PL53429B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.Y.1967 53429 KI. -43-t, 1/03' 'V^/w MKP G 05 CZYTELNIA ¦jjKfJJrzedu Patent©*-'" ^ Twórca wynalazku: mgr inz. Romuald Iszkowski Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Przemyslu Syntezy Chemicznej, Gliwice (Polska) Generator impulsów cisnieniowych Przedmiotem wynalazku jest generator impul¬ sów cisnieniowych sluzacy do zdalnego sterowa¬ nia napedu pneumatycznych albo hydraulicznych urzadzen, wykonujacych periodyczne ruchy po¬ suwiste albo katowe.Dla uruchamiania urzadzen pneumatycznych al¬ bo hydraulicznych, wykonujacych okresowe ruchy posuwiste albo katowe, zachodzi potrzeba lacze¬ nia w okreslonych odstepach czasu przestrzeni ro¬ boczych z obu stron tloka napedzanego urzadze¬ nia, naprzemian z przewodem doprowadzajacym czynnik napedowy pod cisnieniem i z przewodem odprowadzajacym, którym czynnik po wykonaniu pracy w napedzanym urzadzeniu pneumatycznym lub hydraulicznym, uchodzi na zewnatrz. Podobna potrzeba zachodzi przy napedzie wszelkiego ro¬ dzaju przetloczników dla przemyslu chemicznego czy spozywczego, urzadzen do zwrotu kondensatu, pomp beztlokowych itp.Znane urzadzenia stosowane do tego celu sa wylacznie urzadzeniami mechaniczno-elektrycz- nymi.Urzadzenia takie skladaja sie z silnika elek¬ trycznego, przekladni mechanicznej zmieniajacej szybki, ciagly ruch obrotowy walu silnika na ok¬ resowe ruchy wahadlowe o potrzebnej czestotli¬ wosci (na ogól znacznie nizszej od obrotów sil¬ nika) oraz urzadzenia do bezposredniego, mecha¬ nicznego, albo elektrycznego przestawiania odpo¬ wiedniego organu rozrzadczego, dokonujacego wy- 10 15 20 25 30 2 zej omówionych periodycznych przelaczen pomie¬ dzy przestrzeniami roboczymi sterowanego urza¬ dzenia, a przewodami doprowadzajacymi i odpro¬ wadzajacymi czynnik napedowy.Urzadzenia tego rodzaju sa skomplikowane. Sa one równiez niedogodne w zastosowaniu ponie¬ waz wymagaja przylaczenia do sieci elektrycznej, co jest utrudnione, a w niektórych przypadkach niedopuszczalne z uwagi na niebezpieczenstwo po¬ zaru.Zadaniem wynalazku jest zastapienie wyzej opi¬ sanych, dotychczas stosowanych urzadzen nowymi urzadzeniami dajacymi sie wykonac prostymi srodkami, napedzanymi tym samym czynnikiem co sterowana maszyna, a tym samym nadajacy¬ mi sie do zastosowania w dowolnych warunkach ruchowych, czy lokalizacyjnych.Cel ten osiagnieto przez opracowanie generato¬ ra impulsów cisnieniowych, stanowiacego zespól dwóch elementów sterujacych (suwaków) i dwóch tloczków pomocniczych wykonujacych dwukie¬ runkowe ruchy posuwiste w zamknietych cylin¬ drach pod wplywem cisnienia czynnika napedza¬ jacego, którego obieg, miejsce i kierunek dziala¬ nia warunkowane sa zmiennym ukladem polaczen poszczególnych przestrzeni roboczych generatora niezaleznie od sterowanej maszyny w poszczegól¬ nych okresach ich pracy.Do regulacji dlugosci okresów pomiedzy na¬ stepujacymi po sobie impulsami sterujacymi, to 53429 *3 znaczy ich czestotliwosci, uzyto odpowiednio w przypadku stosowania gazu jako czynnika nape¬ dzajacego dwu komór i zaworu dlawiacego, zas w przypadku czynnika napedzajacego w postaci niescisliwej cieczy dodatkowego, pomocniczego su¬ waka i równiez zaworu dlawiacego. Czynnosc re¬ gulacji czestotliwosci wykonuje sie w obu przy¬ padkach bezstopniowo przez odpowiednie nasta¬ wienie zaworu dlawiacego przeplyw czynnika na¬ pedzajacego.- Generator wedlug wynalazku odznacza sie pro- Ifcota konstrukcji i calkowita szczelnoscia. Nie wy- \ rtiag^Ton przylaczania do sieci elektrycznej, gdyz jest napedzany tym samym czynnikiem co stero¬ wana przezen maszyna. Dzieki temu moze byc zastosowany w dowolnych warunkach lokalizacyj¬ nych czy ruchowych.Wynajazek jest objasniony na przykladach wy¬ konania przedstawionych na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia generator przeznaczo¬ ny dla czynników napedowych gazowych, fig. 2 — odmiane generatora majaca zastosowanie przy uzyciu jako czynnika napedowego niescisliwej cie¬ czy, zas fig. 3 i 3 przedstawiaja zasadnicze uklady polaczen ilustrujace sposób dzialania.Generator impulsów cisnieniowych dla czynni¬ ków napedowych gazowych, pokazany na fig. 1, sklada sie z cylindra 1 posiadajacego otwory 4— 12, zamknietego na obu koncach szczelnymi po¬ krywami 2 i 3, majacymi cylindryczne wglebie¬ nia 13 i 14 oraz otwory 15 i 16. Poza tym posiada on cylinder 17 zaopatrzony w otwory 20—24, zamkniety na obu koncach szczelnymi pokrywami n 18 i 19 z otworami 25 i 26. Otwory w cylindrach i pokrywach sa ze soba polaczone za pomoca ka¬ nalów, w sposób pokazany na fig. 1.Do kanalu laczacego ze soba otwory 6 i 22 przy¬ laczony jest kanal zasilajacy A, którym doplywa do generatora czynnik napedowy pod cisnieniem, a do kanalów laczacych otwory 4 i 20 oraz 8 i 24 przylaczony jest kanal odprowadzajacy B (tutaj panuje nizsze cisnienie niz w kanale A), którym czynnik napedowy, po wykonaniu pracy w gene¬ ratorze i sterowanej przezen maszynie, jest od¬ prowadzany na zewnatrz.Otwory 10 i 11 polaczone sa z urzadzeniem ste¬ rowanym kanalami wyjsciowymi C i D genera¬ tora. Dalsza czescia skladowa generatora jest glówny suwak rozrzadczy 27, przesuwajacy sie w cylindrze 1, dwa tloczki pomocnicze 28 i 29, prze¬ suwajace sie we wglebieniach 13 i 14 pokryw 2 i 3, nie zwiazane z suwakiem 27, które moga zaj¬ mowac niezaleznie od niego, dowolne polozenia, a takze moga opierac sie o jego powierzchnie czolowe. Pomocniczy suwak rozrzadczy 30 prze¬ suwa sie w cylindrze 17. Zawór dlawiacy 31 umie¬ szczony jest w kanale laczacym otwory 6 i 22 po¬ miedzy dolaczeniem zasilania A, a cylindrem 17.Dwie jednakowe komory 32 i 33 dolaczone sa równolegle do kanalów laczacych otwory 12 i 23 oraz 9 i 21.Odmiana generatora impulsów dla czynników cieklych, przedstawiona na fig. 2 posiada cylinder 40 zaopatrzony w otwory 43—49, zamkniety szczel¬ nie pokrywami 41 i 42 zaopatrzonymi w otwory 4 50 i 51, przy czym otwory 48 i 49 polaczone sa z kanalami wyjsciowymi generatora C i D. Poza tym posiada cylinder 52 zaopatrzony w otwory 55-^9 z pokrywami 53 i 54 zaopatrzonymi w 5 otwory 60 i 61 oraz cylinder 62 zaopatrzony w otwory 65—69, z pokrywami 63 i 64 majacymi otwory 70 i 71. Wszystkie otwory polaczone sa ze soba kanalami, jak pokazano na fig. 2.Kanaly prowadzace do otworów 45, 57 i 65 po¬ lo laczone sa z kanalem zasilajacym A, którym do¬ prowadza sie czynnik napedowy, a kanaly pro¬ wadzace do otworów 43, 47, 55, 59, 67 i 68 pola¬ czone sa z kanalem odprowadzajacym B, którym odplywa czynnik z generatora i sterowanej prze- 15 zen maszyny po wykonaniu pracy. Dalej gene¬ rator posiada glówny suwak rozrzadczy 72 w cy¬ lindrze 40; pomocniczy suwak 73 w cylindrze 52, sterujacy suwak 74 w cylindrze 62 oraz zawór dlawiacy 75 umieszczony w kanale prowadzacym 20 od otworów 55 i 59, przed miejscem ich dolacze¬ nia do kanalu B.Kanal A polaczony jest z przewodem rurowym doprowadzajacym czynnik napedowy pod cisnie¬ niem, a kanal B z przewodem, którym czynnik 25 ten, po wykonaniu pracy w sterowanej maszynie, jest odprowadzany. Kanaly C i D polaczone sa z maszyna, której ruch sterowany jest generato¬ rem, z obu stron jej tloka napedowego.Cykl pracy generatora sklada sie z dwóch pól- 30 okresów. W pierwszym z nich, kanaly wyjsciowe C i D polaczone sa z kanalami wejsciowymi A i B, jak pokazano na fig. 3 a w drugim pólokre- sie, jak na fig. 4. Przelaczenia nastepuja w mo¬ mentach skokowego przemieszczania sie elementu 35 rozrzadczego suwaka 27 albo 72. Przeskok tego elementu w skrajne polozenie przy koncu kazdego pólokresu i jego postój w ciagu dalszego pólokre- su wywolywane sa za pomoca elementu steruja¬ cego 30 albo 74. Dla spowodowania przeskoku 40 elementu rozrzadczego, to jest szybkiego prze¬ mieszczenia z jednego skrajnego polozenia w dru¬ gie i jego postoju w tym polozeniu przez znacznie wieksza czesc pólokresu uzytu organu opózniaja¬ cego, wlaczonego pomiedzy element rozrzadczy 45 i sterujacy.W przypadku zastosowania gazu jako czynnika napedowego, uzyto do tego celu komory opóznia¬ jace 32, 33, w których wystepuje zjawisko stop¬ niowego narastania cisnienia w miare naplywu 50 gazu przez zawór regulujacy 31. Natomiast przy zastosowaniu niescisliwych cieczy, przy których komory opózniajace nie spelnilyby swego zada¬ nia, zastosowano suwak pomocniczy 73 wykonu¬ jacy ciagle ruchy posuwiste, których szybkosc 55 uzalezniona jest od nastawienia zaworu regula¬ cyjnego 75.W pierwszym pólokresie cyklu pracy generato¬ ra impulsów, pokazanym na fig. 3, kanal wyjscio-j wy C polaczony jest z kanalem zasilajacym A w 60 ten sposób, ze czynnik napedowy pod cisnieniem moze przeplywac z przewodu zasilajacego do ka¬ nalu C strumieniem, którego wielkosc ograniczona jest jedynie wymiarami generatora. Równoczesnie drugi kanal wyjsciowy D polaczony jest z kana- 65 lem odprowadzajacym B. #53429 6 W drugim pólokresie, pokazanym na fig. 4, po¬ laczenie jest odwrotne, to znaczy, ze kanal wyj¬ sciowy C polaczony jest z kanalem odprowadza¬ jacym B, a kanal wyjsciowy D z kanalem zasila¬ jacym A.Uruchomienie generatora nastepuje przez przy¬ laczenie kanalu zasilajacego A do zródla czynni¬ ka napedowego pod cisnieniem. Suwaki 27, 30, 72, 73, 74 oraz tloczki 28 i 29 moga wtedy zajmowac dowolne polozenie, na przyklad przedstawione na iig. 1 i 2. W przypadku generatora dla czynników gazowych (wg fig. 1) czynnik napedowy dochodzi z kanalu zasilajacego A otworem 6 do wnetrza cylindra 1, skad przechodzi do otworu 11 i 7, a stamtad do otworów 16 i 26, wywierajac nacisk skierowany w lewo na tloczek 29 i suwak 30.Równoczesnie otwory 15 i 25 przylaczone sa po¬ przez 4 i 5 do kanalu odprowadzajacego B, dzieki czemu oba suwaki dociskane sa do lewego skraj¬ nego polozenia.W polozeniu tym kanal wyjsciowy C polaczony jest z odprowadzeniem B, a kanal wyjsciowy D z kanalem zasilajacym A. Przy pokazanym na fig. 1 polozeniu suwaka 30 otwory 22, 23 i 12 wraz z komora 32 przylaczone sa do zaworu 31, a otwo¬ ry 20, 21, 9 wraz z komora 33 do odprowadze¬ nia B. Do otworów 12, 23 i komory 32 doplywa przez otwór 22 czynnik napedowy, dlawiony przez zawór 31, wskutek czego cisnienie w polaczonych ze soba przestrzeniach zaczyna wolno wzrastac.Szybkosc wzrostu cisnienia zalezy zarówno od na¬ stawienia zaworu 31 jak i pojemnosci polaczonych ze soba przestrzeni, glównie od pojemnosci ko¬ mory 32.Po pewnym czasie, gdy skierowany w prawo nacisk, wywierany przez wzrastajace cisnienie, dzialajace poprzez otwór 12 na lewa powierzchnie czolowa suwaka 27, przewyzszy nacisk wywiera¬ ny w przeciwnym kierunku przez tloczek 29, su¬ wak 27 zacznie sie przesuwac w prawo. Gdy w ciagu tego ruchu lewa krawedz 35 srodkowej cze¬ sci 34 suwaka 27 minie otwór 6, nastapi równo¬ czesnie polaczenie otworu 6 z 5, jak tez 7 z 8.Sprezony czynnik dojdzie do otworów 15, 25 wskutek czego oba suwaki zostana przesuniete do prawego skrajnego polozenia. Równoczesnie na¬ stapi polaczenie kanalu wyjsciowego C z kana¬ lem zasilajacym A i kanalu wyjsciowego D z ka¬ nalem odprowadzajacym B.Po przejsciu suwaka 30 do prawego skrajnego polozenia zaczyna do polaczonych przestrzeni ko¬ mory 33 i kanalu pomiedzy otworami 9 i 21 do¬ plywac dlawiony przez zawór 31 czynnik, co po¬ ciaga za soba wolny wzrost cisnienia i wzrasta¬ jacy nacisk, dzialajacy w lewo na prawa powierz¬ chnie czolowa suwaka 27 poprzez otwór 9. Gdy nacisk ten przewyzszy sile, jaka w przeciwnym kierunku wywiera na suwak 27 tloczek 28, na¬ stapi ruch suwaka 27 w lewo i przeskok obu su¬ waków, w poczatkowo opisane, lewe skrajne po¬ lozenie, co zapoczatkuje nowy cykl pracy.Czas jaki uplywa od przeskoku suwaka 27 w jedno ze skrajnych polozen az do ruszenia jego w przeciwnym kierunku zalezy od szybkosci z ja¬ ka wzrasta cisnienie w odpowiedniej komorze 32 albo 33 i przylaczonych do niego kanalów. Szyb¬ kosc ta zalezna jest, przy stalej lepkosci i cieza¬ rze wlasciwym czynnika, od pojemnosci prze¬ strzeni i nastawienia zaworu 31. Im wieksza jest 5 objetosc komory wraz z kanalami (przy czym po¬ jemnosc kanalów stanowi tylko niewielka czesc ogólnej pojemnosci) i im wiecej zawór 31 dlawi doplyw czynnika do otworu 22, tym dluzszy be¬ dzie okres postoju suwaka w skrajnym polozeniu. 10 . Przy niezmiennej pojemnosci komór 32 i 33 przymkniecie zaworu powodowac bedzie zmniej¬ szenie czestotliwosci cyklów roboczych, a otwar¬ cie zaworu przyspieszy prace generatora impul¬ sów. W wyzej omówionej pracy generatora przy- 15 jeto, ze przy uruchomieniu generatora oba suwa¬ ki zajmowaly lewe skrajne polozenie. Jezeli jed¬ nak beda sie one znajdowac w innych, jednako¬ wych albo róznych polozeniach, to na poczatku pracy nastapi zawsze przerzut obu suwaków w 20 jedno ze skrajnych polozen.W przypadku generatora dla czynników cieklych (fig. 2) czynnik napedowy z kanalu A dochodzi do cylindra 40 otworem 45, do cylindra 52 otwo¬ rem 57, a do cylindra 62 otworem 65. Na fig. 2 25 pokazano jedno ze skrajnych polozen suwaka i odpowiadajace mu polaczenia otworów kana¬ lami.Kanal wyjsciowy C polaczony z otworem 48 przylaczony jest do kanalu odprowadzajacego B, 30 a kanal D odpowiadajacy otworowi 49 polaczony jest z kanalem zasilajacym A, wobec czego na prawa strone suwaka 74 dziala cisnienie czynnika napedowego przez otwory 57, 58, 71, podczas gdy lewa strona polaczona jest przez 70, 56, 55 z ka- 35 nalem B, poprzez zawór 75. Suwak 73 docisniety jest do lewego skrajnego polozenia, przy czym czynnik napedowy dochodzi z otworu 65 w cy¬ lindrze 62 przez otwór 66 i otwór 50 w pokrywie 41 cylindra 40 do jego lewej strony i dziala na 40 suwak rozrzadczy 72, przesuwajac go w prawe skrajne polozenie, dzieki czemu nastepuje przy¬ laczenie otworów 44 i 48 oraz kanalu wyjscio¬ wego C do 45 i do kanalu zasilajacego A i rów¬ noczesnie otworów 46 i 49 oraz kanalu wyjscio- 45 wego D do kanalu odprowadzajacego B przez jotwór 47. W tym momencie czynnik napedowy przechodzi z otworu 45 przez 44 i 60 do lewej strony cylindra 52 i przesuwa pomocniczy suwak 73 w prawo, który podczas tego wytlacza z pra- 50 wej strony cylindra 52 zawarty czynnik przez .otwory 61, 46, 47 do kanalu odprowadzajacego B.Po dojsciu suwaka pomocniczego do prawego polozenia, czynnik napedowy doplywa z otworu 57 przez 56, 70 do lewej strony cylindra 62 i wy- 55 wiera nacisk skierowany w prawo na suwak ste¬ rujacy 74, który zaczyna sie przesuwac w prawo, wytlaczajac czynnik zawarty z prawej strony su¬ waka przez otwory 71, 58, 59 i zawór 75 do ka¬ nalu odprowadzajacego B. 60 Ze wzgledu na obecnosc zaworu dlawiacego 75 ruch suwaka 74 jest wolny, znacznie wolniejszy od suwaków 72 i 73. Szybkosc przesuwu suwaka 74 jest funkcja polozenia zaworu dlawiacego 75.Po dojsciu suwaka sterujacego 74 po pewnym 65 czasie, okreslonym przez geometryczne wymiary53429 7 cylindra 62 i suwaka 74 oraz cisnienie i lepkosc czynnika napedowego, do prawego skrajnego po¬ lozenia nastepuje polaczenie ze soba otworów 65 z 69 oraz 66 z 67, dzieki czemu nastepuje kolejno przestawienie suwaków 72 i 73 w lewe skrajne 5 polozenie i zapoczatkowanie wolnego ruchu su¬ waka sterujacego 74 w lewo. Po dojsciu tegoz do lewego skrajnego polozenia powstaje opisana wyzej sytuacja i zostaje zapoczatkowany nowy cyklpracy. 10 Czestotliwosc cyklów pracy zalezy od okresu czasu, jaki uplywa pomiedzy kolejnymi przesta¬ wieniami suwaka rozrzadczego 72 w skrajne po¬ lozenia. Czas ten jest funkcja szybkosci przesu¬ wania sie suwaka sterujacego 74. 15 Przy danych wymiarach geometrycznych suwa- 2. ka 74, danym czynniku napedowym i niezmiennej jego temperaturze, szybkosc przesuwania sie su¬ waka sterujacego 74 wyznaczona jest ustawieniem zaworu 75. Im bardziej zawór ten dlawi przeplyw 2o czynnika od otworów 55 wzglednie 59 do przewo¬ du odprowadzajacego B tym wolniejszy bedzie ruch suwaka 74. Przez zmiane nastawienia zawo¬ ru 75 mozna wiec bezstopniowo, podczas ruchu generatora, zmieniac w szerokich granicach, wy- 25 nikajacych z konstrukcji generatora, czestotliwosc cyklów roboczych. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe

1. Generator impulsów cisnieniowych znamienny 30 tym, ze posiada cylinder (1) z otworami (4—12, 15, 16), w którym umieszczony jest suwak roz- rzadczy (27) i dwa tloczki pomocnicze (28, 29) 8 po obu stronach powierzchni czolowych tlocz¬ ka rozrzadczego (27) oraz cylinder (17) z otwo¬ rami (20—26) i suwakiem sterujacym (30), przy czym otwory (6 i 22) polaczone sa kanalem, do którego przylaczony jest kanal zasilajacy (A), a na odcinku miedzy otworem (22) i miejscem przylaczenia kanalu zasilajacego (A) jest umie¬ szczony zawór dlawiacy (31), natomiast otwory (4, 8, 20 i 24) polaczone sa z kanalem odpro¬ wadzajacym (B) zas do kanalów miedzy otwo¬ rami (9, 21) i (12, 23) podlaczone sa komory (32, 33), ponadto otwory (5, 15) polaczone sa z otworem (25), a otwory (7, 16) z otworem (26), zas otwory (10, 11) stanowia kanaly wyj¬ sciowe (C, D) generatora. Odmiana generatora wg zastrz. 1 znamienna tym, ze posiada cylinder (40) z otworami (43— 51), w którym umieszczony jest suwak roz- rzadczy (72), cylinder (52) z otworami (55—61), w którym umieszczony jest suwak sterujacy (73) oraz cylinder (62) z otworami (65—71), w którym umieszczony jest suwak pomocniczy (74), przy czym otwory (45, 57 i 65) polaczone sa kanalami, do których przylaczony jest ka¬ nal zasilajacy (A), a na odcinku kanalu lacza¬ cego otwory (55 i 59) z miejscem przylaczenia kanalu odprowadzajacego (B) do kanalów la¬ czacych otwory (43 z 47) i (67 z 68) umieszczo¬ ny jest zawór dlawiacy (75), przy czym otwór (44) polaczony jest z otworem (60), a otwór (46) z otworem (61), otwór (50 z 66), (51 z 69), (56 z 70) i (58 z 71), zas otwory (48 i 49) sta¬ nowia kanaly wyjsciowe (C i D) generatora.KI. 42 r, 1/03 53429 MKP G 05 b A .A Fi a i Ll_ X 23 w /£. B H£ 3,1 m///f\ iZ L_£2_J2 3 ~3F U 2M ¦^ ^ -m Jic ^ 2M # 2f V H 31- Z2tt^ ZA 2^ YA J±_ mU <\* \33y YL jZ/ Mj K 26 /Yg. 3 A 8 ft 4 I \ 1 T ,t42 r,1/03 53429 MKP G 05 b B A A fi O-2 so -P-I! h9 43 Jnh Y77M A5J\ 46/ HA WA Tv s\ ssr 60 ?3 51 $Q A±y///Ay/////AV7F\ 55 S6 -M M 63 ~$ ie_ M ¥4 69 65 Y/V//AV/A\//AV< SB 61 S 66 62 64 69 / 74 67 W/Ay///T///////J&/M 8 ?/ A < WDA-1. Tfam. 425/67. Naklad 310 egz. PL