SE462440B - Anordning foer fjaerrinstaellbar reglering, via pilottryck, av en kolvcylinder - Google Patents

Description

462 440 2 DE 2 326 349 visar en regleranordning, vilken använder justerbart monterade anslag och varvid arbetskolven kan verka antingen i kontakt med det vänstra eller det högra anslaget. Förflyttning mellan dessa anslag sker genom att en operatör slår om en konventionell, tvåvägs riktnings- ventil. För att undvika ryckig rörelse hos arbetscylindern manövreras denna via ett servo, som är mekaniskt förbundet med arbetscylindern via en balansanordning. Denna konstruk- tion är lämpad för support- eller kopiersvarvar eller mot- svarande fräsar, vilket framgår av det sista stycket på sid 12. Vid sådana maskiner skall det med arbetskolven för- bundna skärverktyget följa en eller flera mallar enligt ett uppgjort program, varvid man således kan skifta mallytor, så att arbetskolven antingen följer en vänstra eller en högra mallyta, som motsvaras av anslagen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en enkel, tillförlitlig och exakt regleranordning, som möjliggör fjärrstyrbarhet och automatisering, utan komplicerad och störningskänslig positioneringsutrust- ning; Det för uppfinningen kännetecknande är att styrkolven är förskjutbar via en manöverkolv av arbetstrycket mot pilottryckets verkan, för startande av nämnda arbetsslag, varvid arbetskolven förflyttar sig från kontaktfingret och efter att ha nått sitt slagändläge, vid upphörande av manöverkolvens verkan, återvänder till reglerläget, i vilket pilottrycket i servokolvcylindern balanseras av fjäderorganets och det elastiska partiets verkan.

Enligt fördelaktiga utföringsexempel av uppfinningen utgörs fjäderorganet av en tryckfjäder och det elastiska elementet av en dragfjäder.

Vidare kan ett elastiskt dragorgan vara anordnat mellan riktningsventilen och hävarmen och hävarmen är försedd med ett tryckdon, vilket genom dragorganets verkan är anordnat att tvångsmässigt förskjuta servokolvcylinderns kolv och styrkolven i nämnda motsatta riktning, när manöverkolvens verkan upphört.

Lämpligen är dessutom styrkolven försedd med ett elas- tiskt tryckorgan med högre fjäderkonstant än nämnda fjäder- organ, vilket tryckorgan möjliggör tvångsmässig förskjut- ning av styrkolven i riktning mot servokolvcylindern, utan att denna rörelse bromsas av pilottrycket i denna. 462 440 Enligt ytterligare ett fördelaktigt utföringsexempel är servokolven i servokolvcylindern fritt förskjutbar genom denna i riktning mot styrkolven, under arbetsslaget, när manöverkolvens verkan upphört och nämnda kolv uppvisar en flänsyta, som hindrar förskjutning i motsatt riktning.

En utföringsform av uppfinningen kommer här nedan att beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna, varâ Fig. 1 schematiskt visar en regleranordning enligt upp- finningen i ett fast inställningsläge, Fig. 2 och 3 visar på motsvarande sätt, men i mindre skala regleranordningen under injustering av tvâ nya in- ställningslägen på resp. sida om det första, Fig. 4 och 5 visar regleranordningen under genomförande av ett rensningsförlopp, och Fig. 6 visar schematiskt ett antai sammankopplade regler- anordningar vid en förbrärningsanläggning.

Regleranordningen används i detta utföringsexempel in- satt i luftskåp (ej visade) på utsidan av en avfallslut- förbränningsugn, t.ex. en sodaugn. Dessa luftskâp förekom- mer jämnt fördelade kring ugnens mantelyta på olika nivåer för fördelning av förbränningsluften över ugnens tvär- snitt. Genom att bränslets väsentliga parametrar varierar är det angeläget att kunna fördela förbränningsluften i motsvarighet till bränslets mängd och egenskaper. För detta ändamål regleras den genom tvâ koniska öppningar 10 i var- dera luftskåpet, genom ugnväggen 10a strömmande förbränn- ingsluften medelst organ, vardera omfattande två stryphu- vuden ll, vilka är monterade vid ena änden av arbetskolven 12 till en kolvcylinder 13.

Till kolvcylindern 13 är ansluten två rörledningar 14 och 15, vilka är kopplade till vardera av en i och för sig känd tvâvägs riktningsventils 16 tvâ utloppsportar 17 resp. 18. En inloppsport 19 till riktningsventilen 16 är förbund- en med en icke visad tryckkälla, via rörstuts 20 och en rörledning 20a, som dessutom är förbunden med en tryck- luftsregulator 21. I denna rörledning 20 är insatt en gren- 462 440 ledning 22, som mynnar i ett manöverdon 34, som är mon- terat vid ena änden av riktningsventilen 16 och kommuni- cerar med detta manöverdon via en magnetventil 23.

Tryckregulatorn 21 är försedd med en utgång, som via en ledning 20b levererar ett justerbart lägre pilottryck till en servokolvcylinder 24. Denna är belägen i motsatt ände av riktningsventilen 16 i förhållande till nämnda manöverdon 34.

Servokolvcylindern 24 omfattar en kammare 25 belägen i riktningsventilens förlängning, vilken kammare uppvisar en inre via membran elastiskt infäst tvärvägg 26, som uppvisar en hylsa 26a och som möjliggör förändring av kammarens 25 volym samt förskjutning, i riktningsventilens längdrikt- ning, av en i hylsan 26a förskjutbar servokolv 27. Denna är, via en skruvlindad dragfjäder 28, elastiskt, fjädrande förbunden med en hävarm 29, som är lagrad i ett från servo- kolvcylinderhuset 24 utskjutande fäste 30 och svängbar mot eller från nämnda servokolv 27. Hävarmen 29 är dessutom förbunden med servohuset 24 via en andra skruvlindad drag- fjäder 31 och uppvisar vid sin fria ände ett utskjutande kontaktfinger 32, vilket befinner sig i linje med arbets- kolvens 12 förflyttningsbana och inom kolvens 12 normala luftregleromrâde anligger mot den fria, stryphuvudet 11 motsatta änden 33 av arbetskolven 12.

Manöverdonet 34 är försett med en manöverkolv 34b, som intar ett normalviloläge vid den vänstra ändväggen 34a, i vilken grenledningen 22 mynnar. Riktningsventilen är för- sedd med en tryckfjäder 35, som är insatt mellan en fläns- yta 16a och riktningsventilens styrkolv 36 och pressar styrkolven 36 i motsatt riktning mot den elastiskt infästa tvärväggen 26 med servokolven 27. En flänsyta 27a hindrar denna från att pressas åt höger relativt tvärväggen 26.

Styrkolven 36 bildar på känt sätt tre kamrar 37, 38 resp. 39, av vilka den mittre 38 kommunicerar med arbets- tryckets inloppsport 19 och vid förflyttning av styrkolven 36 från ett normalviloläge för servokolven 24 styr arbets- trycket till den ena eller andra av riktningsventilens ut- loppsportar 17 eller 18. De båda övriga kamrarna 37, 39 462 440 kommer därvid att avlufta motsatt ände av arbetskolvcylin- dern 13 via evakueringsportar 40 eller 41 i riktningsventi- len 16.

Fig. 1 visar ett reglerläge, i vilket riktningsventil- en 16 och servokolvcylindern 24 befinner sig i det av tryckfjädern 35, dragfjädern 28 och pilottrycket i kammaren 25 definierade viloläget.

Härvid är trycket lika på båda sidor om arbetskolvens 12 skiljevägg 12a och båda rörledningarna 14 och 15 är stängda mot evakueringsportarna 40 och 41.

Om förbränningsförhållandena i ugnen kräver en juste- ring av lufttillförseln kan arbetskolven 12 med stryphuvu- dena ll justeras in mot öppningen 10 för minskning av luft- tillförseln eller bort från densamma för ökning av luft- tillförseln.

Detta åstadkomms fjärrstyrt genom ändring av servo- kolvcylinderns 24 pilottryck. Fig. 2 visar ändringsförlopp- et, när lufttillförseln skall ökas något, dvs. arbetskolven skall förflyttas något mot höger i figuren. Detta initieras genom att pilottrycket ökas något, varvid servokolven 27 pressar styrkolven 36 åt vänster i figuren öppnande porten 17 för arbetstrycket, så att kolvcylindern 13 trycksätts på vänster sida om skiljeväggen l2a, medan den högra sidan kommunicerar med atmosfären via rörledningen 15, kammaren 39 och evakueringsporten 41. Kolven 12 kommer således att förflyttas åt höger i figuren, vilken förflyttning upphör när hävarmen 29, som stöder mot kolvens 12 ände 33, svängt tillräckligt långt medurs i figuren, så att servokolven 27 intar det i Fig. 1 visade neutralviloläget, varvid kolven 12 åter hålls i det nya reglerläget.

Fig. 3 visar reglerförhållandet när lufttillförseln skall strypas. Detta initieras genom en sänkning av pilot- trycket, varvid dragfjädern 28 förflyttar servokolven 27 åt höger, så att styrkolven 36 kan reglera in arbetstryck på höger sida av skiljeväggen 12a. Arbetskolven 12 förflyttar sig således i motsatt riktning tills servokolven 27 på nytt intar det i Fig. 1 visade neutralviloläget.

I princip kommer ändring av pilottrycket således att 462 440 förflytta kolven 12 i önskad riktning, tills den via häv- armens 29 vinkelläge inreglerade dragkraften i fjädern 28 gemensamt med fjädern 35 balanserar trycket i kammaren 25.

Fig. 4 och 5 illustrerar avstrykning av den slaggav- sättning som sker vid luftöppningarnas 10 mynningar och ger en oönskad strypning av lufttillförseln till ugnen. Slaggen 42 kan avlägsnas genom en s.k. spettningsrörelse medelst arbetskolven 12, varvid denna förflyttas i en snabb rörelse från sitt reglerläge, genom öppningen 10 och tillbaka till det ursprungliga reglerläget, såsom Fig. 5 och 6 visar.

Detta förlopp initieras, genom att den i grenledningen 22 insatta magnetventilen 23 öppnas, exempelvis automatiskt tidstyrt, varvid manöverkolven 34b förskjuts åt höger in i riktningsventilen 16, som Fig. 4 visar, och förskjuter styrkolven 16 åt höger, varvid arbetstrycket pressar ihop servokolvcylinderns kammare 25 mot pilottryckets verkan.

Därvid trycksätts kolvcylindern 13 på höger sida om skilje- väggen l2a, medan den vänstra sidan avluftas via rörled- ningen 14, kammaren 37 och evakueringsporten 40.

Kolven 12 kommer att förflyttas åt vänster i figurerna så länge magnetventilen 23 är öppen. Slaggen 42 stöts bort av stryphuvudet 11, som Fig. 4 visar, och magnetventilen 23 stängs åter, varvid arbetstrycket till manöverkolven 34b evakueras och denna pressas tillbaka till sitt viloläge ge- nom dragfjäderns 31 verkan på hävarmen 29, vilken via ett tryckdon 29a, som anligger mot servokolvens 27 ände pressar dena kolv åt vänster som Fig. 5 visar, så snart manöver- kolvens 34b verkan upphör. Styrkolven 36 förskjuts således med manöverkolven 34b åt vänster, som Fig. 5 visar. Kolvcy- lindern 13 trycksätts därvid på vänster sida om skiljevägg- en l2a, via riktningsventilens 16 utgång 17 och rörledning- en 14, medan den högra sidan kommunicerar med atmosfären via rörledningen 15, kammaren 39 och utloppet 41. Kolven 12 kommer således att förflyttas åt höger och kommer att stöta emot kontaktfingret 32. Kolven 12 spänner därvid dragfjäd- ern 28 via hävarmen 29, så att servokolven 27 dras tillbaka åt höger mot det i Fig. 1 och 4 visade normalviloläget, vid vilket pilottrycket i servokolvcylinderns 24 kammare 25, 462 440 balanserar dragfjäderns 28 och tryckfjäderns 35 gemensamma verkan.

Genom att servokolven 27 är fritt rörlig åt_vänster ge- nom tvärväggen 26 mot styrkolven 36 kan servokolven snabbt föra styrkolven från det högra reglerläget till det vänstra, så snart manöverkolvens 34b verkan upphör, vilken förflyttning, som ovan nämnts sker genom verkan av dragfjä- dern 31, utan uppbromsning av tvärväggens membraninfäst- ning.

Dessutom kan styrkolvens 36 förskjutning i motsatt riktning även ske utan uppbromsning av membraninfästningen, när manöverkolven träder i funktion vid pâbörjande av spettningsrörelsen, genom att ett elastiskt tryckorgan 36a är insatt vid högra änden av styrkolven 36. Detta tryck- organ har högre fjäderkoefficíent än fjäderorganet 35 och påverkar således inte styrkolvens funktion inom reglerom-- rådet R, utan pressas samman först när manöverkolven träder i funktion, som Fig. 4 visar.

Fig. 6 visar schematiskt reglersystemet för tolv sam- verkande arbetskolvcylindrar, vilka reglerar luftflödet ge- nom tjugofyra, längs en vägg i en förbränningsugn anordnade luftgenomföringspassager. Samtliga arbetskolvcylindrar styrs med genemsamt pilottryck från en tryckregulator 21, vilken kan styras av en dator med avkänningsorgan för de i ugnen rådande förbränningsförhållandena. Manöverdonen 34 är parvis kopplade till en magnetventil 23, så att samtliga tolv manöverdon styrs av sex magnetventiler, vilka manövre- ras för initiering av ett arbetsslag S medelst ett gemen- samt tidrelä 43. Detta arbetar så, att magnetventilerna öppnar en i taget i successiv följd med en cykeltid av ex- empelvis 10 minuter. Pâ detta sätt stör inte de intermitt- ent utförda spettningsförloppen nämnvärt förbränningsför- hâllandena i ugnen och behovet av tryckfluid till arbets- kolvcylindrarna kan hållas relativt konstant.

Med den ovan beskrivna regleranordningen enligt upp- finningen kan handhavandet av stora förbränningsanlägg- ningar förenklas väsentligt, vilket torde leda till min- skade halter av miljöskadliga ämnen i rökgaserna. 462 440 Uppfinningen är ej begränsad till det ovan beskrivna utföringsexemplet och användningsomrâdet, utan regleran- ordningen kan även användas inom andra sammanhang där man vill vara oberoende av elektromekaniska ställdon. Hävarmen 29 kan utformas annorlunda än som visats. Tryckorganet 36a är inte nödvändigt för uppfinningen och servokolven 27 kan vara fast förenad med tvärväggen 26. Andra reglersystem än i det i Fig. 6 visade är tänkbara.

I!

Claims (6)

9 462 440 PATENTKRAV

1. l. Anordning för fjärrinställbar reglering av en arbetskolvcylinder (13), via pilottryck, inom ett regler- omrâde (R) och intermittent genomförande av ett arbets- slag (S) från reglerläget (R) och tillbaka, omfattande en tvâvägs riktningsventil (16) som uppvisar inloppsport (19) och utloppsportar (17, 18) för arbetstryck tjänande till arbetskolvens (12) förflyttning, med en styrkolv (36), som i en riktning pâverkas av ett fjäderorgan (35) och i mot- satt riktning av pilottrycket i en servokolvcylinder (24), som inom reglerområdet (R) är pâverkbar via ett elastiskt parti (28) av arbetskolven (12) i förstnämnda riktning, genom verkan av en invid servokolvcylinderhuset (24) lagrad hävarm (29), som via ett vid dess fria ände beläget kontaktfinger (32) anligger mot arbetskolven, k ä n n e - t e c k n a d därav, att styrkolven (36) är förskjutbar via en manöverkolv (34) av arbetstrycket mot pilottryckets verkan, för startande av nämnda arbetsslag (S), varvid arbetskolven förflyttar sig från kontaktfingret (32) och efter att ha nått sitt slagändläge, vid upphörande av manöverkolvens (34) verkan, återvänder till reglerläget, i vilket pilottrycket i servokolvcylindern (24) balanseras av fjäderorganets (35) och det elastiska partiets (28) verkan.

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att fjäderorganet (35) utgörs av en tryck- fjäder.

3. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att det elastiska organet (28) utgörs av en dragfjäder. 462 440 10

4. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att ett elastiskt dragor- gan (31) är anordnat mellan riktningsventilen (16) och hävarmen och att hävarmen är försedd med ett tryckdon (29a), vilket genom dragorganets (31) verkan är anordnat att tvångsmässigt förskjuta servokolvcylinderns (24) kolv (27) och styrkolven (36) i nämnda motsatta riktning, när manöverkolvens (34) verkan upphört.

5. Anordning enligt kravet 4, k ä n n e t e c k - n a d därav, att styrkolven (36) vid den servokolvcylind- ern (24) närbelägna änden är försedd med ett elastiskt tryckorgan (36a) med högre fjäderkonstant än nämnda fjäderorgan (35), vilket tryckorgan (36a) möjliggör tvângsmässig förskjutning av styrkolven (36) i riktning mot servokolvcylindern (24), utan att denna rörelse bromsas av pilottrycket i denna.

6. Anordning enligt kravet 4 eller 5, k ä n n e - t e c k n a d därav, att servokolvcylinderns (24) kolv (27) är fritt förskjutbar genom denna i riktning mot styr- kolven (36), under arbetsslaget (S), när manöverkolvens (34) verkan upphört och att nämnda kolv (27) uppvisar en flänsyta (27a), som hindrar förskjutning i motsatt rikt- ning.