CS204544B1 - Device of amplifying output of discontinuous pneumatic signals - Google Patents

Description

POPIS VYNÁLEZU

REPUBLIKA

<1S> K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU

(61) (23) Výstavná priorita(22) Přihlášené 20 02 79(21) PV 1116-79 204 544 (11) (Bl) (51) Int C17 p 15 B 3/00,5/00

ÚftAO PRO VYNÁLEZYA OBJEVY (40) Zverejnené 31 07 80(45) Vydané 01 θ6 g3

Autor vynálezu BRYCHTA ONDŘEJ ing., TUJČKO JOZBP ing., MAGDOLEN VIKTOR ing.,TRENČÍNa RUMÁNBK GUSTAV ing., STARÁ TURÁ (54)

Zariadenie na výkonové zosilnenie nespojitého pneumatického signálu 1

Vynález rieSi zariadenie na výkonové zosilnenie nespojitého pneumatického signáluvyužívajúce známe zapojenie trojmembránového prvku pre přenos pneumatického signálu.

Doteraz známe zariadenia používané na výkonové zosilnenie nespojitého .pneumatickéhosignálu pozostávajú obyčejné z membránového zosilovača sily, ktorý ovládá manžetoutěsněný trn, ktorý je na svojom druhom volnom konci opatřený obojstranne tesniacoukuželkou alebo diskom. Trn podlá signálu přivedeného na vstup membránového zosilovačapresunie tesniacu kuželku alebo disk do polohy, kedy spojí výstup zariadenia so zdrojomtlaku a súčasne odpojí výstup zariadenia od atmosféry. Po zániku signálu odpojí výstupzariadenia od zdroja tlaku a spojí ho s atmosférou.

Miesto trna s tesniacou kuželkou alebo diskom je používané šúpátko těsněné sústavoumanžiet, ktoré sa pohybuje v telese, v ktorom sú vhodné usporiadané otvory, ktoré podlápolohy šúpatka spojujú výstup zariadenia so zdrojom tlaku alebo s atmosférou.

Uvedené zariadenie, a im podobné majú niekolko nevýhod. Životnost sústavy trn, alebošúpátko a tesniace manžety, vyžaduje mazanie tlakového vzduchu aerosolovým zariadením.

Pri použití zariadenia nepr. v zdravotnej technike, kedy zdrojom tlaku mdže byť napr.tlakový kyslík, nie je možné plyn nesúci energiu mazať žiadnym sposobom a v sústave trn,alebo šúpátko a manžeta nastáva suché trenie, ktoré ovplyvňuje správnu činnosť zariadenia 204 544 2 204 S44 a znižuje jeho životnosť. Ďalšou nevýhodou popísaných zariadení je u systému membránový zosilovač a trn,nevýrazný dynamický přechod výstupu zsriadenia z nevybudeného stavu do vybudeného a naopak,co sa prejavuje časovým oneekorením funkcie zariadenia. Pri ayetémoch membránový zosilovača šúpátko je dynamická Činnost systému ešte nevýraznejšia ako pri systéme s trnom. íalšou nevýhodou uvedených zariadení je časová nesúmernosť plnenia a vyprázdňovaniazáťaže. U zariadení s trnom alebo šúpátkom sú turbolentné prierezy plnenia a vyprázdňova-nia z konštrukčných dovodov rovnakej velkosti, lebo u systému s trnom je ebýžajne prierazspojujúci zátaž s atmosférou menší ako prierez spojujúci záťaž so zdrojom přetlaku. Z uvedených dovodov je časová konstanta plnenia kratšia, ako časová konštanta*Vyprázdňo-vania. U dynamicky pracujúcich zariadení s relativné vysokou frekvenciou a týkonom,relativné dlhsia doba vyprázdňovania záťaže obmedzuje využitelnost zariadenia.

Vyššie uvedené nevýhody odstraňuje zariadenie na výkonové zosilnenie nespojitéhopneumatického signálu využívajúce známe zapojenie trojmembránového prvku pre přenospneumatického signálu podlá vynálezu, ktorého podstatou je, že v trojmembránovom prvkuprvá membrána, ktorá nepriedyšne odděluje vstupnú komoru s napájecím sedlom od signálnejkomory má relativné najmenšiu účinnú plochu, zatial čo druhá membrána nepriedyšneoddelujúca signálnu komoru od komory konštantného přetlaku má relativné najvSčšiuúčinnú plochu a tretia membrána nepriedyšne oddelujúca komoru konštantného přetlakuod výfukovej· komory s výfukovým sedlom má účinnú plochu vSčšiu ako prvá membrána a menšiuako druhá membrána, pričom komora konštantného přetlaku je připojená potrubím konštantnéhopřetlaku na zdroj konštantného přetlaku, zatial čo signálna komora je připojená potrubímvedenia signálu na zdroj signálu a napájacie sedlo má menší priemer ako výfukové sedlo.Tiež je výhodné, aby sa potrubie konaštantného přetlaku rozvětvovalo a svojou druhouvetvou bolo připojené na zdroj signálu.

Využitím známého zapojenia trojmembránového prvku pre prenoe pneumatického signálu,ktorého pohyblivá část obsahuje dve membrány o rovnako velkej účinnej ploché a jednumembránu s relativné vSčšou účinnou plochou, je podlá uvedeného popisu vynálezu realizo-vané zariadenie pre výkonové zosilnenie nespojitého pneumatického signálu s odpovedajúcimtlakovým zosilnením, ktoré odstraňuje vyššie popísané nevýhody stávajúcieh známýchzariadení pre zosilnenie nespojitého pneumatického signálu. Příklad zariadenia podl'a vynálezu je znázorněný na připoj enom výkrese.

Zariadenie je připojené na výkonový zdroj přetlaku 16 a potrubím konštantnéhopřetlaku 10 na zdroj konštantného přetlaku 11, pričom hodnota konštantného přetlaku je-naladěná na zdroji konštantného přetlaku 11 regulačným zariadením 14 a potrubím vedeniasignálu 12 na zdroj signálu 13 a výkonovým potrubím 18 na zátaž 17. Pevne spojenásústava membrán v trojmembránovom prvku je konštantným pretlakom v komoře konštantnéhopřetlaku 7 přitlačená na napájacie sedlo £ silou, danou rozdielom účinných pldch druhejmembrány 2 a tretej membrány 3,, zmenšenou o silu posobiacu na sústavu od přetlaku 3 204 544 z výkonového zdroje protlaku 16, posobiacou na plochu tvorenú napájecím sedlom 5 a záťaž 17 je odpojená od výkonového zdroja protlaku 16 a prostrodníctvom výfukového sedla 2»připojená na okolitú atmosféru. V okamihu, keď zo zdroja 13 signálu je přivedený potrubímvodonia signálu 12 do signálnej komory trojmombránového prvku 6 přetlak takej úrovně,že sila, úměrná rozdielu účinných ploch prvej membrány 2 rozdelujúcej vstupnú komoru 4s napájecím sedlom 2 od signálnej komory 6 a druhej membrány 2, sa přiblíží sile danejkonštantným pretlakom v komoře konštantného přetlaku 7, sústava membrán je silou, danoupretlakom v napájacom sedle 2 urychlená smerom k výfukovému sedlu 9· s otváraním napá-jacieho sedla 2» za aúéasného uzatvárania výfukového sedla 9 vo výkonovom potrubí 18,vzrastá přetlak z výkonového zdroja 16 přetlaku, ktorý sa prenáša na prvú membránu 1,čím výsledná sila na sústavu membrán rastie, i keď sa přetlak v signálnej komoře 6nezváčšuje a sústava membrán je smerom k výfukovému sedlu 9 zrychlovaná rastúcimzrychlením,čím sa dosiahne reléového přechodu výkonového přetlaku z atmosferickéhostavu do výkonového přetlaku v záťaži 17.

Pri poklese hladiny přetlaku v zdroji signálu 13 na úroveň menšiu ako bolapotřebná na vybudenie výkonového přetlaku vo výkonovom potrubí 18 a na takú úroveň,keď sila potřebná k tesneniu výfukového sedla 9 neutesní výkonový přetlak v záťaži 17,prenikne tento přetlak do výfukovej komory 8, kde při určitej velkosti výfukového otvoru19 vybudí přetlak, ktorý začne pSsobiť na účinnú plochu tretej membrány 3 a vzniknutásila začne urýchlovať sústavu membrán smerom na napájacie sedlo 2· v čase pri postupnomuzatváraní napájacieho sedla 2 a súčasnom otváraní výfukového sedla 2 sa znižuje sila,daná výkonovým pretlakom a účinnou plochou prvej membrány 1 a súčasne zvyšuje sila, danápretlakom zo záťaže posobiacim na účinnú plochu tretej membrány 3 a sila zrýchlujúeasústavu membrán smerom na napájacie sedlo 2 aa zvyšuje bez znižovania signálnehopřetlaku v signálnej komoře 6. Týmto spdsobom sa dosiahne reléového přechodu v záťažiz úrovně výkonového přetlaku na úroveň tlaku okolitej atmosféry.

Pre niektoré aplikácie zariadenia j® výhodné, aby přetlakový signál zo zdrojasignálu 13 bol v danom pomere k přetlaku zo zdroja konštantného přetlaku 11. Za týmtoúčelom je zdroj konštantného přetlaku 11 laditeTný regulačným zariadením 14 a konštant-ným pretlakom je napája.né nielen zariadenie, ale i zdroj signálu 13 tak, že potrubiakonštantného přetlaku 10 sa rozvětvuje druhou vetvou konštantného přetlaku 15 do zdrojasignálu 13.

Zariadenie podl'a vynálezu je možné využiť tam, kde ide o výkonové zosilnenienespojitého pneumatického signálu s relativné vysokým tiskovým zosilnením, hlavněv zariadeniach, ktoré sú napájané kyslíkom, t.j. v zdravotníckej technike, alebochemickom priemysle a tiež tam, kde ide o rýchly přenos reletívne vysokého výkonudaného vysokým prietokom.

Claims (2)

1. 4 204 S44 PRBDMBT VYNÁLEZU

   1. Zariadenie na výkonové zosilnenie nespojitého pneumatického signálu, využívájúceznáme zapojenie trojmembránovóho prvku pre přenos pneumatického signálu vyznačujáoesa tým, že v trojmembránovom prvku prvá membrána /1/, ktorá nepriedySne oddělujevstupná komoru /4/ b napájecím sedlom /5/ od signálněj komory /6/ má relativnénajmenšiu účinná plochu, zatial čo druhá membrána /2/, nepriedySne oddelujáeasignálnu komoru /6/ od komory konStantného přetlaku /7/ má relativné najváčSiuúčinná plochu a tretia membrána /3/ nepriedySne oddelujáea komoru konStantnéhopřetlaku /7/ od výfukovej komory /8/ s výfukovým sedlom /9/ má účinná plochuvačšiu ako prvá membrána /1/ a menšiu ako druhá membrána /2/, pričom komorakonStantného přetlaku /7/ je připojená potrubím konStantného pretlaku/10/ na zdrojkonStantného přetlaku /11/, zatial čo signálna komora /6/ je připojená potrubímvedenia signálu /12/ na. zdroj signálu /13/ a napájacie sedlo /5/ má menSí priemernež výfukové sedlo/9/.
2. 2. Zariadenie podl’a bodu 1, vyznačujáoe sa tým, že potrubie konStantného přetlaku /10/sa rozvětvuje a druhou vetvou konStantného přetlaku /15/ je připojené na zdrojsignálu /13/. 1 výkres