Pierwszenstwo. Opublikowano: 28.XII.1966 52369 KI. 42f, 25/Ot- MKPGOl g 4$l?% UKD IIBLIOTEKAI [Orzedu Patentowego] Twórca wynalazku: doc. mgr inz. Janusz Skaczkowski Wlasciciel patentu: Instytut Organizacji i Mechanizacji Budownictwa, Warszawa (Polska) Urzadzenie do programowego zdalnego sterowania dozowaniem materialów Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do pro¬ gramowego zdalnego sterowania dozowaniem ma¬ terialów.Urzadzenie to przeznaczone jest zwlaszcza do zastosowania w procesach produkcyjnych wyma¬ gajacych zmiany receptury, wedlug której dozuje sie jeden luib kilka materialów, czyli wymagaja¬ cych zmiany przebiegu dozowania wedlug innego skladu ilosciowego poszczególnych materialów.Jednym z procesów produkcyjnych, do sterowa¬ nia którego na przyklad znajduje zastosowanie to urzadzenie, jest produkcja masy betonowej. Do ro¬ bót budowlanych stosuje sie rózne marki betonu, które zaleza m.in. od ilosciowej proporcji poszcze¬ gólnych materialów na 1 ma masy betonowej. Je¬ zeli betonownia produkuje kilka róznych gatunków masy betonowej, to niezbedna jest zmiana receptu¬ ry, czyli mozliwosc dozowania innych ilosci po¬ szczególnych skladników.Aby ulatwic i skrócic do minimum czas zmiany receptury nalezy zastosowac w betonowni automa¬ tyczne dozatory z urzadzeniem do programowego zdalnego sterowania dozowaniem materialów. Ist¬ nieje szereg róznych urzadzen do programowego zdalnego sterowania dozowaniem o róznych roz¬ wiazaniach konstrukcyjnych. Urzadzenia te w sto¬ sunku do urzadzenia bedacego przedmiotem wyna¬ lazku cechuje odmienna zasada i wieksza liczba elementów uzytych do wykonania tego samego za¬ dania. 10 13 20 25 Wiadomym jest, ze im urzadzenie posiada wiek¬ sza liczbe elementów tym mniejsza jest jego pew¬ nosc dzialania. Poza tym praca zbyt rozbudowa¬ nych urzadzen uzalezniona jest od jakosci wykona¬ nia poszczególnych elementów, stad jeden wyko¬ nany z mala nawet niedokladnoscia element po¬ woduje wadliwa prace calego urzadzenia. Dlatego urzadzenie spelniajace to samo zadanie, co inne, ale posiadajace mniejsza liczbe i w dodatku prost¬ szych konstrukcyjnie elementów jest urzadzeniem bardziej przydatnym.Znane jest na przyklad sterowanie oparte na za¬ sadzie komutatorowej. W glowicy wagi umieszczo¬ ny jest centralnie pierscien z komutatorów. Do kazdego z komutatorów doprowadzony jest prze¬ wód od nastawnika. Wskazówka glowicy wagi, wzglednie dodatkowa wskazówka z nia sprzezona ma W zaleznosci od ustawienia nastawnika napiecie doprowadzone jest do odpowiedniego komutatora.Kiedy wskazówka w swym obrocie dojdzie do tego komutatora przez dotyk szczotki nastapi zamknie¬ cie obwodu i impuls do sterowania dozowaniem.To rozwiazanie sluzy do zdalnego ustawiania ilo¬ sci materialu jaka ma byc odmierzona. W zalezno¬ sci od liczby dozowanych materialów jednym do- zatorem trzeba wykonac urzadzenie z ta sama liczba nastawników, przy czym dla zmiany pro¬ gramu dozowania trzeba ustawiac nastawniki wg liczby kG przewidzianych programem. 5236952369 3 4 Promien pierscienia i szerokosc komutatora, wy¬ starczajaca do zaistnienia impulsu ograniczaja do¬ kladnosc nastawienia zadanej liczby kG, jaka ma byc odmierzona. W dozatorze o zakresie dozowania do 1000 kG, jesli pierscien bedzie mial 100 komu¬ tatorów, a zatem sto przewodów, to dokladnosc na¬ stawienia wynosi 10 kG. Blad z tytulu samego na¬ stawienia zatem jest nie mniejszy niz 1%. Przy porcji 200 kG wynosi juz 5%, co w niektórych pro¬ cesach nie %jest do przyjecia. Na innej zasadzie oparte jest urzadzenie posiadajace pierscien z osa¬ dzonymi na obwodzie lacznikami rteciowymi. • Pierscien obracany jest w zaleznosci od pochyle¬ nia dzwigni wagi w czasie obciazania dozatora.Laczniki ustawia sie zgodnie z receptura, które sa polaczone z nastawnikiem. W zaleznosci od polo¬ zenia nastawnika doprowadzone jest napiecie do odpowiedniego lacznika. W momencie kiedy w cza¬ sie napelniania dozatora zostanie on obciazony za¬ dana iloscia materialu, dzwignia pochylajaca sie obraca tak pierscien, ze rtec przelewajac w lacz¬ niku powoduje zwarcie i zamkniecie obwodu, a tym samym nastepuje impuls sterujacy dozowaniem.To rozwiazanie sluzy do podlaczania uprzednio nastawionego programu i nadaje sie do dozatora dozujacego tylko jeden material w zaleznosci od tylu programów ile jest laczników na tarczy, lub dozujacego kilka materialów ile jest laczników w zakresie jednego programu.Zmiana polozenia lacznika rteciowego na piers¬ cieniu wymaga dluzszego czasu i kilkakrotnego sprawdzenia, czy przy zadanym polozeniu wska¬ zówki glowicy wagi zaistnieje w tym momencie polaczenie rtecia styków lacznika.Przy dozowaniu np. czterech materialów w za¬ kresie pieciu programów trzeba przy korzystaniu z tego urzadzenia zastosowac cztery dozatory. Na¬ lezy zaznaczyc, ze o ile to urzadzenie umozliwia nastawienie dozatora wg zadanej liczby kG odpo¬ wiadajacej programowi, o tyle sam impuls nie nastepuje zawsze w tym samym polozeniu wska¬ zówki glowicy wagi, poniewaz laczniki rteciowe ze wzgledu na wlasciwosci rteci nie dzialaja dokladnie.Urzadzenie natomiast bedace przedmiotem wy¬ nalazku cechuje duza dokladnosc dozowania i pro¬ ste w stosunku do poprzednio opisanych rozwiaza¬ nie konstrukcyjne.Umozliwia ono dozowanie kilku materialów w jednym dozatorze wedlug kilku programów od¬ powiadajacych zapotrzebowaniu na okreslone ga¬ tunki masy betonowej i zmiane dozowania wedlug jednego z programów przez podkrecenie pokretlem nastawnika.Podstawowymi i charakterystycznymi elementa¬ mi urzadeznia wedlug wynalazku sa pierscienie, laczniki, nastawnik i aparaty zalaczajace.Urzadzenie to moze byc zainstalowane na kaz¬ dym dozatorze wagowym z glowica, której obro¬ towa wskazówka wykazuje chwilowa zawartosc po¬ jemnika dozatora. Pierscienie osadza sie centrycz- nie na tarczy glowicy wagi. Laczniki sa przesuw¬ nie osadzone na tych pierscieniach, aby mozna je bylo ustawic w dowolnym miejscu na obwodzie pierscienia, przy czym nastawnik moze byc usytuo¬ wany w dowolnym miejscu betonowni.W zaleznosci od liczby programów instaluje sie ta sama liczbe pierscieni, a w zaleznosci od liczby dozowanych materialów taka sama liczbe laczni¬ ków na jednym pierscieniu i taka sama liczbe apa¬ ratów zalaczajacych.Laczniki moga byc wykonane na zasadzie sty¬ ków zwiernych lub rozwiernych, foto-komórki, lacz¬ nika rteciowego lub na zasadzie bezstykowej (ma¬ gnetyczne, elektroniczne itp.). Bez wzgledu na bu¬ dowe kazdy lacznik ma dwie koncówki do podla¬ czenia przewodów. Laczniki powoduja polaczenie pomiedzy koncówkami na skutek mechanicznego lub przeslonowego impulsu wskazówki glowicy wagi.Aparaty zalaczajace wlaczaja wzglednie wylacza¬ ja napiecie silników uruchamiajacych podajniki, podajace materialy do pojemnika dozatora lub sil¬ ników uruchamiajacych zamykadla (zasuwy lupi¬ nowe, klapy itp.) zasobników, wzglednie elektro¬ magnesów.Aparaty zalaczajace dzialaja na skutek impulsu otrzymanego od lacznika.Wynalazek bedzie objasniony szczególowo na pod¬ stawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przy¬ kladowe rozwiazanie do programowego zdalnego sterowania dozowaniem materialów, dostosowane do betonowni, która ma jeden automatyczny doza- tor do dozowania czterech materialów sypkich tj. cementu i trzech gatunków kruszywa i drugi doza- tor wagowy, równiez automatyczny do dozowania wody.Zastosowanie wielowarstwowego nastawnika umozliwia jednoczesna zmiane programu w kilku (w zaleznosci od liczby warstw) dozatorach, co eliminuje pomylki przy zmianie programu. Wazne to jest zwlaszcza, jesli kazdy material sypki do¬ zuje sie w osobnym dozatorze.Materialy sypkie do pierwszego dozatora poda¬ wane sa podajnikami. Dozator wody posiada dwa elektromagnetyczne zawody, a mianowicie napel¬ niania i wyplywu. Urzadzenie przystosowane jest w tym przykladzie do zdalnego nastawiania dozo¬ wania materialów wedlug jednego z pieciu pro¬ gramów, przy czym nastawnik moze byc umiesz¬ czony w dowolnym miejscu betonowni.Piec pierscieni 1 dozatora 6 i piec pierscieni 7 drugiego dozatora 8 jest odpowiednio podlaczone do pieciu podwójnych styków 9—13 nastawnika dwu¬ warstwowego 16 tak, ze pierscienie 1 polaczone sa odpowiednio do styków 9—13, jednej warstwy, a pierscienie 7 do styków 9'—13' drugiej warstwy nastawnika. Styki poszczególnych warstw nie maja polaczenia ze soba.Styki drugiej warstwy nastawnika 16 oznaczone w opisie 9'—13' i 14' nie sa zaznaczone na rysunku, bowiem — sa one umieszczone pod stykami 9—13 i 14.Podwójny styk ruchomy 14 nastawnika 16 jest polaczony z jednym biegunem zródla pradu 5. Kie¬ dy styk 14 jest zwarty ze stykiem nr. 9y to styk 14' jest zwarty ze stykiem 9\ Styk 14 i 14' sa polaczo¬ ne ze soba. iKoncówki pierwsze laczników 3 osadzonych prze¬ suwnie na pierscieniach polaczone sa pomiedzy so¬ ba, oraz odpowiednio z pierwszymi zaciskami apa- 10 15 29 25 30 35 40 45 50 55 605 52369 6 ratow zalaczajacych 4, jak to pokazano na fig. 1.Drugie zaciski tych aparatów polaczone sa z dru¬ gim biegunem zródla pradu 5. Drugie koncówki laczników 3 sa zwarte z pierscieniami. Zródlem pradu 5 moze byc prad staly lub zmienny.Na fig. 2 podano przykladowe rozwiazanie urza¬ dzenia do programowego zdalnego sterowania do¬ zowania dostosowane do betonowni, która ma ob¬ jetosciowy automatyczny dozator wody zamiast wa¬ gowego automatycznego dozatora wody. W tym przypadku role pierscieni w glowicy wagi zaste¬ puja prety z osadzonymi na nich przesuwnie lacz¬ nikami 3.W zaleznosci od liczby programów instaluje sie odpowiednia liczbe pretów zwiekszona o jeden.Lacznik 20 osadzony nieprzesuwnie na szóstym (w tym przypadku) precie 19, sluzy do spowodo¬ wania zamkniecia zawoifu wyjslywu i ewentualnie do jednoczesnego otwarcia zawodu napelniania, kiedy na lacznik 20 zadziala plytka 18 w czasie opadania plywaka 22;; , [Pozostale laczniki 3 na pretach 17».powoduja tyl¬ ko zamkniecie zaworu napelniania, lóedy zadana porcja wody znajdzie sie w ^pojemniku 21 (doza¬ tora).Pret laczacy plywak 22 z plytka 18 jest wyskalo- wany. Laczniki 3 ustawia sie na wysokosci na jaka ma byc podniesiona plytka 18, co odpowiada okres¬ lonej liczbie litrów wody, jaka ma byc odmierzona, dla danej marki masy- betonowej, czyli laczniki ustawia sie w zaleznosci od danych programu. Przy zastosowaniu objetosciowego dozatora wody opis objasniajacy fig. 2 podano ponizej.Piec pierscieni 1 dozatora materialów sypkich i piec pretów 17 objetosciowego dozatora wody jest odpowiednio podlaczone do pieciu podwójnych styków 9—13 nastawnika 16 tak, ze pierscienie 1 polaczone sa odpowiednio do styków 9—13 a prety 17 do styków 9'—13\ Styki np. 9—9* nie maja polaczenia ze soba. Po¬ dwójny styk ruchomy 14 nastawnika 16 jest pola¬ czony z jednym biegunem zródla pradu 5.Kiedy styk 14 jest zawarty ze stykiem np. 9 to styk 14' jest zwarty ze stykiem 9*. Styk 14 i 14* sa polaczone ze soba. Koncówki pierwsze laczników 3 osadzonych przesuwnie na pierscieniach i pretach %7 polaczone sa z pierwszymi zaciskami aparatów, za¬ laczajacych 4, jak podano na fig. 2, Drugie zaciski tych aparatów polaczone sa z drugim biegunem zródla pradu 5. Drugie koncówki laczników 3 sa zwarte z pierscieniami wzglednie z pretami.Zródlem pradu 5 moze byc prad staly lub zmienny.[Przebieg dzialania urzadzenia jest nastepujacy.Do dozatora pierwszego (do dozowania materialów sypkich) doprowadzone sa cztery podajniki nape¬ dzane silnikami elektrycznymi, podajace kazdy in¬ ny material. (Po nastawieniu laczników na pierscie¬ niach lub na pierscieniach i pretach zgodnie z pie¬ cioma programami, ustawia sie dozowanie wedlug jednego z nich. Jezeli na przyklad potrzebna jest masa betonowa wedlug programu piatego, pokreca sie wówczas pokretlem 15 nastawnika 16 tak, aby styk ruchowy 14 zetknal sie ze stykiem 13.Wówczas w obwód sterowniczy wlaczone sa zew¬ netrzne pierscienie 1 i 7 lulb zewnetrzny pierscien 1 i odpowiedni pret 17. Po tym nastawieniu mozna uruchomic automatyczne dozowanie. Po uruchomie¬ niu pierwszego podajnika pierwszy rodzaj materialu zostaje dostarczony do podajnika dozatora 6. W mia¬ re przybywania materialu wskazówka 2 wagi obra¬ ca sie i kiedy spowoduje zadzialanie pierwszego lacznika 3 na pierscieniu zewnetrznym, nastepuje przekazanie impulsu do odpowiedniego aparatu 4, który powoduje zatrzymanie podajnika pierwszego i uruchomienie podajnika drugiego.Kiedy drugi podajnik poda tyle drugiego rodzaju materialu, ze wskazówka spowoduje zadzialanie drugiego lacznika 3 na tym samym pierscieniu 1, nastapi zadzialanie odpowiedniego aparatu 4, który powoduje zatrzymanie podajnika drugiego i uru¬ chomienie podajnika trzeciego. Podobnie dzialanie nastepuje, az do zakonczenia procesu dozowania.Jednoczesnie z uruchomieniem dozowania materia¬ lów sypkich uruchamia sie dozowanie wody, przy zamknietym zaworze wyplywu.• (Na skutek przycisniecia przez operatora przycisku lub w momencie podlaczenia napiecia do ukladu sterowniczego dozatora przez tegoz operatora, wzglednie po zamknieciu" sie zaworu wyplywu, otwiera sie zawór napelniania i woda wlewa sie do pojemnika dozatora powodujac obrót wskazówki 2 dozatora 8.Kiedy wskazówka ta obróci sie tak, ze zadziala na lacznik 3 na pierscieniu zewnetrznym nastapi prze¬ kazanie impulsu do odpowiedniego aparatu 4, który spowoduje zamkniecie zaworu napelniania.W przypadku dozatora objetosciowego na skutek zadzialania ukladu (np. po zamknieciu sie zaworu wyplywu) otwiera sie zawór napelniania i woda wlewa sie do pojemnika 21 powodujac unoszenie sie plywaka 22. Kiedy plytka 18 unoszac sie za¬ dziala na lacznik 3 na precie 17 nastepuje prze¬ kazanie impulsu do aparatu 4, który powoduje zamkniecie zaworu napelniania. PL