Przeksztaltnik kompensacyjny lub regulator kompensacyjny Przedmiotem wynalazku jest przeksztaltnik kom¬ pensacyjny lub regulator kompensacyjny przezna¬ czony do pomiaru lub regulacji róznych fizycznych wielkosci oddzialywujacych stosowany zwlaszcza w pneumatycznych lub elektrycznych urzadzeniach regulujacych.Do ciaglego sterowania procesów produkcyjnych lub do stalej kontroli i korekcji tych procesów no¬ woczesna technika stosuje róznorodne uklady regu¬ lacyjne, których czescia skladowa sa kompensacyj¬ ne przeksztaltniki, wzglednie kompensacyjne regu¬ latory, przeznaczone do przeksztalcania sygnalów okreslajacych pewne wielkosci fizyczne w sygnaly okreslajace inne wielkosci fizyczne dogodne do od¬ czytywania wzglednie rejestrowania, korygowania lub kompensowania.W znanych dotychczas kompensacyjnych prze¬ ksztaltnikach sygnalu wzglednie ukladach przeno- szeniowych stosuje sie na ogól wieloramienne ukla¬ dy mechaniczne. Miedzy innymi stosuje sie uklady. dwuramienne, które skladaja sie z dwóch równo¬ leglych elementów, przy czym miedzy dwoma ra¬ mionami znajduje sie ruchome polaczenie elastycz¬ ne lub rolkowe. Za pomoca tego urzadzenia mozna osiagnac to, ze znajdujacy sie od strony przeksztalt¬ nika organ odczytujacy nadaje zadany sygnal rów¬ niez w przypadku dowolnego odstepu pomiarowego, przy czym sygnal ten moze byc skompensowany w okreslonym zakresie wystepujacych sil.Zakres sily strony kompensujacej w przypadku 15 20 30 ukladu pneumatycznego jest ustalony membrana, przy czym wewnatrz zakresu panuje cisnienie zmienne w okreslonym odstepie, na przyklad mie¬ dzy 0,2 i 1,0. Do tego samego sluzy, w przypadku ukladów elektrycznych, elektromagnes, który we¬ wnatrz pewnego zakresu pradów, na przyklad mie¬ dzy 4 a 20 mA, moze wywierac pewna sile sprzeze¬ nia zwrotnego.Te znane kompensacyjne uklady przeksztalcania sygnalów nie moga spelniac wszystkich wymagan.Przy ukladach przenoszeniowych wyposazonych w przekladnie ramieniowe sila sprzezania zwrotnego moze dzialac tylko w jednym kierunku, przy czym moze byc albo tylko ciagnaca, albo tylko naciska¬ jaca.W przypadku koniecznosci kompensacji dwukie¬ runkowej/ niezbedne jest zbudowanie na wejsciu ukladu bardzo skomplikowanej przystawki, lub tez na wejsciu ukladu musi byc zastosowana dwura- mienna dzwignia. W tym przypadku mozliwe jest zbudowanie ukladu odczytujacego z dwóch punk¬ tów.Wielka niedogodnoscia znanych urzadzen jest to, ze w celu zmiany zakresu pomiarowego niezbedna jest zmiana stosunku dlugosci ramion. To jest szczególnie niekorzystne przy urzadzeniach pomia¬ rowych z tak zwanym „przesuwanym punktem ze¬ rowym", poniewaz przy przestawianiu poszczegól¬ nych zakresów pomiarowych konieczne jest usta¬ wianie punktu zerowego do nowego zakresu pomia- 804763 80476 4 rowego. Poniewaz jednak obydwa przestawienia przeciwdzialaja sobie, regulacja wymaga wielkiej starannosci i kilkakrotnych przestawien, które mu¬ sza byc wykonywane z duza dokladnoscia przez do¬ swiadczonego fachowca.Celem niniejszego wynalazku jest usuniecie wy¬ mienionych wad, uproszczenie znanych urzadzen, przy jednoczesnym rozszerzeniu mozliwosci zasto¬ sowania obecnie znanych i dotychczas stosowanych w ograniczonym zakresie przeksztaltników sygnalów do wywolywania oddzialywania w dowolnym kie¬ runku, wzglednie o dowolnym zwrocie i wielkosci, jak równiez poprawienia stabilnosci polozenia punk¬ tu wzerowego poSczas zmiany granic pomiarowych w przypadku ukladów z przesuwanym punktem zer rowym.Zadanie wynalazku polega na stworzeniu takiego kompensacyjnego przeksztaltnika sygnalów, który poza tym, ze ma prosta budowe i sposób dzialania, jest prosty i latwy w produkcji i niezawodny w eks¬ ploatacji.Cel ten zostal osiagniety wedlug wynalazku w ten sposób, ze przeksztaltnik kompensacyjny, regulator do mierzenia lub regulacji rozmaitych fizycznych wielkosci oddzialywujacych szczególnie przy pneu¬ matycznych lub elektrycznych urzadzeniach regu¬ lacyjnych ma tarcze mogaca sie obracac wokól punktu obrotu w swojej plaszczyznie, jeden lub kil¬ ka organów obciazenia, jeden czujnik reagujacy na obciazenie, oraz w polaczone z czujnikiem urzadze¬ nie, które przy przekreceniu wzgledem osi ustala granice pomiarowe organu sprzezenia zwrotnego lub organu odczytujacego.Inna cecha charakterystyczna urzadzenia wedlug wynalazku jest to, ze organ sprzezenia zwrotnego umieszczony jest w wydrazeniu tarczy, zalozysko- wany jest obrotowo na osi prostopadlej, do tarczy i przymocowany jest do cylindrycznej powierzchni, a organ sprzezenia zwrotnego styka sie z tarcza za posrednictwem powierzchni cylindrycznej.Tarcza wykonana jest z jednej czesci lub z kil¬ ku równoleglych wzgledem siebie tarcz oraz ma organy do zamocowania jak równiez do oddzialy¬ wania na organ sprzezenia zwrotnego w stosunku do tarczy, przy czym organ sprzezenia zwrotnego jest polaczony z cylindryczna powierzchnia za po¬ srednictwem zlacza, a ponadto wyposazony jest w element regulacyjny ustalajacy granice plomiarowe.Jedno z wykonan regulatora wzglednie prze¬ ksztaltnika wedlug wynalazku wyposazone jest we wstepnie napinajaca sprezyne, która sluzy do prze¬ suwania punktu zerowego organu sprzezenia zwrot¬ nego, przy czym podlega skreceniu razem z orga¬ nem sprzezenia zwrotnego. Do zamocowania organu sprzezenia zwrotnego na tarczy sluzy gwintowane zlacze, podkladka wyciskowa jak równiez nakretka nasadowa.Organ sprzezenia zwrotnego opiera sie na umiesz¬ czonej w konstrukcji wsporczej obrotowej osi, na której znajduje sie kolo zebate ze wspornikiem, przy czym organ sprzezenia zwrotnego laczy sie ze wspornikiem na kole zebatym, a wspornik 'polaczo¬ ny jest'sztywno z kolem zebatym. Organ sprzezenia zwrotnego moze byc równiez polaczony z powierzch¬ nia cylindrycznej tarczy za pomoca poduszki po- wietrznejT Cel zostal osiagniety w ten sposób, ze przeksztalt¬ nik kompensacyjny, wzglednie regulator kompensa- 5 cyjny, przeznaczony do pomiaru lub regulacji róz¬ nych fizycznych wielkosci oddzialywujacych stoso¬ wany zwlaszcza w urzadzeniach pneumatycznych lub elektrycznych, zawierajacy element sprzezenia zwrotnego, jest wyposazony, wedlug wynalazku, w tarcze wykonana z jednej lub kilku równoleglych wzgledem siebie czesci obracajacych sie w swojej plaszczyznie dokola punktu zamocowania oraz w co najmniej jeden element obciazenia, czujnik, ko¬ rzystnie w ksztalcie dyszy, reagujacy na wywolane przez zmiane obciazenia przemieszczenie, sprzezo¬ ny z elementem sprzezenia zwrotnego, który z ko¬ lei jest sprzezony ze wspomniana tarcza poprzez zlacze elastyczne.Korzystnym jest, gdy element sprzezenia zwrot¬ nego jest sprzezony z tarcza za pomoca poduszki powietrznej.Korzystnym jest równiez, gdy tarcza ma wydra¬ zenie, w którym to wydrazeniu na osi prostopadlej do plaszczyzny tarczy ulozyskowany jest obrotowo element sprzezenia zwrotnego stykajacy sie z tar¬ cza wzdluz powierzchni cylindrycznej ograniczaja¬ cej wydrazenie, przy czym element sprzezenia zwrotnego jest przymocowany do tarczy za pomoca gwintowanego elementu laczacego, podkladki i na¬ kretki nasadowej.Korzystnym jest, gdy element sprzezenia zwrot¬ nego jest posadowiony-na wsporniku zamocowanym w sposób sztywny na kole zebatym osadzonym ob¬ rotowo na osi, która to os jest osadzona w obudo¬ wie przeksztaltnika, przy czym kolo zebate jest za¬ zebione z drugim kolem zebatym ustalajacym gra¬ nice pomiarowe urzadzenia wyposazonym w kolek przesuwany laczacy kolo zebate z elementem gwin¬ towanym laczacym element sprzezenia zwrotnego z tarcza.Korzystnym jest równiez, gdy element sprzeze¬ nia zwrotnego jest sprzezony z regulatorem punktu zerowego, korzystnie w postaci sprezyny, osadzo¬ nym razem z elementem sprzezenia zwrotnego na wsporniku.W porównaniu z dotychczas znanymi, do podob¬ nych celów uzywanymi urzadzeniami, urzadzenie wedlug wynalazku charakteryzuje sie licznymi za¬ letami. Najistotniejsza zaleta jest nie tylko to, ze proponowane rozwiazanie usuwa zlozonosc i trud¬ nosc przestawienia, jak równiez skomplikowany uklad dzwigni lecz to, ze element kompensacyjny wzglednie odczytujacy (odbierajacy) jest obrotowy, oraz umozliwia kompensacje sily ciagnacej lub na¬ ciskowej oraz, ze spelnia wymagania dotyczace regulacji granic pomiarowych urzadzenia. Wyko¬ nane zgodnie z istota wynalazku urzadzenie jest bardzo proste i przynosi wiele korzysci gospodar¬ czych podczas jego eksploatacji.Ponadto wielka zaleta urzadzenia wynikajaca ze sposobu jego konstrukcji jest to, ze sily dodatnie wzglednie ujemne — inaczej mówiac ciagnace i na¬ ciskowe dzialaja na dzwignie jednoramienna w jed¬ nym i tym samym punkcie. Dzieki mozliwosci obra¬ cania organu sprzezenia zwrotnego wzglednie orga- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 80476 6 nu odbierajacego w jego wlasnej plaszczyznie osia¬ ga sie nieznaczna zmiennosc skladowej dowolnego kierunku wektora sily kompensujacej.Uklad sil z momentem obrotowym powoduje przenoszenie sil o róznych kierunkach i wielko¬ sciach na lozyska. W oparciu o wyniki doswiadczen uzywa sie do tego celu zespolu lozysk z klinami i sprezynami krzyzowymi, poniewaz maja one w tym przypadku szereg zalet. Ponadto ten sposób lozyskowania jest szczególnie dobry, poniewaz dzie¬ ki temu wspóldziala beztarciowy sztywny punkt obrotowy, natomiast nie nadawaly sie do tego celu zadne z dotychczas stosowanych lozysk. * Wynalazek jest blizej objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia urzadzenie wedlug wynalazku w widoku z bo¬ ku, a fig. 2 to urzadzenie w przekroju wzdluz osi symetrii elementu sprzezenia zwrotnego.Przedstawione schematycznie na fig. 1 urzadzenie sklada sie z tarczy 1 umocowanej obrotowo w pun¬ kcie 2 na oslonie nie pokazanego urzadzenia. Tarcza moze obracac sie wzgledem nieruchomej oslony urzadzenia. Tarcza 1 jest polaczona sztywno z ra¬ mieniem obciazajacym 3, w którym wykonany jest lub wykonane sa punkty obciazenia 4. Jeden lub kilka punktów obciazenia przylegaja do organu obciazenia j, który powoduje obciazenie ramienia obciazajacego 3.Obciazenia wywierane przez organ 5 na ramie 3 powoduje przesuniecie zalezne od wielkosci i kie¬ runku dzialajacej sily. Dzieki temu, ze tarcza 1 polaczona jest sztywno z ramieniem 3, zostaje ona równiez przesunieta o ten sam odcinek. W wyniku tego przesuniecia w organie 7 sprzezenia zwrotnego powstaje zmiana cisnienia w nastepujacy sposób.Wskutek tego, ze organ obciazenia 5 wywarl na¬ cisk na ramie obciazenia 3 i w ten sposób przesunal sztywno polaczona z nim tarcze 1, zmienila sie wiel¬ kosc otworu wylotowego dyszy 10, jak równiez od¬ leglosc od tak zwanej powierzchni zaporowej ra¬ mienia obciazajacego 3, która lezy na wprost otwo¬ ru wylotowego dyszy 10. W nastepstwie tego przez otwór wylotowy dyszy 10 w zaleznosci od polozenia ramienia wyleci mniej lub wiecej powietrza.W przypadku gdy organ 5 bardziej obciazy ramie 3, nastapi wieksze przesuniecie ramienia 3 w kie¬ runku zamkniecia dyszy 10, a tym samym wzrosnie cisnienie w przewodach powietrznych. W przypadku gdy na skutek dzialania organu 5 nastapi mniejsze przesuniecie ramienia 3, dysza. 10 zamknie sie mniej, przez to przeplynie przez nia wiecej powietrza, a cisnienie w sieci przewodów powietrznych spad¬ nie.Zwiekszajace lub zmniejszajace sie cisnienie w przewodach powietrznych skierowane jest do organu 7 sprzezenia zwrotnego. W ten sposób pod dzialaniem organu 5 cisnienie zwieksza sie lub ma¬ leje tak dlugo dopóki uklad nie zrównowazy sie.W przewód powietrzny prowadzacy od organu 7 sprzezenia zwrotnego do czujnika 10 wlaczony jest wzmacniacz mocy 11, a ponadto do obwodu po¬ wietrznego wlaczony jest przewód 12 zasilajacy uklad powietrzem, nastepnie przewód sprzezenia zwrotnego 13 oraz wyjsciowy przewód sygnaliza¬ cyjny 14. Pomiedzy wzmacniaczem mocy 11 i czuj¬ nikiem 10, znajduje sie dlawik 15.Na fig. 2 pokazano urzadzenie wedlug wynalazku czesciowo w przekroju, dzieki czemu uwidocznione 5 jest polozenie organu 7 sprzezenia zwrotnego w wy¬ drazeniu 6 tarczy 1 jak równiez uwidocznione sa polaczenia, poprzez które organ 7 sprzezenia zwrot¬ nego wywiera nacisk na tarcze 1. Do niewidocznego na rysunku stojaka przymocowana jest os obrotu 16, na której zaklinowane jest osiowo zebate kolo wsporcze 17. Z plaszczyzny kola wsporczego 17 wy¬ staje wspornik 18, który sluzy do podparcia organu 7 sprzezenia zwrotnego i polaczony jest sztywno, na przyklad za pomoca klina, z kolem zebatym 17.W organie 7 sprzezenia zwrotnego znajduje sie re¬ gulator 19 punktu zerowego, który nadaje organo¬ wi 7 wstepne naprezenie okreslonej wielkosci.Organ 7 wykonany jest w postaci elastycznej oslo¬ ny, której otwór opiera sie o plaszczyzne wsporni¬ ka 18 w miejscu w którym znajduje sie otwór 20.Otwór 20 sluzy do wprowadzenia przewodu 13 sprzezenia zwrotnego ukladu pneumatycznego do organu 7 sprzezenia zwrotnego.Na skutek zmian cisnienia wewnetrznego ela¬ styczny organ 7 sprzezenia zwrotnego zmienia swój ksztalt i za posrednictwem elastycznego zlacza 21 wywiera nacisk, którego wielkosc i kierunek zalezy od zmiany jego ksztaltu, na cylindryczna powierz¬ chnie 22 wydrazenia 6 tarczy 1. Wystep 24 elemen¬ tu laczacego 23 spoczywa na cylindrycznej powierz¬ chni 22, przenoszac sile na tarcze 1.Elastyczne zlacze 21 przenosi sile bezposrednio na element laczacy 23. W elemencie 23 znajduje sie trzpien gwintowany 25, na który nakrecona jest na¬ sadkowa nakretka 26. Ta nakretka 26 dociska ele¬ ment laczacy 23 poprzez podkladke 27 do tarczy 1.Ustawienie granic pomiarowych urzadzenia wy¬ konuje sie za pomoca nakretki nasadkowej 26 dzie¬ ki czemu nastawiany jest obrót wzgledny organu 7 sprzezenia zwrotnego i tarczy 1, przy czym po do¬ konaniu takiego obrotu nakretka nasadkowa 6 zo¬ staje ponownie dociagnieta. Aby przy pokrecaniu nakretka 26 nie spowodowac zbytniego naprezenia polaczen elastycznych 21, element laczacy 23 jest polaczony z kolem zebatym 17 za pomoca kólka przesuwanego 8. Do ustalenia polozenia kola zeba¬ tego 17, a równiez organu 7 sprzezenia zwrotnego sluzy zazebione z kolem 17 kolo zebate 28 ustawia¬ jace, przeznaczone do ustalenia granic pomiarowych urzadzenia. Oczywiscie po zadzialaniu kola zebate¬ go 28, celowe jest nieznaczne jego cofniecie zapew¬ niajace pewien odstep miedzy odsadzeniem 24 i ko¬ lkiem przesuwnym 8 w celu zmniejszenia tarcia miedzy tymi dwoma elementami. PL PL