FI100909B - Menetelmä pneumaattisessa oskillointilaitteessa esteen havaitsemiseksi ja liikkeen jatkamiseksi sekä vastaava oskillointilaite - Google Patents

Description

100909

MENETELMÄ PNEUMAATTISESSA OS KILLOINTI LAITTEESSA ESTEEN HAVAITSEMISEKSI JA LIIXXEEN JATKAMISEKSI SEKÄ VASTAAVA OSKILLOINTILAITE

Keksinnön kohteena on menetelmä pneumaattisessa oskillointilait-5 teessä esteen havaitsemiseksi ja liikkeen jatkamiseksi, jossa oskillointilaitteeseen kuuluu kaksitoiminen työsylinteri, tätä käyttävä pääohjausventtiili ja suunnanvaihtoventtiili, jolla ohjataan pääohjausventtiiliä. Keksintö kohdistuu myös menetelmän toteuttavaan oskillointilaitteeseen.

10

Pneumaattisia oskillointilaitteita käytetään pääasiassa paperi-ja selluteollisuudessa kaavarien ja suihkuputkien liikuttamiseen. Käyttöolosuhteet ovat erittäin vaikeat kosteuden ja lämpötilan suhteen. Laitteen suuri luotettavuus on kuitenkin 15 ensiarvoisen tärkeää.

Tunnetaan edestakaisin liikkuvia koneita, joissa edestakainen liike on useimmiten toteutettu painetunnistimen avulla. Työ-sylinterin liikkeen loppuessa paine kasvaa työntöpuolella, mikä 20 on havaittavissa ja josta on johdettavissa signaali suunnanvaih-toelimelle. Toisena vaihtoehtona voidaan käyttää paine-eroa männän yli indikoimaan jumiutumista. Kolmas vaihtoehto on käyttää rajakytkimiä. Neljäs vaihtoehto perustuu työliikkeelle annettavaan aikarajoitukseen, jonka ylittyessä annetaan pakko-25 käsky paluuliikkeestä. Useimmat ratkaisut ovat jatkuvassa käytössä epäluotettavia ja herkästi vikaantuvia. Mikään edellä mainituista tunnetuista ratkaisuista ei pysty hyväksyttävästi käsittelemään tilannetta, jossa työsylinteri pysähtyy satunnaiseen esteeseen keskellä työpituuttansa. Tällöin työsylinteri on 30 vain yksinkertaisesti jumiutunut joko kokonaan paikalleen tai aikarajoituksellakin pitkäksi aikaa, mikä saattaa olla käytettäville laitteille varsin vahingollista.

Tämän keksinnön tarkoitus on aikaansaada uudenlainen menetelmä 35 ja oskillointilaite, jolla korjataan tunnetuissa laitteissa olevat puutteet. Keksinnön mukaisen menetelmän tunnusmerkilliset piirteet on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 1 ja vastaavan oskillointilaitteen tunnusmerkilliset piirteet on esitet-v ty patenttivaatimuksessa 2. Keksinnön mukaan tieto männän liik- 40 keen hidastumisesta tai kokonaan pysähtymisestä saadaan paluu- 100909 2 puolen paineesta, jonka linjalle on järjestetty kuristusta normaalipaineen nostamiseksi ympäristön painetta korkeammalle. Tästä paineeniaskusta voidaan yksinkertaisen paineenraj akytkimen avulla antaa viesti, edullisimmin pneumaattisesti, suunnanvaih-5 toventtiilille, joka vaihtaa tällöin työsylinterin suuntaa. Jos este on pysyvä, sama toistuu seuraavalla työnnöllä, jolloin keksinnön mukainen oskillointilaite jatkaa siten liikettä siinä laajuudessa, mikä on mahdollista vaurioittamatta rakenteita. Tästä painerajakytkimien viestistä suunnanvaihtoventtiilille 10 saadaan myös hälytyssignaali.

Muut keksinnön edut ja sovellusmuodot selitetään jäljempänä sovellusesimerkin yhteydessä.

15 Seuraavassa keksintöä kuvataan viittaamalla oheisiin kuviin, jotka esittävät erään keksinnön mukaisen oskillointilaitteen pneumatiikkakaaviota.

Kuva 1 esittää laitteistoa käynnistysvaiheessa.

20 Kuva 2 esittää laitteistoa toiminnassa.

Keksinnön mukaisen pneumaattisen oskillointilaitteen pääkomponentit ovat työsylinteri 1, pääohjausventtiili 6 ja suuntavent-tiili 4 sekä painerajakytkimet 7.1 ja 7.2. Käytetyt venttiilit 25 ovat pääasiassa paineohjattuja suuntaventtiileitä. Edelleen : laitteisiin kuuluu pehmeäkäynnistysvälineet, jotka on muodos tettu venttiilin 3 avulla. Pehmeäkäynnistykseen liittyy myös rajakytkimien 7.1 ja 7.2 jousikuormitus, jotka nämä käynnistysvaiheessa ovat aluksi hälytysasennossa, mutta vaihtavat tilaansa 30 välittömästi saatuansa täyspaineen toiselle puolelle ohjain-tuloonsa. Nämä samoin kuin pehmeäkäynnistysventtiili 3 saa toisen puolen ohjauksen paineenalennusventtiilin 11 kautta. Pehmeäkäynnistysventtiilin toiselle puolelle ohjataan täyspaine-kuristimen 3.1 kautta, jolloin saadaan hidastettu toiminta. 35 Painelinjän 12 kautta tuleva paine johdetaan tällöin sylinterin 1 molemmille yhteille 1.3 ja 1.4. Viiveen jälkeen pehmeäkäynnistysventtiili 3 vaihtaa tilaansa, jolloin normaali toiminta voi 100909 3 alkaa. Kuva 2 esittää tällaista normaalitoimintatilannetta, jossa sylinterin mäntä on liikkeessä oikealle päin.

Keksinnön mukaan käytetään edullisimmin kaksipuoleisella männän 5 varrella 1.1 varustettua sylinteriä 1, jolloin mäntä voidaan laakeroida molemmin puolin sylinterilieriötä 1.5. Männän varren 1.1 yksi pää käyttää kuormaa 2 ja vapaa pää on kiinnitetty suunnanvaihtoventtiilin 4 käyttövipuun 5, jossa on molemmin puolin suunnanvaihtoventtiiliä säädettävät vasteet 5.1 ja 5.2, 10 joilla käytetään suunnanvaihtoventtiilin mekaanisia kytkimiä 4.1 ja 4.2. Suunnanvaihtoventtiilissä on myös pneumaattiset apuoh-jaimet 4.3 ja 4.4, joilla suunnanvaihto voidaan myös toteuttaa ja jotka on liitetty jäljempänä esiteltäviin painerajakytkimiin 7.1 ja 7.2. Tämän laatuinen mekaaninen vaihtokytkin on luotetta-15 va. Tässä tilanteessa suunnanvaihtoventtiili 4 ohjaa painelii- tännästä paineen lähdölle A, joka on ohjannut pääohjausventtii-lin 6 käyttämään vasemman puoleisia kanavia, jolloin tässä paineliitäntä ohjautuu samoin lähtöön A ja edelleen työsylinte-rin vasempaan 1.3, joka saa männän siirtymään oikealle päin. 20 Työliikkeen loppuessa käyttövipu 5 vasteen 5.2 kautta painaa suunnanvaihtoventtiilin 4 kytkintä 4.1, jolloin suunnanvaihtoventtiili ottaa käyttöönsä oikeanpuoleiset kanavat. Tällöin paine ohjautuu lähtöön B, joka edelleen kääntää pääohjausvent-tiilin vastakkaiseen asentoon ja paine ohjautuu sen lähtöön B ja 25 edelleen työsylinterin oikeaan yhteeseen 1.4. Tämä saa työsylin-terin 1 männän 1.2 siirtymään vasemmalle päin.

Vaihtotilannetta ohjataan tarkemmin poistolinjojen 1.31 ja 1.41 avulla, joista jompi kumpi on liitetty pääohjausventtiilin 6 30 avulla vastaavaan poistoliitäntään 1.3 tai 1.4. Kuvassa pääohjausventtiilin 6 kanava 6.2 ohjaa poistoyhteen 1.4 poistolin-’ jalle 1.41, jossa on ensimmäinen, karkea kuristusventtiili 1.42, suodatin 1.43 ja toinen, hienokuristusventtiili 1.44. Vastaavat komponentit 1.32, 1.33 ja 1.34 ovat vastaavasti toisessa poisto-35 linjassa 1.31. Normaaliliikkeessä hienokuristin 1.44 määrää liikenopeuden, jolla mäntä pääsee siirtymään valittuun suuntaan. Käännösvaiheessa tähän paluulinjaan tuleekin aluksi täysi paine, joka ilman karkeakuristinta 1.42 pääsisi vapautumaan suoraan

• I

100909 4 suodattimen 1.43 sisältämään suureen tilavuuteen. Karkeakuristi-mella 1.42 voidaan siten säätää käännösnopeutta ja saada käännös pehmeäksi. Mikäli kuormassa 2 ei ole esteitä mäntä 1.2 jatkaa vasteiden 5.1 ja 5.2 määräämällä liikealueella liikettä. Esteen 5 sattuessa eli kuorman 2 lisääntyessä männän 1.2 vauhti hidastuu tai jopa pysähtyy kokonaan. Tällöin poistopuolen paine tässä yhteessä 1.4 vaikuttava paine pienenee hienokuristimen 1.44 määräämällä vauhdilla. Paineen alentuessa paineenalennusventtiilin 11 määräämän rajan alapuolelle painerajakytkin 7.1 vaihtaa suun-10 taansa, jolloin paine ohjautuu lähtöön B, joka edelleen ohjaa suunnanvaihtoventtiilin apuohjausliitäntää 4.4. Tämä saa aikaan työsylinterin suunnan vaihtumisen edellä kuvatulla tavalla suunnanvaihtokytkimen 4 ohjatessa pääohjausventtiiliä 6. Toisessa suunnassa liikettä valvoo vastaava painerajakytkin 7.2, jonka 15 lähtö B on tässä kytketty suunnanvaihtoventtiilin apuohjainlii-täntään 4.3.

Keksinnön mukaisessa oskillointilaitteessa käytetään korkealaatuisia, pitkäikäisiä komponentteja. Oskillointilaitteen 20 ohjauskomponentit ovat luistityyppisiä suuntaventtiileitä, joissa ei ole pehmeitä, kuluvia, liikkuvia tiivisteitä. Samoin työsylinteri on edellä kuvatulla tavalla kaksipuoleisella männänvarrella varustettu, jolloin sen luotettavuus on yksipuo-leisella männänvarrella varustettua sylinteriä parempi. Keksin-25 nön mukaisella ratkaisulla on mahdollista saavuttaa erittäin : pitkä huoltoväli, jopa 25 vuotta. Oskillointilaitteessa käyte tään tiivisteettömiä pneumatiikkaventtiileitä, jolloin niissä ei ole pehmeitä liikkuvia osia. Ainoastaan sylinterissä on kumi-tiivisteet männän ja männänvarren ulostulon tiivistämiseksi. 30 Edullisimmin kaikki tiivisteet ovat joko metallia tai keraamisia. Männässä voitaneen käyttää kosketuksettomia sokkelotiivis-teitä. Pienestä tiivistevuodosta ei ole haittaa.

Keksinnön mukaisella oskillointilaitteella saavutetaan juoheva 35 liike ja pehmeät käynnistykset ja pysäytykset. Edellä olevan mukaisesti työsylinterin mäntä ei jää jumiin satunnaisen esteen kohdalla, vaan jatkaa liikettä siinä laajuudessa, mikä on mahdollista vaurioittamatta rakenteita.

Claims (8)

1. Menetelmä pneumaattisessa oskillointilaitteessa esteen havaitsemiseksi työliikkeen pituudella ja oskillointi- 5 liikkeen jatkamiseksi, jossa oskillointilaitteeseen kuuluu kaksitoiminen työsylinteri (1) , tätä käyttävä pääohjausventtiili (6) ja suunnanvaihtoventtiili (4), jolla ohjataan pääohjaus-venttiiliä (6), tunnettu siitä, että työsylinterin (1) kulloisellekin paluulinjan (1.31, 1.41) virtaukselle järjestetään 10 vastus työsylinterin (1) paluupuolen paineen pitämiseksi normaalitilanteessa selvästi ympäristön painetta korkeammalla, tunnustellaan paluupuolen painetta ja sen laskiessa asetetun rajan alapuolelle, mikä indikoi männän liikkeen hidastumista tai pysähtymistä kokonaan, annetaan suunnanvaihtoventtiilille (4) 15 käsky vaihtaa suuntaa tämän perusteella.

2. Pneumaattinen oskillointilaite esimerkiksi paperi koneen kaavarin edestakaiseen liikuttamiseen, johon oskillointilaitteeseen kuuluu männän molemminpuolisin yhtein (1.3, 1.4) 20 varustettu työsylinteri (1), tätä käyttävä pääohjausventtiili (6) ja suunnanvaihtoventtiili (4), jolla ohjataan pääohjaus-venttiiliä (6) , tunnettu siitä, että esteen havaitsemiseksi työliikkeen aikana laitteeseen kuuluu venttiilistö (6.2) ja kuristimet (1.32, 1.42) vastuksen järjestämiseksi kulloiseenkin ... 25 poistolinjaan sekä työsylinterin (1) painerajakytkimet (7.1, 7.2) sovitettuna valvomaan työsylinterin (1) molempia yhteitä ja ohjamaan suunnanvaihtoventtiiliä (4) suunnan vaihtamiseksi paineen laskiessa paluupuolella työliikkeen aikana alle asetetun raj an. 30

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen oskillointilaite, tunnettu siitä, että suunnanvaihtoventtiilissä (4) on mekaanisten vaihtoelimien (4.1, 4.2) rinnalla pneumaattiset elimet (4.3, 4.4), joihin painerajakytkimien (7.1, 7.2) lähdöt on liitetty. 35

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen oskillointilaite, tunnettu siitä, että työsylinterin (1) männänvarsi (1.1) on kaksipuoleinen ja mekaanisen suunnanvaihtoventtiilin 100909 6 (4) käyttövipu (5) on kytketty kuormaliitynnän (2) vastakkaiselle puolelle.

5. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen oskillointi-5 laite, tunnettu siitä, että painerajakytkimillä (7.1, 7.2) on vastapaineliitäntä (11.1), ja laitteeseen kuuluu tämän paineen asetuselin (11) laukaisuvastuksen määräämiseksi.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 2-5 mukainen oskil-10 lointilaite, tunnettu siitä, että pääohjausventtiiliin (6) kuuluu myös kanavat (6.2) sylinterin (1) kulloistakin poistoyh-dettä (1.3, 1.4) varten, joilla kummallakin on omat kuristimet (1.32, 1.42) vastaavien liikesuuntien itsenäistä säätöä varten.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 2-6 mukainen oskil- lointilaite, tunnettu siitä, että ainakin yhdessä poistolinjassa (1.31, 1.41) on karkea kuristin (1.32, 1.42), kaasutilavuutta omaava suodatin (1.33, 1.43) ja hienokuristin (1.34, 1.44) tässä järjestyksessä, jolloin karkea kuristin (1.32, 1.42) on sovitet-20 tu säätämään kääntönopeutta ja hienokuristin (1.34, 1.44) liikenopeutta ko. poistolinjan määräämässä suunnassa.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 2-7 mukainen oskil-lointilaite, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu pehmeäkäyn-25 nistyselimet, joihin kuuluu erityisen venttiilin (3) , joka : käynnistystilanteessa ohjaa täyspaineen molemmille puolille mäntää 1.2 ja hidastetusti kuristimen (3.1) avulla kytkeytyy pois päältä sallien viiveen jälkeen normaalin toiminnan. 7 100909