HU195325B

HU195325B - Apparatus for pulse-like charging of medium flowing in pipe-line under pressure

Info

Publication number: HU195325B
Application number: HU47486A
Authority: HU
Inventors: Tivadar Dolina; Lajos Fueloep
Original assignee: Teta Tervezoe Es Tanacsado Mer
Priority date: 1986-02-04
Filing date: 1986-02-04
Publication date: 1988-04-28
Also published as: HUT42855A

Abstract

A találmány tárgya mechanikus berendezés, amely nyomás alatt csővezetékben áramló közegeket impulzusokban (szakaszosan, lökésszerűen) adagol úgy, hogy az impulzusok időtartama függ a közegáramlás sebességétől, az impulzusok által szállított közegmennyiség állandó, az impulzusok számlálhatok, és a közegáramlás irányának megfordulása esetén a berendezés visszacsapószelepként az áramlást lezárja. A berendezés lényege házban (1,15) elmozduló dugattyú (2) vagy membrán, (16) amely átömlési keresztmetszetet képező nyílással van ellátva, és amelynek belső falában lévő vájatban (14) lábra. ívesen helyet foglaló, szeleptányért (5) és tömítést (7) magán hordozó rugója (6) van úgy kiképezve, hogy a szeleptányér (5) az átömlési keresztmetszettel a rugó (6) helyzetétől függően nyitott vagy zárt elzárószerelvényt képezzen. A mozgó elemet (dugattyút (2) vagy membránt (16) ) nyomórugó (3) kényszeríti nyugalmi helyzetében a bemenet (9) felőli oldalra. A berendezés mindkét végső határoló felületén olyan elem található, amely a rugó helyzetét megváltoztatva a szelepet „átváltja", váltótüske (11), illetve kívülről állítható helyzetű váltócsavar (12). (1. és 2. ábra) -1-The present invention relates to a mechanical apparatus that supplies fluid under pressure in a pipeline (intermittently, impulse) in such a way that the duration of the pulses depends on the rate of fluid flow, the amount of fluid transported by the pulses is constant, the pulses can be counted, and the device as a non-return valve is reversed. closes the flow. The core of the apparatus is a piston (2) or membrane (16) displaced in a housing (1.15) provided with an opening in the cross-sectional area and in a groove (14) in its inner wall. a spring (6) having a curved seat (5) and a seal (7) is provided so that the valve disc (5) with the cross-sectional area forms an open or closed closure, depending on the position of the spring (6). The moving element (piston (2) or diaphragm (16)) is forced by the compression spring (3) in its resting position on the side facing the inlet (9). There are elements on both end-surfaces of the device that change the position of the spring to "change" the valve, the change pin (11), or the adjustable screw (12) on the outside (Figures 1 and 2) -1-

Description

A találmány tárgya olyan mechanikus elvén működő berendezés, amely alkalmas arra, hogy csővezetékben nyomás alatt áramló közegeket (folyadékokat, gázokat, gőzöket) impulzusokban (szakaszosan, lökésszerűen) adagoljon oly módon, hogy az impulzusszünetekben anyagáramlás nem történik, az impulzusok időtartama függ a közegáramlás sebességétől. Az egy impulzus alatt átáramló közeg mennyisége gyakorlatilag állandó, és üzem közben is szabályozható, az áramlási irány megfordulása esetén a berendezés viszszacsapószelepként működve a közeg áramlását elzárja.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus operating on a mechanical principle which is capable of delivering pressurized fluids (liquids, gases, vapors) in a pipeline in pulses (intermittently, in a jerky manner) such that no material flow occurs during impulse breaks. . The amount of fluid flowing under one pulse is virtually constant and can be controlled during operation, and when the flow direction is reversed, the device acts as a non-return valve to shut off the fluid flow.

Az ipari műveletek automatizálásánál egyre több olyan készüléket alkalmaznak, amelyek folyadékok, gázok, (sűrített levegő,) vagy gőzök energiájának hasznosításával működnek. Ezek között gyakoriak az olyan készülékek, amelyek a közeg lökésszerű, szakaszos adagolásával működnek, mint pl. a 80.413., 143.662.,130.879.,102.281, 170.019.,177.652 lajstromszámú HU szabadalmi leírások szerinti szivattyúk és még számtalan más műveleti eszköz. Ezek a készülékek vagy tartalmazzák az impulzusok előállításához szükséges berendezéseket, mint pl. a 95.175 és a 134.657 lajstromszámú HU szabadalmi leírások szerinti készülékek, és ezzel a szerkezetük komplikálttá válik; vagy külön egységként írnak le ilyen berendezést, mint a 170.019 lajstromszámú HU szabadalmi leírás, illetve az ezzel megegyező DE-OS 25 43 848 sz. irat, vagy pedig az impulzusszerű adagolást önmagában ismert külön készülék alkalmazásával érik el (mint pl. a 177.652 lajstromszámú HU szabadalmi leírás szerinti készülék.)Automation of industrial operations is increasingly using devices that use the energy of liquids, gases, (compressed air,) or vapors. Among these devices are devices that operate on a batch-dosing medium such as pumps according to U. S. Patent Nos. 80,413, 143,662, 130,879, 102,281, 170,019, 177,652, and countless other operating devices. These devices may or may not include the equipment needed to produce the impulses, e.g. devices according to U.S. Patent Nos. 95,175 and 134,657, which complicates their structure; or as a separate unit such as that described in U. S. Patent No. 170,019 and the corresponding DE-OS 25 43 848. or pulsed dosing is achieved using a separate device known per se (such as the device described in U.S. Patent No. 177,652).

Ismeretes olyan készülék, amelynek célja kifejezetten a közegnek lökésszerű, szakaszos adagolása, mint pl. a T/36562 sz. alatt közzétett HU szabadalmi bejelentés.Apparatus specifically designed to deliver a fluid in a batch-like manner is known. No. T / 36562; HU patent application published under.

Azok a készülékek, amelyeket az impulzusszerű (lökésszerű, szakaszos) közegadagolás céljára alkalmaznak vagy vezérelt csaprendszerek, amelyeket zárási-nyitási mechanizmusuk folyamatos működése jellemez, miáltal a közegből kialakított impulzus felfutása és lefutása időben elhúzódik, az impulzus trapézalakú, ami az átáramló közeg mennyiségét egyrészt csökkenti, másrészt bizonytalanná teszi, vagy pedig komplikált pneumatikus kapcsolások (pl. tulajdonképpen pneumatikus astabil multivibrátor, amellyel membránszelepeket vagy különleges gyorsmüködésű szelepeket működtetnek (mint pl. a már hivatkozott, T/36562 sz. alatt közzétett HU szabadalmi bejelentés szerinti készülék).Devices used for pulsed (pulsed, intermittent) metering or controlled pin systems characterized by the continuous operation of their closing-opening mechanism, which delay the rise and fall of a pulse from the medium, the pulse is trapezoidal, which flows through , on the other hand, makes it uncertain, or complicated pneumatic circuits (e.g., a pneumatic astabile multivibrator for actuating diaphragm valves or special quick acting valves (such as the apparatus referred to in U.S. Patent Application Serial No. T / 36562, cited above).

A jelen találmány tárgya olyan egyszerű, mechanikus működésű berendezés, amely egyetlen szerkezeti elemként alkalmazva feleslegessé teszi a komplikált kapcsolásokat, nyitási-zárási művelete pillanatszerű, (ez biztosítja a kapcsolások pillanatszerűségét, az impulzusok meredek fel- és lefutását,), de biztosítja az impulzusok szabályozhatóságát 2 is. Az impulzusokban átbocsájtott közegmenynyiség állandósága és az áramlási irány megfordíthatatlansága egyben lehetőséget ad az impulzusok számlálása útján az átáramlott közeg mennyiségének mérésére is.The present invention relates to a simple, mechanically operated device which, when used as a single structural element, eliminates the need for complicated switching, its opening-closing action is instantaneous (which ensures instantaneous switching, steep pulse up and down pulses), but provides pulse controllability 2 also. The constancy of the amount of fluid passing through the pulses and the irreversibility of the flow direction also provide an opportunity to measure the amount of fluid passing through the count of the pulses.

A találmány abból a felismerésből indul ki, hogy egy — az áramlás irányában elmozdulni képes — szerkezeti elem, ha azt egy billenőszeleppel látjuk el, amelynek helyzetét mindkét végállásban megfelelő szerkezeti elem megváltoztatja (átváltja), képes egy olyan ismétlődő folyamat létrehozására, amely a közegáramlás folyamatosságát megszakítja, és ezzel a közeg áramlását szakaszossá, lökésszerűvé teszi, tulajdonképpen impulzusokat hoz létre. Az elmozdulás mértéke meghatároz egy térfogatot, ezért az elmozdulás határolásával a térfogat változtatható. A berendezés működési sebessége a közegáramlás sebességétől függ, az impulzus térfogata e sebességtől független, ezért az impulzusok számlálása térfogatmérésre is alkalmas.The present invention is based on the discovery that a structural element capable of moving in the direction of flow, provided with a tilting valve whose position is changed (reversed) at each end position, is capable of generating an iterative process that provides fluid flow continuity. interrupts, thereby making the flow of the medium intermittent, impulsive, in effect generating impulses. The extent of displacement determines a volume, so the volume can be varied by limiting displacement. The operating speed of the device depends on the flow rate of the fluid, the pulse volume is independent of this velocity, therefore the pulse count is also suitable for volume measurement.

A találmány szerinti berendezés két lehetséges kiviteli alakját az ábrák tüntetik fel, ahol azTwo possible embodiments of the apparatus according to the invention are illustrated in the figures, where:

1. ábra dugattyús megoldású berendezést ábrázol hossz, metszetszerű vázlatban, azFigure 1 is a longitudinal sectional view of a piston-type device, illustrated in FIG

1. a ábra az 1 ábra szerinti berendezés A-A metszetét szemlélteti, aFigure 1 is a sectional view A-A of the apparatus of Figure 1, a

2. ábra membrános megoldású berendezést ábrázol hossz, metszetszerű vázlatban, aFig. 2 is a longitudinal sectional view of a membrane device, a

2.a ábra a 2. ábra szerinti berendezés B-B metszetét szemlélteti.Figure 2a is a sectional view B-B of the apparatus of Figure 2.

Az 1. ábrán feltüntetett dugattyús kiviteli alak esetén az 1 házban a 3 nyomórugó ellenében az áramlás irányában elmozdulni képes 2 dugattyú foglal helyet. A 2 dugattyú belsejében a 8 gyűrű határozza meg a 4 átömlőnyílás keresztmetszetét. A 2 dugattyún található a célszerűen körkörös 14 vájat, amelyben a 6 rugó van elhelyezve. Ez a 6 rugó annyival hoszszabb a 14 vájat átmérőjénél, hogy domború helyzetet foglaljon el. A 6 rugóra van erősítve a 7 tömítéssel ellátott 5 szeleptányér, amely a 8 gyűrűvel együtt egy zárószerelvényt alkot. Az 1 ház egyik határoló felületén (az ábrán példaszerűen a 10 kimenet felőli oldalon) a váltótüske, míg a másik oldalon (az ábrán példaszerűen a 9 bemenet felőli oldalon) a váltócsavar van elhelyezve, mely utóbbi az 1 házon kívül elhelyezett 13 fej forgatásával tengelyirányban elmozdíthatóan van kiképezve.In the embodiment of the piston shown in Fig. 1, a piston 2 is provided in the housing 1 which is able to move downstream of the compression spring 3. Inside the piston 2, the ring 8 defines the cross-section of the through-hole 4. The piston 2 is provided with a preferably circular groove 14 in which the spring 6 is disposed. This spring 6 is longer than the diameter of the groove 14 to occupy a convex position. The valve plate 5 is provided with a seal 7, which together with the ring 8 forms a closing assembly. On one of the boundary surfaces of the housing 1 (exemplary on the output side 10 is shown), on the other side (exemplary the input 9 side on the illustration) is the shifting screw which is axially rotatable by turning the head 13 outside the housing 1. is trained.

A 2. ábrán feltüntetett membrános kivitelnél a 15 házban a 19 szelepházat magán viselő rugalmas 16 membrán található, amely a 15 ház két féloldalán lévő 17 peremekkel a 18 kötőelemek segítségével van egyesítve. A 16 membrán és a 19 szelepház középső nyílása képezi a 4 átömlőnyílást. A 19 szelepház el van látva mindazon szerkezeti elemekkel (a 14 vájat, az 5 szeleptányér, a 6 rugó, a 7 tömítés,) amelyeket az 1. ábránál a dugattyú részeiként említettünk. A 12 váltócsavar a 15 házon el-2195325 helyezett 20 tartóba vágott menetben tud elfordulni.In the diaphragm design shown in Fig. 2, the housing 15 includes a resilient membrane 16, which is carried by the valve body 19 and is joined to the flanges 17 on both sides of the housing 15 by means of fasteners 18. The diaphragm 16 and the central opening of the valve housing 19 form the opening 4. The valve body 19 is provided with all the structural members (the groove 14, the valve disc 5, the spring 6, the seal 7) which are referred to in FIG. 1 as parts of the piston. The shifting screw 12 can rotate in a threaded cutout 20 mounted on the housing 15 at 2195325.

A berendezés két kiviteli alakjának működése a következő:The two embodiments of the apparatus operate as follows:

Az 1. ábrán ábrázolt dugattyús kiviteli 5 alak nyugalmi helyzetében a 3 nyomórugó a 2 dugattyút a 9 bemenet irányába eltolja úgy, hogy a 6 rugó a 12 váltócsavar hatására az ábrán feltüntetett helyzetet foglalja el*, aminek következtében a 8 gyűrűből, a 7 tömítés- 1C bői és az 5 szeleptányérból álló elzárószerelvény zárja a 4 átömlőnyílást. A 2 dugattyú és a 12 váltócsavar helyzetéből következik, hogy a 9 bemenet szabadon marad. Ha a közeg áramlását (csőelzáró szerelvény nyitásával) lehetővé tesszük, a 9 bemeneten beáramló közeg nyomásánál fogva a 2 dugattyút a 3 nyomórugó ellenében a kimenet felé ( az ábrán balra) eltolja mindaddig, amíg a 11 váltótüske a 7 tömítést és az 5 szeleptányért a 6 rugó elle- 2C nében a 8 gyűrűről le nem választja. Ekkor a 6 rugó a 2. ábrán ábrázolt helyzetbe pattan át, és a 4 átömlőnyílást szabaddá teszi, amelyen keresztül a közeg a 10 kimenet felé áramlik. Ebben a helyzetben a közeg áramlása a 9 25 bemeneten, a 4 átömlőnyíláson és a 10 kimeneten keresztül akadálytalan. Ugyanakkor a 3 nyomórugó a 2 dugattyút a 9 bemenet irányába tolja el mindaddig, amíg a 12 váltócsavar a 6 rugót ismét az 1 ábrán ábrázolt helyze- 3c tébe „pattintja át, és ezzel a nyugalmi helyzetnek megfelelő helyzetet hoz létre. Ekkor a közeg áramlása megszakad, és a közeg élőiről kezdi a 2 dugattyúnak a 10 kimenet irányába történő elmozdítását. így a 10 kimenet sza- ³⁵kaszos, lökésszerű áramlás jön létre, amelynek ütemét a 2 dugattyú lökethosszának megfelelő megválasztásával határozhatjuk meg. Adott méretek mellett a 12 váltócsavar ad lehetőséget a beállításra, ha azt a 13 fej elfor- ⁴⁰dításával beljebb vagy kijjebb csavarjuk. A csavar rögzítésére szolgáló eszközöket nem tüntettük fel az ábrán.1, the compression spring 3 shifts the piston 2 towards the inlet 9 so that the spring 6, by means of the changeover screw 12, occupies the position shown in the figure *, whereby the gasket 7 A shut-off assembly consisting of 1C and a valve plate 5 closes the orifice 4. It follows from the position of the piston 2 and the shifting screw 12 that the inlet 9 remains free. By allowing the fluid to flow (by opening the pipe shut-off valve), the pressure of the fluid flowing through the inlet 9 pushes the piston 2 against the compression spring 3 towards the outlet (left in the figure) until the gasket 11 and the valve plug 5 unlike spring, it does not separate it from ring 8. The spring 6 then engages in the position shown in Fig. 2 and opens the through hole 4 through which the fluid flows towards the outlet 10. In this position, fluid flow through the inlet 9, the inlet 4 and the outlet 10 is unobstructed. At the same time, the compression spring 3 pushes the piston 2 towards the inlet 9 until the shift screw 12 snaps the spring 6 back into position 3c as shown in FIG. At this point, the flow of the fluid is interrupted and the fluid starts to move the piston 2 towards the outlet 10 from the fluid. Thus, the output 10 produces a continuous flow of stroke ³⁵ , the rate of which can be determined by selecting the stroke length of the piston 2 accordingly. For a given size of the converter bolts 12 allows the set if I screw inside the head 13 or ⁴⁰ dításával elfor- further out. The screw fixing means are not shown in the figure.

Ha az 1. ábrán ábrázolt berendezés nem 45 mágneses anyagból (pl. műanyagból) készült, a 2 dugattyú anyagában elhelyezett mágnesgyűrű, és az 1 ház külső oldalán alkalmazott mágneses érzékelő (pl. Reed relé) segítségével az impulzusokat számlálhatjuk. Hasonló 50 célra mechanikus jel képezhető a 11 váltótüske mechanikus ütődésének felhasználásával, ezeket a lehetőségeket az ábrán nem tüntettük fel.If the apparatus shown in Figure 1 is not made of a magnetic material (e.g., plastic), the pulses are counted by means of a magnetic ring in the piston material 2 and a magnetic sensor (e.g., a Reed relay) applied to the outside of the housing. For a similar purpose 50, a mechanical signal can be generated using the mechanical impact of the shifter 11, these possibilities are not shown in the figure.

A 2. ábrán feltüntetett kiviteli alak működése mindenben megegyezik az 1. ábra kapcsán elmondottakkal, azzal az eltéréssel, hogy a 2 dugattyú elmozdulása helyett a 16 membránnak a 3 nyomórugó ellenében történő alakváltozása hozza létre azt a mozgást, amely itt a 16 membránnal együtt elmozduló 19 szelepházban elhelyezett azonos alkatrészek működését eredményezi. A kisebb elmozdulás következtében ennél, a változatnál nagyobb impulzusfrekvencia érhető el.The operation of the embodiment shown in Fig. 2 is identical to that of Fig. 1, except that instead of displacement of the piston 2, deformation of the membrane 16 against the compression spring 3 causes the movement here to move with the membrane 16. results in the operation of identical components in the valve housing. Due to the smaller displacement, a higher pulse rate can be achieved than this variant.

A fentieknek megfelelően szerkesztett és üzemeltetett berendezés alkalmas arra, hogy a találmány szerinti célnak megfelelően csőve zetékben nyomás alatt áramló közegeket impulzusokban (szakaszosan, lökésszerűen) adagoljon, egyenlő mennyiségű impulzusok formájában, ezek számlálhatok, miközben az áramlási irány megfordítása esetén a berendezés mozgó eleme (a 2 dugattyú, illetve a 16 membrán) a közeg nyomásának hatására nem tud nyugalmi helyzetéből elmozdulni, és így a berendezés a közeg útját elzárja, tehát viszszacsapó szelepként működik.The apparatus constructed and operated as described above is capable of delivering pressurized fluids in pipelines according to the present invention in pulses (intermittently, in the form of impulses) in the form of equal pulses, while, in the case of reversing the flow direction, The piston (2) and the diaphragm (16) are unable to move under the pressure of the fluid from its resting position, thereby blocking the path of the fluid, thus acting as a non-return valve.

Claims

Apparatus for pulsed dosing of pressurized fluids in a pipeline having a plunger (2) or diaphragm (16) with a flow opening (4) movable in the housing (1 or 15), characterized in that its plunger (2) or valve body (19) has a groove (14) on its inner side, a spring (6) bearing an arcuate valve disc (5) and a seal (7) thereon, a shift pin (11) at one end position in the axis of the through opening (4), has a shifting screw (12) in the end position.

Apparatus according to claim 1, characterized in that its shifting screw (12) is adjustable by means of a head (13) located outside the housing (1 or 15).

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the displacement of its piston (2) or its diaphragm (16) is known per se.

4. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it has a magnetic ring in its piston (2) and a magnetic sensor outside the housing (1).

2 sheets drawing, figure 4