Pierwszenstwo: 25. VI. 1963 Niemiecka Republika Demokratyczna Opublikowano: 16. III. 1965 49362 KI. 21c, 44 MKP UKD 0k Wspóltwórcy wynalazku: Martin Krause, dipl. inz. Herbert Gutzmann, dipl. inz. Herbert Mettcher, dipl. inz. Gunter Ortmann Wlasciciel patentu: VEB Elektroschaltgerate Dresden, Drezno (Niemiec¬ ka Republika Demokratyczna) Pneumatyczny czlon wylacznika zwlocznego ego I Ludowej [ Wynalazek dotyczy pneumatycznego czlonu wy¬ lacznika zwlocznego z membrana odciagana za pomoca jej obudowy. Podcisnienie powstajace przy tym miedzy membrana, a jej obudowa jest wyrównywane przez zawór nastawny. Dodatkowy zawór w obudowie membrany umozliwia szybkie uruchomienie urzadzenia zestykowego oraz nie¬ zwloczny powrót membrany wraz z urzadzeniem zestykowym do polozenia wyjsciowego.Tego rodzaju czlony pneumatyczne wylaczników zwlocznych maja z reguly komore powietrzna o zmiennej objetosci. Podcisnienie powstajace w komorze przy uruchomieniu wylacznika zrów¬ nywane jest z rózna predkoscia z cisnieniem atmo¬ sferycznym przez zawór nastawny, umozliwiajac w ten sposób nastawianie róznych czasów zwloki.Znany jest czlon pneumatyczny skladajacy sie z mieszka sprezystego. Mieszek ten zamykany jest najpierw przez zawór ssacy, a potem przez nastawny zawór rozprezny. Zadaniem zaworu ssa¬ cego jest szybkie wyrównanie cisnienia na krótko przed koncem suwu opózniajacego, aby uniknac powolnego uruchomiania urzadzenia zestykowego.Przy koncu suwu opózniajacego popychacz zaworu ssacego znajdujacy sie pod naciskiem sprezyny, uderza o zderzak umieszczony w obudowie i otwie¬ ra zawór ssacy.Wada takiego czlonu pneumatycznego jest to, ze suw powrotny cofajacy urzadzenie do poloze¬ nia wyjsciowego ma te sama charakterystyke co 10 13 20 30 suw opózniajacy. Musi wiec uplynac stosunkowo duzo czasu zanim tak wykonany wylacznik zwlocz- ny bedzie przystosowany ponownie do pracy. Poza tym nadmiar sily ukladu napedowego zmniejsza sie pod koniec suwu opózniajacego na skutek otwarcia sie zaworu ssacego. Z tego powodu uklad napedowy musi byc znacznie mocniejszy niz to wynika z sily koniecznej do otwarcia zaworu ssa¬ cego.Znany jest równiez czlon pneumatyczny wylacz¬ nika zwlocznego z membrana odciagana za pomo¬ ca obudowy, w której jest ona umocowana, przy czym membrana po wykonaniu suwu opózniaja¬ cego powraca natychmiast do polozenia wyjscio¬ wego. Za pomoca mechanizmu dzwigniowego zo¬ staje otwarty zawór w czasie suwu powrotnego.Suw opózniajacy ma taki sam przebieg jak opisa¬ no wyzej. Wada tego czlonu pneumatycznego jest równiez koniecznosc rozbudowywania ukladu na¬ pedowego.Inny znany czlon pneumatyczny pracuje przy zastosowaniu odksztalconej membrany, umieszczo¬ nej przed plaska powierzchnia, wzglednie z pla¬ ska membrana umieszczona przed zaglebieniem w obudowie membrany. W pierwszym przypadku konieczne sa dodatkowe naklady dla wstepnego uksztaltowania membrany. W drugim przypadku, w czasie suwu powrotnego trzeba uzyc dodatko¬ wej sily aby wcisnac membrane w zaglebienie.Wynalazek stawia sobie za zadanie usuniecie 493623 49362 4 wad znanych czlonów pneumatycznych wylaczni¬ ków zwlocznych oraz stworzenie pneumatycznego czlonu z plaska membrana, który przy malych wymiarach wymaga w przyblizeniu tej samej sily napedowej w czasie calego suwu opózniajacego, a przy tym przy kjoncu tego suwu gwaltownie przeskakuje w polozenie ustalone i szybko uru¬ chomia uklad zestykowy. Powrót membrany na¬ stepuje przy tym bezzwlocznie. Dodatkowa za¬ leta jest to, ze nawet przy pierwszym suwie opóz¬ niajacym powrót do polozenia wyjsciowego na¬ stepuje bezzwlocznie.Wedlug wynalazku zadanie to rozwiazane zo¬ stalo w ten sposób, ze w wycieciu obudowy membrany znajduje sie wydrazony wewnatrz kor¬ pus zaworu z przedluzaczem w ksztalcie kolka, umieszczonym od strony zamknietego konca, który przechodzi przez otwór wykonany w obudowie membrany. Koniec przedluzacza znajduje sie pod naciskiem napietej sprezyny zapadkowej, która przy uzyciu wkladki uszczelniajacej dociska kor¬ pus zaworu do gniazda zaworu w obudowie mem¬ brany. W wydrazona przestrzen korpusu zaworu wchodzi popychacz ustawiony w osi z membrana.Otwarty koniec korpusu zaworu zamkniety jest nakretka przez której otwór przechodzi popy¬ chacz. Na skutek odpowiednio uksztaltowanej glówki popychacza znajdujacej sie we wnetrzu korpusu zaworu, popychacz utrzymuje korpus w polozeniu wyjsciowym. Drugi koniec popycha¬ cza uruchomia znane urzadzenie zestykowe. Napie¬ ta sprezyna zapadkowa polaczona z przedluza¬ czem korpusu zaworu jest wykonana w postaci sprezyny plytkowejy która jako opore ma druga sprezyne plytkowa o plaszczyznie zamocowania prostopadlej do plaszczyzny pierwszej sprezyny oraz posiada trzpien, tworzac w ten sposób uklad sprezyn nazwany w dalszej czesci opisu ukladem sprezyn zaworu. Ten uklad sprezyn zaworu oraz uklad sprezyn ukladu zestykowego pracuja w zna¬ ny sposób tak, ze napieta sprezyna plytkowa wy¬ maga dzialania sily tylko do przejscia punktu zwrotnego, a nastepnie samoczynnie przyjmuje okreslone polozenie koncowe. Urzadzenie zesty¬ kowe jest wykonane tak jak uklad sprezyn za¬ woru, przy czym sprezyna zapadkowa jest po¬ laczona z mostkiem zestykowym.Zaleta takiego wykonania czlonu pneumatycz¬ nego wedlug wynalazku polega na tym, ze sily ukladu sprezyn zaworu oraz ukladu zestykowego sa regulowane suwem membrany tak, ze potrzeb¬ na jest minimalna sila napedowa. Dalsza zaleta wynalazku polega na dodatkowym wlaczeniu czlo¬ nu elastycznego np. sprezyny naciskowej miedzy popychacz przymocowany do membrany, a kor¬ pus zaworu, przez co przy róznych napieciach ukladu sprezyn mozna nastawiac moment otwar¬ cia zaworu, a tym samym czas opóznienia (zwlo¬ ki). Jako zawór rozprezny sluzy prosta dysza o stalym przekroju, poprzecznym. Zaleta jest rów¬ niez to, ze czlon pneumatyczny posiada plaska membrane ze znajdujacej sie w sprzedazy gumy plytowej. Aby membrana samoczynnie powracala w swoje polozenie wyjsciowe, naciskana jest przez pierscien naciskowy w miejscu pierscieniowego zgrubienia. To zgrubienie znajduje sie przy wy¬ locie zaglebienia w obudowie membrany. Zagle¬ bienie to ma przy tym taki ksztalt, ze przy na- 5 pieciu membrany przez zgrubienie pierscienia na¬ ciskowego, jest ono do niej dopasowane.Jezeli suw opózniajacy zostanie przerwany, to kotwica zainstalowanego elektromagnesu popycha za pomoca popychacza wolny koniec sprezyny plytkowej, która wystaje poza wspierajacy ja trzpien, a która nalezy do ukladu sprezyn plytko¬ wych, przy czym trzpien ten jest polaczony z przedluzaczem korpusu zaworu. W ten sposób zawór zostaje otwarty. Bezzwloczny powrót mem¬ brany do polozenia wyjsciowego moze tym samym nastapic w kazdym polozeniu jakie wystepuje w czasie suwu opózniajacego.Wynalazek zostanie objasniony na podstawie przykladu uwidocznionego na rysunku.Na fig. 1 jest przedstawiony przekrój czlonu pneumatycznego, na fig. 2 — uklad sprezyn za¬ woru, na fig. 3 — uklad sprezyn zespolu zesty¬ kowego, na fig. 4 — charakterystyka sily w funk¬ cji drogi dla ukladu sprezyn zaworu i ukladu sprezyn systemu zestykowego, na fig. 5 — korpus zaworu z elastycznym czlonem posrednim przy zastosowaniu dyszy o stalym wylocie, a na fig. 6 jest przedstawiony wykres sily w funkcji drogi czlonu elastycznego przy zastosowaniu takiej sa¬ mej dyszy.W obudowie membrany 1, w wydrazeniu 2 umieszczony jest korpus zaworu & Korpus za¬ woru 3 jest wewnatrz pusty. Na swym zamknie¬ tym koncu posiada on przedluzacz 5 w ksztalcie trzpienia, który przechodzi przez otwór 6 w obu¬ dowie membrany 1. Przedluzacz 5 jest polaczony ze sprezyna plytkowa 7. Sprezyna 7 wspólpracuje z druga sprezyna plytkowa 8, której plaszczyzna jest prostopadla do plaszczyzny sprezyny pierw¬ szej. Sprezyna 7 wspiera sie na sprezynie 8.Drugi punkt oporu stanowi trzpien 9, przy czym sprezyna 7 wystaje poza trzpien 9. Pierscieniowy karb 10 w trzpieniu 9 przytrzymuje sprezyne 7.Wedlug fig. 2 obie sprezyny plytkowe stanowia uklad sprezyn, którego napiecie moze byc regu¬ lowane za pomoca sruby nastawnej 11. Do wy¬ drazenia 12 korpusu zaworu 3 wchodzi popy¬ chacz 14 ze swoja glowica 24. Popychacz 14 usta¬ wiony jest w osi z membrana 1-5 i przechodzi przez nia na wylot. Wolny koniec popychacza 14 sluzy do napedu zespolu zestykowego 16 oraz jako punkt przylozenia sily napedowej nieokreslonego blizej czlonu napedowego, która przedstawiona jest za pomoca strzalki. Wedlug fig. 3 zespól zestykowy 16 zbudowany jest tak jak uklad spre¬ zyn zaworu i ma te sama charakterystyke sily w funkcji drogi. Plytkowa sprezyna 25 zespolu zestykowego 16 ma na sobie mostek zestykowy 26, który wspólpracuje z elementami stykowymi 30 i 31. Korpus zaworu 3 przy zastosowaniu wkladki uszczelniajacej 17 naciska na gniazdo zaworu 27 pod wplywem sily nadanej przez uklad sprezyn zaworu. Wydrazenie 12 korpusu zaworu 3 za¬ myka pierscieniowa nakretka 28. Przez nakret- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6049362 ke 28 przechodzi popychacz 14, który nie moze opuscic wydrazenia 12 korpusu 3 dzieki swej glo¬ wicy 24. Membrana V* jest dociskana do swej obudowy 1 za pomoca pierscienia naciskowego 20.Przy wylocie kolowego zaglebienia 19 umieszczone jest pierscieniowe zgrubienie poprzez które mem¬ brana 15 zostaje przyciagnieta. W ten sposób membrana 1A musi przyjac przedstawione na fig. 1 polozenie i przy odciagnieciu jej z zaglebienia 19 wytwarza sile powodujaca powrót do stanu pier¬ wotnego. Zaglebienie lj9 ma ksztalt dostosowany do ksztaltu jaki przyjmuje membrana' 15.Podcisnienie powstajace przy odciaganiu mem¬ brany 15 z zaglebienia 19 jest wyrównywane przez znany zawór nastawny 21. Stosownie do nasta¬ wionego przekroju przeplywu — wyrównanie za¬ chodzi w róznych czasach.Czlon pneumatyczny wedlug wynalazku dziala w nastepujacy sposób. Pod dzialaniem sily na¬ pedowej na popychacz 1,4 w kierunku strzalki, membrana 15 zostaje odciagnieta od zaglebienia 19.W przestrzeni miedzy zaglebieniem i membrana powstaje podcisnienie. Przy tym przebiegu kor¬ pus zaworu 3 pozostaje w spoczynku, gdyz po¬ pychacz 14 w wydrazeniu 12 korpusu 3 moze poruszac sie wraz z membrana 16 do dolu, az do uderzenia jego glowicy 2|4 o pierscieniowa nakretke 28. Popychacz 14 stosownie do nasta¬ wionego przy zaworze 21 przekroju przeplywu, porusza sie z rózna predkoscia. Gdy glowica 24 popychacza 1,4 dojdzie do nakretki pierscienio¬ wej 28, korpus zaworu 3 wraz z uszczelka 17 od¬ suwa sie od gniazda zaworu 27 i podcisnienie w obudowie membrany gwaltownie wyrównuje sie. Uklad sprezyn zostaje wtedy przyciagniety i zespól zestykowy 16 zostaje równiez gwaltow¬ nie 'uruchomiony. Wykres sily w funkcji drogi przedstawiony na fig. 4 uwidocznia jak prze¬ biega uruchomianie ukladu sprezyn oraz zespolu zestykowego. Przebieg ten oraz mechanizm za¬ padkowy zespolu zestykowego powoduje to, ze przy koncu suwu opózniajacego sily reakcji sa niewielkie. Na fig. 5 przedstawiony jest elastycz¬ ny czlon w korpusie zaworu przy zastosowaniu dyszy o stalym przekroju. Zamiast nastawnej dyszy 21 mozna zastosowac równiez taka wlasnie dysze. W tym wypadku miedzy popychaczem 14 i korpusem zaworu 3 umieszczona jest sprezyna naciskowa 13. Przy odciaganiu membrany 15 spre¬ zyna 13; napina sie w korpusie zaworu. Gdy sila sprezyny 1A przewyzszy sile ukladu sprezyn za¬ woru to ma miejsce przebieg opisany wyzej. Czas opóznienia reguluje sie odpowiednim napieciem wstepnym ukladu sprezyn 7, 8. Czas opóznienia przy takim ukladzie zalezy od drogi popycha¬ cza 14, podczas gdy z nastawna dysza 21 czas opóznienia konczy sie zawsze przy tym samym suwie popychacza 14. Wykres na fig. 6 przedsta¬ wia zaleznosc czasu opóznienia od drogi. Sila wytwarzana przez uklad sprezyn 7, 8 oznaczona jest litera F i zaznaczona na fig. 5 przez strzalke.W zakresie miedzy Fmin, a Fmax. Litera S ozna¬ czona jest droga jaka przebywa popychacz 14.Powrót membramy 15 do polozenia wyjsciowe¬ go nastepuje bez zwloki, poniewaz zawór 21 jest jeszcze otwarty i dopiero na koncu suwu powrot¬ nego zostaje popchniety przez popychacz 14. Jezeli z jakichs wzgledów suw opózniajacy ma zostac 5 przerwany w momencie, gdy korpus zaworu 3 nie odlaczyl sie jeszcze od gniazda zaworu 27, to bez¬ zwloczny powrót membrany do polozenia wyjscio¬ wego jest takze zapewniony, gdyz popychacz 22 popchniety np. przez kotwice blizej nieokreslo- 10 nego elementu napedowego, otwiera zawór za pomoca wolnego konca 29 sprezyny 7, który przy koncu suwu powrotnego zostal zamkniety. 15 50 PL