Pierwszenstwo: Opublikowano: 11.XI.1964 (P 106 227) 10.Y.1967 53201 KI. 60, 35 MKP G-0&-* HSblM UKD Twórca wynalazku: mgr inz. Zdzislaw Barski Wlasciciel patentu: Instytut Techniki Cieplnej, Lódz (Polska) Sposób i urzadzenie do otwierania lub zamykania zaworów, zasuw i klap w ukladach automatycznej regulacji procesów przemyslowych, zwlaszcza klimatyzacyjnych Wynalazek dotyczy sposobu otwierania lub za¬ mykania zaworów, zasuw i klap w ukladach au¬ tomatycznej regulacji procesów przemyslowych za posrednictwem serwomotorów elektrycznych i pneumatycznych sterowanych zdalnie przez regula¬ tor lub przez czlowieka.Znane sa serwomo tory elektryczne przeznaczone do tego celu, skladajace sie z silnika elektrycz¬ nego oraz przekladni zebatej i posiadajace cha¬ rakterystyke calkujaca. Sa one przystosowane do wspólpracy z regulatorami elektrycznymi lub elek¬ tronowymi z wyjsciem przekaznikowym, ale jed¬ noczesnie wykazuja nizej opisane wady. Z reguly sa one przystosowane do wspólpracy ze specjalny¬ mi zaworami regulacyjnymi o posuwistym ruchu trzpienia polaczonego z grzybkiem zaworu, który z kolei powinien posiadac odpowiednia charakte¬ rystyke dostosowana do obiektu regulacji. Poza tym serwomotory elektryczne ulegaja czestym uszkodzeniem, szczególnie w ciezkich warunkach pracy w zapylonych i zawilgoconych halach pro¬ dukcyjnych, a koszt ich wykonania jest znaczny.Membranowe silowniki pneumatyczne sa pew¬ niejsze w eksploatacji od elektrycznych, ale nie sa przystosowane do bezposredniej wspólpracy z regulatorami elektronowymi lub elektrycznymi wyposazonymi w wyjscie przekaznikowe: w przy¬ padku zas zastosowania przetwornika elektro-pneu¬ matycznego miedzy regulatorem a silownikiem ko¬ nieczne jest zasilanie ukladu regulacji specjalnie . 10 15 20 25 30 przygotowanym oczyszczonym i odoliwionym spre¬ zonym powietrzem o stabilizowanym cisnieniu.Niezaleznie od tego wykonania prawidlowo dzia¬ lajacego przetwornika elektro-pneumatycznego jest kosztowne i nastrecza wiele trudnosci.Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku usuwa wady znanych urzadzen i laczy w sobie zalety silowników elektrycznych i pneumatycznych, nie posiadajac przy tym ich wad.Silownik wedlug wynalazku moze byc zasilany sprezonym powietrzem z sieci przemyslowej wy¬ kazujacym nawet duze wahania cisnienia, jest przy tym przystosowany do bezposredniej wspól¬ pracy z regulatorami elektronowymi, wyposazo¬ nymi w trójpolozeniowe wyjscie przekaznikowe, moze byc zabudowany bezposrednio na kazdym zwyklym zaworze lub zasuwie z recznym, po¬ kretnym napedem, jest prosty w konstrukcji oraz niezawodny w dzialaniu w najtrudniejszych wa¬ runkach pracy pomieszczenia przemyslowego.Mysla przewodnia wynalazku jest zastosowanie tlokowego silownika elektro-pneumatycznego przy¬ stosowanego do wspólpracy z regulatorami elek¬ trycznymi, wyposazonymi w wyjscie przekazni¬ kowe.Istota sposobu wedlug wynalazku polega na za¬ stosowaniu silownika tlokowego, zasilanego spre¬ zonym powietrzem o zmiennym okresowo cisnie¬ niu.Istota urzadzenia do stosowania sposobu zamy- 5320153201 kania lub otwierania zaworów wedlug wynalazku polega na zastosowaniu dwóch silowników tloko¬ wych zasilanych za posrednictwem zaworków elek- tro-pneumatycznych sprezonym powietrzem o cis¬ nieniu zmiennym okresowo w czasie (na przyklad sinusoidalnie fig. 2, lub trapezowo fig. 3), silowni¬ ki tlokowe napedzaja przy tym za posrednictwem swoich dzwigni napedowe kolo zebate zaworu re¬ gulacyjnego do obrotów w prawo lub w lewo, powodujac przymykanie lub otwieranie zaworu re¬ gulacyjnego.Przedmiot wynalazku tytulem przykladu i sche¬ matycznie jest uwidoczniony na rysunku, na któ¬ rym fig., 1 przedstawia schemat blokowy, fig. 4 — korzystny przyklad wykonania urzadzenia we¬ dlug wynalazku, a fig. 2 i fig. 3 -r przyklady zmiennosci w czasie cisnienia powietrza zasilaja¬ cego urzadzenie z fig. 1 i fig. 4.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera zebate kolo 44 przystosowane do polaczenia z trzpieniem obrotowego napedu recznego dowolnego zaworu lub zasuwy 49.Zebate kolo 44 wspólpracuje z zebatym kolem 18, które jest mechanicznie sprzegniete z suwa¬ kiem 22 nieliniowego potencjometru 21, który z kolei moze byc wlaczony za posrednictwem za¬ cisków 20, 23 w obwód sprzezenia zwrotnego lub zdalnego wskaznika stopnia otwarcia zaworu.Zebate kolo 44 jest napedzane do obrotów w prawo zebatka 43 polaczona przegubem 42 z dzwignia 13, która moze wykonywac ruchy wahli- we wokól osi 16.Dzwignia 13 jest polaczona przegubem 15 z cieg¬ nem 14 polaczonym przegubem 10 z tlokiem 9, umieszczonym w cylindrze 8. Wewnatrz cylindra 8 jest umieszczona sprezyna powrotna 12, a wew¬ natrz wyciecia pomiedzy zebatka 43 a dzwignia 13 jest umieszczona sprezyna powrotna 41. Cylin¬ der 8 jest polaczony ze zródlem sprezonego po¬ wietrza o cisnieniu okresowo zmiennym za po¬ srednictwem elektro-pneumatycznego zaworu 17 wprawianego w ruch elektromagnesem 7.Uzwojenie elektromagnesu 7 moze byc przykla¬ dowo wlaczone w obwód zródla pradu, zamykany stykami 3 przekaznika 2 pobudzonego przez termo¬ metr kontaktowy 1 nastawiony na przyklad na temperature 22°C, styki 5 przekaznika 2 moga byc wlaczone w nie pokazany na rysunku obwód termicznego sprzezenia zwrotnego.Zebate kolo 44 jest napedzane do obrotów w le¬ wo zebatka 45 polaczona przegubem 46 z dzwig¬ nia 39, która moze wykonywac ruchy wahliwe wokól osi 40. Dzwignia 39 jest polaczona przegu¬ bem 38 z ciegnem 37, polaczonym "przegubem 34 . z tlokiem 48, umieszczonym w cylindrze 33. Wew¬ natrz cylindra jest umieszczona sprezyna powrot¬ na 35, a wewnatrz wyciecia miedzy zebatka 45, a dzwignia 39 jest umieszczona sprezyna powrot¬ na 47.Cylinder 33 jest polaczony ze zródlem sprezone¬ go powietrza o cisnieniu zmiennym okresowo w czasie za posrednictwem elektro-pneumatycznego zaworu 25 wprawianego w ruch elektromagnesem 32.Uzwojenie elektromagnesem 32 moze byc przy¬ kladowo wlaczone w obwód zródla pradu zamy¬ kany stykami 28 przekaznika 27, pobudzanego przez termometr kontaktowy 26l nastawiony na 5 przyklad na temperature 21°C.Styki 30 przekaznika 27 moga byc wlaczone w nie pokazany na rysunku obwód termicznego sprzezenia zwrotnego.Dzialanie urzadzenia wedlug wynalazku jest ni- io zej opisane, W przypadku, gdy temperatura otaczajaca ter¬ mometry kontaktowe 1 i 26 jest zawarta miedzy wartosciami nastawionymi na tych termometrach, to znaczy jest wieksza od 21°C ale mniejsza od 15 22°C, urzadzenie jest nieruchome.Jezeli temperatura otoczenia przekroczy wartosc 22°C, termometr kontaktowy 1 zamknie swoje sty¬ ki i spowoduje przeplyw pradu przez cewke prze¬ kaznika 2, który z kolei zamknie swoje styki 3 20 i spowoduje pobudzenie elektromagnesem 7 a w nastepstwie tego otwarcie zaworu 17. Sprezone powietrze o okresowo zmiennym cisnieniu naciska na tlok 9 powodujac przemieszczenie ciegna 14r scisniecie sprezyny 12 oraz obrót dzwigni 13 25 wokól osi 16.Zebatka 43 naciskajac na zeby kola 44 powodu¬ je jego obrót w prawo, a w .nastepstwie przymy¬ kania zaworu napedzanego kolem 44, gdy cisnie¬ nie sprezonego powietrza zmniejszy sie zgodnie 30 z przebiegiem pokazanym na fig 2 lub fig. 3, spre¬ zyna zwracajaca 12 spowoduje powrót tloka do polozenia wyjsciowego, a zebatka 43 obracajac sie wokól przegubu 16 wysunie sie z zebów kola 44 napinajac jednoczesnie sprezyne 41, która spowo- 35 duje jej powrót do polozenia wyjsciowego po zu¬ pelnym wysunieciu sie zebatki 43 z zebów kola 44.Ruchy tloka 9 i zwiazanego z nimi ukladu beda sie powtarzaly cyklicznie az do ponownego obnizenia sie temperatury otaczajacej termometr 4Q 1, wylaczenia przekaznika 3 a w nastepstwie zamkniecia zaworu 17 i odciecia doplywu powie¬ trza zasilajacego, W razie obnizenia sie temperatury otoczenia po¬ nizej 21 °C zostanie pobudzony termometr 26 i ko- 45 lo zebate 44 bedzie napedzane do obrotów w le¬ wo dzwignia 39.Predkosc zamykania lub otwierania zaworu re¬ gulacyjnego napedzanego zebatym kolem 44 moze byc zmieniana przez zmiany okresów wahan cis- 50 nienia sprezonego powietrza zasilajacego urza¬ dzenie (fig. 2 lub 3) z centralnego zasilacza.Moze byc równiez wykonywana odmiana urza¬ dzenia, w której bedzie sie zmienialo okresowo napiecie zasilajace elektromagnesy 7 i 32 zawor- 55 ków elektro-prieumatycznych 17 i 25, na przyklad: zgodnie z charakterystykami uwidocznionymi na fig. 2 i fig. 3. W tym przypadku cisnienie powie¬ trza zasilajacego cale urzadzenie nie musi byc okresowo zmienne. 60 Urzadzenie wedlug wynalazku moze byc równiez zasilane ciecza znajdujaca sie pod cisnieniem. PL