 5 insida och ventilslidens 8 utsida, ännu en uppsättning hâlöppningar 30 i cylinderörret 5 och en ringkammare 32,kommunicerar med avloppsporten 21.The print media system is simultaneously kept vented by it the outlet port 20 connected thereto via an annular chamber 31, a set of hole openings 29 in the cylinder tube 5, the annular the space between the inside of the cylinder tube 5 and the valve slide 8 outside, another set of hole openings 30 in the cylinder tube 5 and an annulus 32, communicating with the drain port 21.

Från det första avstängande läget enligt fig. l kan ventilsliden 8 och den därçå förskjutbara kolvkroppen ll omställas till ett andra, öppnande läge enligt fig. 2 genom att en styrsignal (t.ex. tryckluft) tillföres signalporten 22. Härvid brytes förbindel- sennællanutloppsporten 20 och avloppsporten 21, samtidigt som tryckmediet från tryckmediekällan strömmar genom inloppsporten 19, ringkammaren 26, stryphålet 28, hålöppningarna 29, ringkammaren 31 och utloppsporten 20 till det anslutna tryckmediesystemet.From the first shut-off position according to Fig. 1, the valve slide can 8 and the piston body 11 displaceable therewith is converted into one second, opening position according to Fig. 2 by a control signal (e.g. compressed air) is supplied to the signal port 22. In this case, the connection sennællan outlet port 20 and drain port 21, at the same time as the pressure medium from the pressure medium source flows through the inlet port 19, the ring chamber 26, the throttle hole 28, the hole openings 29, the ring chamber 31 and the outlet port 20 to the connected print media system.

I det senare kommer således en tryckuppbyggnad att ske tämligen långsamt, till följd av det begränsade flödet genom stryphålet 28, varvid även eventuellt felställda cylinderkolvar o.dJ inställes i distinkta lägen. Under denna första fas av tryckuppbyggnaden kan önskad flödeshastighet inställas medelst ställskruven 24, varigenom tätningsringens 16 läge i förhållande till stryp- hålet 28 varieras. Stryphålet 28 kan således vara mer eller mindre täckt av tätningsringen l6, så att stryphålets effektiva 10 15 35 8301993-5 5 tvärsnittsarea regleras i motsvarande mån.In the latter, a pressure build-up will thus take place rather slowly, due to the limited flow through the choke hole 28, whereby also any misaligned cylinder pistons or the like are set in distinct modes. During this first phase of the pressure build-up the desired flow rate can be set by means of the adjusting screw 24, whereby the position of the sealing ring 16 in relation to the throttling the hole 28 is varied. The choke hole 28 can thus be more or less covered by the sealing ring 16, so that the throttle hole is effective 10 15 35 8301993-5 5 cross-sectional area is regulated to a corresponding extent.

Trycket växer gradvis i tryckmediesystemet och därmed även i det ringformiga rummet mellan ventilslidens fasta kolvdel Ba och den förskjutbara kolvkroppen ll. Detta tryck verkar således på kolvkroppens ll mot utloppsporten 20 vända ändyta, och då den därav orsakade tryckkraften överstiger fjäderns 18 mot- kraft, kommer kolvkroppen ll att förskjutas från utgångsläget enligt fig. 2 till ett slutläge, som visas i fig. 3, varvid dess motstående ändyta anlägges mot anslagsringen 13. Av- ståndet (i axiell led) mellan stryphâlet 28 och hâlöppningarna 27 är mindre än kolvkroppens ll förskjutningssträcka, och hål- öppningarna 27 kommer därför att friläggas på samma sida som stryphålet 28 efter tätningsringens l6 passage. Föliden blir att inloppsporten 19 kommunicerar med utloppsporten 20 även via dessa hålöppningar 27, som har väsentligt större tvärsnitts- area än stryphålet 28, Tryckmedieflödet kan därför öka hastigt, varför den fortsatta tryckuppbyggnaden i det anslutna tryck- mediesystemet sker relativt snabbt under denna andra fas av tryckmedietillförseln.The pressure gradually grows in the print media system and thus also in the annular space between the fixed piston part Ba of the valve slide and the displaceable piston body ll. This pressure thus acts on the end face of the piston body 11 towards the outlet port 20, and then the resulting compressive force exceeds the resistance of the spring 18 force, the piston body ll will be displaced from the initial position according to Fig. 2 to an end position, shown in Fig. 3, wherein its opposite end face is abutted against the stop ring 13. the position (in the axial direction) between the choke hole 28 and the hole openings 27 is less than the displacement distance of the piston body 11, and holds the openings 27 will therefore be exposed on the same side as the throttle hole 28 after the passage of the sealing ring 16. The foal becomes that the inlet port 19 communicates with the outlet port 20 also via these hole openings 27, which have significantly larger cross-sectional area than the throttle hole 28, The pressure medium flow can therefore increase rapidly, why the continued pressure build-up in the connected pressure the media system occurs relatively quickly during this second phase of the print media supply.

Då styrventilen åter skall stängas och tryckmediesystemet av- luftas, omställes ventilsliden 8 genom att trycket på signal- porten 22 bringas att upphöra, varvid tryckfjädern 18 förskju- ter ventilsliden och kolvkroppen ll åt vänster i figurerna och läget enligt fig. l intages.When the control valve is to be closed again and the pressure medium system ventilated, the valve slide 8 is adjusted by the pressure on the the port 22 is caused to cease, whereby the compression spring 18 displaces the valve slide and piston body 11 to the left in the figures and the position according to Fig. 1 is assumed.

Det inses att ett flertal detaljändringar kan genomföras inom ramen för patentkraven.It will be appreciated that a number of detailed changes may be made within framework of the claims.

Således kan strypöppningen 28 utformas på annat sätt än som ett avlångt hål, såsom visas, t.ex. i form av ett flertal små hål fördelade i axiell led och/eller omkretsled på så sätt att den effektiva tvärsnittsarean är reglerbar. Ett eller flera av dessa hål kan vidare utgöras av en långsträckt slits, som eventuellt sträcker sig ända fram till hålöppningarna 27. Även de senare kan ha annorlunda konfiguration och ha variabelt effektivt tvärsnitt. Det väsentliga är att strypöppningen 23 lO 8301995-5 6 har väsentligt mindre tvärsnittsarea ändenav hålöppningarna 27 bildade genomströmningspassagen.Thus, the throttle opening 28 can be designed in another way than as one elongated hole, as shown, e.g. in the form of a number of small holes distributed in the axial and / or circumferential directions in such a way that it effective cross-sectional area is adjustable. One or more of these holes may further be constituted by an elongate slot, which possibly extending all the way to the hole openings 27. Also the latter may have different configuration and have variable effective cross section. The essential thing is that the throttle opening 23 lO 8301995-5 6 has a substantially smaller cross-sectional area at the end of the hole openings 27 formed the flow passage.

Ehuru det visade utförandet med ett hålförsett cylinderrör 5 är synnerligen praktiskt, kan detta cylinderrör i princip ute- lämnas och de olika.öppningarna i stället upptagas direkt i ventilhuset. Likaså kan ställskruven 24 utelämnas eller er- sättas av ett på ventilslidens skaft Bb förskjutbart anordnat anslag, t.ex. en på skaftet påskruvad mutter som även er- sätter anslagsringen 13.Although the embodiment shown with a perforated cylinder tube 5 is extremely practical, this cylinder tube can in principle be are left and the different openings are instead taken up directly in the valve body. Likewise, the adjusting screw 24 can be omitted or is placed by a device slidably arranged on the shaft slide Bb of the valve slide appropriations, e.g. a nut screwed onto the shaft which is also puts the appropriation ring 13.

Claims (7)

7* 8301993-5 P A T E N T K R A V7 * 8301993-5 P A T E N T K R A V 1, Styrventil för anslutning till en tryckmediekälla och kon- trollerad tryckmedietillförsel till och tryckuppbyggnad i ett tryckmediesystem, omfattande ett ventilhus (1,2) med en ventil- kammare (4), en inloppsport (19) för anslutning till tryckmedie- källan, en utloppsport (20) för anslutning till tryckmediesyste- met och en avloppsport (21), varvid en i ventilkammaren (4) förskjutbar ventilslid (8) är omställbar mellan ett första läge, i vilket utloppsporten (20) kommunicerar med avlopps- porten (21), och ett andra läge, i vilket inloppsporten (19) kommunicerar med utloppsporten (20), samt organ (28) för be- gränsning av tryckmedieflödet i nämnda andra läge för ventil- sliden (8) under en första fas av tryckuppbyggnaden i det an- slutna tryckmediesystemet, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda inloppsport (19) kommunicerar med ventilkammaren (4) via dels en genomströmningspassage (27) med relativt stor tvärsnittsarea, dels en strypöppning (28) med väsentligt mindre tvärsnittsarea, och att ventilsliden (8) har en därpå förskjut- bar kolvkropp (11), som i nämnda andra läge för ventilsliden (8) är förskjutbar mellan ett utgångsläge (fig.2), i vilket in- loppsporten (19) kommunicerar med utloppsporten (20) endast via strypöppningen (28), och ett slutläge (fig.3), i vilket inloppsporten (19) kommunicerar med utloppsporten (20) även via nämnda genomströmningspassage (27) med relativt stor tvär- snittsarea.1, Control valve for connection to a pressure medium source and controlled pressure medium supply to and pressure build-up in a pressure medium system, comprising a valve housing (1,2) with a valve chamber (4), an inlet port (19) for connection to the pressure medium source, a outlet port (20) for connection to the pressure media system and a drain port (21), a valve slide (8) displaceable in the valve chamber (4) being adjustable between a first position, in which the outlet port (20) communicates with the drain port (21) , and a second position, in which the inlet port (19) communicates with the outlet port (20), and means (28) for limiting the pressure medium flow in said second position of the valve slide (8) during a first phase of the pressure build-up in the an closed pressure medium system, characterized in that said inlet port (19) communicates with the valve chamber (4) via a flow passage (27) with a relatively large cross-sectional area, and a throttle opening (28) with a substantially smaller cross-sectional area, and that the valve slide (8) has a piston body (11) displaceable thereon, which in said second position of the valve slide (8) is displaceable between an initial position (Fig. 2), in which the inlet port (19) communicates with the outlet port ( 20) only via the choke opening (28), and an end position (Fig. 3), in which the inlet port (19) communicates with the outlet port (20) also via said flow passage (27) with a relatively large cross-sectional area. 2. Styrventil enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att kolvkroppen (11) har en tätning (16), som i nämnda utgångs- läge befinner sig mellan strypöppningen (28) och genomström- ningspassagen (27), varvid en mot utloppsporten (20) vänd kolv- yta är dimensionerad att vid uppnâende av ett förutbestämt tryck hos det till tryckmediesystemet tillförda tryckmediet utsättas för en omställningskraft, som överstiger en motkraft och därigenom förskjuter kolvkroppen (11) till nämnda slutläge.Control valve according to claim 1, characterized in that the piston body (11) has a seal (16), which in said initial position is located between the choke opening (28) and the flow passage (27), one facing the outlet port (20) Inverted piston surface is dimensioned that, when a predetermined pressure of the pressure medium supplied to the pressure medium system is reached, it is subjected to a change-over force which exceeds a counterforce and thereby displaces the piston body (11) to said final position. 3. Styrventil enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda motkraft alstras av en tryckfjäder (18). 8301993-5 _ 8Control valve according to claim 2, characterized in that said counterforce is generated by a compression spring (18). 8301993-5 _ 8 4. Styrventil enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att kolvkroppen (ll) är förskjutbar på ett skaft (Bb) hos ventilsliden (8).Control valve according to one of the preceding claims, characterized in that the piston body (ll) is displaceable on a shaft (Bb) of the valve slide (8). 5. Styrventil enligt något av föregående krav,k ä n n e - t e c k n a d a v att kolvkroppens (ll) utgångsläge är inställ- bart medelst särskilda ställorgan Y24), varigenom det effek- tiva tvärsnittet hos nämnda strypöppning (28) kan varieras.Control valve according to one of the preceding claims, characterized in that the initial position of the piston body (II) is adjustable by means of special adjusting means Y24), whereby the effective cross section of said throttle opening (28) can be varied. 6. Styrventil enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d a v att ventilkammaren (4) begränsas av ett cylinder- rör (5), vars inre kommunicerar med resp. ventilport (l9,20, 21) via hålöppningar (27,28,29,30) i cylinderröret (5), varvid nämnda genomströmningspassage (27) och strypöppning (28) utgörs av sådana hålöppningar.Control valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve chamber (4) is limited by a cylinder tube (5), the interior of which communicates with resp. valve port (19,20, 21) via hole openings (27,28,29,30) in the cylinder tube (5), said flow passage (27) and throttle opening (28) being constituted by such hole openings. 7. Styrventil enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d a v att ventilhuset är uppdelat i två husdelar (1,2) och att cylinder- rörets (5) centrumaxellinje ligger i husdelarnas delningsplan.Control valve according to Claim 6, characterized in that the valve housing is divided into two housing parts (1,2) and that the central axis of the cylinder tube (5) lies in the division plane of the housing parts.