CS207045B1 - Connection of the closed dosing circuit for continuous dosing of liquids - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ 207045 (11) (Bl) (51) Int. Cl.3 B 22 C 5/04 R E P U B L 1 ( 19 ) K A (22) Přihlášeno 01 11 79(21) (PV 7428-79) (40) Zveřejněno 15 09 80 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydáno 15 10 83 (75)

Autor vynálezu BEDNAŘÍK JINDŘICH, HVOZDNÁ a ŘIHÁK JOSEF, GOTTWALDOV (54) Zapojení uzavřeného dávkovacího obvodu pro kontinuální dávkováníkapalin

Vynález se týká zapojení uzavřeného dávko-vacího obvodu pro kontinuální dávkování ka-palin, zejména kapalných pojiv a vytvrzova-čů do mísičů pro výrobu samotuhnoucíchsměsí ve slévárnách.

Pro výrobu jader, případně forem je ve slé-várnách používáno s výhodou samotuhnou-cích směsí. Tyto se připravují tak, že se domísičů směsí dávkují jednak kapalná pojiváa jednak vytvrzovače. Výroba jader a složi-tých forem, které mají různé výčnělky, vý-stupky, tenké stěny a podobně, je velmi ná-ročná. Proto musí být směs homogenní tak,aby byla pevnost jader, případně forem všu-de stejná, což předpokládá i stejnou rychlosttuhnutí. Dávkování jednotlivých kapalnýchsložek směsí musí být v průběhu celého mí-šení velmi přesné. Dosud se k dávkování po-užívá speciálních, velmi drahých a na čistotudopravovaných kapalin citlivých dávkovačíchčerpadel. Při použití těchto dávkovačích čer-padel musí být zásobní nádrže s jednotlivý-mi kapalnými složkami vyhřívány na 25 °C.Toto uspořádání vyžaduje velmi náročnouelektrickou instalaci. Investiční náklady i ná-klady na údržbu dávkovacího zařízení s po-užitím dávkovačích čerpadel jsou značně vy-soké. Tato skutečnost vynikne zvláště při vý-stavbě větších sléváren, kde je při výroběsměsi nasazeno více mísičů, přičemž pro kaž- dý misie je použito dvou dávkovačích čerpa-del. Účelem vynálezu je vytvořit takové zapo-jení uzavřeného dávkovacího obvodu s dáv-kovacím ventilem, jež by při nízkých pořizo-vacích nákladech a bezpečném provozu za-bezpečilo kontinuální dávkování kapalin a tozejména kapalných pojiv a vytvrzovačů připřípravě samotuhnoucích směsí pro výrobuslévárenských jader v mísičích.

Podstatou vynálezu je zapojení uzavřené-ho dávkovacího obvodu, jehož hydraulickái pneumatická větev jsou vyústěny do dávko-vacího ventilu, přičemž hydraulická větev jehydraulickým výtlačným potrubím připoje-na k hydraulickému vstupnímu kanálu šou-pátka příslušného dávkovacího ventilu, za-tímco pneumatická větev je pneumatickýmvýtlačným potrubím propojena s pneumatic-kým vstupním kanálem s prostorem pod ovlá-dacím pístem pneumatického válce přísluš-ného dávkovacího ventilu. Podstatou vynále-zu je rovněž to, že v jeho dávkovacím venti-lu je výtlačný prostor s výměnnou tryskouv šoupátkovém tělese propojen podélnýmpřepouštěcím otvorem a radiálně vytvořený-mi otvory v šoupátku, s prostorem vytvoře-ným obvodovým zápichem ve střední částitohoto šoupátka a přesuvným do· úrovně hy-draulického vstupního kanálu hydraulické 207045 2 větve dávkovacího obvodu. Podstatné na vy-nálezu je i to, že v jeho dávkovacím ventiluje výtlačný prostor s uzavírací jehlou propo-jen příčným otvorem s přepouštěcím prosto-rem navazujícím v základní poloze šoupátkaškrticí štěrbinou, vytvořenou mezi hranouzápichu vypracovaného v šoupátku a hranouvstupního prostoru tvořeného zápichemv šoupátkovém tělese, na prostor hydraulic-kého vstupního kanálu hydraulické větvedávkovacího obvodu a spojovacím otvorem,vytvořeným podélně v šoupátku, na pomocnýprostor, tvořený zápichem v šoupátku a uza-vřený dnem.

Pokrok dosažený zapojením uzavřenéhodávkovacího obvodu s dávkovacím ventilempodle vynálezu spočívá v tom·, že tímto ústro-jím lze přesně a kontinuálně plnit samotuh-noucí směs pro výrobu jader jednak kapal-ným pojivém a jednak vytvrzovačem. Pokro-kové na dávkovacím obvodu s dávkovacímventilem je· to, že v otevřeném stavu dávko-vacího ventilu zajišťuje konstantní průtokkapaliny dávkovacím ventilem nezávisle, natlaku v přívodním potrubí tak, jak bylo poža-dováno, nebo bezpečně uzavírá výtok kapa-liny, přičemž jsou obě tyto funkce sdruženyv jediné jednotce, dálkově ovladatelné pro-střednictvím tlakového vzduchu. Seřizováníproudu kapaliny se děje jednoduše jednakvýměnou trysky a jednak u prvního provede-ní dávkovacího ventilu změnou předpětí pra-covní pružiny a u druhého provedení nasta-vením zdvihu uzavírací jehly dorazovýmšroubem. K jednomu hydrogenerátoru, jehožfunkce je pouze dopravní, může být připoje-no· několik větví s dávkovacími ventily prodávkování téhož druhu kapaliny do několikanezávisle pracujících mísičů, přičemž zásobnínádrž· s hydrogenerátorem mohou být umís-těny odděleně mimo pracoviště mísiče. Po-krokové je i to, že se využívá přechodovýchjevů v systému při otevírání a uzavírání ven-tilů ke zvětšení odolnosti ventilů proti ucpá-vání vlivem nevhodných fyzikálních vlast-ností dávkovaných kapalin. Dávkovači obvods jedním nebo druhým dávkovacím ventilempodle vynálezu není náročný na čistotu do-pravované kapaliny a jeho pořizovací nákla-dy jsou malé. N.a přiložených výkresech je schematickyznázorněn příklad provedení dávkovacího ob-vodu s dávkovacími ventily podle vynálezu.Na obr. 1 je schéma dávkovacího obvodu, naobr. 2 je podélný řez dávkovacím ventilemprvního provedení a na obr. 3 je podélný řezdávkovacím ventilem druhého provedení.

Uzavřený dávkovači obvod s dávkovacímventilem 6, obr. 1, pro kontinuální dopravukapalin je tvořen hydraulickou a pneumatic-kou větví. Obě tyto větve jsou vyústěny dodávkovacího ventilu 6. Hydraulická větevsestává ze zásobní nádrže 1 s kapalinou, na-příklad kapalným pojivém·, případně vytvrzo-vačem, pro jejich dávkování do mísičů provýrobu samotuhnoucích směsí, která je sacímpotrubím 2 spojena přes filtr 3 s hydrogene- rátorem· 4. Z hydrogenerátoru 4 vede hydra-ulické výtlačné potrubí 5 přes napoj ovacíuzel 8 do hydraulického vstupního kanálu 28kapaliny některého, jako příklad podle vy-nálezu provedených dávkovačích ventilů 6.Hydraulické výtlačné potrubí 5 je před napo-jovacím uzlem 8 spojeno· zpětným potrubím52 přes nastavitelný hydraulický odpor 7 sezásobní nádrží 1, Přes napojovací uzel 8 jemožno napojit přívodní potrubí 51 k dalšímventilům. Pneumatická větev sestává z pří-vodního· potrubí 9 tlakového vzduchu, kteréje přes ovládací ventil 10 propojeno pneuma-tickým výtlačným potrubím 11 s pneumatic-kým vstupním kanálem 29 tlakového· vzdu-chu některého, jako příklad podle vynálezuprovedených dávkovačích ventilů 6.

Jeden příklad provedení dávkovacího ven-tilu 6 podle vynálezu je znázorněn na obr. 2a sestává z šoupátkového tělesa 12 s šoupát-kem 13. Z jedné strany je ve směru podélnéosy k šoupátkovému tělesu 12 upevněn pneu-matický válec 16 a z druhé strany je upevněnnosič 34. Kolmo na podélnou osu je v šou-pátkovém tělese 12 vytvořen vstupní hydra-ulický kanál 28 kapaliny napojený na obvo-dový zápich 27 vytvořený tak, že v základnípoloze šoupátka 13 je jím překryt. Na šou-pátku 13 je vytvořen obvodový zápich 21 tak,že v základní poloze šoupátka 13 je pod úrov-ní obvodového zápichu 27. V úrovni obvodo-vého zápichu 21 vypracovaného v šoupátku13 jsou vytvořeny alespoň dva v radiálnímsměru upravené otvory 22, na něž navazujepodélný přepouštěcí otvor 23 ústící ve výtlač-ném prostoru 24 do výměnné trysky 25. Dodna přepouštěcího otvoru v šoupátku 13 seopírá svým jedním koncem pístnice 17 ovlá-dacího pístu 15 pneumatického válce 16. Píst-nice 17 prochází dnem pneumatického válce16, přičemž vodicí otvor je opatřen dvěmapryžovými těsnicími kroužky 30, zatímcoprostor mezi nimi je spojen prvním odpado-vým otvorem 31 s atmosférou. Mezi zadnímčelem, ovládacího pístu· 15 a uzavíracím ví-kem 33 pneumatického válce 16 je upravenauzavírací pružina 14, přičemž zdvih ovládací-ho pístu 15 je omezen dorazovou tyčí 32. Pro-stor pod předním čelem· ovládacího pístu 15,opatřeného osazením 171, je s pneumatickýmvýtlačným potrubím 11 tlakového vzduchupropojen pneumatickým vstupním kanálem29. V nosiči 34 je mezi čelem šoupátka 13 aseřizovacím šroubem 19, uloženým v závito-vém otvoru tohoto nosiče 34, upravena pra-covní pružina 18. Šoupátko 13 je dále opat-řeno kontrolním kolíkem 20 procházejícímseřizovacím šroubem 19 až mimo· prostor no-siče 34. Pracovní pružina 18 vyvozuje menšítlačnou sílu než uzavírací pružina 14. Zápich35, vytvořený u dosedacího dna šoupátka 13,je propojen s atmosférou druhým odpadovýmotvorem 26.

Jiný příklad provedení dávkovacího venti-lu 6 podle vynálezu je znázorněn na obr. 3.Dávkovači ventil 6 je tvořen šoupátkovýmtělesem 36 a pneumatickým válcem· 37 upev- 3 něným i s držákem 38 na jeho horním čele.V šoupátkovém tělese 36 jsou v paralelníchvodicích otvorech upraveny oba řídicí prvky,jednak je to šoupátko 39 a jednak uzavíracíjehla 40. Šoupátko 39 je proti dnu 41 šoupát-kového tělesa 36 přitlačováno pracovní pru-žinou 42 uspořádanou mezi horním čelemšoupátka 39 a víkem 43, přičemž s šoupátkemje pevně spojen kontrolní kolík 44 přečníva-jící víko 43. V šoupátku 39 je v jeho· části při-vrácené ke dnu 41 vypracován obvodový zá-pich, který tvoří pomocný prostor 45 spojenýs přepouštěcím prostorem 46 spojovacím ot-vorem 47. Přepouštěcí prostor 46 navazuješkrticí štěrbinou 48 na vstupní prostor 49s hydraulickým· vstupním kanálem 28 hydra-ulické větve. Škrticí štěrbina 48 je vytvořenamezi hranou zápichu vypracovaného v šou-pátku 39 a hranou vstupního prostoru 49tvořeného zápichem v šoupátkovém tělese36. Přepouštěcí prostor 46 je napojen příč-ným otvorem 53 na výtlačný prostor 54 trys-ky 50 s uzavírací jehlou 40. Na svém jednomkonci je uzavírací jehla 40 opatřena kuželo-vou částí 55 zasahující do výtlačného otvoru56 trysky 50, zatímco na druhém konci je uza-vírací jehla 40 kloubově spojena s jednímkoncem jednoramenné páky 57. Druhý konecjednoramenné páky 57 je kyvné uložen na če-pu 58 upevněném v držáku 38, přičemž mezioběma konci je jednoramenná páka 57 klou-bově spojena s pístnicí 59 ovládacího pístu60 pneumatického válce 37. Ovládací píst 60je do základní polohy přitlačován uzavíracípružinou 61, uspořádanou mezi předním če-lem ovládacího pístu 60 a víkem 62, přičemžmezi zadní čelo ovládacího pístu 60 a dnopneumatického· válce 37 ústí pneumatickývstupní kanál 29 tlakového vzduchu. Nad dří-kem uzavírací jehly 40 je v šoupátkovém těle-se 36 upraven seřiditelný dorazový šroub 63. Dávkovači obvod je určen ke kontinuální-mu dávkování, to je k regulaci proudu kapal-ného pojivá, případně vytvrzovače, přičemžse požaduje jednak neproměnný průtok, jed-nak okamžité otevření a uzavření dávkovací-ho ventilu 6 na začátku a na konci dávkování,

Trvale pracující hydrogenerátor 4 čerpákapalné pojivo, případně vytvrzovač ze zá-sobní nádrže 1 přes filtr 3 do hydraulickéhovýtlačného potrubí 5. Pokud není dávkovačiventil 6 otevřen, proudí kapalina zpětnýmpotrubím 52 přes nastavitelný hydraulickýodpor 7 zpět do zásobní nádrže 1. V klidové poloze prvního dávkovacího ven-tilu 6, nakreslen na obr. 2, je šoupátko 13v základní poloze a' proto kapalina, která jepřívodním potrubím 51 dopravována do hyd-raulického vstupního kanálu 28, nemůže dáv-kovacím ventilem 6 protékat. Na začátku dáv-kování přestaví se ovládací ventil 10, ovláda-ný nezakresleným elektrickým obvodem, aspojí přívodní potrubí 9 tlakového vzduchus pneumatickým výtlačným potrubím 11,jímž proudí tlakový vzduch přes pneumatic-ký vstupní kanál 29 pod ovládací píst 15 pneu-matického válce 16, pohybuje jím proti pů- sobení uzavírací pružiny 14 až dorazová tyč32 narazí na uzavírací víko 33 pneumatické-ho válce 16, přičemž pístnice 17 uvolní polohušoupátka 13, které se účinkem pracovní pru-žiny 18 začne přesouvat, až řídicí hrany ob-vodných zápichů 21 a 27 otevřou průchod ka-paliny do otvorů 22 a 23 a dále do výtlačnéhoprostoru 24 a do výměnné trysky 25. Hydro-statický tlak, vznikající průtokem kapalnéhovytvrzovače výměnnou tryskou 25, působí načelo šoupátka 13, které sa ustálí v poloze,v níž je účinek hydrostatického tlaku ve vý-tlačném prostoru 24 na čelo šoupátka 13v rovnováze s tlakem pracovní pružiny 18.Tím je hydrostatický tlak ve výtlačném pro-storu 24 stabilizován a průtok kapalného po-jivá, případně vytvrzovače, otvorem výměn-né trysky 25 nekolísá. Seřizování proudu ka-paliny se provádí jednak hrubě výměnoutrysek 25 s různým průměrem vrtání, jednakjemně změnou· předpětí pracovní pružiny 18přestavením seřizovacího šroubu 19. Na kon-ci dávkování přestaví se ovládací ventil 10 doklidové polohy a spojí tak prostor pod ovláda-cím pístem 15 pneumatického válce 16 přespneumatický vstupní kanál 29 a pneumatickévýtlačné potrubí 11 s atmosférou. Uzavíracípružina 14 pohybuje ovládacím pístem 15, ažpístnice 17 přestaví .šoupátko 13 do krajní po-lohy. Přitom se spojení mezi obvodovými zá-pichy 21 a 27 přeruší a průtok kapaliny dáv-kovacím ventilem 6 se zastaví.

Je-li v hydraulické větvi rozvodu kapalné-ho pojivá hydraulický tlak, projde kapalnépojivo, případně vytvrzovač, v druhém pro-vedení dávkovacího ventilu 6, viz obr. 3, hyd-raulickým vstupním kanálem 28 přes škrticíštěrbinu 48 do přepouštěcího prostoru· 46 adále spojovacím otvorem 47 do pomocnéhoprostoru 45. Hydrostatický tlak působícív tomto pomocném prostoru 45 na čelo šou-pátka 39 jej přestaví proti pracovní pružině42 a tím zároveň uzavře škrticí štěrbinu 48.Šoupátko 39 se ustálí v poloze, v níž je úči-nek hydrostatického tlaku v pomocném.1 pros-toru 45 na čelo šoupátka 39 v rovnováze s tla-kem pracovní pružiny 42. Protože pomocnýprostor 45 je trvale spojen s výtlačným pro-storem 54 je tím dosaženo stabilizace tlako-vého spádu na trysce 50.

Na začátku dávkování přestaví se ovládacíventil 10, ovládaný nezakresleným elektric-kým obvodem a spojí přívodní potrubí 9s pneumatickým výtlačným potrubím 11, jímžproudí tlakový vzduch přes vstupní pneu-matický kanál 92 pod ovládací píst 60 pneu-matického válce 37, překonává účinek uzaví-rací pružiny 61, ovládací píst 60 se pohybujesměrem nahoru a ovládací pístnicí 59 přesjednoramennou páku 57 nadzvedává uzaví-rací jehlu 40, která uvolňuje výtlačný otvor56 trysky 50 a usměrňuje tím proudění ka-palného pojivá, případně vytvrzovače z dáv-kovacího ventilu 6. Velikost otevření výtlač-ného otvoru 56 trysky 50 a tím i proudu ka-paliny z dávkovacího ventilu 6, se nastavujec mezením zdvihu uzavírací jehly 40 mikro-

Claims (3)

1. 4 stavitelným dorazovým šroubem 63. Protožehydrostatický tlak ve výtlačném prostoru 54je stabilizován, průtok kapaliny nekolísá. Na konci dávkování přestaví se ovládacíventil 10 do· klidové polohy a spojí tak pro-stor pod ovládacím pístem 60 pneumatickéhoválce 37 s atmosférou. Uzavírací pružina 61pohybuje ovládacím pístem 60 směrem dolů,až kužel uzavírací jehly 40 uzavře výtlačnýotvor 56 trysky 50. Dokonalé uzavření trysky50 je usnadněno- zeslabením dříku uzavíracíjehly 40 a využitím setrvačné energie pohy-bující se uzavírací jehly 40 a s ní spojenýchhmot. Pro- dosažení- tohoto účinku, jakož i prodosažení přiměřeného, ucpání nečistotamiodolného, otevření výtlačného otvoru 56 ježádoucí větší zdvih uzavírací jehly 40; propokrytí požadovaného rozsahu dávkování jerovněž tryska 50 výměnná. Na začátku a na konci dávkování docházív systému k náhlým změnám průtoku a v dů-sledku toho i k hydraulickým rázům, na kteréreaguje šoupátko 39. Tyto přechodové jevymají příznivý vliv na odolnost regulátoruproti ucpávání vlivem nevhodných fyzikál-ních vlastností, například kapalného pojivá. Ke společnému hydrogenerátoru 4 můžebýt připojeno v napoj ovacím uzlu 8 i vícedávkovačích ventilů 6. Podmínkou je, že i přinejvětším odběru všech připojených dávko-vačích ventilů 6 protéká ještě spětným potru-bím 52 a hydraulickým odporem- 7 takovémnožství kapalného pojivá, aby v hydraulic-kém vstupním kanálu 28 dávkovacího- venti-lu 6 byl hydraulický tlak dostatečný pro čin-nost šoupátka 13. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zapojení uzavřeného dávkovacího obvodupro kontinuální dávkování kapalin, zejmé-na kapalných pojiv a vytvrzovačů k mísi-čům pro- výrobu samotuhnoucích směsí veslévárnách, sestávající z hydraulické apneumatické větve a z -dávkovacího ventilu,zabezpečujících spojení jednak mezi zá-sobní nádrží kapaliny přes filtr a hydroge-nerátor s výtlačným prostorem dopravova-né kapaliny v dávkovacím ventilu a jednakmezi přívodním potrubím tlakového vzdu-chu přes ovládací ventil s pneumatickýmválcem dávkovacího ventilu, tvořenéhošoupátkovým tělesem s podélně uloženýmšoupátkem, opatřeným pracovní pružinoupůsobící proti tlaku dávkovaných kapalin,jakož i proti tlaku uzavírací pružiny ovlá-dacího- pístu pneumatického válce, vyzna-čující se tím, že hydraulická i pneumatickávětev dávkovacího- obvodu jsou vyústěnydo dávkovacího- ventilu (6), přičemž hyd-raulická větev je hydraulickým výtlačnýmpotrubím (5) připojena k hydraulickémuvstupnímu kanálu (28) šoupátka (13, 39)příslušného- dávkovacího ventilu (6) a pneu-matická větev je pneumatickým výtlačnýmpotrubím (11) propojena s pneumatickýmvstupním kanálem (29) s prostorem podovládacím pístem (15, 60) pneumatického válce (16, 37) příslušného dávkovacího ven-tilu (6).
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím,že v jeho dávkovacím ventilu (6) je výtlač-ný prostor (24) s výměnnou tryskou (25)v šoupátkovém tělese (12) propojen, podél-ným přepouštěcím otvorem (23) a radiálněvytvořenými otvory (22) v šoupátku (13),s prostorem vytvořeným obvodovým zápi-chem (21) ve střední části tohoto šoupátka(13) a přesuvným do úrovně hydraulickéhovstupního- kanálu (28) hydraulické větvedávkovacího obvodu.
3. 3. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím,že v jeho dávkovacím ventilu (6) je výtlač-ný prostor (54) s uzavírací jehlou (40) pro-pojen příčným otvorem (53) s přepouště-cím prostorem (46) navazujícím v základnípoloze šoupátka (39) škrticí štěrbinou (48),vytvořenou mezi hranou zápichu vypraco-vaného v šoupátku (39) a hranou vstupní-ho prostoru (49) tvořeného zápichem v šou-pátkovém tělese (36), na prostor hydraulic-kého vstupního kanálu (28) hydraulickévětve dávkovacího obvodu a spojovacímotvorem (47), vytvořeným podélně v šou-pátku (39), na pomocný prostor (45), tvoře-ný zápichem v šoupátku (39) a uzavřenýdnem (41). 3 výkresy