CZ9901314A3

CZ9901314A3 - Vzduchový ventil

Info

Publication number: CZ9901314A3
Application number: CZ19991314A
Authority: CZ
Inventors: Jarmo Kammonen
Original assignee: Emhart Glass S. A.
Priority date: 1998-04-29
Filing date: 1999-04-14
Publication date: 2001-02-14
Also published as: JP4342633B2; CZ296452B6; GB9809034D0; EP0953794A3; US6123096A; DE69919438T2; JP2000035142A; EP0953794A2; DE69919438D1; EP0953794B1; JP2009058131A

Description

Vzduchový ventil

Oblast techniky

Přítomný vynález se týká vzduchových ventilů.

řízených podmínek odsáván a odsávání je v různých

Dosavadní stav techniky

Vzduchové ventily jsou používány ve velkém množství pneumaticky ovládaných mechanismů, například ve sklářských strojích, obzvláště v dobře známém stroji I.S.

K ovládání těchto mechanismů musí být, za prvé, v příslušném čase poskytován přívod stlačeného vzduchu za řízeného tlaku a, za druhé, musí být opět v příslušném čase vzduch z tohoto mechanismu za (vyfukován).

Řízení takovéhoto přívodu mechanismech často zajišťováno použitím ventilového bloku, který obsahuje množství ventilů, tradičně zapínací/vypínací ventil pro ovládání přívodu provozního vzduchu do daného mechanismu a pro připojení tohoto vzduchu k odsávání, a samostatné omezovači ventily k řízení míry dodávky provozního vzduchu do mechanismu a množství, v němž se může vzduch odsávat (vyfukovat). Toto množství ventilů vede k tomu, že ventilový blok je jak složitým, tak drahým.

Byly navrženy ventilové bloky, ve kterých jsou v tomto bloku zajištěny válcovité dutiny s kanály vedoucími k přívodu stlačeného vzduchu a ke spotřebiteli tohoto vzduchu, a otevírajícími se do koncové stěny dutiny, s ventilem k řízení přívodu vzduchu ke spotřebiteli umístěným v této dutině.

• · · • · · • · · · · · • · • · · ·

Podstata vynálezu

Jedním z cílů přítomného vynálezu je poskytnout ventil právě naznačeného druhu, ve kterém intenzita toku vzduchu ke spotřebiteli či míra toku vzduchu do výfuku mohou být upraveny, aniž by bylo zapotřebí dodatečných omezovačích ventilů.

Jiné cíle a výhody tohoto vynálezu se stanou zřejmými z následující části tohoto popisu a z doprovodných výkresů, jež znázorňují, v souladu s ustanoveními patentových zákonů, v současné době přednostní ztvárnění obsahující principy tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

V doprovázejících výkresech:

Obr. 1 - znázorňuje první ventil ztvárňující tento vynález.

Obr. 2 - znázorňuje druhý ventil ztvárňující tento vynález.

Obr. 3 - znázorňuje ovládací kotouč.

Obr. 4 - znázorňuje, schematicky, ventil podle tohoto vynálezu v umístění ve ventilovém bloku.

Obr. 5 - znázorňuje alternativní těleso ventilu a píst ventilu podle tohoto vynálezu.

Obr. 6 - znázorňuje rukáv ovládání výfuku prvního ventilu.

Obr. 7 - znázorňuje část prvního ventilu, částečně seříznutou.

Obr. 8 - znázorňuje část druhého ventilu, částečně seříznutou.

Příklady provedení vynálezu

Prvním ventilem ztvárňujícím tento vynález (Obr. 1) je vzduchový ventil 2_, který je přizpůsoben aby byl namontován do ventilového bloku 4.

• β · · ··· · ·· · • 3 ··· ······ ··· ··· ·····«· · · ·· ·· ·· · ·· ··

Ventil 2 zahrnuje válec ventilu 6 a těleso ventilu 8, umístěné v tomto válci 6. Nesený pro pohyb v tělesu ventilu 8_ je plst ventilu 10.

Ventil znázorněný na Obr. 1 je normálně uzavřený ventil. Plst ventilu 10 zahrnuje ojnici pistu 12, jež podporuje (nese) ovládači plst 14 na jednom zakončeni a, umístěnou na ojnici 12 a protahujíc! se od pistu 14, první těsnicí (uzavírací) hlavu 16, první rozpěrku 18, druhou rozpěrku 20 a druhou těsnící (uzavírací) hlavu 22.

Těleso ventilu 8. zahrnuje první rozdělovači stěnu 24 a druhou rozdělovači stěnu 26, koncový dli 28 opatřený vývrtem, v němž je kluzně pohyblivý píst 14, a protilehlý koncový díl 30 mající vývrt 32, v němž je kluzně pohyblivá ojnice pístu 12. Pružina 34 působí mezi koncovým dílem 30 a druhou těsnící hlavou 22 k tlačení pistu ventilu 10 doleva (při pohledu na Obr. 1) do normálně uzavřené polohy.

Stěna 24 zahrnuje osový otvor 36, do kterého prochází píst ventilu 10 a stěna 26 zahrnuje podobný otvor 38 . Rozdělující stěny 24, 26, rozdělují ventilový válec 6 do třech komor, vtokové komory 40, výtokové komory 42 a výfukové komory 44. Jak je možno vidět na Obr. 1, v normálně uzavřené poloze ventilu je těsnící hlava 22 tlačena do záběru se stěnou 26 k utěsnění (uzavření) vtokové komory 40 od výtokové komory 42, zatímco výtoková komora 42 je připojena k výfukové komoře 44 prostřednictvím otvoru 36.

Každá z těsnících hlav 16, 22, zahrnuje obvodový žlábek 4 6, v němž je umístěn těsnící prstenec 48 . Když těsníc! hlava uzavírá otvor v jedné z rozdělujících stěn, těsnící prstenec 48 dosedá okolo daného otvoru. Rozpěrky 18, 20, každá zahrnují těleso s vypouklým zakončením 50 jež, když jsou rozpěrky a těsnící hlavy sestaveny na pístové tyči 12, zabírá těsnící prstenec 48 na příslušné těsnící hlavě a udržuje prstenec v poloze.

Výfuková komora 44 je připojena k výfuku (resp. odsávání) skrze otvor 52 ve ventilovém válci 6. Vtoková komora 40 ke připojena k tlakovému vstupnímu kanálu 54, který se otevírá do • · ·

•.a : • · · · ♦ · · · koncové stěny 53 ventilového válce 6_skrze otvor v ovládacím kotouči 56 (Obr. 2 a 3). Ovládací kotouč 56 je v podobě kovového disku se dvěmi obloukovitě prohlými otvory 58 a 60, otvor 58 je osově užší než je otvor 60 a oba se zužují od jednoho zakončení k druhému. Kotouč 56 rovněž zahrnuje dva diametrálně protilehlé zářezy 62. Kotouč 56 leží mezi koncovou lícní stěnou koncového dílu 30 tělesa ventilu 8 a je umístěn se zřetelem k tělesu ventilu 8. a ventilovému válci 6 prostřednictvím kolíčku 57 (Obr. 7), zajištěným ve ventilovém válci 6 a jenž pročnívá jedním ze zářezů 62 a do korespondujícího zářezu v koncovém díle 30 tělesa ventilu _8. Tlakový vstupní průchod 54 se otvírá do vstupního otvoru 64 v kruhovité koncové stěně 53 ventilového válce 6.

Výtoková komora 42 je připojena k tlakovému výstupnímu kanálu 66 skrze diametrálně protilehlé otvory 68 (z nichž je na Obr. 4 znázorněn pouze jeden) ve ventilovém válci 6, skrze protilehlé frézované žlábky 70 ve válci 6 a příčné kanály 72 ve ventilovém válci 6, jež vedou do kanálu 66. Tlakový výtokový kanál 66 se otevírá do středového výtokového otvoru 7 4 v koncové stěně 53 válce čj.

S ventilem 2 se počítá pro použití ve ventilovém bloku, který zahrnuje řadu válcových vývrtů (jak je znázorněno v 76 na Obr. 4). Koncová lícní stěna vývrtů 76 je opatřena středovým otvorem, který, když je ventil v poloze, koresponduje se středovým otvorem 74 a vede ke spotřebiteli, t.j. mechanismu k zásobování stlačeným vzduchem, a se dvěmi diametrálně protilehlými, obloukovitě protáhlými otvory, z nichž jeden vede k přívodu vzduchu s vysokým tlakem a jeden k přívodu vzduchu s nízkým tlakem. Koncová stěna vývrtů 76 je rovněž opatřena dvěmi diametrálně protilehlými objímkami. Když je ventil v umístění ve vývrtů 7 6, kolíčky 80 na koncové stěně válce ventilu 6 jsou umístěny v těchto objímkách a ventil může být nastaven do jedné ze dvou o 180° protilehlých poloh, jedné se vtokovým otvorem 64 v páru s obloukovitě protaženým otvorem vedoucím ke vzduchu s vysokým tlakem, a druhé se vstupním otvorem v páru s tím vedoucím ke vzduchu s nízkým tlakem.

• · · · · · • · • < « · · · * · ·· · · · · ····· « · · · ··· ····«·· · · ·· ·· ·· · ·· ··

Ventil 2 je sestaven tak, že zahrnuje prostředek pro upravování toku vzduchu k odsání z výfukové komory 44. Rukáv řízení odsávání 82 (viz. Obr. 6) je umístěn přes koncový díl ventilového tělesa 8_. Rukáv 82 zahrnuje koncovou lícní plochu 84, jež je opatřena středově umístěným protaženým otvorem 86 a křížovým zahloubením 88 v 90° k délce otvoru 8 6. Celkově válcovitá část 90 se protahuje od koncové lícní plochy 84 a obklopuje koncovou část tělesa ventilu _8. Tato válcovitá část je opatřena štěrbinou 92, která se protahuje částečně okolo obvodu části 90 ze zvětšeného otvoru 94. Otvor 94 má stejnou velikost jako výfukový otvor 52 ve ventilovém válci 6, zatímco štěrbina 92 se protahuje asi 270° z otvoru 94 a podél své délky se postupně zužuje.

Válec ventilu 6 je připojen k upevňující desce 96 prostřednictvím níž může být ventil připevněn k bloku ventilu _4. Otočný knoflík 98 leží proti desce 96 a je připojen ke kryté hřídeli 100, která se protahuje skrze desku 96 ke křížové tyčce 12, která leží v křížovém zahloubení 88.

Zaváděný vzduch k ovládání (spuštění) ventilu, t.j. ke způsobení pohybu pístu 10 proti pružině 34, je poskytnut skrze kanál (neznázorněn) v upevňující desce 96 do zahloubení 104 (Obr. 6) omezeného koncovou stěnou 84 a protažením směrem dozadu 106 válcovitého dílu 90. Zaváděný vzduch může procházet otvorem 8 6 ze zahloubení 104 do komory 108 zformované mezi ovládacím pístem 14, ovládacím pláštěm 82 a vývrtem 29. Zaváděný vzduch dodávaný do komory 108 takto ovládá píst ventilu 10 proti pružině 34.

Na Obr. 1 je ovládací plášť 82 znázorněn v poloze s otvorem 94 v rukávu v umístění proti výfukovému otvoru 52. Toto je poloha, v níž je dosaženo maximálního toku vzduchu ven z výfukové komory 4 4 . Je vidět, že použitím otočného knoflíku 98 může být ovládací rukáv otáčen a přivádět postupně užší části žlábku 92 proti výfukovému otvoru 52, takto omezujíce míru toku vzduchu do výfuku. Těleso ventilu 8_ je omezeno před otáčením, když je otáčeno otočným knoflíkem 98, prostřednictvím výše zmíněného kolíku (čepu) zajištěného ve válci ventilu 6.

······ ··· · · · · ··· ··· ···· • Λ · ···· ···· • Q · « · ······ ··· ··· ·«····· · · • » ·· · · · ·· ··

Obr. 2 znázorňuje druhý ventil 2/_ ztvárňující tento vynález, který je podobný ventilu 2, ale je sestaven tak, že obsahuje prostředky pro nastavování (upravování) toku vzduchu z přívodního do výtokového kanálu. V následujícím popise jsou ty části ventilu 2_' které jsou totožné s částmi ventilu 2, označeny stejnými referenčními číslicemi.

Ventil se odlišuje od ventilu _2 primárně v tom, že rukáv ovládání výfuku 82 je odstraněn a těleso ventilu 8_ je otáčitelné uvnitř válce ventilu 6, t.j. kolík 57 byl odstraněn a nahrazen kratším kolíčkem 157, který je upevněn ve válci ventilu 6 a leží v zářezu 62 v kotouči 56 s tělesem ventilu _8.

Namísto ovládacího rukávu 82 obsahuje ventil 2^/ rukáv 114, který sedí okolo koncového dílu 28 tělesa ventilu <3. Tento rukáv 114 zahrnuje čtyři radiálně od sebe rozmístěné výstupky 115, které zabírají v korespondujících zářezech v tělese ventilu 8^, takže otáčení rukávu 114 bude působit otáčení tělesa ventilu.

Rukáv 114 celkově odpovídá části ovládacího rukávu 82 a zahrnuje koncovou plochu 184, jež je opatřena centrálně umístěným, protaženým otvorem 186 a křížovým zahloubením 188 v úhlu 90° k otvoru 186. Celkově válcovitá část 190 se protahuje od koncové plochy 184 a obklopuje koncový díl tělesa ventilu jk

Otočný knoflík 98 je opět připojen ke křížové tyčce 102, jež leží v křížovém zahloubení 188. K ovládání pístu 14 se vzduch dodává přesně stejným způsobem jako ve ventilu 2.

V případě ventilu 2^/ otáčení otočného knoflíku 98 způsobuje rotaci tělesa ventilu 8_ ve válci ventilu _6, se zřetelem k ovládacímu kotouči 56. Toto znamená, že efektivní velikost otvoru v kotouči 56 umožňující průchod vzduchu ze vstupního kanálu 54 do vtokové komory 40 může být upravena, takto upravujíce množství vzduchu do komory 40 prostřednictvím většího či menšího pokrytí otvoru 58 koncovou lícní stěnou 30 tělesa ventilu Ék Jak je popsáno, ventily 2 a 2^Z jsou oba normálně uzavřeny.

• · *····« · · · · · • · · ··· · · · • A · · · · · · ·· • 7 ··· ······ ··· ······· · • · · · ♦· · · ·

Sestavení tělesa ventilu _8 a pístu ventilu 10 ve ventilu 2 a 2^Z je totožné. Komponenty pístu ventilu 10 jsou obzvláště jednoduché a úsporné konstrukce a jsou takové, že mohou být snadno smontovány. Dále, mohou být také snadno smontovány do stavu, jaký je znázorněn na Obr. 5, kde zajišťují konstrukci normálně otevřeného ventilu.

Na Obr. 5 jsou stejné komponenty jaké jsou znázorněny na Obr. 1 a 2 smontovány na ojnici pístu 12 tak, že dvě těsnící hlavy 16 a 22 jsou oboje umístěny v příslušné komoře mezi rozdělujícími stěnami 24 a 26, s první rozpěrkou 18 mezi ovládacím pístem 14 a těsnící hlavou 16, obě těsnící hlavy k sobě navzájem natupo dosedají, a druhou rozpěrkou 20 mezi těsnící hlavou 22 a pružinou 34. Jak je vidět z Obr. 1 a 5, dva těsnící elementy jsou totožné s každým těsnícím prvkem majícím díl těsnící hlavy 16 a 22 a integrální rozpěrkou či osově se protahujícím dílem 18 a 20 s redukovaným průměrem, jenž má takovou velikost aby se protáhly centrálními otvory 3 6 a 38 v rozdělujících deskách 24 a 25. Na každém zakončení každého těsnícího prvku je osově vyčnívající podpěra 19 mající velikost aby byla tlakem vsunuta do osově vyčnívající kapsy 21 na konci pístu otočeného k těsnícím prvkům. Správné zakončení těsnícího prvku může být vtlačeno do této kapsy a přilehlé těsnění v prvcích může být spojeno dohromady pomocí laserového zařízení anebo drženo pohromadě pomocí přídržné svorky 23 na pístové ojnici 12.

Dvě těsnící hlavy 16 a 22 jsou totožné. Jak je znázorněno, tyto těsnící hlavy jsou odděleny od rozpěrek 18 a 20, ale pokud to bude žádoucí, těsnící hlava 16 může být v jednom kuse s rozpěrkou 18 a těsnící hlava 22 v jednom kuse s rozpěrkou 20. Rozpěrky 18 a 20 jsou tak dimenzovány tak, aby volně procházely otvory 36, 38 tělesa ventilu _8.

Těleso ventilu ý z jednoho kusu obsahuje tři podélné spojující pásy, které propojují koncový díl 30, dva stěnové díly 24, 26, a koncový díl 28 . ^při pohledu na Obr. 1 a 5 je první 31 z těchto pásů umístěn na spodní části tělesa ventilu. Při pohledu na Obr. 1 a 5 se druhý a třetí pás 33, z nichž je • · · · · · · ···· • V ··· ······ ··· ··· ••v···· · · • · ·· · · · · · · · znázorněn pouze jeden, protahuje nepatrně nad středovou osou tělesa ventilu. Umístění horních dvou pásů (či vzpěr) a rozmístění mezi koncovými díly stěny 28, 30, a díly mezilehlých stěn 24, 26, je takové, že když je tento ventil sestaven, těsnící hlavy a rozpěrky, ať jsou integrální či nikoli, mohou procházet mezerou mezi řečenými pásy a přilehlými díly stěny a umístěny jak je žádoucí v tělesu ventilu (ať v uspořádání na Obr. 1 anebo v konfiguraci na Obr. 2), s rozpěrkami ležícími v otvorech 36, 38, ve stěnách 24 a 26. Ventil je potom sestaven prostřednictvím ojnice 12 protlačené skrze těsnící hlavy a rozpěrky.

Volitelně, potom co jsou ve ventilu na ojnici 12 smontovány oddělené těsnící hlavy a rozpěrky, či alternativně dvě integrální těsnící hlavy a rozpěrky, tyto těsnící hlavy a rozpěrky mohou být buď svařeny dohromady k sobě navzájem a k ovládacímu pístu 14, přednostně svařením pomocí ultrazvuku, či udržovány pohromadě svěrkou, připevněnou k ojnici 12. Těsnící hlavy a rozpěrky jsou přednostně vyrobeny z polyoxymethylénu (Delrin, T.M.) anebo z polysulfonu. Ojnice pístu 12 může být z kovu nebo alternativně může být rovněž ze stejného plastického materiálu jako těsnící hlavy: v posledně jmenovaném případě mohou být těsnící hlavy svařeny dohromady přivařením obou k ojnici pístu.

Claims

1) Vzduchový ventil zahrnující: válec ventilu, těleso ventilu v tomto válci, píst ventilu upevněný pro pohyb v tělesu ventilu a obsahující ojnici pístu, která podporuje ovládací píst a první a druhou těsnící hlavu, těleso ventilu zahrnuje dvě rozdělující stěny obsahující otvory, tyto stěny rozdělují válec ventilu do třech komor, na vtokovou komoru, jež může být připojena k přívodu stlačeného vzduchu, výtokovou komoru, jež může být připojena ke spotřebiteli stlačeného vzduchu, a výfukovou komoru, jež může být připojena k výfuku (odsávání), těsnící hlavy jsou upravovány při pohybu oj nice pístu a otevírají a zavírají řečené otvory, válec ventilu zahrnuje koncovou stěnu se vstupním kanálem přizpůsobeným k připojení k řečenému přívodu, a výstupní kanál přizpůsobený k připojení ke spotřebiteli;

tento ventil obsahuje prostředek pro upravování toku vzduchu z řečeného přívodu ke spotřebiteli, který zahrnuje:

ovládací otočný knoflík upevněný v ose tělesa ventilu a připojený k tělesu tohoto ventilu k umožnění otáčení tělesem ventilu se zřetelem k válci ventilu, ovládací kotouč obsahující otvor měnící se šířky vložený mezi vstupním kanálem a vtokovou komorou, pomocí nichž otáčení otočného knoflíku reguluje měněním účinného otvoru v ovládacím kotouči tok vzduchu z přívodu do vtokové komory.

2) Vzduchový ventil zahrnující: válec ventilu, těleso ventilu v tomto válci, • · :W píst ventilu upevněný pro pohyb v tělesu ventilu a obsahující ojnici pístu, která podporuje ovládací píst a první a druhou těsnící hlavu, těleso ventilu zahrnuje dvě rozdělující stěny obsahující otvory, tyto stěny rozdělují válec ventilu do třech komor, na vtokovou komoru, jež může být připojena k přívodu stlačeného vzduchu, výtokovou komoru, jež může být připojena ke spotřebiteli stlačeného vzduchu, a výfukovou komoru, jež může být připojena k výfuku, těsnící hlavy jsou upravovány při pohybu ojnice pístu a otevírají a zavírají řečené otvory, válec ventilu zahrnuje koncovou stěnu se vstupním kanálem přizpůsobeným k připojení k řečenému přívodu, a výstupní kanál přizpůsobený k připojení ke spotřebiteli;

tento ventil obsahuje prostředek pro upravování toku vzduchu z tohoto ventilu do výfuku, který zahrnuje:

ovládací otočný knoflík upevněný v ose tělesa ventilu, rukáv ovládání výfuku upevněný pro otáčení ve válci ventilu a připojený k ovládacímu otočnému knoflíku, tento rukáv zahrnuje obvodovou štěrbinu, která vede z výfukové komory do výfukového kanálu, otáčení tohoto rukávu upravuje délku této štěrbiny, kterou může proudit vzduch a, tudíž, tok vzduchu z této komory do výfuku.

3. Ventil pro ovládání toku vzduchu zahrnující: pístový prostředek obsahující osovou ojnici a píst podporující jedno zakončení této ojnice, osový kolík, těleso ventilu z jednoho kusu obsahující první koncový díl obsahující prostředek k podporování druhého zakončení řečené osové ojnice, druhý koncový díl obsahující prostředek pro posouvatelné podporování řečeného pístu, pár mezilehlých stěn, z nichž každé má středový otvor, a prostředek pro vzájemné propojení prvního a druhého koncového dílu a páru mezilehlých stěn v od sebe odděleném osovém vztahu, a ventil upevněný na řečené ojnici mezi pístem a prvním koncovým dílem, obsahující pár totožných plastických těsnících prvků, každý mající středově zvětšený hlavový díl nesoucí prstencové těsnění pro zabírání jedné z mezilehlých stěn kotoučů k uzavření jejího středového otvoru, přilehlý osově protažený díl s redukovaným průměrem volitelné velikosti aby procházel středovým otvorem stěny a takto osovým otvorem, řečené těleso ventilu z jednoho kusu obsahuje první otevírací prostředek uvnitř mezi párem mezilehlých stěn a druhý otevírací prostředek mezi prvním koncovým dílem a přilehlou mezilehlou stěnou, první a druhý otvor mají volitelnou velikost, takže skrze ně může být posunut osově rozšířený hlavový díl jednoho z těsnících prvků a umístěn k přijetí oj nice, jeden z těsnících prvků je umístěn mezi druhým z řečených těsnících prvků a pístem.

4. Ventil podle nároku 3, v němž prostředek vzájemného propojení prvního a druhého koncového dílu a páru mezilehlých stěn zahrnuje rovnoběžné rozpěry, rozdělení mezi dvěmi z těchto rovnoběžných rozpěr je volitelně vybráno, aby vymezovalo mezilehlými kotouči a prvním koncovým dílem první a druhý otevírací prostředek.