RU2774935C1

RU2774935C1 - Pneumatic ejecting apparatus

Info

Publication number: RU2774935C1
Application number: RU2021100883A
Authority: RU
Inventors: Вернер РЮКЛИНГЕР
Original assignee: Пребена Вилфрид Борнеманн Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2022-06-27

Abstract

FIELD: pneumatics.

SUBSTANCE: invention relates to a pneumatic ejecting apparatus for ejecting objects or fluid materials from a tank. Pneumatic ejecting apparatus (10) for ejecting objects (14) or fluid materials from a tank by means of a drive piston (18) loaded with a volume of gas compressed in a compression chamber (23) formed by a cylinder (17), wherein the drive piston (18) comprises a drive apparatus (26) for compressing the volume of gas and a disengaging apparatus for releasing the compressed volume of gas, wherein the compression chamber (23) comprises an outlet apparatus (37) for temporarily releasing air from the compression chamber (23) and a filling apparatus (41) for filling the emptied compression chamber (23) with compressed air, wherein the filling apparatus (41) comprises a connecting apparatus (43), connected with the compression chamber (23) and intended for connection to the source of compressed air, containing a pressure reducing valve (46), wherein the drive apparatus (26) comprises a rotating drive element (27) engaging with a linear drive element (28) made in the form of an ejecting rod (19) impacting the drive piston (18) and placed in a linear guide (20). The drive apparatus (26) is therein connected detachably, by means of a piston stop (24), with the cylinder (17) forming the compression chamber (23), wherein a hole (40) is made in the wall (39) of the compression chamber (23) for releasing the compressed air from the compression chamber (23), wherein the outlet apparatus (37) is installed.

EFFECT: creation of a pneumatic apparatus with a longer operational life, in particular, suitable for repair with access to the compression chamber.

2 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится к пневматическому выталкивающему устройству для выталкивания предметов или текучих материалов из резервуара посредством приводного поршня, нагружаемого объемом газа, сжимаемым в камере сжатия, причем приводной поршень содержит приводное устройство для сжатия объема газа и расцепляющее устройство для выпуска сжатого объема газа. The present invention relates to a pneumatic pushing device for pushing objects or fluids out of a reservoir by means of an actuating piston loaded with a volume of gas compressed in a compression chamber, the actuating piston comprising an actuating device for compressing the volume of gas and a release device for releasing the compressed volume of gas.

Уровень техникиState of the art

Пневматические выталкивающие устройства упомянутого рода используют объем газа, сжатый движением приводного поршня вверх, в качестве газонаполненного амортизатора для создания выталкивающей силы, действующей на выталкиваемые предметы. Такое выталкивающее устройство раскрыто в патентном документе ЕР 2 243 600 В1, в котором камера сжатия заполнена объемом газа, который постоянен в течение срока службы выталкивающего устройства. Поэтому такие выталкивающие устройства во время заводской сборки однократно заполняются объемом газа под давлением наполнения, рассчитанным на необходимую выталкивающую силу в соответствии с геометрией поршня и обычно составляющим порядка 8 бар.Pneumatic ejector devices of this kind use the volume of gas compressed by the upward movement of the drive piston as a gas-filled shock absorber to create a buoyant force acting on the ejected objects. Such an ejector device is disclosed in EP 2 243 600 B1, in which the compression chamber is filled with a volume of gas that is constant during the life of the ejector device. Therefore, such ejector devices are filled once during factory assembly with a gas volume at a filling pressure calculated for the required ejection force in accordance with the geometry of the piston, which is typically in the order of 8 bar.

Во время попеременных процессов увеличения и уменьшения степени сжатия при работе выталкивающего устройства образуется конденсат, обусловленный связанными с этим изменениями температуры сжатого воздуха, содержащегося в камере сжатия, так как содержащийся в сжатом воздухе водяной пар конденсируется при охлаждении сжатого воздуха или при превышении давления насыщенных паров сжатого воздуха в результате сжатия.During the alternating processes of increasing and decreasing the compression ratio during the operation of the pushing device, condensate is formed due to the associated temperature changes of the compressed air contained in the compression chamber, since the water vapor contained in the compressed air condenses when the compressed air cools or when the saturated vapor pressure of the compressed air is exceeded. air as a result of compression.

В частности, вследствие коррозионных явлений в камере сжатия, которые могут быть объяснены обычно кислым рН-значением конденсата, после достаточно большого количества процессов выталкивания наблюдается значительное снижение производительности пневматического выталкивающего устройства, причем конструкция камеры сжатия не допускает повторного заполнения камеры сжатым воздухом и, тем самым, ремонт выталкивающего устройства. Точно также, как невозможно устранить повреждения устройства вследствие образования конденсата, невозможно заменить компоненты выталкивающего устройства, для замены которых необходимо открыть камеру сжатия, например, соединенный с приводным поршнем выталкивающий шток, подверженный особому износу вследствие непосредственного контакта с выталкиваемыми предметами.In particular, due to corrosion phenomena in the compression chamber, which can be explained by the usually acidic pH value of the condensate, after a sufficiently large number of ejection processes, a significant decrease in the performance of the pneumatic ejection device is observed, and the design of the compression chamber does not allow the chamber to be refilled with compressed air and thus , repair of ejector device. Just as it is impossible to repair damage to the device due to condensation, it is impossible to replace components of the ejector device that require opening the compression chamber to replace them, such as the ejector rod connected to the drive piston, which is subject to particular wear due to direct contact with the ejected objects.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Поэтому задачей настоящего изобретения является разработка пневматического выталкивающего устройства, отличающегося сравнительно более длительным сроком службы и, в частности, пригодного для ремонта с доступом в камеру сжатия.It is therefore an object of the present invention to provide a pneumatic ejection device which has a comparatively longer service life and is particularly suitable for repairs with access to the compression chamber.

Поставленная задача решена выталкивающим устройством с признаками, раскрытыми в пункте 1 формулы изобретения.The problem is solved by a pusher device with the features disclosed in paragraph 1 of the claims.

В выталкивающем устройстве, предложенном изобретением, камера сжатия содержит выпускное устройство для временного выпуска газа из камеры сжатия и заполняющее устройство для наполнения опорожненной камеры сжатия сжатым воздухом.In the ejection device according to the invention, the compression chamber comprises an outlet for temporarily venting gas from the compression chamber and a filling device for filling the emptied compression chamber with compressed air.

Оснащение камеры сжатия выпускным устройством и заполняющим устройством позволяет пользователю опорожнять камеру сжатия в выбранное им время и при необходимости снова заполнять ее сжатым воздухом. Это означает, что объем сжатого воздуха, содержащегося в камере сжатия, может быть заменен, например, в зависимости от определенного количества процессов выталкивания с целью удаления конденсата, образовавшегося за это время в камере сжатия, с помощью выпускного устройства.Equipping the compression chamber with an outlet and a filling device allows the user to empty the compression chamber at a time of their choice and refill it with compressed air if necessary. This means that the volume of compressed air contained in the compression chamber can be replaced, for example, depending on a certain number of pushing processes in order to remove the condensate formed during this time in the compression chamber by means of an exhaust device.

Поскольку конструкция выталкивающего устройства, предложенная изобретением, облегчает замену сжатого воздуха, содержащегося в камере сжатия, в течение срока службы выталкивающего устройства, на выталкивающем устройстве можно также производить ремонтные работы, требующие доступа в камеру сжатия, например, замену выталкивающего штока, соединенного с приводным поршнем, или замену самого приводного поршня. Повторный ввод выталкивающего устройства в эксплуатацию возможен без дополнительных действий, так как после ремонта или замены компонентов устройства можно повторно заполнить камеру сжатия сжатым воздухом с помощью заполняющего устройства.Since the design of the ejector device proposed by the invention facilitates the replacement of the compressed air contained in the compression chamber during the service life of the ejector device, repairs can also be carried out on the ejector device that require access to the compression chamber, for example, the replacement of the ejection rod connected to the driving piston , or replacing the drive piston itself. The re-commissioning of the ejector device is possible without additional steps, since after repair or replacement of the device components, it is possible to refill the compression chamber with compressed air using the filling device.

Предпочтительно, нагнетающее или заполняющее устройство содержит индикатор давления, позволяющий оператору завершить процесс заполнения, когда индикатор покажет необходимое давление заполнения камеры сжатия. Кроме того, камера сжатия может содержать предпочтительно регулируемый предохранительный клапан для прекращения процесса заполнения.Preferably, the pumping or filling device includes a pressure indicator to allow the operator to complete the filling process when the indicator shows the required filling pressure of the compression chamber. In addition, the compression chamber may preferably contain an adjustable safety valve to stop the filling process.

Повторное заполнение камеры сжатия выталкивающего устройства сжатым воздухом можно легко выполнять, в частности, в том случае, если заполняющее устройство содержит соединительное устройство, соединенное с камерой сжатия и предназначенное для подключения к источнику сжатого воздуха, в частности, независимому от выталкивающего устройства. Таким источником сжатого воздуха может быть, в частности, сетевой разъем для подключения камеры сжатия выталкивающего устройства к зависящему от сети источнику сжатого воздуха пневматической системы или соединительное устройство, обеспечивающее возможность подключения к передвижному нагнетающему устройству.The refilling of the compression chamber of the ejector device with compressed air can be easily carried out, in particular if the filling device comprises a connection device connected to the compression chamber and designed to be connected to a compressed air source, in particular independent of the ejector device. Such a compressed air source can in particular be a network connector for connecting the compression chamber of the ejector device to a network-dependent compressed air source of the pneumatic system, or a connection device enabling connection to a mobile blower.

Особенно предпочтителен вариант, в котором источник сжатого воздуха выполнен в виде сменного баллона (картриджа) со сжатым воздухом, подключаемого к соединительному устройству, так как это обеспечивает возможность независимого от сети заполнения камеры сжатия сжатым воздухом, не используя воздушный компрессор. Напротив, пользователь может использовать баллон со сжатым воздухом, который легко носить с собой во время эксплуатации выталкивающего устройства, так что, в частности, логистические затраты, связанные с обеспечением повторного заполнения камеры сжатия выталкивающего устройства, оказываются малы.Especially preferred is the option in which the source of compressed air is made in the form of a replaceable cylinder (cartridge) with compressed air connected to the connecting device, since this makes it possible to fill the compression chamber with compressed air independently of the network without using an air compressor. On the contrary, the user can use a compressed air cylinder which is easy to carry during operation of the ejector so that, in particular, the logistical costs associated with ensuring the refilling of the compression chamber of the ejector are small.

Если соединительное устройство содержит редукционный клапан, и в частности, если в качестве источника сжатого воздуха используется баллон со сжатым воздухом, баллон со сжатым воздухом для заполнения камеры сжатия может быть заполнен под высоким давлением, что позволит уменьшить его размеры и, следовательно, упростить его переноску.If the connecting device contains a pressure reducing valve, and in particular if a compressed air cylinder is used as the source of compressed air, the compressed air cylinder for filling the compression chamber can be filled at high pressure, which will reduce its size and, therefore, make it easier to carry. .

Особенно предпочтителен вариант, в котором приводное устройство содержит вращающийся приводной элемент, входящий в зацепление с линейным приводным элементом, выполненным в виде выталкивающего штока, воздействующим на приводной поршень и размещенном в линейной направляющей, причем приводное устройство через упор поршня разъемным образом соединено с цилиндром, образующим камеру сжатия.Particularly preferred is the embodiment in which the drive device comprises a rotating drive element engaged with a linear drive element made in the form of an ejector rod acting on the drive piston and placed in a linear guide, the drive device being releasably connected through the piston stop to a cylinder forming compression chamber.

В этом особом варианте осуществления изобретения камеру сжатия можно открывать не только в целях ремонта и возобновлять эксплуатацию выталкивающего устройства после повторного закрытия камеры сжатия. Кроме того, компонент выталкивающего устройства, а именно упор поршня, может выполнять не только свою основную функцию определения упора для выталкивающего поршня, но и функцию соединительного устройства между линейной направляющей и камерой сжатия.In this particular embodiment of the invention, the compression chamber can be opened not only for repair purposes, but the operation of the ejector device can be resumed after the compression chamber has been closed again. In addition, the ejector component, namely the piston stop, can perform not only its main function of determining the stop for the ejector piston, but also the function of the connecting device between the linear guide and the compression chamber.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт ниже со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых изображено:The preferred embodiment of the invention is disclosed below with reference to the accompanying figures, which show:

Фигура 1: выталкивающее устройство в плане.Figure 1: ejector device in plan view.

Фигура 2: выталкивающее устройство, изображенное на фигуре 1, вид сбоку и в разрезе.Figure 2: The ejector shown in Figure 1, side view and sectional view.

Фигура 3: выталкивающее устройство, изображенное на фигуре 1, вид спереди и в разрезе.Figure 3: The ejector shown in Figure 1, front view and in section.

Фигура 4: выталкивающее устройство, соответствующее фигуре 2, с баллоном со сжатым воздухом, подсоединенным к заправочному клапану.Figure 4: Ejection device corresponding to Figure 2 with a compressed air bottle connected to a filling valve.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

На фигурах 1 и 2 изображено выталкивающее устройство 10, на корпусе 11, которого, в данном случае одновременно служащем несущей конструкцией и содержащем рукоятку 12, в качестве основных компонентов установлен выталкивающий блок 13 и магазин 15, служащий резервуаром для выталкиваемых предметов 14 и соединенный с выталкивающим соплом 16 выталкивающего блока 13.Figures 1 and 2 show the ejector 10, on the body 11, which, in this case, simultaneously serving as a supporting structure and containing the handle 12, has as its main components an ejector block 13 and a magazine 15 serving as a reservoir for the ejected objects 14 and connected to the ejector. nozzle 16 of the ejector block 13.

Выталкивающий блок 13 содержит приводной поршень 18, расположенный в цилиндре 17 и содержащий выталкивающий шток 19, который направляется в линейной направляющей 20, одновременно образующей основание 22 цилиндра 17, в котором выполнено отверстие 21 для штока.The ejector block 13 comprises an actuating piston 18 located in the cylinder 17 and containing an ejector rod 19 which is guided in a linear guide 20 concurrently forming the base 22 of the cylinder 17 in which the hole 21 for the rod is made.

Для соединения линейной направляющей 20 с частью цилиндра 17, выполненной в виде камеры 23 сжатия, служит упор 24 поршня, образующий нижнее упорное положение приводного поршня 18, показанного на фигуре 2 в своей верхней мертвой точке.To connect the linear guide 20 with part of the cylinder 17, made in the form of a compression chamber 23, is the piston stop 24, which forms the lower thrust position of the drive piston 18, shown in figure 2 at its top dead center.

Как показано, в частности, на фигуре 3, приводное устройство 26 подсоединено к линейной направляющей 20 выталкивающего блока 13, содержит вращающийся приводной элемент 27 и линейный приводной элемент 28 и служит для предварительного напряжения приводного поршня 18 относительно объема воздуха, сжатого в результате перемещения приводного поршня 18 в верхнюю мертвую точку, показанную на фигурах 2 и 3. Как показано на фигуре 3, линейный приводной элемент 28 в представленном варианте осуществления образован нижней частью выталкивающего штока 19, которая входит в зацепление с вращающимся приводным элементом 27 во время перемещения приводного поршня 18 вверх. Для этого вращающийся приводной элемент 27 содержит захваты, образованные штифтами 29 и взаимодействующие с зубцами 30, сформированными на линейном приводном элементе 28. Вращающийся приводной элемент 27 приводится в движение промежуточным редуктором 32 от электродвигателя 31, как показано на фигуре 2, причем для электропитания электродвигателя 31 предусмотрен аккумулятор 33.As shown in particular in figure 3, the drive device 26 is connected to the linear guide 20 of the ejector block 13, contains a rotary drive element 27 and a linear drive element 28 and serves to prestress the drive piston 18 relative to the volume of air compressed as a result of the movement of the drive piston 18 to top dead center shown in figures 2 and 3. As shown in figure 3, the linear actuator 28 in the present embodiment is formed by the lower part of the ejector rod 19, which engages with the rotating actuator 27 during the upward movement of the actuator piston 18 . To do this, the rotating drive element 27 includes grippers formed by pins 29 and interacting with teeth 30 formed on the linear drive element 28. The rotating drive element 27 is driven by an intermediate gearbox 32 from the electric motor 31, as shown in figure 2, and for powering the electric motor 31 battery 33 is provided.

Как показано на фигуре 3, вращающийся приводной элемент 27 содержит штифты 29 не по всей окружности своего делительного круга 34, но содержит на делительном круге 34 участок 35, на котором при вращении против часовой стрелки не происходит зацепления между штифтами 29 и зубцами 30 линейного приводного элемента 28. В этот период отсутствия зацепления возможно движение приводного поршня 18 вниз от его верхней мертвой точки до упора 24 поршня, причем вследствие происходящего при этом уменьшения степени сжатия объема воздуха, сжатого над приводным поршнем 18 в камере сжатия 23, приводной поршень 18 ускоряется вниз, и соответствующая выталкивающая сила F воздействует посредством выталкивающего штока 19 на предмет 14, расположенный в выталкивающем сопле 16.As shown in figure 3, the rotating drive element 27 does not contain pins 29 around the entire circumference of its pitch circle 34, but contains a section 35 on the pitch circle 34, in which, when rotated counterclockwise, there is no engagement between the pins 29 and the teeth 30 of the linear drive element 28. During this period of disengagement, it is possible for the drive piston 18 to move downward from its top dead center to the piston stop 24, and due to the resulting decrease in the degree of compression of the volume of air compressed above the drive piston 18 in the compression chamber 23, the drive piston 18 accelerates downward, and the corresponding expulsion force F acts by means of the ejector rod 19 on the object 14 located in the ejector nozzle 16.

Для определения инициирования процесса выталкивания на рукоятке 12 выталкивающего устройства 10 предусмотрен спусковой механизм 36 (фигура 2), взаимодействующий со стопором, не показанным на фигуре 2 и до приведения в действие спускового механизма 36 перекрывающим путь движения выталкивающего штока 19 вниз из положения, показанного на фигуре 3.To determine the initiation of the ejection process on the handle 12 of the ejector 10, a trigger 36 (figure 2) is provided, which interacts with a stopper not shown in figure 2 and, before actuating the trigger 36, blocks the path of movement of the ejector rod 19 down from the position shown in the figure 3.

Как показано на фигуре 3, камера 23 сжатия содержит выпускное устройство 37, которое в данном случае может приводиться в действие вручную посредством клапана 38 и открывает выполненное в стенке 39 камеры 23 сжатия выпускное отверстие 40 для выпуска сжатого воздуха из камеры 23 сжатия. Для повторного заполнения камеры 23 сжатия находящимся под определенным давлением сжатым воздухом, который после перемещения приводного поршня 18 в верхнюю мертвую точку окажется под давлением выталкивания, превышающим давление заполнения, к камере 23 сжатия подключено заполняющее устройство 41, изображенное, в частности, на фигуре 4. Заполняющее устройство 41 содержит соединительное устройство 43, которое через заполняющее отверстие 42 подсоединено к камере 23 сжатия, и к которому через заправочный клапан 44 может быть подключен сменный баллон 45 со сжатым воздухом. Для контроля давления заполнения в камере 23 сжатия предусмотрен индикатор 47 давления в камере 23 сжатия.As shown in figure 3, the compression chamber 23 includes an outlet 37, which in this case can be operated manually by means of a valve 38 and opens an outlet 40 made in the wall 39 of the compression chamber 23 to release the compressed air from the compression chamber 23. To refill the compression chamber 23 with compressed air under a certain pressure, which, after the drive piston 18 has moved to top dead center, will be under an expulsion pressure exceeding the filling pressure, a filling device 41 is connected to the compression chamber 23, shown, in particular, in figure 4. The filling device 41 comprises a connection device 43, which is connected to the compression chamber 23 through the filling hole 42, and to which a replaceable compressed air bottle 45 can be connected via the filling valve 44. To monitor the filling pressure in the compression chamber 23, a pressure indicator 47 in the compression chamber 23 is provided.

В данном случае соединительное устройство 43 содержит редукционный клапан 46, благодаря чему через заправочный клапан 44 можно подключить баллон 45 со сжатым воздухом, предпочтительно, находящимся под давлением 300 бар, и редукционный клапан 46, предпочтительно выполненный с возможностью регулировки, позволяет установить давление заполнения порядка 23 бар, подходящее для заполнения камеры 23 сжатия.In this case, the connecting device 43 includes a pressure reducing valve 46, whereby a cylinder 45 with compressed air, preferably at a pressure of 300 bar, can be connected via the filling valve 44, and the pressure reducing valve 46, preferably adjustable, allows a filling pressure of about 23 bar suitable for filling the compression chamber 23.

Как следует из сравнения фигур 2 и 4, выталкивающее устройство 10 или корпус 11 выталкивающего устройства 10 в данном случае выполнены таким образом, чтобы эксплуатация выталкивающего устройства 10, предполагающая подключение аккумулятора 33 к электродвигателю 31, была возможна только в том случае, если к заправочному клапану 44 не будет подсоединен баллон 45 со сжатым воздухом для заполнения камеры 23 сжатия, так как пространство, необходимое для размещения аккумулятора 33 на корпусе 11, блокируется баллоном 45 со сжатым воздухом.As follows from the comparison of figures 2 and 4, the ejector 10 or the body 11 of the ejector 10 in this case are made in such a way that the operation of the ejector 10, which involves connecting the battery 33 to the electric motor 31, was possible only if the filling valve 44, a compressed air bottle 45 will not be connected to fill the compression chamber 23 because the space required to accommodate the accumulator 33 on the housing 11 is blocked by the compressed air bottle 45.

Claims

1. Pneumatic pusher device (10) for pushing objects (14) or fluid materials out of the tank by means of a drive piston (18) loaded with a volume of gas compressed in the compression chamber (23) formed by the cylinder (17), and the drive piston (18) contains a drive device (26) for compressing the volume of gas and a release device for releasing the compressed volume of gas, while the compression chamber (23) contains an exhaust device (37) for temporarily venting air from the compression chamber (23) and a filling device (41) for filling emptied chamber (23) for compression by compressed air, and the filling device (41) contains a connecting device (43) connected to the chamber (23) of compression and intended for connection to a source of compressed air, containing a pressure reducing valve (46), and the drive device (26 ) contains a rotating drive element (27) engaged with a linear drive element (28) made in the form of an ejector rod (19), acting mounted on the drive piston (18) and placed in the linear guide (20), characterized in that the drive device (26) by means of the stop (24) of the piston is detachably connected to the cylinder (17) forming the compression chamber (23), while in On the wall (39) of the compression chamber (23), there is an opening (40) for releasing compressed air from the compression chamber (23), in which the outlet (37) is installed.

2. Pneumatic ejection device (10) according to claim 1, characterized in that the source of compressed air is made in the form of a replaceable cylinder (45) with compressed air.