ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЙ КЛАПАН

Область техники
[0001] Настоящее полезная модель относится к переключающему клапану, который переключает состояния соединения между множеством каналов, которые сообщаются с камерой за счет перемещения клапанного элемента, расположенного в камере.
Предшествующий уровень техники
[0002] Известен переключающий клапан, который переключает состояния соединения между множеством каналов, которые сообщаются с камерой за счет перемещения клапанного элемента, расположенного в камере. Например, в патентной литературе публикация не прошедшей экспертизу заявка на патент Японии № 2014-228081 (патентный источник 1) описан переключающий клапан, содержащий камеру, сформированную в корпусе клапана, клапанный элемент, расположенный в камере, и множество впускных и выпускных каналов, которые сообщаются с камерой. Переключающий клапан выполнен с возможностью подавать управляющий воздух, приводящий в движение поршень, к поршням, расположенным на обоих концах клапанного элемента так, чтобы переместить клапанный элемент в осевом направлении камеры. Когда клапанный элемент движется, состояния соединения между множеством каналов переключаются для подачи и вывода сжатого воздуха на газовый компрессор, соединенный с выпускным каналом, и из него.
[0003] Переключающий клапан такого типа содержит переключающий клапан, имеющий механизм определения направления для определения переключающего положения клапанного элемента, как описано в публикация не прошедшей экспертизу заявка на патент Японии No. 2003-74742 (патентном источнике 2). Переключающий клапан, описанный в патентном источнике 2, содержит поршень, соединенный с клапанным элементом, магнит, внедренный в поршень, магнитный датчик, расположенный вокруг поршневой камеры, и переключающую цепь, встроенную в переключающий клапан для преобразования сопротивления магнитного датчика в электрический сигнал, и выполненную с возможностью обнаруживать магнит, который перемещается вместе с клапанным элементом, на основе электрического сигнала, преобразованного переключающей цепью.
Однако, определение положения клапанного элемента с помощью электричества, как в переключающем клапане по патентному источнику 2, не является предпочтительным в среде, в которой электричество или статическое электричество является нежелательным. Соответственно, при определении положения клапанного элемента в такой среде, предпочтительно используют воздух. В этом случае, например, воздух направляют на дисплейное устройство, такое как пневматически индикатор, и положение клапанного элемента определяют на основе состояния такого дисплейного устройства. Дополнительно, далее предпочтительно, чтобы воздух мог использоваться не только для определения положения клапанного элемента, но и как приводная сил для исполнительного механизма и т.п., селективно в зависимости от ситуации.
Перечень источников
Патентная литература
[0004]
Ближайший аналог - Патентный источник 1: Не прошедшая экспертизу заявка на патент Японии № 2014-228081.
Название: Электромагнитный клапан пилотного типа
Дата подачи заявки: 23 мая 2013 г.
Номер заявки: JP2013-109071
Дата публикации: 8 декабря 2014 г.
Патентный источник 2: Не прошедшая экспертизу заявка на патент Японии № 2003-74742.
Краткое описание полезной модели
Техническая задача
[0005] Соответственно, целью настоящей полезной модели является создание переключающего клапана, в котором сжатый воздух используется не только для определения положения клапанного элемента, но и как приводная сила для газового компрессора селективно в зависимости от ситуации.
Решение задачи
[0006] Для решения вышеуказанной задачи переключающий клапан по одному аспекту настоящей полезной модели содержит: первую секцию клапана, которая переключает первый проточный проход, образованный множеством основных каналов; и вторую секцию клапана, которая переключает второй проточный проход, образованный множеством вспомогательных каналов, изолированных от первого проточного прохода, в котором первая секция клапана и вторая секция клапана расположены на одном конце и на другом конце корпуса клапана, соответственно; при этом первая секция клапана содержит основную камеру, которая сообщается с основными каналами; основной клапанный элемент, расположенный в основной камере и выполненный с возможностью переключать состояния соединения между основными каналами; и приводную секцию клапана, при этом вторая секция клапана содержит вспомогательную камеру, которая сообщается с вспомогательными каналами, и вспомогательный клапанный элемент, расположенный во вспомогательной камере и выполненный с возможностью переключать состояния соединения между вспомогательными каналами, при этом основная камера, вспомогательная камера, основной клапанный элемент и вспомогательный клапанный элемент соответственно расположены соосно на оси, и основной клапанный элемент и вспомогательный клапанный элемент выполняют операции переключения синхронно.
[0007] В переключающем клапане по вышеописанному аспекту настоящей полезной модели предпочтительно, чтобы первая секция клапана являлась двухпозиционным клапаном, в котором основной клапанный элемент имеет первое положение переключения и второе положение переключения, а вторая секция клапана являлась двухпозиционным клапаном, в котором вспомогательный клапанный элемент имеет первое положение переключения и второе положение переключения, и являлась двухпутевым распределителем, имеющим два канала - вспомогательный впускной канал и вспомогательный выпускной канал.
[0008] Здесь основной клапанный элемент и вспомогательный клапанный элемент могут приводиться в действие приводной секцией клапана при движении из первого переключающего положения во второе переключающее положение, и могут приводиться в действие возвратной пружиной при движении из второго переключающего положения в первое переключающее положение.
[0009] Далее, между основным клапанным элементом и вспомогательным клапанным элементом может проходить шток клапана так, чтобы основной элемент клапана и вспомогательный элемент клапана были соединены штоком клапана.
Здесь, далее, предпочтительно, чтобы шток клапана имел выполненный в нем выпускной канал, сообщающийся с вспомогательным выпускным каналом, открытым в атмосферу.
Положительные эффекты полезной модели
[0010] Как описано выше, переключающий клапан по одному аспекту настоящей полезной модели содержит первую секцию клапана, которая переключает первый проточный проход, сформированный множеством основных каналов, и вторую секцию клапана, которая переключает вспомогательный проточный проход, сформированный множеством вспомогательных каналов, изолированных от первого проточного прохода, и клапанные элементы первой и второй секций клапана синхронизированы для переключения проточных проходов. Соответственно, воздух, выводимый из вспомогательного канала во второй секции клапана можно использовать для определения переключающего положения основного клапанного элемента в первой секции клапана. Далее, воздух можно использовать не только для определения положения основного клапанного элемента, но и как приводную силу для других исполнительных механизмов, помимо основной секции клапана. Воздух, выводимый из второй секции клапана можно выборочно использовать в зависимости от ситуации.
Краткое описание чертежей
[0011]
Фиг. 1 - вид в перспективе внешнего вида варианта переключающего клапана по настоящей полезной модели.
Фиг. 2 - вид сбоку в сечении состояния переключения, в котором приводная секция клапана находится в выключенном состоянии.
Фиг. 3 - схематический вид фрагмента А, выделенного штрихпунктирной линией на фиг. 2.
Фиг. 4 - вид сбоку в сечении состояния переключения, в котором приводная секция клапана находится во включенном состоянии.
Фиг. 5 - схематический вид фрагмента В, выделенного штрихпунктирной линией на фиг. 4.
Фиг. 6 - схематический разнесенный вид в перспективе клапана по фиг. 1.
[0012] На фиг. 1-6 показан вариант переключающего клапана по настоящей полезной модели. Как показано на фиг. 1, переключающий клапан 1 по настоящей полезной модели содержит первую секцию 10 клапана, которая переключает первый проточный проход для сжатого воздуха, и вторую секцию 30 клапана, которая переключает второй проточный проход для сжатого воздуха, который изолирован от первого проточного прохода. Первая секция 10 клапана и вторая секция 30 клапана расположены на одном конце и на другом конце корпуса 2 клапана в направлении оси L, соответственно.
[0013] Как показано на фиг. 2 или 4, первая секция 10 клапана содержит основную секцию 3 клапана и приводную секцию клапан 20. Как показано на фиг. 1, 2 или 6, основная секция 3 клапана содержит корпус 11, имеющий прямоугольное сечение, основную камеру 12, сформированную как круглое отверстие в корпусе 11, проходящее по оси L, и основной клапанный элемент 13 в форме золотника, имеющего секцию 14 клапана в центральном положении в направлении оси L. Секция 14 клапана основного клапанного элемента 13 выполнена из кольцевого уплотняющего материала, например, синтетического каучука, и имеет диаметр, больший, чем диаметр вала обоих концов 13а и 13b основного элемента 14 клапана. Далее, на каждом конце 13а, 13 основного элемента 13 клапана установлен кольцевой уплотняющий элемент 15. Кроме того, позицией 6 на фиг. 1 показано крепежное отверстие, в которое вставляется крепежный элемент, например, болт, для крепления переключающего клапана на элементе, подающем текучую среду, например, на основании коллектора.
[0014] Как показано на фиг. 2 и 4, основная камера 12 сообщается с одним основным впускным каналом Р1, одним основным выпускным каналом А1, и одним основным выпускным каналом R1, которые открыты на внешней поверхности корпуса 11. Из этих основных каналов основной выпускной канал А1 расположен по существу в центре корпуса 11 в направлении оси L. Основной впускной канал Р1 и основной выпускной канал R1 расположены на обоих концах в направлении оси L так, что основной выпускной канал А1 расположен между ними. Эти три канала образуют первый проточный проход в переключающем клапане 1 по настоящей полезной модели.
[0015] Кроме того, как показано на фиг. 2 или 4, в основной камере 12 рядом друг с другом в направлении оси L расположены две втулки 16 и 17 трубчатой формы так, чтобы удерживать основной клапанный элемент 13 с возможностью скольжения.
Из этих втулок 16, 17, первая втулка 16 расположена на одном открытом конце основной камеры 12 (рядом с основным выпускным каналом R1), а вторая втулка 17 расположена рядом с другим открытым концом основной камеры 12 (рядом с основным впускным каналом Р1). На внешней периферийной поверхности втулок 16, 17 расположен уплотняющий элемент 18, например, уплотняющее кольцо, так, чтобы сохранять воздухонепроницаемость основной камеры 12. В этом варианте оба конца 13а и 13b основного клапанного элемента 13 находятся в скользящем контакте с внутренней периферийной поверхностью втулок 16 и 17.
[0016] Далее, втулки 16 и 17 имеют сквозные отверстия 16а и 17а, соответственно, которые сообщаются с соответствующими внутренними пространствами этих втулок. Внутреннее пространство первой втулки 16 сообщается с основным выпускным каналом R1 и основным выпускным каналом А1 через сквозное отверстие 16а втулки 16, а внутреннее пространство второй втулки 17 сообщается с основным впускным каналом Р1 и основным выпускным каналом А1 через сквозное отверстие 17а втулки 17. На концах втулок 16 и 17, которые противоположны друг другу в направлении оси L, расположены кольцевые первое и второе основные седла 16b и 17b клапана, соответственно, так, что секция 14 основного клапанного элемента 13 входит в контакт и выходит из контакта с первым и вторым основными седлами 16b и 17b клапана.
[0017] Как показано на фиг. 2 или 4, приводная секция 20 клапана содержит цилиндрическое тело 22, в котором выполнено глухое отверстие 21, открытое в основную камеру 12, приводной поршень 23, который скользит в отверстии 21 так, чтобы разделять отверстие 21 на первую цилиндрическую камеру 21а которая расположена рядом с основной клапанной камерой 12, и вторую цилиндрическую камеру 21b расположенную напротив первой камеры 21а, и управляющие каналы 24 и 25, которые сообщаются со второй камерой 21b и подают управляющую текучую среду для привода поршня. В этом варианте, как показано на фиг. 1 или 6, корпус 11 и тело 22 интегрально скреплены болтом 7 для образования тем самым первой секции 10 клапана.
[0018] Как показано на фиг. 2 или 4, приводной поршень 23 соединен с другим концом 13b основного клапанного элемента 13 так, чтобы основной клапанный элемент двигался в основной камере 12, когда приводной поршень 23 движется в отверстии 21. Дополнительно, на внешней периферийной поверхности приводного поршня 23 установлено манжетное уплотнение 27, создающее направленное уплотнение. Фланец манжетного уплотнения 27 ориентирован так, чтобы пропускать поток управляющего воздуха из первой камеры 21а во вторую камеру 21b, но блокировать поток воздуха из второй камеры 21b в первую камеру 21а.
[0019] Далее, из вышеуказанных управляющих каналов 24 и 25 один канал 24 позволяет подавать внешнюю управляющую текучую среду во вторую камеру 21b, а другой канал 25 позволяет воздуху, отводимому от подающего канала Р1 попадать во вторую камеру 21b через управляющий клапан, не показанный на чертеже. Когда управляющий воздух подается во вторую камеру 21b через управляющие каналы 24 и 25, этот управляющий воздух воздействует на заднюю сторону (поверхность, принимающую давление) приводного поршня 23, чтобы сдвинуть приводной поршень 23 от второй цилиндрической камеры 21b к первой цилиндрической камере 21а. Соответственно, основной клапанный элемент 13 перемещается из первого положения переключения, находящегося рядом с другим концом 13b основного клапанного элемента 13 (положения, показанного на фиг. 2) во второе положение переключения, находящееся рядом с одним концом 13а основного клапанного элемента (положение, показанное на фиг. 4).
Как показано на фиг. 2 и 4, из двух управляющих каналов 24 и 25 по настоящему варианту, второй канал 25 закрыт заглушкой 26.
[0020] Кроме того, как показано на фиг. 2 и 4, рядом с первым концом 13а основного клапанного элемента 13 расположена основная возвратная пружина 19 так, чтобы постоянно поджимать основной клапанный элемент 13 в направлении второго конца 13b. Основная возвратная пружина 19 выполнена как цилиндрическая пружина и предназначена для возврата основного клапанного элемента 13 из второго положения переключения в первое положение переключения за счет силы поджимания пружины.
Как описано выше, первая секция 10 клапана имеет конфигурацию двухпозиционного клапана, который переключает состояния соединения между соответствующими основными каналами, когда основной клапанный элемент 13 сдвигается между первым положением переключения и вторым положением переключения.
[0021] Как показано на фиг. 2 и 4, первый проточный проход в первой секции 10 клапана выполнен с возможностью создавать состояние соединения, описанное ниже, за счет переключения положения основного клапанного элемента 13.
То есть, когда основной клапанный элемент 13 находится в первом положении переключения, показанном на фиг. 2, секция 14 основного клапанного элемента 13 упирается во второе основное седло 17b второй втулки 17, тем самым открывая сообщение между основным выпускным каналом А1 и основным выпускным каналом R1 и блокируя проточный проход между основным впускным каналом Р1 и основным выпускным каналом А1. Наоборот, когда основной клапанный элемент 13 находится во втором положении переключения, показанном на фиг. 4, секция 14 основного клапанного элемента 13 упирается в первое основное седло 16b клапана на первой втулке 16, тем самым открывая сообщение между основным впускным каналом Р1 и основным выпускным каналом А1 и блокируя проточный проход между основным выпускным каналом А1 и основным выпускным каналом R1.
[0022] Далее следует описание второй секции 30 клапана.
Как показано на фиг. 1, 2 и 4, и 6, вторая секция 30 клапана содержит корпус 31, имеющий по существу цилиндрическую форму, имеющую дно вспомогательную камеру 32, которая открыта в первую секцию 10 клапана корпуса 31 (правая сторона на фиг. 2), и вспомогательный клапанный элемент 33, расположенный во вспомогательной камере 32. В этом варианте основная камера 12 первой секции 10 клапана и вспомогательная камера 32 второй секции 30 клапана расположены соосно (т.е., выровнены на оси L), а основной клапанный элемент 13, расположенный в основной камере 12 и вспомогательный клапанный элемент 32, расположенный во вспомогательной камере 32 выровнены на оси L. Далее следует описание конкретной конфигурации второй секции 30 клапана.
[0023] Вторая секция 30 клапана образована двухпутевым распределителем, имеющим вспомогательный впускной канал Р2, и вспомогательный выпускной канал А2, которые сообщаются с вспомогательной камерой 32. Состояния соединения между соответствующими вспомогательными каналами переключаются вспомогательным клапанным элементом 33, входящим в контакт и выходящим из контакта с вспомогательным седлом 34 клапана, расположенным во вспомогательной камере 32. Как описано выше, второй проточный проход, включающий вспомогательный впускной канал Р2 и вспомогательный выпускной канал А2, изолирован от первого проточного прохода, расположенного в первой секции 10 клапана.
[0024] Как показано на фиг. 3 или 5, во вспомогательной камере 32 расположены первая и вторая тарелки 35 и 36, имеющие трубчатую форму, и находящиеся на заранее определенном расстоянии друг от друга на оси L. Из этих тарелок 35 и 36 первая тарелка 35 расположена в проточном проходе между вспомогательным впускным каналом Р2 и вспомогательным выпускным каналом А2 во вспомогательной камере 32, и на внешней периферийной поверхности первой тарелки 35 установлен кольцевой уплотняющий элемент 37. С другой стороны, вторая тарелка 36 расположена рядом с отверстием вспомогательной камеры 32 (примыкающим к первой секции 10 клапана) и на внешней периферийной поверхности второй тарелки 36 также установлен уплотняющий элемент 37.
[0025] Из этих тарелок 35 и 36 первая тарелка 35 имеет выступ 35а, который выступает радиально внутрь от дистального конца (левая сторона на фиг. 3 и 5). Далее, выступ 35а имеет вспомогательное седло 34 клапана кольцевой формы, которое выступает в направлении дна 32а вспомогательной камеры 32.
[0026] Как показано на фиг. 3 или 5, вспомогательный клапанный элемент 33 является тарельчатым клапанным элементом и выполнен с возможностью перемещения в направлении оси L между вспомогательным седлом 34 клапана и дном 32а вспомогательной камеры 32. Вспомогательная возвратная пружина 38 установлена между вспомогательным клапанным элементом 33 и дном 32а для постоянного поджимания вспомогательного клапанного элемента 33 к вспомогательному седлу 34 клапана. Вспомогательный клапанный элемент 33 смещается между первым переключающим положением, в котором вспомогательный клапанный элемент 33 посажен на вспомогательное седло 34 клапана благодаря поджимающей силе пружины 38 (см, фиг. 3), и вторым переключающим положением, в котором вспомогательный клапанный элемент 33 вытолкнут штоком 40 клапана, описанным выше, для выхода из контакта с вспомогательным седлом 34 клапана (см. фиг. 5).
Когда вспомогательный клапанный элемент 33 расположен в первом переключающем положении вспомогательный впускной канал P2 изолирован от вспомогательного выпускного канала A2. Когда вспомогательный клапанный элемент 33 расположен во втором переключающем положении вспомогательный впускной канал P2 сообщается со вспомогательным выпускным каналом A2. Таким образом, вторая секция 30 клапана образована двухпозиционным клапаном, как и первая секция 10 клапана.
[0027] Далее, во вспомогательной камере 32 расположен шток 40 клапана, имеющий форму стержня и проходящий в направлении оси L. Шток 40 клапана предназначен для соединения основного клапанного элемента 13 со вспомогательным клапанным элементом 33. Когда основной клапанный элемент 13 перемещается из первого переключающего положения, показанного на фиг. 2, во второе переключающее положение, показанное на фиг. 4, этот основной клапанный элемент 13 толкает вспомогательный клапанный элемент 33, посаженный на вспомогательное седло 34 клапана, через шток 40. В результате вспомогательный клапанный элемент 33 отходит от вспомогательного седла 34, и вспомогательный клапанный элемент 33 смещается из первого переключающего положения, показанного на фиг. 3, во второе переключающее положение, показанное на фиг. 5.
[0028] Как показано на фиг. 3 и 5, шток 40 клапана расположен во внутреннем пространстве первой тарелки 35 и второй тарелки 36 и выполнен с возможностью перемещения в направлении оси L в этом внутреннем пространстве. Далее, на внешней периферийной поверхности штока 40 выполнен кольцевой фланец 41, выступающий радиально наружу от стока 40. Кольцевой фланец 41 снабжен уплотняющим элементом 42 для поддержания воздухонепроницаемости между кольцевым фланцем 41 и поверхностью внутренней стенки второй тарелки 36. Шток 40 находится в скользящем контакте с поверхностью внутренней стенки второй тарелки 36 и выполнен с возможностью движения в направлении оси L, поддерживаемый этой поверхностью внутренней стенки.
[0029] Шток 40 клапана содержит первый конец и второй конец, при этом первый конец 40а соединен с вспомогательным клапанным элементом 33 через отверстие в кольцевом вспомогательном седле 34 клапана. Далее, второй конец 40b штока 40 клапана выступает в промежуточное коммуникационное отверстие 51 (второе отверстие 52b) промежуточной соединительной секции 50, которая будет описана ниже, через отверстие 43а элемента 43 крышки, который установлен на отверстии вспомогательной камеры 32 (правая сторона на фиг. 3).
[0030] Далее, возвратная пружина 44 штока расположена на первом конце 40а штока 40 клапана так, чтобы постоянно поджимать шток 40 к второму концу 40b (то есть, к основному клапанному элементу 13), который расположен напротив первого конца 40а. Возвратная пружина 44 штока сформирована как цилиндрическая пружина, один конец которой упирается в заднюю поверхность выступа 35а первой тарелки 35 (в поверхность расположенную напротив от направления в котором выступает вспомогательное седло 34 клапана), а другой конец вставлен в приемное гнездо 45, расположенное на внешней периферии штока 40 клапана.
[0031] Как показано на фиг. 2, когда вспомогательный клапанный элемент 33 находится в первом переключающем положении, кольцевой фланец 41 штока 40 клапана находится в зацеплении с периферийной кромкой отверстия 43а элемента 43 крышки, ограничивая движение штока 40 клапана, который поджат пружиной, в направлении к основному клапанному элементу 13. Здесь первый конец 40а штока 40 клапана отведен от вспомогательного клапанного элемента 33 на заранее определенное расстояние.
[0032] Далее, шток 40 клапана содержит выпускной проход 46, соединяющий вспомогательный выпускной канал А2 с каналом 55 выпуска в атмосферу, который будет описан ниже. Как показано на фиг. 3 или 5, выпускной проход 46 образован первым отверстием 46а, расположенным на первом конце 40а штока 40 и открытым вдоль оси L, вторым отверстием 46b, расположенным на втором конце 40b штока и сформированным в направлении, перпендикулярном к оси L, и промежуточным проходом 46с, проходящим в направлении оси L в штоке 40 и соединяющим первое и второе отверстия 46а и 46b. Далее, второе отверстие 46b сформировано для сообщения со вторым сквозным отверстием 52b промежуточной соединительной секции 50, когда кольцевой фланец 41 находится в зацеплении с кромкой 43а отверстия в элементе 43 крышки (см. фиг. 2 и 3).
[0033] Как показано на фиг. 3, когда вспомогательный клапанный элемент 33 находится в первом переключающем положении, первый конец 40а штока 40 клапана и вспомогательный клапанный элемент 33 разделены друг от друга, как было описано выше. То есть, первое отверстие 46а штока 40 открыто, а выпускной проход 46 сообщается с вспомогательным выпускным каналом А2. Соответственно, как показано стрелкой на фиг. 2, отводимый воздух из вспомогательного выпускного канала А2 течет через внутреннее пространство первой тарелки 35 в первое отверстие 46а штока 40 клапана и вытекает через промежуточный проход 46с и второе отверстие 46b, и выбрасывается в атмосферу через канал 55 выпуска в атмосферу.
Наоборот, как показано на фиг. 5, когда вспомогательный клапанный элемент 33 находится во втором переключающем положении, вспомогательный выпускной канал не сообщается с выпускным проходом 46, поскольку первое отверстие 46а штока 40 клапана закрыто торцом вспомогательного клапанного элемента 33.
[0034] Далее, в этом варианте, как показано на фиг. 1 или 6, промежуточная соединительная секция находится между первой секцией 10 клапана и второй секцией 30 клапана.
Как показано на фиг. 2 или 4, промежуточная соединительная секция 50 содержит удлиненный блок 51, имеющий прямоугольную внешнюю форму, сквозное отверстие 52, сформированное в блоке 51 и проходящее в направлении оси L и имеющее круглое сечение, и толкатель 53, расположенный в этом сквозном отверстии 52. Сквозное отверстие 52 расположено соосно с основной камерой 12 первой секции 10 клапана и вспомогательной камерой 32 второй секции 30 клапана (т.е., расположено на оси L), а основная камера 12 и вспомогательная камера 32 соединены друг с другом сквозным отверстием 52. Далее, сквозное отверстие 52 имеет первое отверстие 52а, которое сообщается с основной камерой 12, и второе отверстие 52b, которое сообщается с вспомогательной камерой 32, при этом диаметр второго отверстия 52b меньше, чем диаметр первого отверстия 52а. Соответственно, на интерфейсе между первым отверстием 52а и вторым отверстием 52b сформирован ступенчатый участок 54, который служит гнездом для основной возвратной пружины 16. Дополнительно, на втором отверстии 52b сквозного отверстия 52 сформирован канал 55 для выпуска в атмосферу.
[0035] Как показано на фиг. 6, между корпусом 11 первой секции 10 клапана и блоком 51 промежуточной соединительной секции 50 установлена прокладка, имеющая форму тонкой пластины, поэтому основная камера 12 сообщается со сквозным отверстием 52 через отверстие 71, проникающее сквозь прокладку 70 в направлении толщины.
[0036] Как показано на фиг. 2-4, толкатель 53 имеет по существу цилиндрическую форму, проходящую в направлении оси L, и первый торец 53а на одном конце в направлении оси L соединен со вторым концом 49b штока 40 клапана, а второй торец 53b на другом конце в направлении оси L соединен с одним концом 13а основного клапанного элемента 13. Другими словами, толкатель 53 выполнен с возможностью косвенно соединять основной клапанный элемент 13 и вспомогательный клапанный элемент 33.
Далее, на по существу центральной оси (на оси L) первого торца 53а толкателя 53 выполнено углубление 56 круглого сечения В углубление 56 вставлен второй конец 40 штока 40 клапана. Дополнительно, основная возвратная пружина 19 установлена на внешней периферии толкателя 53, окружая его внешнюю периферию.
[0037] Поскольку толкатель 53 расположен между основным клапанным элементом 13 и вспомогательным клапанным элементом 33, второй конец 40 штока поддерживается периферийной стенкой углубления 56, но не контактирует с дном 56а углубления 56 толкателя 53, когда основной клапанный элемент 13 первой секции 10 клапана находится в первом переключающем положении. То есть, когда основной клапанный элемент 13 находится в первом переключающем положении, сила в направлении к вспомогательному клапанному элементу 33 (влево на фиг. 2) не действует на шток 40, и вспомогательный элемент 33 удерживается в первом переключающем положении.
[0038] Наоборот, когда основной клапанный элемент 13 перемещается из первого переключающего положения во второе переключающее положение, толкатель 53 вместе с основным клапанным элементом 13 сдвигается в направлении к вспомогательному клапанному элементу 33. Соответственно, второй конец 40b штока 40 упирается в дно 56а углубления 56 толкателя 53, и шток 40 клапана выталкивается к вспомогательному клапанному элементу 33. В результате вспомогательный клапанный элемент посаженый на вспомогательное седло 34 клапана во вспомогательной камере 32, выталкивается первым концом 40а штока 40 клапана, расположенным на противоположном конце, вспомогательный клапанный элемент 33 отходит от вспомогательного седла 34 и вспомогательный клапанный элемент переходит во второе переключающее положение.
[0039] Как показано на фиг. 1 или 6, в переключающем клапане 1 по настоящей полезной модели на одном конце тела 2 клапана (слева на фиг. 6) с помощью множества первых и вторых фиксирующих винтов 65 и 66 установлена пара кронштейнов 60. Как показано на фиг. 1 или 6, кронштейн 60 предназначен для интегрального соединения первой секции 10 клапана со второй секцией 30 клапана и изготовлен из твердого материала, например, металлической пластины или пластины из смолы, имеющей L-образную форму. Кроме того, кронштейн 60 содержит первые соединительные пластины 61, крепящиеся к блоку 51 промежуточной соединительной секции 50 на торце 51а, который находится напротив второй секции 30 клапана, и вторые соединительные пластины 62, прикрепленные к обеим стенкам корпуса 31 второй секции 30 клапана, расположенном в направлении, перпендикулярном оси L.
[0040] Как показано на фиг. 1 и 6, первая соединительная пластина 61 имеет форму удлиненной пластины, длина которой по существу равна длине торца 51а в продольном направлении (вертикальное направление на фиг. 1), Далее, первая соединительная пластина 61 имеет первые крепежные отверстия 63, 63, проходящие насквозь в первой соединительной пластине 61 в направлении толщины в положении на обоих концах в продольном направлении. С другой стороны, вторая соединительная пластина 62 является пластинчатой деталью, по существу перпендикулярно отходящая от продольной кромки первой соединительной пластины 61, при этом на дистальном конце в направлении оси L выполнена пара крепежных отверстий 64, 64. Далее, как показано на фиг. 6, в обеих стенках корпуса 31 второй секции 30 клапана выполнена пара отверстий 39, 39 для установки винтов так, чтобы первые крепежные винты 65 совпадали с отверстиями 39, 39 для установки винтов.
[0041] Когда кронштейн 60 используется для соединения первой секции 10 клапана и второй секции 30 клапана, обе стенки корпуса 31 второй секции 30 клапана зажимаются вторыми соединительными платинами 62 кронштейна 60 так, чтобы вторые крепежные отверстия 64, 64, сформированные во вторых соединительных пластинах 62, совместились с отверстиями 39 для установки винтов в корпусе 31. В этом состоянии первые крепежные винты 65 вставляют снаружи в один из кронштейнов 60. Затем, кронштейны 60 крепят гайками 68 с шайбами 67 на внешней стороне другого кронштейна 60 для соединения тем самым пары кронштейнов 60 и корпуса 31 второй секции 30 клапана.
[0042] Затем плоская поверхность первой соединительной пластины 61 кронштейна 60 приводится в контакт с торцом 51а блока 51 промежуточной соединительной секции 50. Затем, первые крепежные отверстия 63 в первой соединительной пластине 61, отверстия 57 для установки винтов, выполненные на углах блока 51, и отверстия 72 в прокладке 70 совмещают друг с другом и в отверстия 63, 57 и 72 вставляют вторые крепежные винты 66. Затем наружную резьбу (не показана на чертежах), нарезанную на дистальных концах вторых крепежных винтов 66, ввинчивают в резьбовые отверстия 5 в корпусе 11 первой секции 10 клапана. Таким образом, первая секция 10 клапана и вторая секция 30 клапана интегрально соединяются. В вышеприведенном примере сначала соединяют вторую соединительную пластину 62 и корпус 31 второй секции 30 клапана. Однако, также можно сначала соединять первую соединительную пластину 61 с первой секцией 10 клапана.
[0043] В переключающем клапане 1 в вышеописанной конфигурации, когда управляющий воздух не подается во вторую камеру 21b цилиндра приводной секции 20 клапана (состояние ВЫКЛ), основной клапанный элемент 12, расположенный в основной камере 12 первой секции 10 клапана, поджат силой основной возвратной пружины 19 в направлении другого конца 13b основного клапанного элемента 13, как показано на фиг. 2 и 3. Соответственно, основная секция 14 основного клапанного элемента 13 расположена в первом переключающем положении, в котором она упирается во второе основное седло 17b клапана. В этом состоянии сообщение между основным впускным каналом Р1 первой секции 10 клапана и основным выпускным каналом А1 заблокировано, а проточные проходы между основным выпускным каналом А1 и основным выпускным каналом R1 сообщаются друг с другом, поэтому сжатый воздух от основного выпускного канала А1, то есть, отработавший воздух от исполнительного механизма сбрасывается в атмосферу через основной выпускной канал R1.
[0044] Когда основной клапанный элемент 13 находится в первом переключающем положении, первый торец 53а толкателя 53 (дно 56а углубления 56), соединенный с основным клапанным элементом 13, не находится в контакте со вторым концом 40b штока 40 во второй секции 30 клапана, как показано на фиг. 3. Соответственно, шток 40 клапана поджат силой возвратной пружины 44 штока в направлении основного клапанного элемента 13, и первый конец 40а штока 40 и вспомогательный клапанный элемент 33 разнесены друг от друга на заранее определенное расстояние. В результате вспомогательный клапанный элемент 33 расположен в первом переключающем положении, в котором он посажен на вспомогательное седло 34 клапана во вспомогательной камере 32 за счет силы вспомогательной возвратной пружины 38. Когда вспомогательный клапанный элемент 33 находится в первом переключающем положении, проточные проходы между вспомогательным впускным каналом Р2 второй секции 30 клапана и вспомогательным выпускным каналом А2 заблокированы. В этом случае, как показано стрелкой на фиг. 2 или на фиг. 3, отработавший воздух из вспомогательного выпускного канала А2 течет во второе отверстие 52b промежуточной соединительной секции 50 через выпускной проход 46, который образован первым отверстием 46а, промежуточным каналом 46с и вторым отверстием 46b, выполненными в штоке 40 клапана, и выбрасывается в атмосферу через канал 55 выпуска в атмосферу.
[0045] В этом состоянии, когда управляющий воздух не подается во вторую камеру 21b цилиндра приводной секции 20 клапана (состояние ВКЛ), приводной поршень 23 приводится в движение к первой камере 21а цилиндра. Соответственно, основной клапанный элемент 13, соединенный с поршнем 23, движется к положению, расположенному рядом с одним концом 13а (в сторону вспомогательного клапанного элемента 33), противодействуя силе основной возвратной пружины 19, и секция 14 основного клапанного элемента 13 смещается во второе переключающее положение, в котором она упирается в первое основное седло 16b клапана (см. фиг. 4). Когда основной клапанный элемент 13 находится во втором переключающем положении, основной впускной канал Р1 и основной выпускной канал А1 сообщаются друг с другом, а основной выпускной канал А1 и основной выпускной канал R1 изолированы друг от друга.
[0046] Здесь, когда толкатель 53 вместе с основным клапанным элементом 13 движется в сторону вспомогательного клапанного элемента 33, дно 56а углубления 56 в толкателе 52 упирается во второй конец 40b штока 40 (см. фиг. 5). В этом состоянии, когда шток 40 клапана движется в направлении вспомогательного клапанного элемента 33, дно 56а углубления 56 толкателя 52 упирается во второй конец 40b штока 40 (см. фиг. 5). В этом состоянии, когда шток 40 движется к вспомогательному клапанному элементу 33, преодолевая поджимающую силу возвратной пружины 44 штока, расстояние между первым концом 40а штока 40 и вспомогательным клапанным элементом 33 уменьшается.
[0047] Когда расстояние между первым концом 40а штока 40 и вспомогательным клапанным элементом 33 станет равным нулю, на вспомогательный клапанный элемент 33, посаженный на вспомогательное седло 34 клапана, начинает действовать сила, передаваемая первым концом 40а штока 40, противодействуя силе вспомогательной возвратной пружины 28. В результате, вспомогательный клапанный элемент 33 переходит во второе переключающее положение, в котором он отнесен от вспомогательного седла 34, и открывает сообщение по проточным проходам между вспомогательным впускным каналом Р2 и вспомогательным выпускным каналом А2. Как показано стрелкой на фиг. 4, сжатый воздух, подаваемый из вспомогательного впускного канала Р2 выводится через вспомогательный выпускной канал А2.
Как описано выше, когда основной клапанный элемент 13 смещается из первого переключающего положения во второе переключающее положение, вспомогательный клапанный элемент, смещение которого синхронизировано, движется из первого переключающего положения во второе переключающее положение. Дополнительно, когда вспомогательный клапанный элемент 33 находится во втором переключающем положении, первое отверстие 46а, которое открыто в первый конец 40а, закрыто, поскольку первый конец 40а штока упирается во вспомогательный клапанный элемент 33. Соответственно, выпускной проход 46, сформированный в штоке 40 клапана и вспомогательный выпускной канал А2 не сообщаются друг с другом.
[0048] В этом состоянии, когда подача управляющего воздуха во вторую камеру 21b цилиндра приводной секции 20 клапана останавливается (состояние ВЫУЛ), и управляющий воздух во второй камере 21b цилиндра заканчивается, основной клапанный элемент 13 первой секции 10 клапана возвращается из второго переключающего положения, показанного на фиг. 4, в первое переключающее положение, показанное на фиг. 2, под действием силы основной возвратной пружины 19.
Соответственно, толкатель 53, соединенный с основным клапанным элементом 13, движется вместе с основным клапанным элементом 13 в направлении к основному клапанному элементу 13 (вправо на фиг. 2), и шток 40 клапана поджимается к основному клапанному элементу 13 силой возвратной пружины 44 штока, тем самым шток 40 перестает прижиматься к вспомогательному клапанному элементу 33. Здесь кольцевой фланец 41 элемент штока 40 клапана входит в зацепление с периферийной кромкой отверстия 47а элемента 47 крышки, тем самым ограничивая движение в сторону основного клапанного элемента 13. Вспомогательный клапанный элемент 33 выполнен с возможностью возвращаться в первое переключающее положение, в котором он поражен на вспомогательное седо 34 под действием силы вспомогательной возвратной пружины 38.
Как было описано выше, когда основной клапанный элемент 13 возвращается из второго переключающего положения в первое переключающее положение основной возвратной пружиной 19, вспомогательный клапанный элемент 33, который синхронизирован с этим движением, возвращается из второго переключающего положения в первое переключающее положение силой вспомогательной возвратной пружины 38.
[0049] Как было описано выше, в переключающем клапане 1 по настоящему варианту основной клапанный элемент 13 м вспомогательный клапанный элемент 33 выполнены с возможностью синхронного движения. Соответственно, например, переключающее положение основного клапанного элемента 13 в первой секции 10 клапана можно определить, направив сжатый воздух, выходящий из вспомогательного выпускного канала А2 во второй клапанной секции 30 на соответствующее дисплейное устройство, например, пневматический индикатор. В дополнение к этому, сжатый воздух, выходящий из вспомогательного выпускного канала А2 во второй секции 30 клапана можно также использовать для привода других исполнительных механизмов. Соответственно, воздух, выходящий и второй секции 30 клапана можно выборочно использовать в зависимости от ситуации. Более того, поскольку первая секция 10 клапана и вторая секция 30 клапана имеют проточные проходы, изолированные друг от друга, один переключающий клапан 1 способен переключать два разных проточных прохода.
[0050] Выше был описан переключающий клапан по настоящей полезной модели. Однако, настоящая заявка не ограничивается описанным вариантом и в него могу быть внесены различные изменения, не выходящие за пределы объема, определяемого приложенной формулой.
[0051] Например, в показанном варианте первая секция 10 клапана является трехпутевым распределителем, а вторая секция 30 клапана является двухпутевым распределителем. Однако, количество путей не ограничено. Далее, промежуточная соединительная секция 50 расположена между первой секцией 10 клапана и второй секцией 30 клапана так, чтобы основной клапанный элемент 13 косвенно сообщался с вспомогательным клапанным элементом 33 через толкатель 53 промежуточной соединительной секции 50. Однако, если основной клапанный элемент 13 и вспомогательный клапанный элемент 33 движутся синхронно, основной клапанный элемент 13 может быть непосредственно соединен с вспомогательным клапанным элементом 33 без применения толкателя 53.
Перечень позиций
[0052]
1 - переключающий клапан
2 - корпус клапана
10 - первая секция клапана
12 - основная камера
19 - основная возвратная пружина
20 - приводная секция клапана
30 - вторая секция клапана
32 - вспомогательная камера
38 - вспомогательная возвратная пружина
40 - шток
46 - выпускной проход
55 - канал для выпуска в атмосферу
А1 - основной выпускной канал
А2 - вспомогательный выпускной канал
Р1 - основной впускной канал
Р2 - вспомогательный впускной канал
R1 - основной выпускной канал