FI61083B - Ventilanordning omfattande tvao koaxiella ventiler - Google Patents

Description

ri-'VI.— r-, .... KUULUTUSJULKAISU /-ΙΛ07

^ (11) UTLAGGN INGSSKRIFT ^lUOD

JfejjjjS C (45) Patentti myönnetty 10 05 1902 k*i^Vg2fi Patent medJelafc V T ^ (51) Kv.lk.3/lnt.ci.3 F 16 K 31/12 SUOMI —FINLAND (21) P»t«nttlh«k*mu* — Pat«tt«iw0lcninj 753036 (22) H»k*ml*pllvl — An*öknlng*d»j 30.10.75 /ei) ' 7 * * (23) Alkupllvt— Glltlghtudaj 30.10.75 (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt offentllg

Patentti- ia rekisterihallitus .... ...... ... , . .....

• (44) NlhtSvlksIpanon ja kuul.|ulkalsun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen Ansakin utlagd och utl.skriftin publictnd 29.Ol.82 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prloritet 31.10. γΐ* USA(US) 519732 (71) Pali Corporation, 30 Sea Cliff Avenue, Glen Cove, New York II5I2, USA(US) (72) Roydon B. Cooper, Locust Valley, New York, USA(US) (7^) 0y Kolster At) (5a) Kahden samanakselisen venttiilin muodostama venttiilisovitelma -Ventilanordning omfattande tva koaxiella ventiler

Hydrostaattiset järjestelmät käsittävät hydraulisen pumpun ja hydraulisen moottorin, jotka on kytketty yhteen suljetussa nesteen virtaussilmukassa eli -piirissä muodostamaan ajoneuvojen nestekäytön tai käyttämään kevyitä tai järeitä koneistoja, kuten traktoreita ja maansiirtokoneita ja paperitehtaan koneistoja. Pumppu käyttää moottoria pumppaamalla nestettä moottoriin, joka palauttaa nesteen pumppuun, ja moottori vuorostaan pyörittää akselia tai muuta pyörivää elintä ajoneuvon tai koneiston käyttämiseksi.

Käyttö jompaankumpaan suuntaan voidaan samassa järjestelmässä saada ohjaamalla nesteen virtaussuuntaa järjestelmän läpi ja ohjaamalla neste käytettävän moottorin eri puolille. Moottoriin ensimmäisessä suunnassa menevä neste käyttää moottoria toiseen suuntaan, kun taas moottoriin toisessa suunnassa menevä neste käyttää moottoria vastakkaiseen suuntaan. Moottori voi siis käyttää ajoneuvoa tai koneistoa jompaankumpaan suuntaan sen mukaan, kummassa suunnassa neste virtaa pumpusta moottoriin.

2 61083

Nesteen virtaus pumpun ja moottorin välillä tapahtuu normaalisti suljetussa piirissä jommankumman läpi kahdesta nesteradasta, jolloin toinen rata noudattaa myötäpäivään käyttöä ja toinen rata vastapäivään käyttöä ja nämä radat (johdot) menevät moottorien vastakkaisille puolille sen käyttämiseksi myötäpäivään tai vastapäivään, sen käymiseksi toiseen tai toiseen suuntaan, jotka voivat olla eteenpäin ja takaisinpäin.

Nämä nesteradat esiintyvät kuviossa B esitetyn tyyppisessä suljetussa virtaussilmukassa eli -piirissä ja kumpikin rata kuljettaa eteenpäin- tai takaisinpäinvirtauksen aina sen mukaan, kumpi virtaussuunta vaaditaan järjestelmän läpi haluttua toimintaa varten.

Termejä "myötäpäivään" ja "vastapäivään" käytetään tässä ilmaisemaan nestekäytön toimintasuunnan, jolloin myötäpäivään- eli oikeakätinen virtaus liikuttaa käyttöä toiseen suuntaan ja vastapäivään- eli vasenkätinen virtaus liikuttaa käyttöä vastakkaiseen suuntaan.

Termejä "eteenpäin" ja "takaisinpäin" käytetään tässä ilmaisemaan nesteen virtaussuunnan järjestelmän tietyn nesteradan läpi pumpun ja moottorin välillä. Eteenpäinvirtaus on pumpusta moottoriin ja takaisinpäin- eli päinvastainen virtaus on moottorista pumppuun samassa neeteradassa.

Virtausta yksisuuntaisen funktioelimen läpi toimintasuunnassa kutsutaan "normaaliksi" virtaukseksi. Keksinnön venttiili takaa, että virtaus järjestelmässä jompaankumpaan suuntaan menee yksisuuntaiseen funktioelimeen samassa ja normaalissa suunnassa.

On siis selvää, että "eteenpäin", kun sitä käytetään ilmaisemaan vir-taussuunnan nesteradassa, on yhtäpitävä ja merkitsee virtauseuuntaa, joka tarvitaan joko myötäpäivään- tai vastapäivääntoiminnasea.

Koska järjestelmä panee käytön liikkeelle nesteen virtauksella ja koska liikkuvien osien kulumisesta on seurauksena vieraiden osasten, metallihiukkasten ja muiden jätteiden joutuminen järjestelmän läpi kiertävään hyd-raulinesteeseen, on tavallista yhdistää suodatin jokaiseen neeterataan nee-teen suodattamiseksi ja pumpun ja moottorien liikkuvia osia mahdollisesti vahingoittavien osasten poistamiseksi nesteestä. Suodatin asetetaan tavallisesti pumpun ja moottorin väliin puhdistamaan neste sen virratessa ieenpäin pumpusta moottoriin. Suodatin voidaan myös asettaa moottorin ja pumpun väliin edellisestä jälkimmäiseen virtaavan nesteen suodattamiseksi. Normaalin virtauksen järjestäminen suodattimen läpi virran suodattamiseksi järjestelmän kummassakin virtaussuunnassa takaa, että vain puhdasta nestettä syötetään moottoriin ja pumppuun.

Tällaisissa järjestelmissä on sen vuoksi toivottavaa saada aikaan virtaus suodatinelementin läpi järjestelmän kummassakin virtaussuunnassa.

3 61083 Tässä tapauksessa on välttämättä taattava, että virtaus suodattimen läpi tapahtuu samaan eli normaaliin suuntaan siitä huolimatta, missä suunnassa, siis eteenpäin- vai takaisinpäinsuunnassa, neste virtaa järjestelmän läpi. Muutoin takaisinpäinvirtauksen aikana suodattimen vastakkaisella puolella olevat saasteet purkautuvat suodattimesta ja palaavat nestevirtaan.

Tähän voidaan päästä yhdistämällä neljä vastaventtiiliä nelihaarai-seen virtauspiiriin, joka muodostaa suorakulmioliitannan, joka katkaisee kaksi nestejohtoa, jotka liittyvät suorakulmioliitäntään vastakkaisilla puolilla ja 90° kulmassa toisiinsa nähden. Vastaventtiilit sallivat virtauksen vain yhteen suuntaan suorakulmion kussakin haarassa.

Tällainen suorakulmioliitäntäpiiri esitetään kuviossa A ja siinä on neljä vastaventtiiliä Cl, C2, C3, C4» yksi suorakulmioliitännän kussakin neljästä haarasta. Jos symbolin —<^J— ajatellaan edustavan vastaventtiiliä, joka sallii vapaan virtauksen vasemmalta oikealle, mutta estää virtauksen oikealta vasemmalle, silloin on ilmeistä, että jos virtaus tapahtuu sisäänpäin Piissä, se kulkee oikeanpuoleisen haaran B1 kautta vastaventtiilin Cl läpi suodattimeen F johtavaan johtoon P3 ja sitten johdon P4 ja vasemman haaran B4 kautta vastaventtiilin C4 läpi johtoon P2. Jos virtaus tapahtuu sisäänpäin johdossa P2, se kulkee vasemman haaran B2 kautta vaetaventtiilin C2 läpi johtoon P3 ja jälleen samassa suunnassa suodattimen F läpi ja tästä johdon P4, oikean haaran B3 ja vastaventtiilin C3 kautta johtoon Pl.

Periaate käyttää suorakulmioliitäntää tällä tavalla on ollut tunnettua monia vuosia, mutta sitä ei laajalti käytetä, koska tavanomaiset vasta-venttiilit niiden yhteydessä tarvittavine suorakulmioliitännän putkistoineen ovat kalliita, aiheuttavat hyvin suuren paineenputoaman ja vaativat paljon tilaa. Sen vuoksi tavallisessa hydrostaattisessa järjestelmässä tyydytään tavallisesti asettamaan suodatin puhdistamaan neste sen virratessa vain toiseen suuntaan.

Jos suodatin järjestetään tällä tavalla, järjestelmä vaatii joitakin elimiä takaisinpäinvirtauksen ohjaamiseksi niin, ettei se kulje suodattimen läpi. Sen vuoksi on tavallista sijoittaa hydrostaattiseen järjestelmään kaksisuuntainen venttiili, joka eteenpäinvirtauksen aikana ohjaa nesteen toisen radan ja suodattimen läpi ja takaisinpäinvirtauksen ohjaa nesteen toisen radan läpi, joka ohittaa suodattimen.

Rakenteeltaan sellainen kaksisuuntainen venttiili, joka täyttää nykyaikaisessa hydrostaattisessa järjestelmässä paineelle ja nopealle virtauksen euunnanvaihdolle asetetut vaatimukset, on aiheuttanut lukuisia ongelmia eivätkä tähän saakka saatavissa olevat kaksisuuntaiset venttiilit ole tyydyttävää- 4 61083 ti täyttäneet näitä vaatimuksia. Monet tällaiset järjestelmät vaativat käytön suurinopeuksisen suunnanvaihdon, 40-50 millisekunnin aikana. Tähän asti käytetyt kaksisuuntaiset venttiilit eivät kykene reagoimaan niin nopeasti, minkä vuoksi suunnanvaihdossa esiintyy ei-toivottavaa viivästymää.

Hydrostaattisten järjestelmien toinen vaikeus, joka on voitettava kaksisuuntaisilla venttiileillä, on että täytyy kuljettaa täysi virtaus välittömästi kumpaankin suuntaan moottorin ja/tai pumpun nesteenpuutteen välttämiseksi. Tämä aiheuttaa rakenneongelman jokaisessa venttiilissä, joka reagoi siinä esiintyvään erotus- eli ohjaavaan paineeseen. Rakenteeltaan tavallinen venttiili, kuten kuula- ja jousiventtiili, reagoi siinä esiintyvään riittävän suureen erotuspaineeseen suuren avautuman antamiseksi suuressa erotuspaineessa ja pienemmän avautuman antamiseksi pienemmässä erotuspaineessa. Kun venttiili on vähän avautunut, siinä esiintyvä erotuspaine (paine-ero) vähenee sillä seurauksella, että se ei kykene avaamaan enemmän venttiiliä. Mitä suurempi virtaus vaaditaan, sitä suurempi on venttiilielementti, joka tarvitaan suuren avautuman antamiseksi, mikä suurentaa venttiilin avaamiseen tarvittavaa erotuspainet-ta. Lisäksi, mitä suurempi venttiili on, sitä suurempi on ainemassa, joka on pantava liikkeelle venttiilin avaamiseksi. Näistä syistä on sellaisen venttiilin rakentaminen, joka kykenee toimimaan rajoitetussa tilassa, jolla on pieni massa jc joka avautuu nopeasti salliakseen täyden virtauksen heti virtaussuunnan vaihdon jälkeen, osoittautunut monimutkaiseksi ja sekavaksi pulmaksi.

Näiden vaikeuksien johdosta ei ole kyetty ratkaisemaan vastaventtiileil-lä varustetun suorakulmioliitännän ongelmia ja saamaan aikaan hydraulinen järjestelmä, joka kykenee huolehtimaan, että virtaus tapahtuu samaan suuntaan suodattimen läpi huolimatta virtauksen suunnasta nestejohdon tai järjestelmän läpi, kuten esim. hydrostaattinen järjestelmä.

Keksinnön mukaan saadaan aikaan venttiilisovitelma, jossa on ensimmäinen ja toinen samanakselinen venttiili, jotka reagoivat virtauskanavan läpi jom-massa kummassa virtaussuunnassa virtaavan nestevirran venttiilissä synnyttämään paine-eroon ja ohjaavat virtausta kulloisenkin virtaussuunnan mukaan kahdesta erillisestä venttiilikanavasta toisen läpi, jossa sovitelmassa on putkimainen pesä,ensimmäinen ja toinen venttiili-istukka pesässä, ensimmäinen ja toinen venttiilielementti, jotka on sovitettu pesään samanakselisesti ja jotka ovat avatussa ja suljetussa asennossa erikseen siirrettävissä ensimmäistä vast, toista venttiili-istukkaa kohti vast, siitä pois, ensimmäisen vast, toisen venttiilikanavan avaamiseksi tai sulkemiseksi sekä jossa on kuormituslaitteet, jotka kuormittavat venttiiliele-menttejä toisiinsa nähden vastakkaisiin suuntiin, jolloin molemmat venttiiliele-mentit ovat putkimaiset ja samankeskisestä sovitetut sisäkkäin, ja jokaisessa venttiilielementissä on virtauksen paine-eron kuormittama paineenvastaanottopinta, jota vastaan on ensimmäinen venttiilielementti ensimmäisessä suunnassa ensimmäistä venttiili-istukkaa kohti tai siitä pois ja toinen venttiilielementti toisessa C Lii..

5 l. > ! J 1 · x suunnassa toista venttiili-istukkaa kohti tai siitä pois painettavissa kuormitus-laitteiden voimaa vastaan, ja jolloin molemmat venttiilielementit toimivat isku-maisesti, niin että ne avautuvat vast, sulkeutuvat heti kun virtaus kulloiseenkin suuntaan alkaa vast, päättyy.

Edellä esitettyjen venttiilien rakenne on oleellisesti sama kuin US-pa-tenttijulkaisun 3 289 841 esittämän venttiilin rakenne, mutta esillä oleva keksintä ei kohdistukaan venttiiliin vaan venttiilisovitelmaan, jossa on kaksi tällaista venttiiliä. Kahden tällaisen venttiilin käyttö sillä erityisellä tavalla, joka on esitetty tässä hakemuksessa antaa uuden tuloksen: se mahdollistaa virtauksen kääntämisen järjestelmässä, jossa virtauksen suunta voi olla kumpaan suuntaan tahansa niin, että virtaus jatkuu vain yhteen, aina samaan suuntaan yksisuuntaisen elimen, kuten suodatinyksikön, läpi. Siten minkä tahansa suuntainen virtaus voidaan muuttaa keksinnön mukaisella samanakseliskaksikkoventtiilillä yksisuuntaiseksi virtaukseksi suodatinyksikköä tai muuta yhteen suuntaan toimivaa laitetta varten. Tämä estää suodattimen saasteiden purkautumisen, minkä vastakkaissuuntainen virtaus aiheuttaisi tuhoihin seurauksin.

Niinpä venttiili korvaa kuviossa A esitettyä tyyppiä olevan suorakulmio-liitännän ja reagoi nesteen virtaukseen kummassakin suunnassa nestejohdon PI, P2 läpi nestevirran ohjaamiseksi samassa suunnassa johdon P3 läpi suodatinelement-tiin ja tästä johtoon P4 ja sitten takaisin nestejohtoon.

Keksinnön mukaiselle venttiilisovitelmalle on tunnusomaista, että molemmat samanakseliset venttiilit on sovitettu toisiaan vastapäätä yhteiseen ensimmäiseen virtauskanavaan, että ensimmäisen samanakselisen venttiilin venttiilielement-ti ja toisen samanakselisen venttiilin venttiilielementti virtauksen tapahtuessa eteenpäin ensimmäisessä virtauskanavassa avaa ensimmäisen läpikulkutien ja kulloinkin kummankin samanakselisen venttiilin toinen venttiilielementti virtauksen tapahtuessa paluusuuntaan ensimmäisessä virtauskanavassa avaa toisen läpikulkutien ja että ensimmäinen ja toinen läpikulkutie muodostavat, kuten sinänsä tunnettua osalla matkaa yhteisen toisen virtauskanavan, jossa virtaus aina tapahtuu samaan suuntaan.

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa venttiilisovitelman ensimmäinen ja toinen samanakselinen venttiili on sovitettu samanakselisesti peräkkäin ensimmäiseen yhteiseen virtauskanavaan ja että toisiaan vastapäätä olevien päiden väliin on sovitettu väliseinä, joka muodostaa samanakselisten venttiilien toisten sisempien venttiilielementtien venttiili-istukan.

Koska kummakin venttiilin molemmat venttiilielementit on normaalisti kuormitettu sulkuasentoon, kun ei esiinny nesteen virtausta, venttiili toimii myös tyhjentymisen esto-takaiskuventtiilinä. Venttiili estää järjestelmän tyhjentymisen nesteestä, kun suodatinelementti vaihdetaan, koska sekä suodattimeen menevä että siitä lähtevä johto ovat suljetut. Niinpä suodattimen vaihdossa menetetään itse asiassa vain suodattimen maljassa oleva neste.

Keksinnön mukaisia samanakseliskaksikkoventtiileitä voidaan käyttää 6 61083 ohjaamaan virtaus minkä tahansa yksi- tai monisuuntaisen funktioelimen läpi. "Yksisuuntaisella funktioelimellä" tarkoitetaan virtaukseen reagoivaa elintä, jonka läpi virran on kuljettava vain yhdessä suunnassa ko. funktion toteuttamiseksi, kuten suodatinta, virtausmittaria, nestejärjestelmää, jossa on vaihtoehtoisia, mutta ei toisiinsa sekoittuvia syöttölähteistä, yme. "Monisuuntaisella funktioelimellä" tarkoitetaan mitä tahansa virtaukseen reagoivaa elintä, jonka läpi virtaus voi kulkea jompaankumpaan suuntaan ko. funktion toteuttamiseksi, kuten suunnanvaihtoista hydraulimoottoria, hydrauli-sylinteriä yms.

Keksinnön samanakseliskaksikkoventtiilin preferoituja suoritusmuotoja esitetään piirustuksissa, joissa kuvio A on virtauskaavio, joka esittää suorakulmioliitännän neljine vastaventtiileineen, jollaista aiemmin käytettiin saamaan aikaan virtaus samassa suunnassa suodattimen läpi nesteen virratessa jompaankumpaan suuntaan nestejohdossa; kuvio B on virtauskaavio, joka esittää hydrostaattisen järjestelmän, jossa on pumppu ja moottori, jotka on liitetty virtauspiiriin kahdella nes-tejohdolla, jolloin kummassakin johdossa on suodatinyksikkö ja keksinnön mukainen samanakseliskaksikkoventtiili, joka korvaa kuvion A suorakulmioliitännän, niin että virta suodatetaan kummassakin suunnassa kummassakin pumpun ja moottorin välisessä johdossa ja etenee samassa suunnassa suodatinyk-sikön läpi huolimatta virtauesuunnista johdoissa; kuvio C on virtauskaavio, joka esittää hydrostaattisen järjestelmän, joka on samanlainen kuin kuviossa B esitetty, mutta jossa on keksinnön mukaisen samanakseliskaksikkoventtiilin V3 ohjaama yksisuuntainen virtaus kahteen moottoriin Ml ja M2 huolimatta virtaussuunnasta pumpusta lähtevissä johdoissa, ja monisuuntainen virtaus, jota 4-tieventtiilit Cl, C2, C3, C4 ohjaavat; kuvio 1 on pituusleikkausyleiskuva euodatinyksikösta, joka käsittää keksinnön mukaisen samanakseliskaksikkoventtiilin (so. venttiiliyhdistelmä, jossa on kaksi samanakselista venttiiliä) nestevirtausyhteydessä suodatin-elementtiin, ja esittää kummankin venttiilin A ja B molemmat venttiiliele-mentit (sulkuelimet) suljetussa asennossa; kuvio 2 on leikkauskuva kuvion 1 linjalta 2-2 katsottuna nuolien suuntaan; kuvio 3 on pituusleikkausosakuva kuvion 1 samanakseliskaksikkovent-tiilistä ja esittää venttiilin A ulomman venttiilielementin ja venttiilin B sisemmän venttiilielementin avatussa asennossa kummankin venttiilin toisen 7 61083 venttiilielementin ollessa suljetussa asennossa nesteen virtaamiseksi suunnassa A vasemmalta oikealle nestejohdon läpi; kuvio 4 on pituusleikkausosakuva kuvion 1 samanakseliskaksikkovent-tiilistä ja esittää venttiilin A sisemmän venttiilielementin avatussa asennossa ja venttiilin B ulomman venttiilielementin avatussa asennossa kummankin venttiilin toisen venttiilielementin ollessa suljetussa asennossa nesteen virtaamiseksi suunnassa B oikealta vasemmalle nestejohdon läpi; ja kuvio 5 on pituusleikkausosakuva kuvion C samanakseiiskaksikkovent-tiilistä VJ.

„ Kaksikkoventtiilin pesä voi olla yksikappaleinen tai kaksikkoventtii- lin kummallakin venttiilillä voi olla erillinen pesänsä, jotka voidaan liittää yhteen. Koska useimmissa tapauksissa venttiilit ovat kakeoisventtiilejä, jotka osoittavat vastakkaisiin suuntiin, saattaa olla sopivaa asentaa kumpikin venttiili yksilöllisesti pesään. Silloin venttiilit voidaan vaihtaa erikseen kulumisen takia. Ne voidaan myös liittää yhteen minkä tahansa halutun modulin vastakkaisissa päissä, jossa on nesteen virtausliitännät, jotka johtavat nestejohtoihin, jotka on liitettävä kaksikkoventtiilin ohjaamaan suorakulmioliitäntään. Tämä sallii standardoitujen venttiilinpe-sien käyttämisen missä tahansa suorakulmioliitännän sommitelmassa.

Pesässä on sisäpuolinen laakeripinta tai ohjain, jota pitkin ulommat venttiilielementit liukuvat liikkuessaan edestakaisin avoimen ja suljetun asentonsa välillä. Laakeripinta tai ohjain voi olla pesän sisäseinä, jota pitkin venttiilielementti voi liikkua. Vaihtoehtoisesti voidaan pesään asettaa laakerisisäke tai -holkki toimimaan venttiilielementin ohjaimena. Tämä ohjaava pinta on, jos se on huokoinen, itsevoiteleva sen johdosta, että järjestelmän läpi kulkeva neste täyttää ko. pinnan tai hoikin huokoset .

Pesä on edullisesti putkimainen. Mukavuuden ja valmistuksen helppouden vuoksi putkimainen pesä ja/tai ohjain ovat lieriömäiset, ja putkimaiset venttiilielementit ovat myös lier omaiset ja samanakseliset niiden kanssa. Muutakin putkimaista poikkileikkausmuotoa voidaan kuitenkin käyttää, kuten neliömäistä, kolmiomaista tai monikulmiomaista. Epäpyöreät muodot hillitsevät venttiilielementtien edestakaisliikettä ja estävät niiden pyörimisen, mikä on toivottavaa eräissä järjestelmissä.

Venttiilielementeillä on ulkomuoto, joka sopii yhteen putkimaisessa pesässä olevan laakeripinnan tai ohjaimen kanssa ja siten mahdollistaa niiden edestakaisen liikkeen laakeripintaa tai ohjainta pitkin raja-asentojen välillä. Venttiilielementtien liikkeen pituus ei ole millään tavalla kriit- a 61083 tinen ja laakeripinta tai ohjain on kyllin pitkä tämän liikkeen sallimiseksi.

Venttiilielementit ovat samankeskiset ja putkimaiset ja niissä kussakin on keskinen läpimenokanava nesteen virtaamiseksi toiseen virtausrataan. Tässä muodossaan kaksikkoventtiili on erittäin sopiva asennettavaksi siihen nestejohdolle varattuun tilaan, johon se liitetään. Avoin keskikanava voidaan sulkea, ja virtausta siitä toiseen nesterataan pesän läpi ohjataan haluttaessa järjestelmän vaatimusten mukaan sisemmältä putkimaisella venttiilielemen-tilla, joka avautuessaan päästää nestevirran vain yhdessä suunnassa lävitseen. Π1ompi venttiilielementti ohjaa virtausta toiseen nesterataan pesän läpi.

Jokainen putkimainen venttiilielementti on varustettu kahden erihal-kai sijan osan välisellä paineenvastaanottopinnalla, joka ottaa vastaan sen kummallakin puolella esiintyvän nestevirtauksen synnyttämän paineen. Vent-jlielementti on toiminnallisesti liitetty paineen vastaanottopintaan siten, että se pakoi. etaan liikkumaan, kun virtaus alkaa toisessa suunnassa, joko avointa tai suljettua asentoa kohti, kuten kulloinkin halutaan, ja toista •sentoa kohti, kun virtaus lakkaa. Paineenvastaanottopinnalla pitää olla riittävän suuri paineen vastaanottava pinta-ala kuormituselimen kuormitus-oiman voittamiseksi ja venttiilielementin liikuttamiseksi tähän suuntaan ta, päinvastoin.

Tämä painepinta tavallisesti muodostetaan putkimaiseen venttiiliele-nenttiin putken olake- tai päätypinnaksi, joka ulottuu kokonaan tai vain osittain putken ympäri ja liittyy suurempi- tai pienempihalkaisijäiseen osaan. On myös mahdollista järjestää yksi tai useampia ulkonevia siipiä tai laippoja venttiilielementtien kehälle. Venttiilielementtien kehään toiminnallisesti liitetty tiivistyselementti tai -rengas voi toimia painepintana.

Kummankin venttiilin venttiilielementit on normaalisti järjestetty liikkumaan vastakkaisissa suunnissa avoimeen asentoon painepinnan saaman pai-neimpulssin vaikutuksesta, mutta ne voidaan järjestää liikkumaan samaan suuntaan.

Kummankin venttiilin parittaiset venttiilielementit liikkuvat normaalisti samassa suunnassa avoimeen asentoon, mutta ne voidaan järjestää liikkumaan siihen vastakkaisissa suunnissa. Avautuessaan kuminankin venttiilin venttiilielementit paljastavat eri virtaustiet, joista toinen johtaa funk-tioeiimeen ja toinen siitä pois.

Parittaiset venttiilielementit avaavat yhdessä funktioelimen läpi johtavat virtaustieparit. Venttiilin aukko voi ulottua venttiilielementtien koko kehän tai sen osan yli halutun virtauksen mukaan.

9 61083

Venttiilielementtien ulkopinta voidaan tehdä sopimaan pienellä välyksellä putkimaisen pesän laakeripintaa tai ohjainta tai samanakseli-sen parin ulompaa venttiilielementtiä vasten. Välys voi olla niin pieni, että niiden väliin muodostuu vuotamaton sulku, joka estää vuotamisen yli-paineventtiilin kautta.

On myös mahdollista asettaa tiivistyselementti venttiilielementin ulkopinnan ja laakeri pinnan tai ohjaimen väliin. Tämä tiivistyselementti voidaan kiinnittää putkimaisen pesän seinämään tai venttiilielementtiin, jolloin edellisessä tapauksessa se on paikallaan ja jälkimmäisessä liikkuu edestakaisin venttiilielementin mukana.

Venttiiliin on järjestetty yksi tai useampia kuormituselimiä, jotka pyrkivät siirtämään jokaista venttiilielementtiä istukkaansa kohti tai siitä pois ja vastakkaisesti venttiilielementin liikesuuntaan nähden painepintaan vaikuttavan nesteen paineen kehittämän voiman vaikuttaessa venttiilielementtiin. Voidaan käyttää yhtä ainoata elintä, joka kuormittaa molempia venttiili-elementtejä tai erillisiä kuormituselimiä jokaista venttiilielementtiä varten. Kuormituselin vastustaa venttiilielementin liikettä venttiilinistukkaa kohti tai siitä pois nesteenvirtauksesta aiheutuvien paineiden vaikutuksesta ennalta määrättyyn minimiarvoon asti; suuremmissa nesteen paineissa painepintaan kohdistunut voima ylittää kuormituselimen kuormitusvoiman ja pakottaa venttiilielementin liikkumaan vastakkaiseen suuntaan. Toisessa näistä suunnista venttiilielementti siirtyy suljettuun asentoon ja toisessa näistä suunnista venttiilielementti siirtyy avoimeen asentoon. Venttiili-elementti voidaan siis järjestää avautumaan tai sulkeutumaan tämän ennalta määrätyn nesteen paineen vaikutuksesta.

Kuormituselin voi olla minkä muotoinen tahansa. Puristus- tai vetojousi on helposti sovitettavissa toisen putkimaisen venttiilielementin kes-kikanavaan tai kahden venttiilielementin väliseen onteloon mainittavasti tukkeamatta tai vähentämättä nesteen virtaukselle käytettävissä olevaa avointa tilaa. Voidaan myös käyttää magneettielementtejä, jotka asetetaan joko vetämään puoleensa tai karkottamaan toinen toistaan, jolloin toinen magneet-tielementti voi liikkua venttiilielementin mukana ja toinen on kiinnitetty liikkumattomaan paikkaan putkimaiseen pesään, jossa se vetää tai karkottaa venttiilielementtiä istukkaa kohti tai siltä pois. Kaikissa muodoissaan kuormituselin liikuttaa venttiilielementtiä vastakkaisesti siihen suuntaan nähden, jossa nesteen paine vaikuttaa painepintaan. Jousikuormituksen ja magneettikuormituksen yhdistelmää voidaan myös käyttää.

10 61 0 8 3

On tavallisesti sopivaa sijoittaa ne kaksi virtaasi: i e c 1. joihin menevää virtausta venttiilielementit ohjaavat, putkimaisen pesän toiseen iiähän tai kulkemaan sen läpi ja poikittais es ti venttiilielement teihin nähden. Edellisessä tapauksessa voidaan toinen ventt i ilielementti järjestää liikkumaan venttiilin!stukkaa koht.i tai siitä pois sen toisessa päässä.

' Ikimmäisessä tapauksessa virtaustie järjestetään menemään sekä venttiili-ilementtien että putkimaisen pesän läpi ja avataan vain silloin, kun aukot attuvat kohdakkain venttiilielementtien ennalta määrätyissä edestakaisiiik-.een asennoissa putkimaisen pesän suhteen.

Keksinnön mukaiset samanakseliskaksikkoventtiilit ovat erityisen riviä käytettäväksi hydrostaattisissa järjestelmissä ohjaamaan nestevirta ..odatinyksiköihin ja niistä pois. Jos suodatinelementti tuetaan suoda-f. inpesään, venttiilipesä voidaan liittää suodatinpesään tai tehdä sen osaksi ’•iiden kahden venttiilin ollessa silloin järjestetty ohjaamaan virta suoda-1 vk -eventin Ikopuolelle ja sisäpuolelle. Pesässä oleva toinen virtaustie, j^4.i toinen venttiilielementtipari ohjaa, voi avautua suodatinelementin öiselle puolelle, kun taas toinen virtaustie, jota toinen venttiilielement-: väri ohjaa, voi avautua suodatinelementin vastakkaiselle puolelle. Muut-n järjestelyt ovat mahdollisia. Samanakseliskaksikkoventtiili voidaan eeim.

_/onaisuudesaaan tai osittain asettaa ja tukea putkimaisen suodatinele-.entin sisään ja viedä suodatinpesään tai poistaa siitä yhdessä suodatinele-uentin kanssa, joka asennetaan pesään konventionaalisella tavalla.

Keksinnön samanakseliskaksikkoventtiilit voidaan valmistaa mistä tahansa sopivasta aineesta, kuten muovista tai metallista. Ruostumaton teräe on erittäin kestävä rakenneaine, sopiva useimpiin käyttöihin, erikoisesti soodat inelementeissä, nesteiden syövyttävän vaikutuksen kestävyytensä vuoksi, ja sitä pidetään sekä venttiilielementirv että putkimaisen venttiilipesän ja muiden samanakseliskaksikkoventtiilin komponenttien sopivampana rakenne-aineena. On myös sopivaa valmistaa ke. kaksikkoventtiili muovista, kuten esim. polytetrafluorietyleenistä, nailonista, polykarbonaateista, fenoliformalde-hydi-, ureaforraladehydi- tai melamiiniformaldehydihartseiata. On myös sopivaa valmistaa venttiilipesä ja venttiilielementti ruostumattomasta teräksestä ja asettaa niiden väliin ohjaimeksi kestävästä muovista, kuten esim. po-lytetrafluorietyleenistä tai nailonista tehty holkki tai sisäke.

Keksinnön samanakseliskakeikkoventtiilien erityisen edullinen ominaisuus on, että niiden rakenne mahdollistaa käyttää metallilevyä putkimaisen pesän ja sisähblkin ja venttiilielementtien valmistamiseen. Tämä yksinkertaistaa melkoisesti niiden valmistusta ja vähentää valmistuskustannuksia ver- 11 61083 rattuna toisentyyppisiin venttiileihin, joissa tarvitaan koneistettuja, suulakepuristettuja tai pursotettuja tai valettuja komponentteja.

Keksinnön spesifinen ja preferoitu suoritusmuoto selitetään nyt sitä havainnoivien piirustusten avulla.

Kuvion B mukainen hydrostaattinen järjestelmä on tyypillinen suljettu-piirinen hydraulijärjestelmä, jossa pumppu P ja moottori M on liitetty toisiinsa kahdella nestejohdolla LI ja L2. Johto LI menee moottoriin kohdassa Dl moottorin käyttämiseksi eli pyörittämiseksi toiseen suuntaan ja johto L2 menee moottoriin vastakkaisessa kohdassa D2 moottorin käyttämiseksi eli pyörittämiseksi vastakkaiseen suuntaan. Toiseen suuntaan pyöriessään moottori käyttää järjestelmää eteenpäin käyttöakselin S avulla, joka pyörii toiseen suuntaan. Vastakkaiseen suuntaani pyöriessään moottori käyttää järjestelmää takaisinpäin eli päinvastoin käyttöakselin S avulla, joka silloin pyörii vastakkaiseen suuntaan. Niinpä pumpun P johdon LI läpi moottoriin M pumpaa-ma neste käyttää järjestelmää toiseen suuntaan, kuten esim. eteenpäin, ja pumpun P johdon L2 läpi moottoriin M pumppaama neste käyttää järjestelmää vastakkaiseen suuntaan, kuten esim. takaisinpäin.

Kummassakin johdossa LI ja L2 on suodatin F1 ja F2 sekä keksinnön sa-manakseliskaksikkoventtiili VI ja V2. Jbhdot SI ja S2 liittävät suodattimen FI kaksikkoventtiiliin VI ja johdot S3 ja S4 liittävät suodattimen F2 kak-sikkoventtiiliin V2. Venttiilit VI, V2 ohjaavat virran johtojen SI, S2 ja S3» S4 läpi, niin että nestevirta kulkee suodattimien FI, F2 läpi samassa suunnassa huolimatta virtauksen suunnasta johdoissa LI ja L2. Olkoon virran suunta pumpusta moottoriin tai päin vastoin jommassakummassa johdossa LI tai L2, niin se kulkee johtojen SI, S2 kautta suodattimen F1 läpi ja johtojen S3» S4 kautta suodattimen F2 läpi. Koska neste virtaa pumpusta moottoriin toisessa johdossa ja palaa pumppuun toisessa johdossa,niin virta aina suodatetaan kummassakin johdossa kummassakin suunnassa.

, Kun neste virtaa toiminnan aikana eteenpäin pumpusta moottoriin joh dossa LI, niin kaksikkoventtiili VI eteenpäinsuunnassa muodostuvaa nesteen-painetta vastaten avaa johdon SI, jolloin nestevirta kulkee suodattimen F1 ja johdon LI kautta moottoriin M. Paluuvirta johdon L2 kautta kaksikkoventtiiliin V2 panee venttiilin V2 - paluusuunnassa muodostuvasta nesteen paineesta riippuen - avaamaan johdon S3, niin että paluuvirta kulkee johdon S3 kautta suodattimen F2 läpi ja sitten johdon S4 ja johdon L2 kautta pumppuun.

Pumpun suunnanvaihto vaihtaa myös virran suunnan johdoissa LI, L2, mutta ei virran suuntaa suodattimien F1 ja F2 läpi. Virta kulkee nyt johdon 61083

Ii2 kautta kaksikkoventtiiliin V2. Eteenpäinsuunnasea muodostuvasta nesteen aineesta riippuen venttiili V2 avaa johdon S3, niin eitä virta etenee suodattimen F2 ja johtojen S4 ja L2 kautta moottoriin. Paluu-virta johdon LI kautta panee kaksikkoventtiilin Y1 paluusuunnassa muodostuvaa nesteen painetta vastaten avaamaan johdon SI, niin että virta etenee suodattimen F1 ja johtojen 32 ja LI läpi pumppuun.

Kuvioissa 1-4 esitetyt kaksikkoventtii]1t VI, V2 käsittävät kaksi venttiiliä, venttiilin A ja venttiilin B, jotka vuorostaan käsittävät vaippa-hoikin 1, 2, jonka sisässä liikkuu edestakaisin kaksi samankeskistä sieäk-o istä vent tiilielementtiä, ulompi ja sisempi 3, 5* (venttiili A) ja 4* 6, (venttiili B). Vaippaholkki 1, 2 ei muodosta ainoastaan rajoittavaa kanna-tinta, vaan myös ohjaimen, jolla ulompi elementti 3» 4» liikkuu. Venttiilin A ensimmäinen ulompi putkimainen venttiilielementti 3 liikkuu ohjainta 1 pit-- n edestakaisin avoimen ja suljetun asennon välillä kannessa, i olevasta tri irn tukasta 7 poispäin ja sitä kohti. Kannessa ':) on aukko 11 ja eii-liittyy johto LI tai L2. Venttiilielementti 3 on norinaaiisti suljetussa nsennossa, kuten kuviossa 1 on esitetty, mutta liikkuessaan oikealle kuviossa 3 esitettyyn asentoon eteenpäin virtaavan nesteen paineen vaikutuksesta nesteen eteenpainvirtauksen aikana suuntaan A johdossa LI tai L2 pumpusta P moottoriin M venttiilielementti. 3 avaa rengaskanavan 13, joka johtaa suodattimen maljassa 32 olevaan kammioon 31·

Toinen putkimainen venttiilielementti 5 on pidätetty ensimmäisen venttiilielementin 3 sisään toisella puolella sijaitsevalla levyllä ly. Levy 17 on kiinnitetty vaippaholkkiin 1 ja siinä on venttill i eIementin 5 istukka 25.

Venttiilielementin 5 toisen pään kosketuksessa on puristuskierrejou-si 19, joka tukeutuu renkaaseen 21, joka on pidätetty venttiilielementin 3 seinämään. Jousi 19 kuormittaa elementtiä 5 levyä 17 vasten ja samoin kuormittaa elementtiä 3 kannessa 9 olevaa istukkaa 7 vasten. Toisen avaaminen näistä venttiilielementeistä suurentaa siis toista venttiilielementtiä suljettuna pitävän jousen kuormitusvoimaa.

Toinen venttiilielementti 5 voi väliasennossaan vapaasti liikkua ensimmäisen, ulomman venttiilielementin 3 sisässä levyä 17 kohti ja siitä poispäin, tiivistävään kosketukseen sen pinnassa olevan venttiilinistukan 25 kanssa ja siitä pois. Venttiilielementti 5 on normaalisti kuviossa 1 esitetyssä suljetussa asennossa, mutta liikkuessaan vasemmalle kuviossa 4 esitettyyn asentoon nesteen paineen vaikutuksesta takaisinpäin virtauksen tapahtuessa suunnassa B johdon LI tai L2 läpi, venttiilielementti 5 avaa rengaskanavan 27, joka johtaa vaipan 1 kolmen jalan IA, IB, 1C ympäri venttii- 61083

Iin avoimeen keskikanavaan 29 ja tästä aukkoon 11 ja kaksikkoventiilin toisella puolella olevaan johtoon LI tai L2.

Venttiilin B ulompi ja sisempi venttiilielementti 4* 6 ovat samanlaiset. Venttiilin B ensimmäinen, ulompi venttiilielementti 4 liikkuu edestakaisin ohjainta 2 pitkin avoimen ja suljetun asennon välillä kannessa 10 olevaa venttiilinistukkaa Θ kohti ja siitä poispäin. Venttiilielementti 4 on normaalisti suljetussa asennossa, kuten kuviossa 1 on esitetty, mutta liikkuessaan vasemmalle, kuviossa 4 esitettyyn asentoon, vastasuuntaisen nesteen paineen vaikutuksesta nesteen virratessa takaisinpäin suunnassa B johdossa LI tai L2 moottorista M pumppuun P venttiilielementti 4 avaa rengaskanavan 14, joka johtaa suodattimen maljan 32 sisässä olevaan kammioon 31.

Toinen putkimainen venttiilielementti 6 on pidätetty ensimmäisen putkimaisen venttiilielementin 4 sisään toisella puolella sijaitsevalla levyllä 18. Tämä levy on kiinnitetty vaippaan 2 ja siinä on venttiilinistukka 26 venttiilielementtiä 6 varten.

Venttiilielementin 6 toisen pään kosketuksessa on puristuskierrejousi 20, joka tukeutuu venttiilielementin 4 seinämään pidätettyyn renkaaseen 22. Jousi 20 kuormittaa elementtiä 6 istukkaa 18 vasten ja samoin kuormittaa elementtiä 4 kannessa 10 olevaa istukkaa 8 vasten. Niinpä toisen avaaminen näistä venttiilielementeistä lisää jousen sitä voimaa, joka pitää toisen venttiilielementin suljettuna.

Toinen venttiilielementti 6 voi väliasannossaan vapaasti liikkua ensimmäisen, ulomman venttiilielementin 4 sisässä levyä 18 kohti ja siitä poispäin, sulkukosketukseen venttiilin!stukan 26 kanssa js siitä pois.

Venttiilielementti 6 on normaalisti suljetussa asennossa, kuten kuviossa 1 on esitetty, mutta liikkuessaan oikealle kuviossa 3 esitettyyn asentoon nesteen paineen vaikutuksesta eteenpäinvirtauksen aikana suunnassa A johdon LI tai L2 läpi tämä venttiilielementti avaa rengaskanavan 28, joka johtaa vaipan 2 kolmen jalan 2A, 2B, 2C ympäri venttiilin avoimeen keskikanavaan 30 ja siitä edelleen aukkoon 12 ja johtoon LI tai L2.

Vaipat 1, 2, ja putkimaiset venttiilielementit 3, 4, 5, 6 valmistetaan ruostumattomasta,teräksestä tai seosteräksestä.

Suodattimen yläosan 35 reiän 34 seinässä olevat kehäurat 24, 33 ottavat sisäänsä O-rengastiivisteet 37» 39· Nämä 0-renkaat muodostavat vuotamattoman sulun vaippaholkkien 1, 2, ja porausreiän 34 välille. Venttiili-elementit 3» 4» 5, 6 sopivat riittävän tiukasti yhteen, niin ettei niiden välillä tarvita tiivistyselementtiä, koska nämä venttiilielementit ovat herkät avautumaan niin pian kuin virtaus alkaa jommastakummasta suunnasta.

61083

Suodattimen yläpäässä 35 on riippuosa 40, jossa oleva keskinen porau3-reikä 41 on yhteydessä sen toisella puolella olevaan kanavaan 27 ja putkimaisen ylipaineventtiilin 43 keskikanavaan 50.

Kanava 50 avautuu toisella puoläla kanaviin 41, 27, jotka ovat vir-tausyhteydessä kannen 35 aukkoihin 11, 12 venttiilien A, E avoimen sisätilo- -on kautta. Näihin aukkoihin 11, 12 voidaan liittää nestejohto LI tai L2, kuten kuviossa B on esitetty.

Ylipaineventtiilissä on putkimainen venttiilielementti 44, joka liikkuu edestakaisin hoikissa 45» joka on kiinnitetty pesän osaan 40 renkaalla • .·, jossa on useita läpimenoreikiä 47· Elementin 44 toiseen päähän painosor-vaamalla mood ostettuun olakkeeseen tai syvennykseen 48 on tuettu kierrepuris-Lusjousi 49, jonka toinen pää on tuettu hoikin 45 syvennykseen 51. Jousi 49 kuormittaa elementtiä 44 pesän osassa 40 olevaa venttiilinistuinta 52 vaston, joka rajoittaa kanavan 41 päätä, jolloin nesteen on virrattava venttiilin 43 avoimen keskikanavan 50 läpi.

Elementissä 44 on pääteosa 54, joka on halkaisijaltaan sen muuta osaa nienempi ja rajoittaa hoikin 45 sisään ontelon, johon on asetettu 0-rengas ^3 renkaan 56 pidättämäksi.

On ymmärrettävissä, että osan 54 ja elementin 44 jäljelle jäävän run-nj-osan välinen olakepinta 42 muodostaa paineen vaikutuspinnan, joka on alttiina kammiossa 31 ennen suodatinta 60 ja suodattimen 60 jälkeen kanavissa 41, 50 vallitsevalle nesteen paineelle. Kun saavutetaan kanavien 41, 50 ja kammion 31 välille erotuspaine, joka ylittää jousen 49 kuormitusvoiman, elementti 44 siirtyy pois venttiilinistukalta 52 avaten suodattimen 60 ohittavan kanavan 57·

Suodatinelementti 60 muodostuu sylinterimäisestä poimutetusta suoda-tinaineesta 61, joka on tuettu rei'itetylle metallisydämelle 62, jossa on avoin keskikanava 65. Suodatettava virta kulkee kammiosta 31 tai maljasta 52 suodatinaineen 61 ja sydämen 62 läpi keskikanavaan 63. Suodatinaine ja sydän on rajoitettu kansien 64 ja 65 väliin, joista kannessa 65 on keskinen aukko 69, joka ottaa vastaan hoikin 45 toisen pään 66 tiivistävän 0-renkaan 67 ollessa asetettu niiden väliin nesteenpitävän tiiviyden aikaansaamiseksi. Suodatin 60 rajoittuu maljassa 32 toiseen päätykanteen 64, jossa ei ole kes-kiaukkoa, joten holkki 45 asennoi sen maljaan 32.

Täten on ymmärrettävissä, että venttiilin A ensimmäisen venttiili-elementin 3 kehän ympärillä oleva kanava 13 on nestevirtausyhteydessä samanlaiseen, venttiilin B ensimmäisen venttiilielementin 4 kehän ympärillä olevaan kanavaan 14 molempien johtaessa kammioon $1. Kummankin venttiilin A, B, « 61083 ensimmäiset venttiilielementit 3, 4» ohjaavat siis virran tähän kanavaan, joka johtaa suodatinelementin 60 tulopuolelle.

Samoin on kanava 27 nestevirtausyhteydessä sisempien venttiilielemert-tien 5, 6, avoimiin sisätiloihin 29,30, jotka ovat kanavien 41, 50, kautta yhteydessä suodatinelementin 60 sisätilaan 63· Näin ollen kummankin venttiilin A, B, toisen putkimaiset venttiilielementit 5» 6, ohjaavat suodatetun nestevirran suodatinelementin 60 menopuolella.

Venttiilin A ensimmäinen venttiilielementti 3 reagoi nesteen virtaukseen vasemmalta oikealle johdon LI tai L2 ja aukon 11 läpi, ja heti kun virtaus alkaa tässä johdossa vasemmalta oikealle, se synnyttää riittävän suuren paineen, joka kohdistuu venttiilielementin 3 paineenvastaanottopintaan 15, jolloin venttiilielementti 3 siirtyy oikealle kuviossa 3 esitettyyn asentoon jousen 19 kuormitusta vastaan ja pysyy tässä asennossa niin kauan kuin mainittu virtaus jatkuu.

Kun kanavassa 27 vallitsee eteenpäin virtaavan nesteen riittävän suuri paine, joka kohdistuu venttiilielementin 6 paineenvastaanottopintaan 28, niin venttiilielementti 6 siirtyy oikealle kuviossa 3 esitettyyn avoimeen asentoon jousen 20 kuormitusvoimaa vastaan ja pysyy tässä asennossa niin kauan kuin mainittu virtaus jatkuu.

Niinpä kun neste virtaa toiminnan aikana suuntaan A, nestevirta ohjataan johdosta LI tai L2 rengaskanavan 13 ja kammion 31 kautta, jotka muodostavat suodattimeen F1 tai F2 johtavan johdon SI tai S3·

Kuljettuaan suodatinelementin 60 läpi tämän vastakkaiselta puolelta ulos tuleva nestevirta menee kanavien 63, 50, 41* 27 kautta, Jotka muodostavat johdon S2 tai S4, joka johtaa suodattimesta aukkoon 12 ja johtoon LI tai L2. Venttiilielementit 5 ja· 4 ovat suljetut. Nestevirta etenee suunnassa A johdon LI tai L2 läpi ja suodattimen F1 tai F2 läpi pumpun jatkaessa käymistään tähän suuntaan.

Jos nesteen virtaus johdon LI tai L2 läpi käännetään nyt päinvastaiseksi, niin että se tapahtuu vasemmalta oikealle, virtauksen synnyttämä ja putkimaisiin venttiilielementteihin 3* 6 kohdistuva nesteen paine putoaa nollaan ja molemmat venttiilit sulkeutuvat jousien 19, 20 kuormitusvoiman vaikutuksesta. Nesteen paine vaikuttaa nyt päinvastaiseen suuntaan, vasemmalta oikealle, venttiilin B ensimmäisen venttiilielementin 4 paineenvastaanotto-pintaa 16 vasten, jolloin tämä venttiili pakotetaan kuviossa 4 esitettyyn avoimeen asentoon sen avatessa silloin rengaskanavan 14 ja päästäessä virran etenemään suodattimeen 60 johtavaan kammioon 31, joka muodostaa suodattimeen F1 tai F2 menevän johdon SI tai S3· Suodatinelementin läpäistyään vir- 16 61 083 taus etenee kanavien 63, 50 * 41» 27, läpi, jotka muodostavat johdon S2 tai S4, jossa nesteen paine kohdistuu toisen putkimaisen venttiilielementin 5 painepintaa 59 vasten ajaen venttiilielementin kuviossa 4 esitettyyn avoimeen asentoon jousen 19 kuormitusvoimaa vastaan ja avaten virtaustien 27 sisäkanavaan 29, josta virtaus etenee aukon 11 läpi johtoon LI tai L2 sen tapahtuessa vielä päinvastaiseen suuntaan, siis oikealta vasemmalle. Virtaus jatkuu tässä suunnassa johdon LI tai L2 läpi niin kauan kuin pumppu käy tähän suuntaan, mutta virtaus suodatinelementin läpi tapahtuu vielä samaan eli normaaliin suuntaan.

Täten on ymmärrettävissä, että virtaus jatkuu suodatinyksikön läpi samaan suuntaan huolimatta nesteen virtauksen suunnasta johdon LI tai L3 läpi.

Kuvion C hydrostaattisessa järjestelmässä on joko yksisuuntainen tai euunnanvaihtoinen virtaus jommankumman, molempien tai ei kummankaan moottorin Ml ja N7 läpi saatu aikaan käyttäen keksinnön mukaista samanakselis-kaksikkoventtiiliä V3 ja monitiesuuntaventtiilejä Cl, C2f C3, C4·

Venttiili V3 antaa yksisuuntaisen virtauksen johdoista LI, L2 johdon S5 läpi moottoriin Ml kohdassa Dl ja moottoriin M2 kohdassa D2, jolloin paluuvirtaus tapahtuu D3:n, D4:n ja johdon S6 kautta venttiiliin V3· Suun-taventtiilit Cl, C2, C3, C4 asetetaan joko käsin tai automaattisesti sulkemaan tässä tapauksessa molemmista moottoreista Ml, M2 lähtevät johdot L3,L4.

Jos halutaan moottorin Ml olevan yksisuuntainen ja moottorin M2 suun-nanvaihtoinen, so. kahteen suuntaan pyörivä, pumpusta P lähtevän vastasuun-taisen virtauksen tapahtuessa johdoissa LI, L2, suuntaventtillit C2, C4 kierretään sulkemaan moottorista M2 lähtevät johdot S5, S6 ja avaamaan johdot L3, L4, niin että virtaus tähän moottoriin ohittaa venttiilin V3 moottorin Ml vielä saadessa yksisuuntaisen virtauksen ja jatkaessa käyntiään samaan suuntaan.

Samalla tavalla voidaan moottori Ml tehdä suunnanvaihtoiseksi eli kahteen suuntaan pyöriväksi ja moottori M2 pyörimissuuntaa vaihtamattomaksi sulkemalla suuntaventtiilit Cl, C3, niin että virtaue moottoriin Ml jatkuu johtojen L3, L4 kautta ohittaen venttiilin V3 moottoriin M2 saadessa edelleen virtauksen venttiilin V3 ja johtojen S5, S6 kautta.

Lopuksi voidaan molemmat moottorit Ml, M2 erottaa venttiilistä V3 suuntaventtiileillä Cl, C2, C3, C4*-niin että molemmat ovat suunnanvaih-toiset, siis kahteen suuntaan pyörivät.

Tällainen järjestelmä on arvokas, koska sillä voidaan ohjata veneen tai laivan kahden ruuvipotkurin eteen- ja taaksepäinkäyttöä, niin että kum- 17 61083 mankin potkurin pyörimissuuntaa voidaan muuttaa toisesta riippumatta yhden pumpun käyttäessä kuitenkin niitä molempia.

Muut variaatiot ovat ilmeisiä alan ammattimiehille.

Ventiili V3 on samanlainen kuin venttiilit VI, V2 eroten näistä vain ohjaamillaan nestejohdoilla. Tästä syystä kuviossa 5 käytetään samoja viitenumerolta.

Niinpä on nähtävissä, että venttiilin A ensimmäisen venttiilielementin 3 kehän ympäri kulkeva kanava 13 on virtausyhteydessä nestejohtoon S5 ja näin on asianlaita myös venttiilin B ensimmäisen venttiilielementin 4 kehää ympäröivän samanlaisen kanavan 14 osalta, ja nämä molemmat johdot johtavat moottorien Ml, M2 samalle puolelle kohdissa Dl, D2 suuntaventtiilien Cl, C2 kautta. Kummankin venttiilin A, B ensimmäinen venttiilielementti 3, 4 ohjaa siis virtauksen näihin kanaviin ja edelleen moottorien Ml, M2 samalle puolelle suuntaventtiilien Cl, C2 asennoinnin mukaan.

Samalla tavoin on kanava 27 nestevirtausyhteydessä sisempien venttii-iielementtien 5* 6 avoimiin sisätiloihin 29, 30, jotka ovat johdon S6 kautta yhteydessä moottorien Ml, M2 toiselle puolelle kohdissa D3, D4. Näin ollen kummankin venttiilin A, B toiset putkimaiset venttiilielementit 5, 6 ohjaavat nestevirtauksen moottorien Ml, M2 toiselle puolelle suuntaventtiilien C3, C4 asennoinnin mukaan.

Venttiilin A ensimmäinen venttiilielementti 3 reagoi nesteen virtaukseen suuntaan A (sen ollessa aikaisemmin suodatettu matkallaan pumpusta P suodattimen F2 kautta) vasemmalta oikealle johdon L2 ja aukon 11 läpi, ja virtaus alkaa välittömästi tässä johdossa ja etenee vasemmalta oikealle sekä synnyttää tässä suunnassa riittävän suuren paineen, joka kohdistuu ' venttiilielementin 3 paineenvastaanottopintaan 15, jolloin tämä venttiili- elementti siirtyy oikealle avoimeen asentoon (kuten kuviossa 3 on esitetty) jousen 19 kuormitusvoimaa vastaan ja pysyy tässä asennossa niin kauan kuin virtaus jatkuu.

Samalla tavalla, kun eteenpäin virtaavan nesteen riittävän suuri paine kanavassa 27 kohdistuu venttiilielementin 6 painopintaan 2Θ, niin tämä venttiilielementti siirtyy oikealle avoimeen asentoon (kuten kuviossa 3 on esitetty) jousen 20 kuormitusvoimaa vastaan ja pysyy tässä asennossa niin kauan kuin tämä virtaus jatkuu.

Nesteen virratessa toiminnan aikana suuntaan A virtaus ohjataan johdosta L2 rengaskanavan 13 kautta johtoon S5» joka johtaa moottoreihin Ml,M2.

Moottorien Ml, M2 läpi kuljettuaan virtaus etenee moottorien vastakkaiselta puolelta johdon S6 kautta venttiilin V3 kanavaan 27» aukkoon 12 ja 18 61 083 johtoon LI. Venttiilielementit 5 ja 4 ovat suljetut. Nestevirtaus jatkuu suunnassa A johdon LI ja suodattimen F1 läpi pumpun käydessä edelleenkin tähän suuntaan.

Jos nesteen virtaus johtojen LI, L2 läpi käännetään nyt päinvastaiseksi, siis oikealta vasemmalle suuntaan B, virtauksen synnyttämä paine, joka kohdistui putkimaisiin venttiilielementteihin 3» 6* putoaa nollaan, ja. molemmat venttiilit sulkeutuvat jousien 19, 20, kuormitusvoiman vaikutuksesta. Nesteen paine kohdistuu nyt päinvastaiseen suuntaan, oikealta /aseinmalle, venttiilin B ensimmäisen venttiilielementin 4 paineenvastaanotto- i.ntaa Ib vasten ja tämä venttiilielementti ajetaan kuviossa 5 esitettyyn avoimeen asentoon, jolloin se avaa rengaskanavan 14 ja päästää virtauksen moottoreihin Ml, M2, menevään johtoon S5, jolloin virtaus on samansuuntainen kuin edellä. Moottorien Ml, M2 läpi kuljettuaan virtaus etenee johdon S6 läpi kanavaan 27, jossa nesteen paine kohdistuu toisen putkimaisen vent-tiilielementin 5 paineenvastaanottopintaan 59 ajaen tämän venttiilielementin Kuviossa 5 esitettyyn avoimeen asentoon jousen 19 kuormitusvoimaa vastaan, jolloin elementti 5 avaa virtaustien 27 sisäkanavaan 29, joeta virtaus etenee aukon 11 läpi johtoon L2, siis yhäti päinvastaiseen suuntaan B, oikealta vasemmalle. Virtaus jatkuu tässä suunnassa johdon L2 läpi pumpun P käydessä edelleenkin tähän suuntaan, mutta virtaus moottorien Ml, M2 läpi tapahtuu silti samaan eli normaaliin suantaan.

On siis selvää, että nestevirta kulkee moottorien läpi, jotka ovat nestevirtausyhteydessä venttiiliin V3, samassa suunnassa huolimatta nesteen virtaussuunnasta johdon LI tai L2 läpi.

Jompi kumpi tai molemmat moottorit Ml, M2 voidaan kuitenkin haluttaessa saada toiminnaltaan suunnanvaihtoisiksi ohjaamalla suuntaventtillejä Cl, C2, C3, C4 venttiiliin V3 johtavan nesteliitännän katkaisemiseksi ja moottorin panemiseksi suoraan virtausyhteyteen johtojen L3» L4 kanssa. Näin ollen saadaan täydellinen joustavuus jommankumman, molempien tai ei kummankaan moottorin Ml, M2 samanaikaisessa taaksepäin- tai eteenpäin-toiminnasaa ja tämä voidaan haluttaessa tehdä täysiautomaattiseksi.

Keksinnön venttiiliä voidaan käyttää normaalisti suljettuna kaksinkertaisena vastaventtiilinä missä tahansa nestejärjestelmässä, jossa virtaus missä hyvänsä johdossa voi edetä jompaankumpaan suuntaan. Vaikkakin venttiilin käyttöä on kuvattu erityisesti hydrostaattisessa järjestelmässä, sitä voidaan käyttää muissa kaksisuuntaisvirtausjärjestelmissä, kuten esim. umpi-päisissä piireissä, kuten lentokoneiden ja muiden ajoneuvojen jarrujärjestelmissä.

Claims (4)

19 61 083

1. Venttiilisovitelma, jossa on ensimmäinen ja toinen samanakselinen venttiili (A,B), jotka reagoivat virtauskanavan läpi jommassa kummassa virtaus-suunnassa virtaavan nestevirran venttiilissä synnyttämään paine-eroon ja ohjaavat virtausta kulloisenkin virtaussuunnan mukaan kahdesta erillisestä venttiilikana-vasta toisen läpi, jossa sovitelmassa on putkimainen pesä (1,2), ensimmäinen (7,8) ja toinen (25,26) venttiili-istukka pesässä, ensimmäinen (3,^+) ja toinen (5,6) vent-tiililielementti, jotka on sovitettu pesään samanakselisesti ja jotka ovat avatussa ja suljetussa asennossa erikseen siirrettävissä ensimmäistä vast, toista venttiili-istukkaa kohti vast, siitä pois, ensimmäisen vast, toisen venttiilika-navan avaamiseksi tai sulkemiseksi sekä jossa on kuormituslaitteet (19,20), jotka kuormittavat venttiilielementtejä (3,4,5,6) toisiinsa nähden vastakkaisiin suuntiin, jolloin molemmat venttiilielementit ovat putkimaiset ja samankeskisesti sovitetut sisäkkäin, ja jokaisessa venttiilielementissä on virtauksen paine-eron kuormittama paineenvastaanottopinta, jota vastaan on ensimmäinen venttiilielement-ti ensimmäisessä suunnassa ensimmäistä venttiili-istukkaa kohti tai siitä pois ja toinen venttiilielementti toisessa suunnassa toista venttiili-istukkaa kohti tai siitä pois painettavissa kuormituslaitteiden (19,20) voimaa vastaan, ja jolloin molemmat venttiilielementit toimivat iskumaisesti, niin että ne avautuvat vast, sulkeutuvat heti kun virtaus kulloiseenkin suuntaan alkaa vast, päättyy, tunnettu siitä, että molemmat samanakseliset venttiilit (A,B) on sovitettu toisiaan vastapäätä yhteiseen ensimmäiseen virtauskanavaan (Li,L2), että ensimmäisen samanakselisen venttiilin (A) venttiilielementti (3,5) ja toisen saman-akselisen venttiilin (B) venttiilielementti (4,6) virtauksen tapahtuessa eteen- " päin ensimmäisessä virtauskanavassa (Li, L2) avaa ensimmäisen läpikulkutien (13,31,63,50,41,27,30) ja kulloinkin kummankin samanakselisen venttiilin (A,B) toinen venttiilielementti (5,3 vast. 6,4) virtauksen tapahtuessa paluusuuntaan ensimmäisessä virtauskanavassa (Li, L2) avaa toisen läpikulkutien (14,63,50,41, 27.29) ja että ensimmäinen ja toinen läpikulkutie (13,31,63,50,41,27,30; 14,63, 50.41.27.29) muodostavat, kuten sinänsä tunnettua osalla matkaa yhteisen toisen virtauskanavan (63,50,41,27), jossa virtaus aina tapahtuu samaan suuntaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen venttiilisovitelma, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen samanakselinen venttiili (A,B) on sovitettu samanakselisesti peräkkäin ensimmäiseen yhteiseen virtauskanavaan (Li, L2) ja että toisiaan vastapäätä olevien päiden väliin on sovitettu väliseinä (17,18), joka muodostaa samanakselisten venttiilien (A,B) toisten sisempien venttiili-elementtien (5,6) venttiili-istukan (25,26). 20 61083

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen venttiilisovitelma, tunnettu siitä, että yhteinen toinen virtauskanava (63,50,41,27) päättyy rengaskanavaan (27), joka on sovitettu väliseinän (17,18) ja samanakselisten venttiilien (A,B) sisempiin venttiilielementteihin (5,6) molemmin puolin liittyvien avausalueiden ympäri.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen venttiilisovitelma, tunnettu siitä, että yhteiseen toiseen virtauskanavaan (63,50,41,27) on sinänsä tunnetusti sovitettu suodatin (60),'jonka läpi ensimmäisestä tai toisesta läpikulkutiestä tuleva virtaus aina kulkee samansuuntaisena. 2i 61083