FI77921C - System foer reglering av en reglerbar anordnings mekaniska position. - Google Patents

Description

1 77921 Järjestelmä säädettävän laitteen mekaanisen asennon säätämiseksi Tämä keksintö koskee järjestelmää säädettävän lait-5 teen mekaanisen asennon säätämiseksi sisääntulosignaalin mukaan joka järjestelmä käsittää summauslaitteen useiden voimien yhdistämiseksi ja käskysignaalin muodostamiseksi yhdistämisen tuloksena; ulostulolaitteen säädettävän laitteen asennon sää-10 tämiseksi käskysignaalin mukaan; laitteen voiman kohdistamiseksi summauslaitteeseen, joka osoittaa säädettävän laitteen aseman; laitteen sisääntulosignaalin muuttamiseksi voimaksi ja voiman kohdistamiseksi summauslaitteeseen; 15 vaimennuslaitteen säädettävän laitteen liikkeen dy naamista säätöä varten.

Tunnetaan hyvin monia järjestelmiä toimilaitemeka-nismien yhteydessä käytettynä esim. venttiilinvarren säätöön sisääntulosignaalin tai tilanteen mukaan. Ne ovat ta-20 vallisesti pneumaattisia, paineilmalla toimivia järjestelmiä, jotka vaikuttavat sekä venttiilinvarsien säätötoimin-toihin että liikkeeseen. Yksitoimisessa toimilaitemekanis-missa käytetään yleensä yhtä pneumaattista relettä ja kak-sitoimisessa toimilaitemekanismissa kahta relettä. Toimi-25 laitemekanismiin kuuluu mäntä, joka puolestaan on yh-I distetty säätölaitteeseen, tavallisesti venttiilinvarteen, liikuttamaan sitä männän asennon mukaan. Takaisinkytkentä säädettävän laitteen asentotiedosta on liitetty paikantajaan varmistamaan että on saavutettu sisääntulosignaa-30 iin tai tilanteen määrittämä asento.

Yleisesti sisääntulosignaali muutetaan voimaksi ja kohdistetaan summauslaitteeseen, joka toisinaan on summaus-tanko tai tasapainotanko, joka liikkuu ohjaamaan suutinpai-netta pneumaattisen releen käskysignaaliksi. Säädettävän 35 laitteen asentoa koskeva tieto muunnetaan myös voimaksi 2 77921 ja kohdistetaan summauslaitteeseen. Summauslaite on staattisesti tasapainotettu nollausvoiman avulla ja paikantajan ollessa tasapainossa releet ovat kiinni ja järjestelmä on levossa. Käytännössä releet päästävät paineen vaikuttamaan 5 toimilaitemännän molemmille puolille myös tasapainotilanteessa. Tällainen paikantaja-toimilaitesysteemi on hyvin tunnettu. On tarpeetonta mainita, että rakennemuuttujia on lukemattomia, ja monia kompromisseja tarvitaan tyydyttämään eri toimilaitteita ja säädettäviä laitteita, joiden 10 määrän on hyvin suuri.

On esimerkiksi hyvin tunnettua että pienikokoisen toimilaitemekanismin venttiilinvarren säädössä on erilaiset ongelmat kuin suurikokoisen toimilaitemekanismin venttiilinvarren säädössä. Tämä tarkoittaa että tyypillisessä 15 pienikokoisessa toimilaitteen vaimentamaton toiminta on suurempi kuin suuressa toimilaitteessa johtuen pienemmästä tilavuudesta, joka on muutettava vaikuttamaan paikannuksessa. Kun tarkastellaan paikantajan ominaisuusvaatimuksia, kuten staattista paikannustarkkuutta, toiminta-20 nopeutta, dynaamista vakavuutta, sopivuutta käyttäjälle kustannuksien puolesta, ymmärretään helposti tarve paikantajista, joiden suorituskyky on hyvä hyvin laajalla toiminta-alueella.

On olemassa monia takaisinkytkentäjärjestelmiä, jot-25 ka ilmoittavat säädettävän laitteen liikkuvan osan asennon summaustankoon. Tätä takaisinkytkentää sanotaan usein pää-takaisinkytkennäksi ja se sopii suureen rakennejoukkoon, jotka toimivat yhdessä yksitoimisten kalvotoimilaitteiden kanssa. Päätakaisinkytkentä ei kuitenkaan riitä kaksitoi-30 misisissa laitteissa, joissa paine-erolla toimivaan mäntään tulee paineilmaa sen molemmilta puolilta. Sellaiset laitteet vaativat paikantajaan lisätakaisinkytkennän, jota sanotaan myös sivutakaisinkytkennäksi, estämään männän ylitoiminnan mutta aikaansaaden kuitenkin sopivan "terävän" . . 35 toiminnan ts. oikean toimintanopeuden. Sivutakaisinkytken- tä on negatiivinen ja sitä voidaan pitää valmentajana.

3 77921

Ilmeisesti, jos paikantaja suunnitellaan jotain tiettyä toimilaitetta ja säädettävää laitetta varten, järjestelmä voi olla vaimennettu sopivasti eikä lisätakai-sinkytkentää tarvita. Siten yksikäyttöinen paikantajatoi-5 milaite voidaan helposti "räätälöidä" optimitoimintaan. Todellisuudessa näin ei tehdä, koska hinta on esteenä. Tämän ongelman edessä suunnittelijat tekevät yksiköitä, jotka toimivat tyydyttävästi "pahimman tapauksen" tilanteessa. Paikantajan kohdalla tämä merkitsee sitä, että sitä 10 käytetään pienen toimilaitteen kanssa. Toimilaitteen pieni kapasiteetti tekee siitä taipuvaisen "toimimaan yli", ja värähtelevä toimintatapa vaatisi suhteellisen nopean toiminta-ajan. Sellaisen paikantajan käyttö "raskaamman" sarjan toimilaitteen kanssa huonontaa toimintaa oleelli-15 sesti. Näinollen nykyisillä järjestelmillä on monta haittaa niiden kustannusten ja toiminnan välillä vallitsevan epäsuhteen vuoksi.

US-patenttijulkaisu 3 565 391 esittää pneumaattisen venttiilinpaikantajan, jossa on sivutakaisinkytkentä 20 dynaamista stabilointia varten ilmareleen ja tasapainotan-gon (summaustangon) välillä. Venttiilipaikantaja toimii perinteisesti käskemällä tietyn osan (säädettävän laitteen) suorittamaa mekaanista liikettä tai matkaa sisään-tulosignaalin mukaisesti, joka on kaasun muodossa tietys-25 sä signaalipaineessa. Ulostulosignaali lähetetään todellisen paineen mukaisesti vastaanotetun signaalin perusteella aiheuttamaan halutun liikkeen. Säädettävä laite paikantaa liikkeessä ollessaan vertailupisteen, josta saadaan signaali, joka osoittaa liikkeen todella tapahtuvan (tämä on 30 edellä mainittu päätakaisinkytkentä). Käskysignaali tehdään tavanomaisesti suutinläppärakenteella, joka reagoi sisääntulosignaaliin, ulostulosignaaliin ja takaisinkyt-kentäsignaaliin. Tämä patentti pyrkii ratkaisemaan nopeaan reagointiin liittyvän ongelman ilman ylitoimintaa säilyt-35 täen erotusherkkyyden ja stabiilisuuden käyttämällä kolmen pisteen tasapainotankoa, jolloin yhtä pistettä sääde- 4 77921 tään säädettävän laitteen sisääntulosignaalilla, toista pistettä ulostulosignaalilla ja kolmatta pistettä takai-sinkytkentäsignaalilla. Tässä patentissa esitetään siis tavanomainen summaustanko sisääntulosignaaleineen, päätakai-5 sinkytkentäsignaali, joka osoittaa säädettävän laitteen asennon, sekä kiinteä sivutakaisinkytkentäsuhde tai -vahvistus ulostuloreleestä takaisin summaustankoon. Sivuta-kaisinkytkemällä on vaimentava vaikutus summaustankoon ja näin kolmipistejärjestelmällä katsotaan saavutettavan dy-10 naaminen stabiilisuus.

Edellä kuvattu järjestelmä ja muut aiemmat alalla tunnetut järjestelmät tyydyttävät vain tiettyjä tarpeita tällä alalla.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on tuottaa uusi, 15 dynaamisesti viritettävä ja halpa järjestelmä säädettävän laitteen asennon säätämiseksi, jolloin käyttäjä voi helposti säätää järjestelmän arvoja. Tähän päämäärään päästään keksinnön mukaisella järjestelmällä, jolle on tunnusomaista, että ulostulolaite käsittää liikkeenvahvistajan; 20 vaimennuslaite on säädettävä ja se on tarkoitettu voiman kohdistamiseksi liikkeenvahvistajasta summauslaitteeseen: ja säädettävä vaimennuslaite käsittää säädettävän jousi-elimen, joka on käyttäjäsäätöinen ja jonka säätö ei oleellisesti vaikuta järjestelmän staattisiin ominaisuuksiin.

25 Keksinnön mukainen järjestelmä menee selvästi pi temmälle kuin aiemmat järjestelmät ja tuo käyttäjälle järjestelmän, jota voidaan säätää paikallaan optimitoiminnan useita toimilaitetyyppejä käytettäessä. Keksinnön mukaisella järjestelmällä voitetaan aiempien järjestelmien on-30 gelmat, jotka johtuivat "pahimman tapauksen" kriteeristä, jolloin käytetään pientä toimilaitetta ja todellisessa kenttätilanteessa oleellisesti suurempaa toimilaitetta. Yksinkertaisella tavalla käyttäjä voi dynaamisesti virittää keksinnön mukaisen järjestelmän "terävän" toiminnan 35 aikaansaamiseksi ilman ylitomintaa. Tämä parannus toiminnassa saavutetaan myös hyvin taloudellisella tavalla.

5 77921

Lisää keksinnön tavoitteista ja ominaisuuksista selviää lukemalla seuraavat selostukset piirustuksista, joissa

Kuva 1 esittää keksinnön mukaista paikantajaa, 5 joka on asennettu putkistoon asennettavan säätöventtiilin toimilaitteeseen, kuva 2 on yksinkertaistettu kaavakuva keksinnön mukaisesti rakennetusta paikantajasta, kuva 3 on yksinkertaistettu, osittainen leikkaus-10 kuva kuvan 1 mukaisesta paikantajasta, kuva 4 on osittainen pystykuva kuvan 3 mukaisen paikantajan uudenmallisesta säätölaitteesta pitkin leik-kauslinjaa 4-4, kuva 5 on osittainen pystykuva kuvan 3 mukaisen 15 paikantajalaitteen osasta pitkin leikkauslinjaa 5-5, kuva 6 on kuvan 5 mukaisen laitteen osakuva päädystä pitkin leikkauslinjaa 6-6, kuva 7 on osakuva lyhyestä takaisinkytkentäsilmu-kasta mekanismeineen, pitkin kuvan 3 linjaa 7-7, 20 kuva 8 on isometrinen osakuva kuvan 7 mukaisesta takaisinkytkennästä, kuva 9 on kaaviokuva erimuotoisesta toimilaitteesta ja säädettävän laitteen paikannusvivusta.

Kuvassa 1 nähdään paikantaja-toimilaite - säädet-25 tävä laite asetelma, jossa keksinnön mukainen paikantaja 10 ja toimilaite 20 ovat kytkettyinä säätämään säädettävää laitetta 15.

Säädettävään laitteeseen 15 kuuluu liikkuvavarsi-nen venttiili, joka menee paikannuslaitteeseen tulevan 30 syöttökäskyn mukaiseen asentoon. Venttiili on asennettavissa kuvan mukaisen laipan välityksellä putkistoon. Ryhmä mittareita voidaan asettaa valvomaan putkistopainet-ta, venttiilin asentoa, jne. Kuten alan henkilöt tietävät, on paikantaja-toimilaitteiden ja säädettävien lait-35 teiden koko- ja mallimäärä erittäin suuri.

6 77921

Kuvassa 2 esitetään kaavio paikantajasta toimimassa keksinnön mukaisen teknisen järjestelmän osana. Sisään-tuloyksikön 30 tehtävänä on muuttaa sisääntulokäskyt mekaanisiksi voimiksi summaustangossa 40. Sisääntuloyksik-5 kö 30 sisältää kaksi ilmakammiota 32 ja 33, kalvon 34 ja pystysuunnassa liikkuvan sisääntulokapselin 31, joka kohdistaa pystysuuntaiset, sisääntulokäskyn (ohjauskäskyn) mukaan vaihtelevat voimat summaustankoon 40. Kaksi ilmaputkea 35 välittää kammioihin 32 ja 33 ilmanpaineen 10 sisääntulolähteestä 36, joka muuttaa sisääntulokäskyn (joka voi olla sähköinen) tätä vastaavaksi ilmanpaineeksi. Kammioihin 32 ja 33 kohdistunut paine aiheuttaa sopivan ylöspäin vaikuttavan voimavaikutuksen summaustankoon 40. Vastakkaista toimintaa vaativissa tilanteissa suunnan-15 vaihdonkytkin 150, joka on ilmajohdon ja sisääntuloläh-teen 36 välillä, on kytketty palautusasentoon, ja ilman sisääntulo on kytketty vain kammioon 32, kytkimen 150 pitäessä kammion 33 paineen ympäröivässä ilmanpaineessa. Täten palautustoiminnassa sisääntulopaine vain kammioon 20 32 vaikuttaen aiheuttaa sopivan summaustankoon 40 alas- ; päin vaikuttavan voiman.

; : Välittäjätanko on saranoitu pisteeseen A ja siinä : on läpän muodostava haaraosa 47, joka on yhteistoiminnas- -·: sa suuttimeen 37 kanssa tavanomaiseen tapaan suuttimen 25 vastapaineen seuraamiseksi summaustangon asennosta riippuen. Välittäjätangossa 40 on myös jatke 41, johon on kytketty staattinen tasapainotus- tai nollausmekanismi 120. Kuten havaitaan, nollausmekanismi aiheuttaa summaustankoon alaspäin vaikuttavan voimavaikutuksen. On otetta-30 va huomioon, että nollausmekanismi on käänteisesti toimiva, jos halutaan järjestelmää, jossa summaustankoon vaikuttavat voimat ovat vastakkaiseen suuntaan vaikuttavia. Summaustankoon kohdistuu myös voimia, jotka välittävät tietoja säätölaitteen (päätakaisinkytkentä) asen-•· 35 nosta. Tämän voiman siirtää summaustankoon etäisyydensää- 77921 7 tölaite 100, johon kuuluu etäisyydensäätötanko 101, joka on saranoitu pisteen B ympäri kääntyväksi, etäisyydensää-täjä 102, ja jousi 105, joka on yhdistetty säädettävän laitteen paikantajatankoon 115. Tämä varsi nähdään liitettynä 5 liikkuvaan yhdystankoon 24, joka on liitetty toimilaitteen 20 mäntään.

Releeseen 50 kuuluu saranaan 51 kääntyvästä asennettu reletanko 50a käyttämään vaihtoehtoisesti kahta relettä 60 ja 80. Reletankoon kuuluu toimilaite 59 relettä 60 10 varten ja paineentasaaja tai vastapaino 140 toimilaitetta 80 varten. Reletankoon 50a kuuluu myös kaksi toisistaan erillään sijaitsevaa mäntää 53 ja 54, joista toinen reagoi ohjauskäskypaineeseen (=suuttimen vastapaine) ja toinen syöttöpaineeseen. Kaksi ulostulojohtoa 61 ja 81 liit-15 tää releet 60 ja 80 mäntätyyppisen toimilaitteen 20 ilma-kammioon. Erityisesti toimilaitteeseen 20 kuuluu kotelo 21, liikkuva mäntä 22 ja jousi 23, joka pakottaa mäntää 22 tiettyyn suuntaan. Kuten on mainittu, yhdystanko 24 liittyy mäntään ja säädettävän laitteen paikannusvarteen 20 115 sekä itse säädettävään laitteeseen 15. Varsi 115 on asennettu kääntyvästi kiinteään pisteeseen C, ja sarana-pisteen sijoitus määrää varren vipusuhteen ja siksi myös toimilaitteen takaisinkytkentäliikkeen. Paine-ero männän eri puolilla saa sen liikkumaan vasemmalle tai oikealle 25 ja siten liikuttaa samalla yhdystankoa 24 ja liikkuvaa osaa (ei esitetty) säädettävässä laitteessa 15 ja vartta 115.

Ilmansyöttö S suuttimeen 37 tapahtuu sen pohjaosassa olevan kuristuskohdan 38 läpi. Kun läpän etäisyys suuttimesta muuttuu, suuttimen vastapaine muuttuu, mistä 30 syntyy tiedotus käskysignaalina. Käskysignaaliputkea 39 myöten suutinpaineen muutos siirtyy releen 50 ohjauskam-mioon 55. Kalvo 57, joka sijaitsee poikittain tässä kam-miossa, siirtää tiedon reletangon 50a mäntään 53. Syöt-tömäntä 54 sijaitsee reletangon vastakkaisessa päässä ja - 35 siirtää tiedon kalvon 58 avulla syöttökammioon 56, johon 8 77921 ilmansyöttö tapahtuu lähteestä S releiden 60 ja 80 avulla. Lopuksi, relevarren ja välittäjätangon päissä on hakaset, jotka liittävät nämä yhteen säädettävän vaimennuslaitteen 130 kanssa, joka on esitetty kuviossa jousena.

5 Paikantajan toiminta on suhteellisen yksinkertai nen. Oletetaan, että sisääntulokäsky aiheuttaa painemuu-toksen kammioissa 32 ja 33, niin että yksikössä 31 syntyvä voima kohdistuu ylöspäin. Kalvo 34 päästää sisääntulo-kapselin 31 liikkumaan ylöspäin aiheuttaen vastaavasti 10 voiman summaustankoon 40. Summaustanko 40 kääntyy myötäpäivään saranakohdassa A jolloin läpän 47 ja suuttimen 37 välinen etäisyys kasvaa ja aiheuttaa kuristinosassa 38 vastapaineen pienenemisen. Tämä käskysignaali siirtyy tietä 39 pitkin ohjauskammioon 55 aiheuttaen suhteellisen 15 paineenlaskun kammiossa 55 suhteessa syöttölinjan paineeseen kammiossa 56. Reletanko 50a kääntyy vastapäivään nivelessä 51 avaten relettä 60 antamaan painetta ja avaten releen 80 ulospäästöön. Ulostuloputki 81 tuntee paineen laskun ja ulostuloputki 61 paineen nousun saaden toimilait-20 teen 20 männän 22 liikkumaan vasemmalle. Säädettävän laitteen 15 liikkuvaa osaa siirtää silloin yhdystanko 24 ja sen asennon ilmoittaa varsi 115 takaisin summaustankoon asennonsäätäjämekanismin, ts. jousen 105, asennonsäätäjä-varren 101, rullan 102 ja säätöpultin 110 välityksellä.

25 Varren 115 liike venyttää jousta 105 ja lisää summaustan-gon kuormistusta. Kaikkien summaustankoon kohdistuvien voimien tuloksena on sen palaaminen kohti normaalia tasapainoasentoa. Tasapaino asettuu kun suuttimen 37 vasta-paine palautuu sen alkuperäiseen arvoonsa.

30 Sisääntulopaineen suhdetta tai vahvistusta toimi laitteeseen muuttelee asennonsäätömekanismi. Rullan 102 liike vasemmalle tai oikealle käyttäjän alkusäädön yh-': teydessä joko lisää tai laskee tehokkaasti takaisinkyt- kentävoimaa summaustankoon yhdystangon 24 liikkuessa.

. . 35 Säädettävä laite 130 toimii takaisinkytkennän vä- 9 77921 littäjänä reletangon liikkuessa (ja sen vuoksi reletulp-pien liikkuessa) summaustankoon aiheuttamalla vastakkaissuuntaisia voimia käskysignaaliin nähden. Tämä on dynaaminen takaisinkytkentä, kuten keksinnön mukaan halutaan, 5 eikä se vaikuta oleellisesti järjestelmän staattiseen tasapainoon. Siten vaimennuslaitteen 130 vaikutus tuntuu vian muutoksien yhteydessä ja sen suuruutta voi käyttäjä säätää toimilaitteen ja säädettävän laitteen erikoisominaisuuksien mukaan.

10 Kuvassa 3 esitetään keksinnön mukaisesti valmistet tu paikantaja 10 päältä nähtynä. Selvyyden vuoksi osia rakenteesta ja osia, kuten ruuveja, pultteja ja vastaavia, on jätetty esittämättä. Rakennetta voidaan ymmärtää helpommin katsomalla kuvaa 3 yhdessä kuvien 4 ja 5 kanssa.

15 Reletanko 50a on kuvan 3 mukaan oleellisesti suorakulmainen mutta, kuvan 4 perusteella sen muoto muistuttaa "kattorakennetta". Se on asennettu saranan 51 yhteyteen kei-numisliikkeen aikaansaamista varten. Relerungosta 50 b on hahmoteltu vain ääriviivat (ilman asennuspultteja) 20 ja se sisältää erilaisia kammioita, mäntiä ja releitä, joita kuuluu releeseen 50.

• Summaustanko 40 ei ole yhdessä tasossa, vaan kuten kuvasta 5 nähdään paremmin, on siinä uloke 41 ja U-muotoi-nen mutkaosa 42. Kuvasta 6 nähdään T-muotoinen tuki 44 U-25 muotoisen osan 42 ulkohaarassa. Uloke 41 liittyy suutti-men 37 päällä sijaitsevaan läppään 47. Säädettävä vaimen-nuslaite 130 käsittää lattajousen 131, liikkuvan kiinnit-timen 133 ja kaksi hakasta 52 ja 46, jotka liittyvät reletangon 50a ja summaustangon 40 päihin. Vaimennusmekanis-30 miin kuuluu myös toinen lattajousi 132 lattajousen 131 alapuolella. Hakanen 46 on kiinnitetty ruuvilla 46a vä-littäjätangon jatkeeseen. Hakaset 52 voidaan kiinnittää vastaavalla tavalla reletankoon.

Releet 60 ja 80 sijaitsevat reletoimilaitteen 59 35 ja paineentasauslaitteen 140 alapuolisessa osassa kuvan 10 77921 4 mukaisesti. Relelaitteeseen 50 kuuluu kaksi, samanlaista relettä 60 ja 80, jotka toimivat veto-työntö-periaatteel-la reletangon 50a keinuessa saranassa 51 syöttö- ja ohjaus-mäntien 54 ja 53 aiheuttamien voimien mukaisesti. Kussa-5 kin releessä on liikkuva männän varsi, joiden kummassakin päässä on pyöreä mäntätulppa käsipunnusta muistavaan tapaan. Kussakin releessä on kiinteä sisääntuloventtiili-istukka ja liikkuva poistoventtiili-istukka jälkimmäisen liittyessä liikkuvaan kalvoon. Kun varsi keinuu, se nos-10 taa releen poistoistukkaa päästäen poistokammion paineen laskemaan ympäröivän ilman paineeseen ja aukaisee toisen releen sisääntuloistukan aiheuttaen sen poistokammion paineen nousemisen syöttöpaineeseen. Koska poistokammiot on yhdistetty toimilaitteen männän eri puolille, nämä 15 painemuutokset saavat männän ja säädettävän laitteen liikkumaan.

Releeseen 60 kuuluu erityisesti venttiilivarsi 62, jossa on poistotulpat 63 ja 64 sen vastakkaisissa päissä. Sen vastarele 80 sisältää samalla tavoin asetetun vent-20 tiilinvarren 82, sisääntulotulpan 83 ja poistotulpan 84. Syöttökammio 70 on yhteydessä sisääntuloistukoihin 65 ja 85, jotka ovat normaalisti suljettuina niiden sisääntulo-tulppien avulla. Usein on toivottavaa ylläpitää suhteellisen korkeaa painetta mäntien molemmilla puolilla "jäyk-25 kyyden" vuoksi ja tämän on mahdollista pitämällä näitä sisääntuloventtiileitä raollaan, jolloin paine molemmissa poistokammioissa kohoaa halutuksi.

Poistoistukat 66 ja 86 muistuttavat ylösalaisin käännettyjä kuppeja ja kiinnittyvät kalvoihin 67 ja 87 30 kuvan 4 paksujen viivojen mukaisesti. Poistoistukoiden yläosissa on sylinterimäiset osat 69 ja 89, joista päästään ympäröivään ilman paineeseen ja jotka ovat yhteydessä releeseen 59 ja poikittaisen säätömekanismin 140 osaan 143. Kevyet jouset 72 painavat venttiilinvarsia sisään-35 tulotulppia vasten. Rakennetta täydentää kaksi releen runkoon ruuvattua tiivistystulppaa 71.

u 77921

On huomattava, että ohjausmäntä 53 on kooltaan suurempi kuin syöttömäntä 54 jotta toimintaan saavutettaisiin suuri herkkyys, Myös reletankoa pidetään vinossa syöt-tömännän 54 avulla, jolloin saavutetaan parempi stabiili-5 suus syöttöpaineen vaihdellessa.

Kun oletetaan reletangon 50a liikkuvan myötäpäivään paineen kohotessa ohjauskammiossa 55, poistoistukka 66 etääntyy poistotulpasta 64 päästäen poistokammion 68 tyhjenemään ympäröivän ilman paineeseen. Tällöin syöttötulp-10 pa 63 ja syöttöistukka 65 pysyvät kosketuksissa toimien siten tiivisteenä syöttöistukassa. Kammion painemuutos heijastuu painemuutoksena toimilaitteen männässä. Toisaalta releen 80 mäntävarsi vastakkaisesti aiheuttaen sisään-tulotulpan 83 ja -istukan 85 etääntymisen toisistaan ai-15 heuttaen siten poistokammion 88 täyttymisen syöttökammion 70 ilmalla. On huomattava, että poistoistukka 85 liikkuu alaspäin yhdessä poistoistukan 84 kanssa varren 82 liikkuessa, jolloin poistotulpan ja poistoistukan välinen tiivistys ei keskeydy. Tämän seurauksena paine toimilaittee-20 seen (releestä 80) kasvaa.

Venttiilitulpat ovat muodoltaan pyöreitä, mistä on apua venttiilin tiivistämisessä huolimatta pienestä varsien epälinjauksesta. Releet ovat samanlaisia, mikä on valmistuksen ja huollon kannalta edullinen asia. Kuten 25 edellä todettiin, myös relevarren rakenne auttaa poikit-taissäätöä. Monille kaksitoimisille laitteille on yhteistä se, että niiden mäntien molemmin puolin on edullista ylläpitää sama paine - usein 60-80 % syöttöpaineesta - ylläpitämään toimilaitteen jäykkää ja nopeaa reagointia.

30 Tämä säätö on helppo järjestää tankotyyppisellä releellä, jolloin myös vuotoa (ohivirtaus) sisääntuloistuikoissa lepoasennossa eli staattisessa asennossa voidaan valvoa tarkasti.

Vielä eräs erittäin tärkeä piirre on relevarsi it-35 se, mikä tekee mahdolliseksi paitsi halutun liikevahvis- 12 779 21 tuksen takaisinkytkentäsilmukassa, vaan myös edistää rele-lautasen liikettä. Keksinnön mukaisen releen pienin takaisinkytkentä on yksinkertainen ja helppo asentaa paikalleen.

Viitaten erikoisesti kuviin 3 ja 5 niissä esitetään 5 asennonsäätölaite 100. Asennonsäätö - varteen kuuluu kaksi "kynnenmuotoista" säätövartta 113 yhdistettynä kaarevaan osaan (länkeen) 104.

Säädettävän laitteen paikantajavarsi 115 on asennettu saranoidusti 114 kuoreen ja on ylöspäin olevassa 10 asennossa, kuten nähdään avatussa leikkauskohdassa 116, ja se päättyy taivutettuun laippaan 117 tukien hieno-säätöruuvia 109. Ruuvi 109 toimii yhdessä L-muotoisen säätövarren 106 kanssa liitettynä saranoidusti (taivutettavasta) laipan 117 olkaruuviin 108. Ruuvin 109 säätö 15 säätövarren 106 liikuttamiseksi vastapäivään venyttää jousta 105, jolloin kuormitus säätövarressa 103 (längen 104 kautta) lisääntyy. U-muotoinen liitoshakanen 49 nojaa längen päähän säätövarressa lattajousen mutkan välityksellä ja muodostaa siten saranan (taivekohdan) B.

20 Kumpaankin säätövarteen 103 liittyy muotoiltu pinta 113 joka nojaa rullaan 102, joka on kiinnitetty varren 111 päähän, jossa varressa on kierteitetty reikä. Vastaavasti kierteitetty säätöpulttiosa 110 sijaitsee reiässä kuuluen liikkuvaan tankoon 111. Muotoiltu pinta 113 määrää kal-25 listuksen eli kulmaliikkeen pisteessä B, mikä kallistus tietysti vaikuttaa summaustankoon kohdistuvaan voimaan. Pinta on muotoiltu siten, että nolla-asentosiirtymä tai tasapainoasennon muutos alkusäädön yhteydessä tulee mahdollisimman pieneksi, kun rullaa 102 liikutetaan vasem-30 malle tai oikealle. On huomattava, että säätöpultti 110 sijaitsee summaustangon U-muotoisen osan välissä.

Summaustangon jatke 41 sisältää läpän alapuolellaan asetettuna suuttimen 37 kohdalle. Nollauslaite 120 eroaa kaavakuvan esityksestä (se kohdistaa alaspäin vaikuttavia 35 voimia summaustankoon) ja sisältää pystyasentoisen pyi- 13 77921 vään 121, kierteitetyn varren 122, jousen 123, ja uritetun säätönupin 124, jolla vaihdellaan voimaa summaustan-gon jatkeessa 41 nollaustapahtumassa. Summaustangon jatke 41 sijaitsee sisääntuloyksikön 30 yläpuolella.

5 Viitaten kuvaan 6 summaustankoa varten oleva T-tan- ko 44 on pistehitsattu U-muotoiseen lattajouseen 45, jousen haarojen ollessa pistehitsattu tukihakasten 49 haaroihin 49a ja 49b, jolloin muodostuu nivel A. Säätöpul-tissa 110 on kaulaosa, joka sijaitsee summaustangon reiäs-10 sä 43 ulkohaarassa niin, että summaustanko voi kääntyä saranakohdassa A. Kun summaustanko liikkuu, säätöpultti liikkuu sen mukana.

Kuva 7 esittää säädettävää vaimenninta. On myös hyvä tarkastella kuvaa 8, joka on isometrinen kuva meka-15 nismista, sillä saattaa olla vaikeaa kuvitella hakasten 52 ja 46 muotoa. Hakanen 52 liittyy relevarteen ja hakanen 46 on yhdistetty summaustangon jatkeeseen 41. Tähdennettäköön uudelleen, että reletanko on hyvin tavanomainen mekanismi liikevahvistuksen aikaansaamiseksi 20 säädettävää vaimennusta haluttaessa lyhyessä takaisin-kytkentäsysteemissä. Lattajousipari 131 ja 132 liittyy asianomaisiin hakasten 52 ja 46 laippoihin ja ne ovat keskenään yhdensuuntaiset. Säädettävä liitin 133 pääsee liukumaan samansuuntaisia jousia pitkin ja niitä voidaan tiu-25 kentaa missä tahansa kohdassa. Liittimen 133 liike hakasia 46 ja 52 kohti "jäykistää" tehokkaasti yhteyttä re-levarren 50a ja summaustangon 40 välillä. Tässä tilanteessa reletangon liike muuntuu voimakkaaksi vaimennukseksi summaustangossa. Liittimen 133 liike vastakkaiseen suun-30 taan pidentää jousta jolloin reletangon liikkeellä on vähemmän vaimentava vaikutus summaustankoon. On pidettävä mielessä, että nämä voimat ovat luonteeltaan dynaamisia eivätkä staattisia. Levossa eli tasapainotilanteessa vai-mennusvoimat eivät vaikuta merkittävästi summaustankoon.

35 Toiminnallisesti osat 131,132 ja 133 ovat joustojäykkyydeltään käyttäjän muuteltavissa haluttaessa säätää jousiki-reyttä.

14 7 7 9 21

Koska liitin on käyttäjän säädettävissä ja koska jousten asento sietää liittimen liikkeen kumoamatta paikantajan tasapainoa, käyttäjä voi muokata tai hienosäätää paikantajan käyttäytymistä sopimaan parhaimmin toimilait-5 teen kanssa. Tämän vuoksi keksinnön mukainen järjestelmä voidaan todella optimioida sopimaan käyttäjän erikoistoi-vomuksiin ilman vaikeuksia. Kun huomioidaan reletangon liikkeenvahvistus ja helppous, jolla reletanko tekee mahdolliseksi vaimennusvoiman hyväksikäytön, tällä yleispai-10 kantajalla saavutetaan huomattavia kustannusetuja sen vaivattoman käytön ohella aikaisempaan tekniikkaan verrattuna .

Kuvassa 9 esitetään yksitoiminen jousikäyttöinen kalvotyyppinen toimilaite 29, johon on liitetty yksinker-15 täinen ulostuloliitos 61. Yhdystanko 24 liittyy mekanismiin, jossa pyöritetään säädettävän laitteen 15 liikeosaa (ei esitetty kuvassa). Tämä voi olla esimerkiksi pyörivä venttiili erotuksena pystysuuntaan liikkuvasta venttiilistä. Epäkesko 26 on yhdistetty pyörivään osaan ja muotoiltu 20 siten, että kulmaliikkeen välittää rulla 27, joka kiinnittyy paikantajavarteen 115a, joka puolestaan liittyy jouseen 105. Toinen ulostulopää 81 (relelaitteesta) on varustettu hatulla 81a osoittamaan, että vain yksi rele tarvitaan tämän tyyppisessä järjestelmässä. Muissa oleellisissa suh-25 teissä järjestelmä toimii edellä kuvatulla tavalla. On tietenkin olemassa monentyyppisiä toimilaitteita ja säädettäviä mekanismeja. Tämä kuvaus korostaa, että keksintö ei rajoitu vain johonkin tietyntyyppiseen toimilaitteeseen, esim. mäntä/kalvo, yksitoimi- tai kaksitoimijärjestelmään. 30 Säädettävän laitteen tyyppi on epäolennainen seikka keksinnön kannalta.

Kuvattu keksintö on tarkoitettu toimimaan paikantajana säädettävällä vaimennuksella varustettuna, mikä ei ,: vaikuta staattiseen tasapainoon (nolla-asetukseen). Sen 35 suhteen käyttäjä voi "räätälöidä" eli hienosäätää paikan- is 77921 taja-toimilaitesysteemiään parhaan suorituksen aikaansaamiseksi. On myös huomattava, että tämä uusi relelaite tekee mahdolliseksi saada nopeasti liikevahvistus siirtymään releen lyhyestä takaisinkytkennästä saatava vaimennus välit-5 täjätankoon. Yksinkertaisuus ja helppous, jolla lyhyt takaisinkytkentä on otettavissa mukaan paikantajaan, johon kuuluu nopea reletanko, on suuriarvoinen asia valmistajalle. Edelleen tämä relelaite tekee mahdolliseksi säätää helposti staattista painetta toimilaitekalvossa tai -männässä 10 ja takaa hyvän "jäykkyyden" toimilaitteessa, koska siinä käytetään hyväksi keksintöön kuuluvalle laitteelle ominaista oikeaa reagointiaikaa ja siitä johtuen sopivia vaimennusominaisuuksia.

Kun esillä olevan keksinnön tärkeät piirteet on 15 osoitettu ja kuvattu, on alan asiantuntijoille selvää, että erilaiset muutokset ja vaihtoehdot ovat mahdollisia poikkeamatta keksinnön piiristä. Sen vuoksi seuraavassa esitettävät vaatimukset on tarkoitettu kattamaan kaikki sellaiset muutokset ja vaihtoehdot, jotka kuuluvat kek-20 sinnön ajatukseen ja päämääriin.

Claims (9)

1. Järjestelmä säädettävän laitteen (15) mekaanisen asennon säätämiseksi sisääntulosignaalin mukaan, joka 5 järjestelmä käsittää summauslaitteen (40) useiden voimien yhdistämiseksi ja käskysignaalin muodostamiseksi yhdistämisen tuloksena; ulostulolaitteen (50) säädettävän laitteen (15) 10 asennon säätämiseksi käskysignaalin mukaan; laitteen (115,101,102) voiman kohdistamiseksi sum-mauslaitteeseen (40), joka osoittaa säädettävän laitteen aseman; laitteen (36,150,31) sisääntulosignaalin muuttami-15 seksi voimaksi ja voiman kohdistamiseksi summauslaittee-seen (40) ; vaimennuslaitteen (130,46,52) säädettävän laitteen (15) liikkeen dynaamista säätöä varten; tunnettu siitä, että; ulostulolaite (50) käsittää liikkeenvahvis-20 tajan (50a); vaimennuslaite (130,46,52) on säädettävä ja se on tarkoitettu voiman kohdistamiseksi liikkeenvahvista-jasta (50a) summauslaitteeseen (40) : ja säädettävä vaimen-nuslaite (130,46,52) käsittää säädettävän jousielimen (131, 132), joka on käyttäjäsäätöinen ja jonka säätö ei oleel-25 lisesti vaikuta järjestelmän staattisiin ominaisuuksiin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että liikkeenvahvistajaan kuuluu reletanko (50a), ja että ulostulolaitteeseen (50) kuuluu lisäksi kaksi reletangolla (50a) ohjattavaa relettä (60,80).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että jousilaite käsittää kaksi lattajousta (131,132), joiden toiset päät on kytketty summauslaitteeseen (40) ja reletangon päihin; ja liikuteltavan kiinnittimen (133) lattajousien (131, 35 132) tehollisen pituuden muuttamiseksi samanaikaisesti. 17 77921

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että siihen lisäksi kuuluu toimilaite (20), jonka ulostulo on kytketty säädettävään laitteeseen (15) ja sisääntulo ulostulolaitteeseen 5 (50); ja että toimilaitteen (20) ulostulo johtaa säädettävän laitteen asennon ilmoittaman voiman summauslaittee-seen (40) .

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestelmä, 10 tunnettu siitä, että summauslaite käsittää summaus-tangon (40), ja että reletanko (50a) on asennettu saranaan (51) releiden (60,80) välissä tapahtuvan kiertyvän liikkeen aikaansaamiseksi, liitännän toiseen lattajou-seen (131) ollessa suuremmalla etäisyydellä saranasta 15 (51) kuin releistä (60,80) mekaanisen vahvistuksen aikaan saamiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että releet (60,80) toimivat mekaanisesti reletangon (50a) välityksellä, ja että järjestel- 20 mään kuuluu lisäksi säätölaite (140) yhtä reletangossa (50a) olevaa relettä (80) varten toimilaitteeseen kohdistuvan voiman säätämiseksi, kun järjestelmä on tasapainossa.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että summauslaite käsittää summaus- 25 tangon (40); säädettävän jousilaitteen (130) käsittäessä kaksi jousielintä (131,132), joiden toiset päät on kytketty vastaavasti liikkeenvahvistajaan (50a) ja summaus-tangon (40) päihin; ja liikuteltavan kiinnittimen (133) jousielinten (131, 30 132) tehollisen pituuden muuttamiseksi säädettäessä sum- maustangon (40) vaimennusvaikutusta.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi toimilaitteen (20) säädettävän laitteen (15) asennon säätämiseksi, 35 ja että toimilaitetta (20) käyttää ulostulolaite (50). 18 77921

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että liikkeenvahvistaja käsittää saranoidun reletangon (50a), ja että säädettävä jousielin käsittää joustavan lattajousielimen (131,132), jonka jous-5 tojäykkyys on säädettävä. i9 77921