Opublikowano; 28.XII.1966 52396 KI 42 e, 19 MKP UKD GOlf fik Twórca wynalazku: dr inz. Zdzislaw Samsonowicz Wlasciciel patentu: Politechnika Wroclawska (Katedra Odlewnict\ Wroclaw (Polska) BIBLIOTEK J.-!edl) *''T- itóMJ<.'-!.w-«. . 1 Urzadzenie do dozowania cieczy 1 Przedmiotem niniejiszego wynalazku jeist urzadze¬ nie do automatycznego dozowania cieczy zlozone z przeplywomierza objetosciowego, zaopatrzonego w nadajnik impulsów, z elektrycznego licznika im¬ pulsów, wyposazonego w obrotowe wybieraki tele- 5 techniczne oraz ze sterowanego przez ten licznik elektrohydraulicznego zaworu i z ukladu sygnali¬ zacyjnego.Znane dotychczas dozowniki stanowiace uklad dwóch naczyn kolejno napelnianych i opróznianych 10 ciecza nie nadaja sie jak wykazaly badania do za¬ stosowania w przypadku pelnej automatyki procesu dozowania.Znane sa takze automatyczne urzadzenia dozu¬ jace, zaopatrzone w plywaki sterujace za posred- 15 niictwem ukladów elektrycznych lub elektromag¬ netycznych zaworami komór dozujacych, przy czym zasadnicza ich wada jest ciagle stykanie sie dozo¬ wanej cieczy z .powietrzem atmosferycznym, co uniemozliwia zastosowanie tych urzadzen do dozo- 20 wania cieczy reagujacych z powietrzem.Znane sa równiez dozowniki cieczy typu hydro¬ forowego, w których zmiany cisnienia gazu dzia¬ lajacego na powierzchnie cieczy powoduja przeka¬ zywanie impulsu sterujacego, na przyklad za po- 25 moca manometru stykowego na zawory wlotowe i wylotowe. Wada tych urzadzen jest jednak mala dokladnosc ich dzialania bedaca wynikiem wplywu temperatury otoczenia na wielkosc dozy. Ponadto znane sa dozowniki dzialajace na zasadzie odmie- 30 rzania czasu wplywu przy stalym natezeniu, a tym samym okreslajace objetosc dozowanej cieczy. Wa¬ da ich jest równiez mala dokladnosc wskutek te¬ go, ze zmiana natezenia przeplywu nawet przy nie¬ wielkiej róznicy cisnien, powoduje znaczne bledy dozowania.Znane jest takze na przyklad z opisu patentowe¬ go polskiego nr 48868 urzadzenie do dozowania cieczy wyposazone w przeplywomierz objetosciowy z nadajnikiem impulsów oraz w mechaniczno- elektromagnetyczny dozownlik impulsów, steruja¬ cy zaworem elektrohydraulicznym. Wada tego urzadzenia jest jednak bardzo skomplikowana kon¬ strukcja dozownika impulsów, który sklada sie z zespolu przeksztalcajacego impuls elektryczny w mechaniczny, zespolu sumujacego impulsy, z ze¬ spolu nastawczego i wskaznikowego, z zespolu ka¬ sujacego oraz zespolu przekazujacego poczatkowy i koncowy impuls na.zawór elektromagnetyczny.W wyniku tego urzadzenie to jest niepewne w dzialaniu oraz niezwykle kosztowne, co w powaz¬ nym stopniu ogranicza jego zastosowanie. Ponadto w zastosowaniu do dozowania cieczy w atmosferze zapylonej, na pnzyklad w warunkach pracy odlew¬ ni urzadzenie to wyimaga pyloszczelnej obudowy i stosunkowo skomplikowanej konserwacji.Powyzsze wady i niedogodnosci usuwa urzadzenie do dozowania cieczy wedlug wynalazku, wyposa¬ zone równiez w przeplywomierz objetosciowy z na¬ dajnikiem impulsów i w zawór elektrohydraulicz- 52396f ny, a ponadto w elektryczny nastawnik i licznik impulsów z obrotowym wytbierakieim teletechnicz¬ nym, w pozycyjny nastawnik stykowy oraz w zespól przekazników sterujacych równoczesnie zaworem elektrohydirauHaznyim i zespolem sygnalizacji swietlnej.Dzidki temu urzadzenie wedlug wynalazku jest znacznie prostsze w konstrukcji i pewniejsze w dzialaniu w porównaniu do urzadzenia wedlug pa¬ tentu polskiego nr 48868, a ponadto wskutek moz¬ liwosci zastosowania typowych elementów tele- i elektrotechnicznych jesjt wielokrotnie tansze od tego urzadzenia. Doswiadczanie wykazalo równiez, ze urzadzenie wedlug wynalazku jest bardzo do¬ godne w przemyslowych warunkach eksploata¬ cyjnych, zwlaszcza w odlewniach, ze wzgledu na mniejsza czulosc elementów na zapylenie oraz lat¬ wosc odpylania i konserwacji.Zaleta urzadzenia wedlug wynalazku jeislt rów¬ niez zastosowanie w nim zespolu sygnalizacyjnego, który ilustruje aktualny stan przebiegu dozowania oraz mozliwosc latwego sprzezenia go z innym ukladem sterowania, na przyklad przez zastoso¬ wanie dodatkowych elementów w zespole nastaw- czym, co umozliwia wprowadzenie pelnej automa¬ tyki procesów* Rysunek przedstawia przykladowo schemat elek¬ tryczny urzadzenia do dozowania cieczy wedlug wynalazku.Urzadzenie to sklada sie z nastepujacych pod¬ stawowych zespolów: z przeplywomierza objetos¬ ciowego I, stanowiacego równoczesnie nadajnik im¬ pulsów elektrycznych, z licznika II impulsów wy¬ posazonego w nastawnik oraz ze sterowanego tym licznikiem zaworu elektrohydraulicznego III i z ze¬ spolu sygnalizacji swietlnej IV.Przeplywomierz objetosciowy I stanowi na przy¬ klad dowolnego typu wodomierz, zaopatrzony w przedstawiony na rysunku nadajnik impulsów.Krzywika 1 tego nadajnika jest sprzezona z wal¬ kiem wyjsciowym 2 wodomierza i wspólpracuje ze stykiem 3 w ten isposób, ze kazdorazowy obrót wal¬ ka 2 powoduje jednorazowe zwarcie i rozwarcie styków 3. Przeplywomierz I jest przy tym wlaczo¬ ny w przewód;, kftórym przeplywa dozowana ciecz,, zas otwór wlotowy zaworu elektrohydraulicznego III jest polaczony z otworem wylotowym przeply¬ womierza, a jego otwór wylotowy z odbiornikiem dozowanej cieczy.Licznik II impulsów jest zlozony z nastepujacych podstawowych podzespolów: z obrotowego wybie¬ raka, nastawnika szczotkowego i z ukladu przekaz¬ ników. Wybierak licznika sklada sie z cewki 4 wla¬ czonej do ukladu zasilania przez styk 1P1 prze¬ kaznika PI oraz z kilku grzebieni Gl, G2, G3, wy¬ posazonych w obrotowe i wzajemnie isprzezone szczotki SI, S2, S3 oraz w styk 5, sprzezony z cewka 4 i polaczony ze szczotka SI grzebienia Gl wybie¬ raka sluzacego do nastawiania go w polozenie ze¬ rowe.Natomiast grzebien G2 wybieraka, którego szczotka S2 jest wlaczona do ukladu zasilania sluzy do wylaczenia ukladu sterowanego w chwili osiag¬ niecia nastawionej wartosci dozy cieczy, zas grze¬ bien G3, którego szczotka S3 jest równiez wlaczo- 52396 4 na do ukladu zasilania wchodzi w sklad zespolu sygnalizacyjnego IV i sluzy do sterowania tym ze¬ sipolem.Uklad przekazników licznika II impulsów sklada l sie: z wlaczanego prtzez styk 3 przekaznika PI, któ¬ rego normalnie otwarty styk 1P1 wlacza zasilanie cewki 4 wybieraka, z zasilanego przez szczotke S2 w jej koncowym polozeniu na grzebieniu G2, któ¬ rego normalnie otwarty styk IP2, sluzy do wlacza¬ lo nia nastepnej operacji NO w ukladzie automatycz¬ nego sterowania, z przekaznika P3 polaczonego ze szczotka S4 nastawnika szczotkowego, którego nor¬ malnie zamkniety styk 1P3 jest wlaczony na prze¬ kaznik P4, zas szeregowo do tego styku 1P3 jest 15 wlaczony wylacznik reczny W oraz z polaczonego szeregowo ze stykami 1P3 przekaznika P3 i z wy¬ lacznikiem Z przekaznika P4, którego styk 1P4 sluzy do podtrzymywania jego pracy, zas styk 2P4 jest wlaczony na cewke 6 zaworu III. 20 Nastawnik licznika II impulsów urzadzenia we¬ dlug wynalazku sklada sie ze szczotki obrotowej S4 wspólpracujacej z grzebieniem G4 oraz ze wspólpracujacego z grzebieniem G5 pierscienia zwierajacego S5 i przylaczonego do zwartych os- 25 tatnich styków 8 grzebienia Gl wybieraka sprze¬ zonego ze szczotka S4 w ten sposób, ze obrzeze 7 tego pierscienia zwiera styk z numerem o jeden wiekszym niz styk zwarty ze szczotka S4.Poszczególne styki grzebieni G4 i G5 sa przy tym 30 przylaczone odpowiednio do kolejnych styków grze¬ bieni G2 i Gl wybieraka, zas szczotka S4 jest po¬ laczona szeregowo z przekaznikiem P3.Zespól sygnalizacyjny IV urzadzenia wedlug wy¬ nalazku sklada sie z wymienionego uprzednio 35 grzebienia G3 wybieraka, wspólpracujacego z jego szczotka S3 oraz z ukladu polaczonych z kolejnymi stykami grzebienia G3 lamp sygnalizacyjnych LSI do LS15, których liczba jest równa maksymalnej naistawialnej na grzebieniu G4 liczbie jednostek 40 jednorazowo dozowanej cieczy (wielkosci dozy).Dzialanie urzadzenia do dozowania cieczy we¬ dlug wynalazku opisano ponizej.W celu nastawienia zadanej wielkosci dozy cie¬ czy obraca sie szczotke S4 za pomoca polaczonego z nia i nieuwidocznionego na rysunku pokretla na taki styk grzebienia G4 (na rysunku piaty styk), któremu odpowiada liczba impulsów wyslanych przez przeplywomierz objetosciowy I po przepusz¬ czeniu przezen nastawionej objetosci cieczy.W przypadku gdy celowe jest zwiekszenie objetosci dozy, przy uzyciu tego samego przeplywomierza laczy sie kolejne styki grzebieni G4 i G2 nastawni¬ ka,, kolejno z co drugim lub co trzecim stykiem grzebieni G2 i Gl wybieraka. 55 Uruchomienie urzadzenia wedlug wynalazku na¬ stepuje przez nadanie krótkotrwalego impulsu elektrycznego z poprzedniej operacji PO ukladu automatycznego sterowania lub przez reczne zam- 60 knieicie wylacznika Z, co powoduje zadzialanie przekaznika P4, którego styk 2P4 wlacza elektro¬ magnes 6 i powoduje otwarcie zaworu elektro¬ hydraulicznego III, a tym samym rozpoczecie do¬ zowania cieczy, zas styk 1P4 podtrzymuje prace 65 przekaznika P4.5 52396 6 Przeplyw cieczy sipowodowany otwarciem zaworu III, powoduje równoczesnie uruchomienie przeply¬ womierza objetosciowego I, którego obracajaca sie krzywika 1 powoduje przy kazdym Obrocie (odpo¬ wiadajacym okreslonej Objetosci dozowanej cieczy) jednorazowe zwarcie i rozwarcie stykiu 3 i wysla¬ nie impulsu do licznika II.Kazdy wyslany przejz przeplywomierz I impuls eHelkltryczny, powoduje przy tym zadzialanie prze¬ kaznika PI, którego styk 1P1 wlacza cewke 4 wy¬ bieraka, przesuwajac szczotki SI, S2 i S3 wzdluz grzebieni Gl, G2 i G3 wybieraka o kat srodkowy odpowiadajacy jednemu stykowi. Jezeli (jak to przedstawia rysunek) szczotka S4 nastawnika usta¬ wiona jest na kolejnym piatym styku grzebienia G4, zas równoczesnie pierscien S5 zwiera wszystkie styki poczawszy od szóstego (czyli o jeden wiek¬ szego niz nastawiony na grzebieniu G4), to piec kolejnych impulsów wysylanych przez przeplywo¬ mierz objetosciowy I (odpowiadajacych nastawio¬ nej wielkosci dozy), powodiuije przesuniecie szczo¬ tek SI, S2 i S3 wybieraka w polozenie odpowia¬ dajace nastawionemu piatemu stykowi.Wskutek tego prad przeplywa wtedy przez szczot¬ ke S2, piaty istyk grzebienia G2 i polaczony z nim piaty styk grzebienia G4 oraz szczotke S4, powo¬ dujac zadzialanie przekaznika P3. Nastepuje wte¬ dy otwarcie styku 1P3 tego przekaznika i wylacze¬ nie przekaznika P4, którego styki 2P4 przerywa dzialanie elektromagnesu 6 i powoduje zamkniecie zaworu III, a tym samym zamkniecie przeplywu cieczy.W czasie przesuwania isie szczotki S3 sprzezonej ze szczotikami SI, S2 wzdluz kolejnych styków grzebienia G3, nastepuje wlaczanie przez nia kolej¬ nych lamp sygnalizacyjnych LSI, LS2, ... LS5, ilu¬ strujace odbywajacy sie proces dozowania.W koncu procesu dozowania piatej nastawionej jednostki Objetosci cieczy nastepuje przesuniecie szczotek SI, S2 i S3 na szósty kolejny styk grze¬ bieni Gl, G2, G3 wylbieraka, przy czym szósty sftyk grzebienia Gl, polaczony z szóstym stykiem grze¬ bienia G5 jest zwarty przez pierscien S5 i wlasne koncowe zwarte styki 8.Powoduje to za pomoca styku 5 samoiczynny ruch kasujacy wylbieraka, który sprowadza szczotki SI, S2, S3 w polozenie wyjsciowe, czyli w polozenie zestyku z pierwszym stykiem grzebieni Gl, G2, G3, przy czym w ostatniej fazie tego ruchu szczotka S2 zostaje zwarta przez koncowe zwarte styk grzebienia G2 z przekaznikiem P2, którego styk 1P2 powoduje wlaczenie nastepnej operacji NO ukladu automatycznego sterowania. Urzadzenie 5 jest wówczas przygotowane do nastepnego cyklu dozowania.Urzadzenie do dozowania cieczy wedlug wyna¬ lazku moze znalezc zastosowanie w ukladach auto¬ matyki przemyslowej, zwlaszcza w przemysle od- 10 lewniczym. PL