PL173118B1

PL173118B1 - Pneumatyczna maszyna osadowa

Info

Publication number: PL173118B1
Application number: PL93310080A
Authority: PL
Inventors: Helmut Timmermann
Original assignee: Ruhrkohle Ag
Priority date: 1993-01-30
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 1998-01-30
Also published as: PL310080A1; US5740920A; AU671188B2; WO1994016819A1; CN1098334A; ZA94598B; RU2107551C1; CA2155029A1; AU5856794A; DE4302672C1

Abstract

1 . Pneumatyczna maszyna osadowa, z kom ora powietrzna sluzaca do wytwarza- nia pulsacji, która jest polaczona przez zawór wlotowy z doprowadzeniem spre- zonego powietrza, a przez zawór wylotowy z wylotem powietrza, przy czym zawór wlo- towy i wylotowy sa uksztaltowane jako za- wory talerzowe, sprzezone przez drazek zaworowy z pneumatycznie zasilanym na- pedem zaworowym, a pneum atycznie zasilane napedy zaworowe dla zaworu wlotowego i zaworu wylotowego sa pola- czo n e p rz e z w laczony p o s re d n io elektromagnetyczny zawór sterujacy z do- prowadzeniem powietrza sprezonego, znamienna tym, ze pneumatycznie zasila- ne n ap ed y zaw orow e (25) sa przez przyporzadkowany przewód (29) polaczo- ne z przestrzenia cisnieniowa komory powietrznej (11) maszyny osadowej. F ig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest pneumatyczna maszyna osadowa.

Pneumatyczna maszyna osadowa, która rozdziela zasilane materiały w pulsującej kąpieli wodnej według ich ciężaru właściwego, jest znana przez użytkowników. Pulsująca kąpiel wodna jest przy tym wytwarzana przez taktowane doprowadzanie odnośnym odgałęzieniem powietrza sprężonego, przez sterowane zawory, które są uruchamiane obok mechanicznych lub elektrycznych napędów zaworowych. Z pneumatycznymi m 118 napędami zaworowymi jest przy tym połączona niedogodność, że jest potrzebna obca energia, w postaci oddzielnie doprowadzanego powietrza sprężonego jako powietrza sterującego do uruchomienia pneumatycznego napędu zaworowego.

FAT? O 4 41 Ή ΟΠΤ ___ ____ , ·« ...

ζ,λ i aui. jcsi ζ,ιιλπ<ι pneumatyczna maszyna osadowa zawierająca Komorę powietrzną, służącą do wytwarzania pulsacji, która jest połączona przez zawór wlotowy z doprowadzeniem sprężonego powietrza, a przez zawór wylotowy z wylotem powietrza, przy czym zawór wlotowy i wylotowy są każdorazowo ukształtowane jako zawory talerzowe, sprzężone przez drążek pneumatycznie zasilane napędy zaworowe dla zaworu wlotowego i dla zaworu wylotowego są każdorazowo połączone przez włączony pośrednio elektromagnetyczny zawór sterujący z doprowadzeniem powietrza sprężonego. Pneumatycznie napędzane zawory talerzowe są sterowane przez elektromagnetyczne zawory sterujące, przy czym jednak także musi być utrzymywana własna sieć powietrza sprężonego dla doprowadzania powietrza sterującego.

Urządzenie napędowe membranowe jest opisane w ramach opisu maszyny osadowej, przedstawionej w opisie GB 289 633. Każde uruchomienie zaworu powoduje uruchomienie klapy, wskazującej doprowadzenie materiału do przedziału osadowego maszyny osadowej, przez co przy przerwanej nadawie materiału jest otwierany przewód doprowadzający sprężone powietrze, a powietrze sprężone doprowadzone do maszyny osadowej może uciekać do atmosfery; sterowanie zaworów wlotowych i wylotowych nie jest jednak przy tym omawiane.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie maszyny osadowej, która charakteryzowałaby się obniżeniem zużycia energii i polepszeniem dokładności sterowania zaworami.

Zadanie to zostało osiągnięte dzięki temu, że pneumatycznie zasilane napędy zaworowe przez przyporządkowany przewód są połączone z przestrzenią ciśnieniową komory powietrznej maszyny osadowej.

Według przykładu wykonania wynalazku napęd zaworowy jest ukształtowany jako napęd membranowy w wykonaniu nurnikowym, zawierający membranę, umieszczoną w szczelnej ciśnieniowo obudowie i połączonej z drążkiem zaworowym zaworu talerzowego.

Zgodnie z przykładem wykonania jest także możliwe ukształtowanie napędu zaworowego jako napędu cylinder-tłok dla drążka zaworowego.

Celowym jest ukształtowanie elektromagnetycznego zaworu sterującego do zasilania powietrzem sprężonym napędu zaworowego jako zaworu 4/3-drogowego, w którym zamknięte położenie środkowe zaworu sterującego dla bezprzeciekowego położenia zamknięcia zasila przyporządkowany zawór wlotowy, względnie wylotowy.

Alternatywnie zawór talerzowy w swoim położeniu zamknięcia jest obciążony naprężoną wstępnie sprężyną, a napęd zaworowy jest wyposażony w elektromagnetyczny zawór sterujący, ukształtowany jako zawór 3/2-drogowy.

Według jednego przykładu wykonania wynalazku, napęd zaworowy jest wyposażony w urządzenie ograniczające skok do nastawiania skoku drążka zaworowego, które korzystnie stanowi płyta zderzakowa, nastawialna za pomocą energii obcej, umieszczone w obudowie napędu zaworowego.

Korzystnie płyta zderzakowa jest wyposażona w siłownik hydrauliczny do ustalania ta r\ ·? ta -p i o jj o χ V? L. i Ai d.

Ponieważ określone sytuacje robocze, przykładowo uruchomienie maszyny osadowej przy maszynie nasypowej, mogą wymagać krótkotrwałego całkowitego przekroju poprzecznego zaworu wlotowego, jest przewidziane w przykładzie wykonania wynalazku zniesienie ograniczenia skoku, które jest urzeczywistnione przez to, że drążek zaworowy zawiera zderzak, osadzony na nim, któremu jest przyporządkowany hak blokujący, który jest umieszczony odchylnie wobec toru ruchu zderzaka.

Z wynalazkiem jest połączona zatem zaleta, że sprężone powietrze do pracy maszyny osadowej powstające w obszarze doprowadzenia powietrza, jest także wykorzystane

173 118 do sterowania zaworem wlotowym, a także wylotowym tak, że nie jest potrzebne żadne doprowadzanie energii obcej, dzięki temu ogółem jest zmniejszone zapotrzebowanie energii maszyny osadowej tak że można zrezygnować z odpowiednich instalacji do wytwarzania energii obcej. Na podstawie sprzężenia pomiędzy sterowaniem napędu zaworowego a doprowadzaniem powietrza sprężonego do maszyny osadowej jest zmniejszony także nakład na sterowanie, a polepszona dokładność sterowania zaworami uwzględnia warunki w obszarze doprowadzania powietrza. Potrzebny przy tym nakład na energię obcą dla elektromagnetycznych zaworów sterujących nie ma przy tym znaczenia.

Również jest zaletą, ze przy ciśnieniu powietrza, dostępnym zazwyczaj w obszarze doprowadzania powietrza sprężonego, do sterowania zaworami reakcja, określona przez stosunek powierzchni roboczych napędu zaworowego do powierzchni zaworowych zaworu wlotowego, względnie wylotowego, jako prędkość zadziałania jest nastawialna z wymaganą dokładnością. Przy instalowaniu maszyny osadowej jest możliwe łatwe dopasowanie sterowania do zmiennych warunków roboczych, przez proste dopasowanie wielkości membrany do napędu zaworowego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na schematycznym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zasadę działania maszyny osadowej w wykonaniu podpulsowym, fig. 2 - zawór wlotowy i wylotowy z przyporządkowanymi napędowymi zaworowymi, fig. 3 - zawór wlotowy z napędem zaworowym w innej postaci wykonania, fig. 4 - napęd zaworowy z ograniczeniem skoku, a fig. 5 - napęd z fig. 4 w innej postaci wynalazku.

Figura 1 pokazuje pojedynczą komorę osadową 10 maszyny osadowej rodzaju podpulsowego, w której komora powietrzna 11 jest umieszczona w kąpieli wodnej 12 poniżej nośnika 13 dla materiału osadowego. Komora powietrza 11 przez przewód 14, rozgałęziający się w przewód doprowadzający 14a i przewód wylotowy 14b, jest połączona z jednej strony z zaworem wylotowym 15, a z drugiej strony z zaworem wlotowym 16. Zawory wlotowe 16 szeregu kolejno włączonych komór osadowych 10 w maszynie osadowej są przyłączone do pojedynczego, nieprzedstawionego przewodu doprowadzającego powietrze sprężone.

Jak figura 2 pozwala jasno rozpoznać, zawór wlotowy 16 ma komorę zaworową 17 z umieszczoną w niej ścianą działową 18, w której jest ukształtowany otwór zaworowy 19, który jest otwierany albo zamykany przez zawór talerzowy 20, przy czym zawór talerzowy 20 pomiędzy swoim położeniem otarcia i zamknięcia jest uruchamialny przez drążek zaworowy 21. W zaworze wlotowym 16 przestrzeń ciśnieniowa 22, umieszczona powyżej ściany działowej 17, stanowi obszar doprowadzania powietrza sprężonego, podczas gdy odpowiednia przestrzeń ciśnieniowa 23 przy zaworze wylotowym 15 stanowi obszar wylotowy powietrza z tam powstającym ciśnieniem otoczenia.

Drążek zaworowy 21 jest wyprowadzony z komory zaworowej 17 przez uszczelkę 24 aż do szczelnej ciśnieniowo obudowy 26 pneumatycznego napędu zaworowego 25. W obudowie 26 jest umieszczona membrana 27, do której jest zamocowany drążek zaworowy 21. W przedstawionym przykładzie wykonania droga położenia spoczynkowego membrany 27 odpowiada położeniu zamknięcia zworu talerzowego 20. Są również możliwe inne przyporządkowania, przykładowo z nastawionego styku membrany do jej położenia końcowego odpowiednio około pół wysokości. Obudowa 26 napędu zaworowego 25 jest oparta na komorze zaworowej 17 zaworu wlotowego albo wylotowego.

Napęd zaworowy 25 nie tylko zaworu wlotowego 16 ale także zaworu wylotowego 15 jest połączony przez przewód 29, z przyłączonym do niego elektromagnetycznym zaworem sterującym 30, z przestrzenią ciśnieniową 22 dla zaworu wlotowego 16. Zawór sterujący 30 jest ukształtowany jako zawór 4/3-drogowy, '.-przy czym prawe na rysunku położenie włączenia, służy do otwarcia zworu talerzowego 20 poprzez przesunięcie membrany 27 i dzięki temu drążka zaworowego 21 do góry, a lewe położenie włączania służy do zamknięcia zworu talerzowego 20 poprzez

173 118 przesunięcie membrany 27 z drążkiem zaworowym 21 do dołu, do położenia wyjściowego. Środkowe położenie blokujące zaworu sterującego 30 służy do bezprzeciekowego utrzymywania zamknięcia zaworu wlotowego albo wylotowego w przyporządkowanej fazie taktu, podczas otwarcia kazdorazowo innego zaworu.

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 3 sprężyna 31 obciąża zawór talerzowy 20 do jego położenia zamknięcia, przy czym sprężyna 31 opiera się pomiędzy przyporządkowaną ścianą komory zaworowej 17 a zaworem talerzowym 20. Przyporządkowany elektromagnetyczny zawór sterujący 32 jest ukształtowany jako zawór 3/2drogowy z dwoma położeniami włączania, przy czym te położenia włączania służą z jednej strony przy otwieraniu zaworu talerzowego 20 do przesunięcia membrany 27 do góry, a z drugiej strony służą do oprowadzania powietrza sterującego przy ruchu zamykania zaworu, wywołanym przez sprężynę 31.

Przy omawianych elektromagnetycznych zaworach sterujących 30, 32 nie tylko w wykonaniu jako zawór 4/3-drogowy, ale także w wykonaniu zaworu 3/2-drogowego, chodzi o zwykłe zawory sterujące, które nie potrzebują żadnego technicznego wyjaśnienia.

Na figurach 4 i 5 jesr przedstawiony ogranicznik skoku ula ruchu otwierania zaworu talerzowego 20 z drążkiem zaworowym 21.

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 4 w obudowie 26 napędu zaworowego 25 jest usytuowana płytka zderzakowa 33, przyporządkowana do górnego końca drążka zaworowego 21 i do tłoczyska siłownika hydraulicznego 34, umieszczonego powyżej obudowy 26. Siłownik hydrauliczny 34 jest przez zespół sterujący 35 w ten sposób sterowalny, że jest nastawialny nie tylko skok drążka zaworowego 21, ale także całkowicie jest znoszone ograniczenie skoku przez płytę zderzakową 33.

W tej postaci wykonania ogranicznika skoku płyta zderzakowa 33 służy jednocześnie jako urządzenie tłumiące, poniważ przejmuje uderzenia drążka zaworowego 21.

W przykładzie wykonania urządzenia ograniczającego skok, przedstawionym na fig. 5, drążek zaworowy 21 zawiera zderzak 36, któremu jest przyporządkowany w stałej obudowie układ hak blokujący 37, który w korzystnej postaci wykonania jest nastawiany zmiennie w wysokości. Hak blokujący 37 jest ustalany w swoim położeniu przez zespół dźwigni kolankowych, a jednocześnie jednak przez uruchomienie dźwigni kolankowej 38 jest odsuwany z położenia blokującego dla zderzaka 36. Dzięki temu jest możliwe, w określonych sytuacjach roboczych, przykładowo do uruchomienia przy maszynach nasypowych całkowite otwieranie przekroju poprzecznego wlotowego zaworu talerzowego 20, bez względu na nastawiany ogranicznik skoku.

173 118

V

I IU

173 118

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Pneumatyczna maszyna osadowa, z komorą powietrzną służącą do wytwarzania pulsacji, która jest połączona przez zawór wlotowy z doprowadzeniem sprężonego powietrza, a przez zawór wylotowy z wylotem powietrza, przy czym zawór wlotowy i wylotowy są ukształtowane jako zawory talerzowe, sprzężone przez drążek zaworowy z pneumatycznie zasilanym napędem zaworowym, a pneumatycznie zasilane napędy zaworowe dla zaworu wlotowego i zaworu wylotowego są połączone przez włączony pośrednio elektromagnetyczny zawór sterujący z doprowadzeniem powietrza sprężonego, znamienna tym, że pneumatycznie zasilane napędy zaworowe (25) są przez przyporządkowany przewód (29) połączone z przestrzenią ciśnieniową komory powietrznej (11) maszyny osadowej.
2. Maszyna osadowa według zastrz. 1, znamienna tym, że napęd zaworowy (25) jest ukształtowany jako napęd membranowy w wykonaniu nurnikowym, zawierający membranę (27), umieszczoną w szczelnej ciśnieniowo obudowie (26) i połączoną z drążkiem zaworowym (21) zaworu talerzowego (20).
3. Maszyna osadowa według zastrz. 1, znamienna tym, że napęd zaworowy (25) jest ukształtowany jako napęd cylinder-tłok dla drążka zaworowego (21).
4. Maszyna osadowa według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że napęd zaworowy (25) jest wyposażony w elektromagnetyczny zawór sterujący (30), ukształtowany jako zawór 4/3-drogowy.
5. Maszyna osadowa według zastrz. 2, znamienna tym, że zawór talerzowy (20) w swoim położeniu jest obciążony naprężoną wstępnie sprężyną (31), a napęd zaworowy (25) jest wyposażony w elektromagnetyczny zawór sterujący (32), ukształtowany jako zawór 3/2-drogowy.
6. Maszyna osadowa według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 5, znamienna tym, że napęd zaworowy (25) jest wyposażony w urządzenie ograniczające skok (33, 34; 36, 37) do nastawiania skoku drążka zaworowego (21)).
7. Maszyna osadowa według zastrz. 6, znamienna tym, że urządzenie ograniczające skok stanowi płyta zderzakowa (33), nastawialna za pomocą energii obcej, umieszczonej w obudowie (26) napędu zaworowego (25).
8. Maszyna osadowa według zastrz. 7, znamienna tym, że płyta zderzakowa (33) jest wyposażona w siłownik hydrauliczny (34) do ustalania położenia.
9. Maszyna osadowa według zastrz. 6, znamienna tym, że drążek zaworowy (21) zawiera zderzak (36), osadzony na nim, któremu jest przyporządkowany hak blokujący (37).
10. Maszyna osadowa według zastrz. 9, znamienna tym, że hak blokujący (37) jest umieszczony przestawjalnie w wysokości.
11. Maszyna osadowa według zastrz. 10, znamienna tym, że hak blokujący (37) jest umieszczony uchylnie wobec toru ruchu zderzaka (36).