DE2608701A1

DE2608701A1 - Valve for fluid operated machine tool - has sliding actuator coacting with circumferentially extending slots in sleeve

Info

Publication number: DE2608701A1
Application number: DE19762608701
Authority: DE
Inventors: Roy Burrows
Original assignee: Bridon Engineering Ltd
Current assignee: Bridon Engineering Ltd
Priority date: 1976-03-03
Filing date: 1976-03-03
Publication date: 1977-09-08

Abstract

The valve for fluid-operated machine tools and other industrial applications comprises a cylindrical sleeve (11) with circumferentially extending slots (24-28) not more than 0.2 cm wide in the axial direction of the valve. In the sleeve is a sliding actuator (12) which coats with the slots and which has a web (14) arranged so as to cooperate with a connected slot (24) having an axial length of not more than 0.25 cm. The valve has an actuating stroke of not more than 0.45 cm. Pref. the width of the connected slots is 0.1 cm, the web has a length of 0.125 - 0.15 cm, and the valve has an actuating stroke of not more than 0.25 cm.

Description

Ventil Valve

Die Erfindung bezieht sich auf Ventile und insbesondere auf Ventile mit Schieber und Muffe, die Strömungsmittel an Steuereinrichtungen geben, z.B. Zylinder für Werkzeugmaschinen und andere industrielle Anwendungen.The invention relates to valves and, more particularly, to valves with slide and sleeve that deliver fluid to control devices, e.g. cylinders for machine tools and other industrial applications.

Gemäß der Erfindung weist ein Ventil mit einem zylindrischen Ventilbauteil eine Vielzahl von Öffnungen auf, deren jede in Umfangsrichtung verlaufende Schlitze besitzt; die Öffnungen weisen wenigstens eine geschaltete Öffnung mit einer axialen Schlitzbreite von höchstens 0,2 cm auf, und ein mit den Öffnungen zusammenwirkendes Betätigungsbauteil ist gleitend im Ventilbauteil befestigt und besitzt einen Steg, der so ausgebildet ist, daß er mit der geschalteten Öffnung zusammenwirkt, die eine axiale Länge von höchstens 0,25 cm besitzt, wobei das Ventil einen Betätigungshub von höchstens 0,45 cm besitzt.According to the invention comprises a valve with a cylindrical valve component a plurality of openings, each of which has slots extending in the circumferential direction owns; the openings have at least one switched opening with an axial one Slit width of at most 0.2 cm, and one cooperating with the openings Actuating component is slidably fastened in the valve component and has a web, who trained so is that it cooperates with the switched opening, which has an axial length of at most 0.25 cm, the valve having an actuation stroke of 0.45 cm or less.

Vorzugsweise beträgt die Schlitzbreite der geschalteten Offnung etwa 0,1 cm, und die Steglänge zwischen 0,125 cm und 0,15 cm, wobei das Ventil einen Betätigungshub von höchstens 0,25 cm besitzt.The slot width of the switched opening is preferably approximately 0.1 cm, and the web length between 0.125 cm and 0.15 cm, the valve having a Actuating stroke of no more than 0.25 cm.

Das Ventilbauteil kann wenigstens eine Zylinderöffnung mit einer axialen Schlitzbreite aufweisen, die größer ist als die der oder jeder geschalteten Öffnung, z.B. im Verhältnis von 2 : 1.The valve component can have at least one cylinder opening with an axial one Have a slot width greater than that of the or each switched opening, e.g. in a ratio of 2: 1.

Das Ventilbauteil ist gemäß weiterer Erfindung so ausgebildet, daß eine erste der geschalteten Öffnungen zentrisch in axialer Richtung angeordnet ist, daß erste und zweite Zylinderöffnungen, und zwar jeweils eine auf jeder Seite der ersten geschalteten Öffnung zugeordnet sind, und daß zweite und dritte geschaltete Öffnungen, und zwar jeweils eine benachbart zu jeder Zylinderöffnung auf der entfernt von der geschalteten Öffnung liegenden Seite angeordnet sind.According to a further invention, the valve component is designed so that a first of the switched openings is arranged centrally in the axial direction, that first and second cylinder openings, one on each side of the first switched opening are assigned, and that second and third switched Openings, one adjacent to each cylinder opening on the remote are arranged from the switched opening side.

Das Ventilbauteil weist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Verhältnis von Länge zu Innendurchmesser von weniger als 2,5 b 1 auf.In a preferred embodiment, the valve component has Invention a ratio of length to inner diameter of less than 2.5 b 1.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Die einzige Figur zeigt teilweise im Schnitt eine Seitenansicht eines Schieber-Muffenventiles.The invention is explained below in conjunction with the drawing an exemplary embodiment explained. The only figure shows partially in section a side view of a sliding sleeve valve.

In der Zeichnung ist ein Ventil dargestellt, das eine mit Öffnungen versehene Muffe 11 aufweist, in der hin- und herverschiebbar ein Ventilsteuerschieber 12 befestigt ist, der Stege 13, 14 und 15 aufweist, die über verengte Teile 16 und 17 verbunden sind.In the drawing, a valve is shown, one with openings provided sleeve 11, in which a valve control slide can be pushed back and forth 12 is attached, the webs 13, 14 and 15 having narrowed parts 16 and 17 are connected.

Eine Feder 18, die in die Aussparung einer Kappe 19 eingesetzt ist, drückt den Steuerschieber 12 nach links, wie in der Zeichnung dargestellt, und ein Solenoid 20 betätigt den Steuerschieber 12 nach rechts.A spring 18 which is inserted into the recess of a cap 19, pushes the spool 12 to the left, as shown in the drawing, and a Solenoid 20 actuates spool 12 to the right.

Die Muffe 11 und der Schieber 12 sind vorzugsweise aus einem korrosionsbeständigen, gehärteten Stahl hergestellt und weisen den gleichen Ausdehnungskoeffizienten auf. Diese Teile sind gehärtet und geschliffen sowie durch Honen und Läppen feinstbearbeitet. Der Abstand zwischen den Teilen beträgt zwischen 2,5 und 10 x 104 cm. Die Feder 17 ist relativ lang ausgebildet, so daß sie eine hohe Lebensdauer gewährleistet und in keiner Position überbeansprucht wird.The sleeve 11 and the slide 12 are preferably made of a corrosion-resistant, hardened steel and have the same coefficient of expansion. These parts are hardened and ground as well as finely machined by honing and lapping. The distance between the parts is between 2.5 and 10 x 104 cm. The feather 17 is made relatively long, so that it ensures a long service life and is not overused in any position.

Die Muffe 11 ist in einem äußeren Gehäuse 21 untergebracht und durch eine Vielzahl von 0-Ringdichtungen 23 festgelegt, die abdichtend in Nuten um die Muffe 11 herum eingreifen und die einen abdichtenden Eingriff mit dem Gehäuse 21 ergeben.The sleeve 11 is housed in an outer housing 21 and through a plurality of O-ring seals 23 set sealingly in grooves around the Around sleeve 11 and sealingly engaging housing 21 result.

Die 0-Ringdichtungen 23 bestehen aus einem Material, der bis zu 20 kg/cm2 Druckunterschied und 150 0C Betriebstemperatur aushält.The O-ring seals 23 are made of a material that is up to 20th kg / cm2 pressure difference and 150 0C operating temperature.

Der Abstand zwischen der Muffe und dem Gehäuse, der durch diese Form der Befestigung erzielt wird, macht es nicht mehr erforderlich, ein Verwerfen oder Verändern im Gehäuse relativ zum Steuerschieber 12 zu k-ompensieren. Es ist somit nicht mehr erforderlich, den Ausdehnungskoeffizienten des Gehäuses auf die Muffe und den Steuerschieber abzustellen, wodurch das Gehäuse mit geringerem Gewicht und aus leichterem Material hergestellt werden kann, während eine qualitativ hochwertige, exakte Muffen-Steuerschieberanordnung erzielt wird.The distance between the sleeve and the housing created by this shape the attachment is achieved, it no longer requires a discard or To compensate for changes in the housing relative to the control slide 12. So it is no longer necessary, the expansion coefficient of the housing on the sleeve and turn off the spool, making the housing with less weight and can be made of lighter material, while a high quality, exact sleeve control slide arrangement is achieved.

Die Muffe 11 ist mit einer axial zentrisch angeordneten Schaltöffnung 24 versehen, die die Form einer Anzahl von in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzen mit einer axialen Breite von höchstens 0,2 cm hat. Erste und zweite geschlitzte Zylinderöffnungen 25 und 26 sind, einer auf jeden Seite der Öffnung 24 angeordnet und besitzen eine axiale Länge, die etwa das Doppelte der Öffnung 24 beträgt. Zweite und dritte geschlitzte Schaltöffnungen 27 und 28 sind in der Nähe der Enden der Muffe 11 angeordnet und jede dieser Öffnungen hat die gleiche axiale Breite wie die der öffnung 24.The sleeve 11 has an axially centrally arranged switching opening 24 which are in the form of a number of circumferential slots with an axial width of at most 0.2 cm. First and second slotted Cylinder openings 25 and 26 are arranged, one on each side of the opening 24 and have an axial length that is approximately twice that of opening 24. Second and third slotted switch openings 27 and 28 are near the ends of the Sleeve 11 is arranged and each of these openings has the same axial width as that of opening 24.

Der zentrische Steg 14 arbeitet mit der Schaltöffnung 24 in der Weise zusammen, daß eine Zwischenverbindung mit der einen oder anderen der Zylinderöffnungen 25 oder 26 hergestellt wird. Der Steg 14 besitzt eine axiale Dimension von weniger als 0,25 cm, stets aber etwas mehr als der axialen Breite der Öffnung 24 entspricht.The central web 14 works with the switching opening 24 in the manner together that an interconnection with one or the other of the cylinder openings 25 or 26 is made. The web 14 has an axial dimension of less than 0.25 cm, but always slightly more than the axial width of the opening 24 corresponds.

Man hat festgestellt, daß durch Erhöhung des Verhältnisses von Innendurchmesser zu Länge der Muffe 11 und durch Anordnen von geschlitzten Öffnungen ein Ventil erzielt werden kann, das einen wesentlich geringeren Weg bei gleichem Luftdurchsatz im Vergleich zu normalen Schieber-Muffenventilen, bei denen Öffnungen durch Ringe mit kreisförmigen Aussparungen gebildet werden, besitzt. It has been found that by increasing the ratio of inner diameter to the length of the sleeve 11 and by arranging slotted openings a valve is achieved can be that a much shorter distance in comparison with the same air throughput to normal slide-in-socket valves, in which openings through rings with circular Recesses are formed, owns.

Ein in der Zeichnung dargestelltes Ventil ist praktisch gebaut und getestet worden. Es hatte Öffnungen 24, 27 und 28 mit einer axialen Breite von 0,1 cm, Öffnungen 25 und 26 axialer Länge von 0,2 cm und einen Steg 14 mit einer axialen Länge zwischen 0,125 und 0,15 cm. Dieses Ventil hatte einen Arbeitshub von 0,25 cm und ermöglichte einen Luftdurchsatz von 200 scfm. A valve shown in the drawing is of practical construction and been tested. It had openings 24, 27 and 28 with an axial width of 0.1 cm, openings 25 and 26 of axial length of 0.2 cm and a web 14 with an axial Length between 0.125 and 0.15 cm. This valve had a working stroke of 0.25 cm and allowed an air throughput of 200 scfm.

Nachstehende Tabelle gibt Vergleichsdaten mit einem herkömmlichen Ventil Hub Energie zur Betätigung Ansprechzeit des Solenoids 0,25 cm 30 VA 16 m sec. The table below gives comparative data with a conventional one Valve stroke Energy for actuation Response time of the solenoid 0.25 cm 30 VA 16 m sec.

herkömml. 1,05 cm 62.VA 20 m sec.conventional 1.05 cm 62.VA 20 m sec.

Hieraus ergibt sich, daß durch Verringerung des Ventilhubes die zur Betätigung des Steuerschiebers erforderliche Leistung um mehr als die Hälfte verringert wird, so daß ein kleineres Solenoid verwendet werden kann und die Gefahr verringert wird, daß das Solenoid durchbrennt, wenn der Steuerschieber klemmt. From this it follows that by reducing the valve lift the for Actuation of the control slide reduces the required power by more than half so that a smaller solenoid can be used and reduces the risk will cause the solenoid to burn out if the spool is stuck.

Ferner wird auch die Ansprechzeit wesentlich vermindert. The response time is also significantly reduced.

v Steuerschieber 12 und Muffe 11 können auch in einem Gehäuse befestigt sein. Ferner können sie bei einem Strömungsmittel betätigten Ventil anstatt bei einem direkt durch Solenoid betätigten Ventil verwendet werden. v Control slide 12 and sleeve 11 can also be attached in a housing be. They can also be used with a fluid operated valve rather than with a direct solenoid operated valve can be used.

Die Arbeitsweise eines derartigen Ventiles ist an sich bekannt und wird deshalb nicht im einzelnen beschrieben.The operation of such a valve is known per se and is therefore not described in detail.

Des weiteren kann die Erfindung auch auf Ventile angewendet werden, bei denen ein Ventilgehäuse, das einen integralen Ventilbauteil aufweist, die Muffe ersetzt.Furthermore, the invention can also be applied to valves, in which a valve housing having an integral valve component, the sleeve replaced.

Claims

Claims ~ ~, ~. ~ ~. ~. ~. ~ ~. ~~. ~ ~ ~. ~. ~ Valve with a cylindrical Valve component, characterized in that a plurality of openings (24 - 28) are provided, each of which has circumferential slots that the openings (24-28) have at least one switched opening (24) with an axial one Has a slot width of at most 0.2 cm, and that a cooperating with the openings The actuating component (12) is slidably fastened in the valve component and has a web (14) which is designed so that it cooperates with the switched opening (24), which has an axial length of at most 0.25 cm, the valve having an actuation stroke of 0.45 cm or less.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the slot width the switched opening is 0.1 cm and the web length between 0.125 and 0.15 cm, the valve having an actuation stroke of no more than 0.25 cm.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the Valve component (11) has at least one cylinder opening (25, 26) with an axial slot width which is larger than that of the or each switched opening (24).

4. Valve according to claim 3, characterized in that the width the or each cylinder port (25, 26) and the or each switched Opening (24) has the ratio of 2: 1.

5. Valve according to claim 3 or 4, characterized in that the Valve component (11) is designed so that a first of the switched openings (24) is arranged centrally in the axial direction that first and second cylinder openings (25, 26), one on each side of the first switched opening (24) are arranged, and that second and third switched openings (27, 28), namely one adjacent to each cylinder opening (25, 26) on the remote from the switched opening (24) are arranged lying side.

6. Valve according to one of claims 1 - 5, characterized in that that the valve component (11) has a ratio of length to inner diameter of less than 2.5: 1.

7. Valve according to one of claims 1 - 6, characterized in that that the valve component (11) has a sleeve and the actuating component (12) a slide having.