FI73511C - Anordning foer avlaegsnande av tryckpulser. - Google Patents

Description

[715*^71 KUULUTUSJULKAISU 77ςι1

Ma UTLÄGGNINGSSKRIFT / O D I I

^ (45) Γ"to*.Iti Myönnetty ' ' FV-:ert r.;C.VeI.vt CO 10 1.0 C7 (51) Kv.lk.*/lnt.a.‘ F 16 L 55/0*4 SUOMI-FINLAND (21) P»tenttlh»kemu* — P»t«ntanieknlnj 800299 (22) H«kemispttvi — Ansttknlnfsd«g 01.02.80 (23) Alkuptivi — Glltlgheudag 01. 02.80 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offentllj 03.08.80

Patentti· ja rekisterihallitut /44) Nihtävikslp*non ja kuul.Julkalsun pvm. — 30 06 87

Patent· och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlijd och utl.»krlften publicered (86) Kv. hakemus — Int. «nsökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Bejird prioritet 02.02.79

Japani-Japan(JP) 5*4-11299 (71) Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha, 5"1 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokyo, Japani-Japan(JP) (72) Haruyoshi Fujiwara, Hiroshima-ken, Japani-Japan(jP) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Laite painesysäysten poistamiseksi -

Anordning för avlägsnande av tryckpulser Tämä keksintö liittyy laitteeseen painesysäysten tai -iskujen poistamiseksi nestejohdossa, jossa johdon alapuolella olevaan aukkoon on yhdistetty kammio paineenalaisen kaasun liittymää varten, jolloin kammion vastapäätä oleva aukko on suljettu joustavalla, pystysuorassa suunnassa taipuvalla elimellä. Erityisesti tällainen laite soveltuu käytettäväksi paperikoneen massan syöttökohdassa (uuni-tyyppisessä perälaatikossa, johon kohdistuu paine paineilmakammiosta, tai hydraulisessa perälaatikossa, kuten esimerkiksi Converflo-perä-laatikossa), tai putkessa, jonka läpi massa syötetään perälaatikkoon, perälaatikkoon virtaavan paperimassan syötössä, so. perälaatikosta poistuvan paperimassan määrässä tapahtuvien muutosten ehkäisemiseksi ja tasalaatuisten tuotteiden aikaansaamiseksi. Keksinnön mukainen laite on erityisen edullinen, kun sitä käytetään hydraulisessa perälaatikossa, joka on hyvin herkkä painesysäyksille.

Tähänastisissa painesysäyksen vaimennuslaitteissa on tasoitusta! vaimennussäiliö tai vaimennuselimiä. Seuraavassa kuvataan ensin 2 73511 vaimenninsäiliöllä varustettua laitetta viitaten kuvioon 1. Massan syöttökohta on järjestetty vaimenninsäiliön 2 pohjan alle ja massan poistokohta 3 tasoitusäiliön sivuseinän alaosaan. Paineilmaa syötetään vaimenninsäiliöön 2 sen yläosasta 4 vapaan nestepinnan 5 muodostamiseksi säiliöön.

Kun paine nousee syöttökohdassa 1, nousee nestepinta 5 puristaen säiliön 2 yläosassa olevaa ilmaa, jolloin paineen nousu mitataan D/P-kennoilla 6,6'. Paine poistokohdassa 3 nousee määrällä, joka edustaa nestepinnan 5 nousua aikaansaanutta paineennousua, ja toisaalta paineennousua säiliön 2 yläosassa. Paineen pitämiseksi vakiona poistokohdassa 3, päästetään säiliön 2 yläosan ilma ulkoilmaan säätimen 7 säätöventtiilin kautta.

Kun paine syöttökohdassa 1 pienenee, syötetään sopiva ilmamäärä säiliön 2 yläosaan, jolloin paineilma virtaa päinvastaiseen suuntaan kuin sitä ulos päästettäessä.

Ongelmalliset painesysäykset ovat yleensä 0,2-30 Hz suuruusluokkaa. Tähän asti on ollut vaikeaa tai jopa mahdotonta havaita suuruudeltaan 1 Hz:stä ylöspäin olevia painesysäyksiä D/P-kennojen 6,6' välityksellä edellä kuvatussa laitteessa. Silloinkin, kun käytetään elektroniputkisäädintä 7, tapahtuu 1-2 sekunnin toiminnallinen viive mittaustapahtuman loppumisen ja säätöventtiilin käytön 8 välillä säätimen 7 käytön jälkeen. Lisäksi vaimenninsäiliössä 2 oleva ilma vaikeuttaa painesysäyksen mittausta. Nämä tekijät ovat estäneet suuruudeltaan 1 Hz:stä ylöspäin olevien painesysäysten välittömästi tapahtuvan mittaamisen ohjaus- tai säätölaitteella.

Edellä kuvattu pätee siinä tapauksessa, että nestepinta 5 säiliössä 2 vaihtelee ilman viivettä syöttökohdan painevaihteluista riippuvaisesti. Koska kuitenkin käytännössä on otettava huomioon säiliössä 2 olevan nesteen massan aiheuttama inertiavoima, nestepinnan taso voi tuskin muuttua suuritaajuisten painesysäysten mukaan. Siksi tähänastista laitetta voidaan käyttää lähinnä pienitaajuisten painehei-lahtelujen määrittämiseen.

Enintään 0,1 Hz:n painevaihtelut voidaan kuitenkin havaita, jos säädetään massansyöttöpumpun kierroslukua. Sitäpaitsi tämän laitteen se säiliön 2 sisäpinnan osa, joka on ilman ja nesteen välisellä rajapinnalla, on altis likaantumaan. Lisäksi säiliö 2 on käytännössä yhtä iso kuin massan syöttökohta. Tämä lisää valmistuskustannuksia.

3 73511

Seuraavaksi kuvataan vaimennuselementtiä viitaten kuvioon 2.

Massansyöttöputken 11 syöttöaukon 9 poikkileikkaus on pyöreä ja putken 11 muoto muuttuu vähitellen tuloaukosta 9 lähtien sen keskiosaa kohti mentäessä ja lopulta sen poikkileikkaus on puoliympyrän muotoinen kvuion 2b mukaisesti. Näin putken 11 yläseinän kohdalle muodostuu tasainen osa 10a ja kuitulevystä muodostettu kalvo 12 on sijoitettu tasaiseen osaan 10a. Kalvon 12 avulla muodostetaan ilma-kammio 13, johon syötetään ilmaa ennaltamäärätyllä läpivirtausmääräl-lä.

Putkisuutin 14, jonka keskellä on poraus, ulottuu tiiviisti kalvon 12 yläpinnan keskiosaan ja on yhdistettävissä ulkoilmaan käsikäyttöisellä läpällä.

Kalvon 12 jälkeen jatkuvan putkenosan muoto muuttuu jälleen vähitellen, kunnes putkella 11 on jälleen pyöreä poikkileikkaus pois-tokohdassa 15.

Kuviossa 2 viitenumero 16 osoittaa paineilmalähdettä, 17 ilman-suodatinta ja 18 huokoista laattaa.

Kun syötettävän materiaalin paine kasvaa, taipuu kalvo 12 ylöspäin, niin että se sulkee suuttimen 14 avoimen pään, ja siten ilman purkaus ilmakammiosta 13 lakkaa. Koska ilmaa tulee kuitenkin edelleen ilmakammioon 13 syöttökohdasta 16, paine kasvaa jatkuvasti ilmakam-miossa 13.

Kun paine ilmakammiossa 13 ylittää putkessa 11 olevan nestepaineen tai kun nestepaine putkessa 11 pienenee, laskeutuu kalvo 12 ja ilma purkautuu ilmakammiosta 13 ulkoilmaan suuttimen kautta.

Kalvo 12 taipuu ja siirtyy näin pystysuorassa suunnassa putken 11 tilavuuden muuttamiseksi, niin että syötettävän materiaalin paine-vaihtelut tulevat tasatuiksi. Se materiaalimäärä, joka vaikuttaa putken 11 tilavuuden tai kapasiteetin muutoksiin, vastaa materiaalin vir-tausmäärän vaihteluja ja on hyvin pieni verrattuna painesysäysvaimen-ninlaitteen materiaalimäärään. Näin saadaan inertiavoiman aiheuttama toimintaviive mahdollisimman pieneksi. Koska painetta ilmakammiossa 13 säätää kalvo 12, jolla on pieni inertiavoima, ja koska ei käytetä mittauskojetta, voi vaimennuselementtilaite toimia tasaisesti ja olla edullinen 3 Hz:n ja sitä suurempien suuritaajuisten painevaihtelujen ollessa kyseessä.

4 73511

Jos kuitenkin nestepaineen vaihtelu kuvion 2 mukaisessa järjestelmässä alenee noin 0,5 Hzriin, toimii järjestelmä painesysäyksen vahvistimena. Paineen kasvujakso esim. putkessa 11 on pitkä. Paineen noustessa putkessa 11 kasvaa paine ilmakammiossa 13 jatkuvasti ilman-lähteestä 16 syötetyn paineilman ansiosta, jolloin neste, joka on kerääntynyt ilmakammion eteen kumilevyn 13 ylössiirtymisen aikana, pakotetaan ulos. Tämän seurauksena nestepaine kasvaa.

Kun nestepaine nousee pitkäksi ajaksi, poistuu ilma ilmakammios-ta 13, niin että neste voi päästä putkesta 11 ilmakammioon kalvon 12 ollessa taipuneena, jolloin nestepaine laskee. Läpivirtausmäärän muutokset jaksoa kohti pienitaajuisten sysäysten vallitessa ovat yleensä suurempia kuin suurtaajuisten sysäysten tapauksessa. Jos vaimennin-elementti vahvistaa pienitaajuisia sysäyksiä, se voi tulla tehottomaksi.

Lisäksi kalvo 12 laajenee pitempiaikaisen käytön jälkeen, jolloin kalvon 12 suuttimen 14 kanssa kosketuksissa oleva osa tulee aaltomaiseksi tai ryppyiseksi, niin että ilmavuotoja on aina. Tämän tuloksena kalvo 12 lakkaa toimimasta pakoventtiilinä. Pahimmassa tapauksessa vaimentimen teho alenee jyrkästi jo yhdessä päivässä.

US-patenttijulkaisusta 2 916 052 tunnetaan eräs painesysäysten poistamiseen käytettävä laite. Joustavana elimenä on siinä palje, joka on järjestetty kammiossa olevan putken alaosaan ja joka liikkuu, kun paine putkessa vaihtelee. Kammio on täytetty osittain nesteellä, jonka yläpuolella vallitsee määrätty höyrynpaine. Kammiossa olevaa painetta pidetään vakiona lämpötilansäätimellä. Tässä käytetty palje on tarkoitettu hyvin lyhyiden sysäysten vaimentamiseen. Lisäksi lämpöti-lansäätö nostaa huomattavasti käyttökustannuksia.

DE-kuulutusjulkaisusta 1 002 577 tunnetaan lisäksi säätölaite, jota käytetään sykkivästi virtaavia aineita varten olevissa putkissa. Siinä putkessa oleva aukko on suljettu kalvolla, joka muuttaa elastisesta muotoaan painevaihteluiden vaikutuksesta. Kalvo käyttää vivun välityksellä kontaktoria. Tätä laitetta ei kuitenkaan käytetä paine-heilahtelujen vaimentamiseen, vaan ainoastaan sen tarkkailemiseen, että jaksottaiset sysäykset tapahtuvat oikealla taajuudella.

US-patenttijulkaisussa 2 697 451 on vielä kuvattu vaimennuslai-te, jossa putkessa kulkeva neste voi kulkea huokoisen levyn läpi ylös kammioon ja deformoida nestepaineella kuormitettua kalvoa. Nesteen 5 73511 yläpuolella on lisäksi paineenalaista kaasua. Myöskään tämä laite ei ole riittävän herkkä korkeataajuisten painevaihtelujen luotettavaa tasaamista varten.

Keksinnön tarkoituksena on kehittää laite painesysäysten poistamiseksi, joka laite on rakenteeltaan yksinkertainen ja jolla saavutetaan hyvä vaimennusvaikutus sekä korkeataajuisten, taajuusalueella 1-20 Hz olevien painesysäysten, sekä myös matalataajuisten, alle 1 Hz:n taajuusalueella olevien painesysäysten yhteydessä, ja jonka vaimennusvaikutus pysyy vakiona pitkiä ajanjaksoja.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisella laitteella, jolle on on tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa esitetyt piirteet. Edullisia suoritusmuotoja on esitetty alivaatimuksissa.

Seuraavaksi kuvataan keksinnön edullisia toteutusmuotoja tekniikan tasoon verraten viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa: kuvio 1 esittää kaaviomaisesti tähänastista paincsysäyksen vai-menninlaitetta, jossa on vaimenninsäiliö; kuvio 2a esittää kaaviomaisesti tähänastisen vaimennuselementin pääosaa; kuvio 2b esittää poikkileikkausta pitkin kuvion 2a viivaa X-X; kuvio 3a esittää keksinnön mukaista painesysäyksen vaimennin-laitetta sivulta nähtynä ja osittain leikattuna; kuvio 3b esittää poikkileikkausta pitkin kuvion 3a viivaa Y-Y; kuvio 4 esittää poikkileikkausta pitkin kuvion 3a viivaa Z-Z putket kaaviomaisesti esittäen? kuvio 5 esittää ohjauskentäkaaviota kuvion 4 mukaista laitetta varten; kuvio 6 esittää perspektiivikuvana keksinnön toisen toteutus-muodon pääosaa? kuvio 7 esittää sivulta nähtynä pystyleikkausta keksinnön toisenlaisesta toteutusmuodosta; kuvio 8 esittää sivulta nähtynä pystyleikkausta tukitangon toisenlaisesta ohjainmekanismista, joka poikkeaa kuvion 3 esittämästä ohjainmekanismista; kuvio 9 esittää sivulta nähtynä pystyleikkausta keksinnön toisenlaisesta toteutusmuodosta; kuvio 10 esittää sivulta nähtynä pystyleikkauskuvantoa keksinnön toisenlaisesta toteutusmuodosta; ja 6 73511 kuvio 11 esittää sivulta nähtynä pystyleikkausta keksinnön toisenlaisesta toteutusmuodosta.

Kuvioissa 3a, 3b ja 4 esitetyissä toteutusmuodoissa nesteput-kella 19 on muuttuva poikkileikkaus, niin että alaosassa on tasainen osa 20, johon on järjestetty kalvo 20. Kalvon 21 alle on muodostettu kammio 22 ja kaasu, kuten ilma, on suljettu kammioon 22. Jos kammion 22 kapasiteetti on pieni, voidaan siihen liittää säiliö 23. Säiliöön 23 on sovitettu pinnan mittari 24, jonka kautta nestettä voidaan lisätä tai vähentää. Kammioon 22 suljetun kaasun paine vastaa keskimääräistä nestepainetta.

Kalvo 21 voi taipua yläraja-asennosta T alaraja-asentoon B. Kuvion 4 mukaisessa toteutusmuodossa käytetään rajakytkimiä ilmaisemaan ylä- ja alaraja-asennot T, B.

Tukirunko 25, joka koostuu huokoisesta levystä 31, on kiinnitetty kalvoon 21, ja tukirunkoon 25 on kiinnitetty tukitanko 26, johon on kiinnitetty ohjauselin 27. Kammion 22 sisäpuolelle on sijoitettu rajakytkin 28, joka ilmaisee kalvon yläraja-asennon ja rajakyt-kin 29, joka ilmaisee sen alaraja-asennon. Rajakytkimiä 28, 29 käyttää ohjauselin 27, kun kalvo 21 saavuttaa ylä- tai alaraja-asennon.

Kammion 22 seinämään on kiinnitetty ohjain 30 huokoisen laatan 31 välityksellä, niin että tukitankoa 26 voidaan liikuttaa pystysuunnassa ohjaimessa 30.

Kun kalvo 21 saavuttaa alaraja-asennon B, toimii huokoisen levyn 31 kehäosa kalvon tukena ja levyn keskiosa tukirungon 25 tukena. Silloinkin kun kalvo 31 liikkuu pystysuorassa suunnassa, sen alla oleva tila pysyy yhteydessä kammion 22 sisätilan kanssa tukirungon 25 porausten ja huokoisen laatan 31 välityksellä, niin että tapahtuu pai-neentasaus.

Kuvion 4 mukaisesti laitteessa on lisäksi tyhjennysventtiili 32, varmuusventtiili 33 ilmanpoistoventtiili 34, ilmansuodattimet 35, 36 ja 37 sähkömagneettiset venttiilit 38, 39, paineilmalähde 40, ilmanpoistoventtiili 41, ilmanpoistoputki 42, vedensyöttöputki 43 ja vedenpoistoputki 44.

Edellä kuvatulla laitteella on seuraavat edut: a) Kalvo 21 on tehty kumilevystä, jonka massa on pieni ja joka sen vuoksi voi helposti muuttaa muotoaan. Kammioon 22 on suljettu paneistettu kaasu, jonka paine vastaa keskimääräistä nestepainetta.

7 73511

Kalvon 21 muoto muuttuu putken painesysäysten tai -heilahtelujen mukaan, minkä ansiosta painesysäykset tulevat poistetuiksi. Koska kammio 22 on täytetty paineistetulla kaasulla, vaikuttaa se ainoastaan painesysäysten absorbointiin tai poistamiseen riippumatta painesysäysten vaihtelujakson suuruudesta, kun taas painesysäysten vahvistaminen tulee aina vältetyksi. Koska kalvon 21 muodonmuutoksen mukaan varastoitava tai poistettava nestemäärä voidaan valita painesysäyksen aiheuttaman sysäysmäärän mukaiseksi, voidaan nesteen liikkeen aiheuttamaa inertiavastusta huomattavasti pienentää.

b) Kalvo 21 on järjestetty nesteputken seinämän alaosaan siten, että se voi taipua pystysuorassa suunnassa. Kammioon 22 suljettu kaasu laajenee tai puristuu adiabaattisesti kalvon pystysuoraa taipumaa vastaavasti, niin että paine kammiossa laskee tai nousee. Nestepaine voi pysyä vakiona ainoastaan silloin, kun kalvon nesteeseen kohdistama paine laskee tai nousee kalvon pystysuorasta liikkeestä riippuvaisesti. Kun kammio 22 on järjestetty siten putken 19 alaosaan ja kammion 22 tilavuus on tarkoituksenmukaisella tavalla muutettavissa, voi nestepaine pysyä vakiona kalvon asemasta riippumatta.

c) Koska kammioon 22 on suljettu kaasu, jonka paine vastaa keskimääräistä nestepainetta, ja jolloin kalvo 21 painesysäysten vaikutuksesta voi liikkua pystysuorassa suunnassa pakottamatta sitä ylempään tai alempaan ääriasentoon, voidaan kalvon 21 asento ilmaista rajakytkimillä, differentiaalimuuntajilla, potentiometreillä tai lähestymistä ilmaisevilla kytkimillä, niin että kaasun syöttö kammioon tai poisto kammiosta tapahtuu vain silloin,- kun kalvo lähestyy isku-liikkeensä päätepistettä. Kaasun syöttöä tai poistoa ei tapahdu muissa asennoissa. Tällä tavalla voidaan saavuttaa edellä kuvatut ominaisuudet.

d) Kaasutiiviin kammion tarkoituksenmukaisin tilavuus veihtelee keskimääräisestä nestepaineesta riippuen. Tästä syystä kammioon tai siihen liitettyyn säiliöön syötetään kokoonpuristumatonta ainetta, jotta edellä mainitut ominaisuudet voidaan saavuttaa myös silloin, kun tomintaolosuhteet muuttuvat uuden keskimääräisen nestepaineen säätämiseksi.

Edellä kuvatun toteutusmuodon toimintaa kuvataan viitaten kuvioihin 4 ja 5.

8 73511

Kun nesteputkessa 19 olevan nestepaine nousee siten, että kalvon 21 alaraja-asennon ilmaiseva rajakytkin 29 toimii, avautuu il-manpoistoventtiili 34 asteittain, niin että paineilmaa alkaa virrata asteittain kammioon 22 liitettyyn säiliöön 23. Tietyn ennaltamäärätyn ajan kuluttua, kun ohjauselin 27 on vapauttanut rajakytkimen 29, sulkeutuu ilmanpoistoventtiili 34 jälleen asteittain. Tämän tuloksena ilman syöttö säiliöön 23 alenee vähitellen, kunnes se lopulta päättyy kokonaan.

Kun sitä vastoin nestepaine alenee, niin että kalvon 21 yläraja-asennon ilmaiseva rajakytkin 28 toimii, avautuu ilmanpoistoventtiili 41 asteittain, niin että paineilma alkaa asteittain poistua säiliöstä 23. Tietyn ennaltamäärätyn ajan kuluttua, kun ohjauselin 27 on vapauttanut rajakytkimen 28, sulkeutuu ilmanpoistoventtiili 41 jälleen vähitellen, niin että ilma poistuu tilavuussäiliöstä 23 vähitellen ja lopulta ilmanpoisto loppuu.

Kuvioissa 4 ja 5 on kaaviolliset esimerkit paineilma- ja sähkö-piireistä edellä kuvatun toiminnan toteuttamiseksi.

Jos venttiilejä 34 ja 41 käytetään kuvatulla tavalla, jolloin ajanottolaitteet TMB, TMT säätävät ilman syöttö- ja poistoajan sopivasti, voidaan kalvo 21 liikkua ylä- ja alaraja-asennon välillä myös silloin, kun nestepaine muuttuu. Silloinkin, kun nestepaine kasvaa tai pienenee nesteen sykinnän mukaan, voi kalvo 21 liikkua ylä- ja alaraja-asennon välillä, jos painesysäysten suuruus on alueella, jolla sysäykset voidaan absorboida kalvon 21 pystysuoran liikken avulla.

Kun nestepaine nousee sykkimisen seurauksena ja keskimääräinen nestepaine ja ilmanpaine kammiossa 22 ovat tasapainotilassa, painuu kalvo 21 alaspäin, kuten kuvion 4 pistokatkoviiva osoittaa, jolloin se painaa tukirunkoa 25 alaspäin. Jos oletetaan, että ilmanpaine kammiossa 22 ei muutu lainkaan tänä aikana, niin nestepaine putkessa 19 laskee määrällä, joka vastaa sen nesteosan painetta, jonka alaspäin painuva kalvo 21 syrjäyttää.

Kammiossa 22 oleva kaasu tulee tällöin adiabaattisesti kokoon-puristetuksi määrällä, joka vastaa kaasun sitä osaa, jonka alaspäin painuva kalvo 21 syrjäyttää, niin että ilman- tai kaasunpaine kammiossa 22 nousee. Näin voidaan estää nestepaineen lasku. Sama pätee tapaukseen, jossa nestepaine alenee nesteen sykinnän takia. Jos näin ollen kammion 22 ja säiliön 23 kokonaistilavuus säädetään sopivalle ta- 9 73511 solle, voidaan nestepaine pitää muuttumattomana silloinkin, kun kalvo 21 siirtyy pystysuorasti.

Kun painesysäyksen taajuus kasvaa, saattaa myös amplitudi kasvaa, mutta nesteen läpivirtausmäärän vaihtelut sysäysjaksoa kohti ovat pieniä verrattuina pienitaajuisten sysäysten vastaaviin vaihteluihin. Siksi voidaan suuritaajuinen sysäys eliminoida pelkästään kuvion 4 pistekatkoviivan mukaisella kalvon 21 siirtymällä ilman tukirungon 25 liikettä. Kuten edeltävästä ilmenee, voidaan laitteen liikkuvan osan kokoa pienentää, jolloin myös suuritaajuinen sysäys voidaan eliminoida tyydyttävästi.

Kuvioiden 3 ja 4 mukaisessa toteutusmuodossa käytetään puoli-suunnikkaan muotoista kalvoa. Suuremmilla nesteen läpivirtaus määrillä tarvitaan kalvoa, jolla on suurempi halkaisija. Keksinnölle ei kuitenkaan ole oleellista kalvon muoto ja siksi kalvo voi olla katkaistun pyramidin tai levyn muotoinen, jos se tehdään aineesta, jolla on suuri venymä.

Kuvio 6 esittää keksinnön toisen toteutusmuodon, joka on varustettu huokoisella laatalla 45. Kuvioiden 3, 4 mukaisesta toteutuksesta poiketen, jossa nesteputken 19 sillä osalla, joka on varustettu kalvolla 21, on puoliympyrän muotoinen poikkileikkaus, voi kuvion 6 mukaisella nesteputkella olla suorakaiteen muotoinen poikkileikkaus, koska sen tarvitsee olla tasainen vain alaosassa kalvon asennuksen helpottamiseksi. Lisäksi keksinnön mukaisten painesysäyksen vaimen-ninta ei ole rajoitettu erityisesti sellaisen nesteputken muotoon, jossa on nesteen syöttöosa, jonka poikkileikkaus on aluksi pyöreä muuttuen vähitellen kohti kalvolla varustettua osaa mentäessä, sekä jossa on vastaavalla tavalla muotoiltu nesteen poisto-osa. Näin ollen neste-putki voi koostua useista osista, jotka on liitetty yhteen laipoilla putken niissä kohdissa, jotka ovat juuri ennen kalvolla varustettua osaa ja sen jälkeen.

Painesysäyksen vaimenninlaite on yleensä suunniteltu painesy-säysten poistamiseksi nesteputkesta ja se toimii avoimen putkenpään tavoin. Tämä laite muodostaa siten niin sanotun seisovan aallon solmun. Tällainen laite voidaan sovittaa läpi menevän aallon minkä tahansa osan kohdalle, mutta sen pitää sijaita seisovan aallon huippu-eikä solmukohdassa. Näin ollen sellainenkin yhdistetty järjestelmä on tehokas, jossa huokoinen laatta 45 on välittömästi nesteputken kalvoi- 10 7 351 1 la varustetun osan edessä, niin että seisovan aallon solmu ei satu nesteputken kalvolla varustetun osan kohdalle.

Kuvioiden 3 ja 4 mukaisessa toteutuksessa tukitanko 26 on kytketty tukirunkoon 25 tukitangon ohjaamiseksi ohjaimessa 30. Kuvion 7 mukaisen toteutusmuodon tukirunko 46 on varustettu vivustolla 47, joka sallii kalvon 21 pystysuoran liikkeen.

Kuvion 8 esittämässä ohjausmekanismissa käytetään rullia 48 tukitangon 26 ympärillä, jotka rullat toimivat kuvioiden 3 ja 4 esittämän ohjaimen 30 tapaan.

Ohjausmekanismi tarvitsee vain olla muodostettu sellaiseksi, että se poistaa mekaanisen vastuksen ja inertiavastuksen, jotka johtuvat kalvon massasta ja estävät kalvon liikettä, kun se liikkuu neste- ja ilmanpaineiden välisen paine-eron avulla. Ohjausmekanismin tarvitsee nimittäin olla suunniteltu vain sellaiseksi, että kalvon yläraja-asento voidaan todeta.

Seuraavassa kuvataan kalvon asennon määritystä.

Kuvioiden 4 ja 5 esittämässä toteutusmuodossa käytetään raja-kytkimiä ilmaisemaan kalvon 21 ylä- ja alaraja-asennot, mutta nämä rajakytkimet voi korvata muilla välineillä. Kalvon ylä- ja alaraja-asennot ilmaisevalla välineellä voi esim. olla kuvion 9 mukainen rakenne. Kuvion 9 esittämä ilmaisin koostuu heijastimesta 49, joka on tehty metallikalvosta, joka on kiinnitetty kalvon 21 sille pinnalle, joka on kammion 22 puolella, valonheittimestä 50, joka on kiinnitetty kammion 22 sisäpinanlle, ja valon vastaanottimista 51, 52, jotka on kiinnitetty kammion 22 sisäpinnalle valon vastaanottamiseksi kalvosta 21 sen ylä- ja alaraja-asennoissa.

Rajakytkimien lisäksi voidaan käyttää lähestymistä ilmaisevia kytkimiä, potentiometrejä, servomoottoreita ja differentiaalimuuntajia. Kun käytetään jotakin mainittua ilmaisinta, voidaan kalvo 21 tukea kuvion 10 mukaisesti. Kuvion 10 mukaisesti yhdystanko 53 on liitetty tapilla tukirunkoon 46 ja kääntövarsi 54 on kytketty kääntyvästi toisesta päästään yhdystangon 53 toiseen päähän. Kääntövarren 54 toinen pää on kytketty kääntyvästi kammion 22 sivuseinän sisäpintaan. Kun kalvo 21 saavuttaa ylä- tai alaraja-asennon, kulkee tieto tästä yhdys-tankoon 53, niin että kääntövarsi 54 voi kääntyä ylös- tai alaspäin. Tämän seurauksena kääntövarresta 54 ylös- ja alaspäin ulkonevat ulko-nemat 55 ja 56 koskettavat kammion 22 sivuseinän sisäpinnalla olevia 11 7 3 51 1 lähestymisestä ilmaisevia kytkimiä 57 ja 58. Näin voidaan ilmaista kalvon 21 ylä- tai alaraja-asento.

Ultraääni-asennonilmaisinta voidaan käyttää kammion 22 pohjaosassa, jolloin kalvon 21 ylä- ja alaraja-asennot voidaan todeta kalvosta 21 heijastuvien ultraäänien avulla.

Kuvion 4 esittämässä toteutusmuodossa käytetään ilmansyöttö-venttiiliä 34 ja ilmanpoistoventtiliä 41 ilman syöttämiseksi säiliöön tai poistamiseksi siitä, kun kalvo 41 saavuttaa ylä- tai alaraja-asennon. Tässä tapauksessa ilman syöttö tai poisto aloitetaan ja lopetetaan asteittain, jotta estettäisiin ulkoista voimaa häiritsemästä nestettä. Mainitun toiminnan suorittamiseksi kuvion 4 mukainen kalvo voidaan korvata sähköventtiilillä.

Keksinnön mukainen laite voidaan rakentaa paperikoneen perälaa-tikkorakenteeseen. Keksinnön mukaisen laitteen käyttämiseksi esim. Converflo-perälaatikon viiraa varten laite sijoitetaan mieluiten sei-sotuskammion 59 pohjaan. Tässä tapauksessa säiliö 23 voidaan sijoittaa perälaatikon rungon sisälle tai tämän rungon osaa voidaan käyttää säiliönä. Täten erilliset tilat eivät ole välttämättömiä painesysäyk-sen vaimennuslaitteen ja säiliön asennusta varten.

Jos syötettävässä nesteessä esiintyy paineimpulsseja, vaimennuslaitteen kalvo taipuu ylös- tai alaspäin. Nestepaineen noustessa kalvo liikkuu alaspäin, koska kalvo on sijoitettu nestekanavan alaosaan. On oleellista, että paineen, jolla kalvo nostaa nestettä, on kohottava määrällä, joka vastaa sitä määrää, jolla nestekanavan alapinta laskee. Koska kalvon alla on kammio, johon on suljettu kaasu, jonka paine on sama kuin keskimääräinen nestepaine, puristuu kammion kaasu kokoon tilavuusarvolla, joka on sama kuin se, jonka verran kalvo laskeutuu, joten kaasun paine kasvaa. Kun nestepaine alenee, tapahtuu kaikki päinvastoin. Joten jos kalvon alla on sopivan tilavuuden omaava kammio, voidaan kaasun adiabaattisen kokoonpuristumisen aiheuttama paineennousu pitää tasapainossa vastusten kanssa, jotka vastustavat vastaavasti nesteen alapinnan asennon muutoksia, kalvon siirtymistä ja kalvon muodonmuutosta. Näin ollen voidaan paine neste-kanavassa pitää muuttumatotmana riippumatta kalvon asennosta.

Keksinnön mukainen painesysäyksen vaimenninlaite liikkuu sysäysten vaimentamiseksi päinvastoin kuin painesysäyksen vaimennin säiliö-tyyppisessä vaimenninlaitteessa. Keksinnön mukaisen painesysäyksen 12 7 3 51 1 vaimenninlaitteen massaa on huomattavasti pienennetty, joten sen suurtaajuusominaisuudet ovat erinomaiset.

Lisäksi keksinnön mukainen laite sisältää siihen suljettua paineilmaa, joten sillä on paremmat pientaajuusominaisuudet riippumatta mittareiden reagointikyvystä, siitä huolimatta, että laitteen tilavuus on pienempi kuin tasoitussäiliötyyppisen vaimenninlaitteen tilavuus.

Keksinnön mukainen laite voidaan valmistaa halvalla ja asentaa oleellisesti mihin tahansa. Lisäksi siinä ei ole mitään osaa, joka on kosketuksissa kaasun/nesteen jakopintaan, joten se ei ole altis likaantumaan .

Keksinnön mukainen laite on pienitaajuisten sysäysten vaimentamisessa tehokkaampi kuin tähänastiset vaimennuselementit eikä edes kalvon laajentuminen vaikuta haitallisesti laitteen tehokkuuteen.

Vaikka keksinnön mukainen laite on hieman tunnettuja laitteita huonompi suuritaajuisten sysäysten vaimentamisessa, se on impedanssiinsa nähden riittävän tehokas jopa noin 40 Hz:n painesysäysten poistamiseksi. Näin ollen keksinnön mukaista laitetta voidaan käyttää käytännössä oleellisesti ilman häiriöitä suuritaajuisten sysäysten poistamiseksi.

Yleensä pieni- ja suuritaajuiset sysäykset esiintyvät yhtä aikaa nesteessä. Siksi tavanomainen vaimennin ei ehkä ole tehokas keski-ja suuritaajuisten sysäysten suhteen, kun kalvon on siirtänyt kokonaan pientaajuuskomponentti, jonka läpivirtausmäärä jaksoa kohden vaihtelee suuresti. Keksinnön mukaisella laitteella ei kuitenkaan ole tätä huonoa puolta, koska sen kalvo voi siirtyä hyvin pitkän matkan .

Claims (3)

13 73511

1. Laite painesysäysten tai -iskujen poistamiseksi nestejoh-dossa (19), jossa johdon alapuolella olevaan aukkoon on yhdistetty kammio (22) paineenalaisen kaasun liittymää varten, jolloin kammion vastapäätä oleva aukko on suljettu joustavalla, pystysuorassa suunnassa taipuvalla elimellä (21), tunnettu siitä, että joustava elin on kalvo (21), jonka asema on mitattavissa ilmaisimilla (27; 49, 50, 51, 52, 55, 56), ja että paineenalaista kaasua varten oleva kammio (22) on tietyn, kytkimellä valitun alueen ulkopuolella paineistettavissa kaasua sisään- tai ulospäästämällä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kalvo (21) on kiinnitetty johdon aukon tasoon nähden kohtisuo-rasti liikkuvaan, rajakytkimien (28, 29; 57, 58) kanssa yhteistoiminnassa olevaan, edullisesti huokoiseen tukirunkoon (25).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että kammio (22) päättyy kalvolla (21) suljettavassa päässä huokoiseen levyyn (31).