SI9720054A - Prenosnik z gredjo za pogon zapornice - Google Patents

Abstract

Prenosnik z gredjo za pogon zapornice je tako modulno zgrajen, da izhajajoč iz skupnega temeljnega modula s priklapljanjem dodatnih, za vsakokratno funkcijo primernih modulov fleksibilno nastanejo različno poudarjeni pogoni, ki specifično zadovoljujejo vsakokratne zahteve. Prenosnik obsega motorno gnano vrtilno vreteno (1), vzdolž katerega osi (A) je voden sojemni organ (5), ki je z grede na os (A) zamaknjeno razporejenim in z gredjo (9) zapornice vrtilnofiksno povezljivim vzvodom (10A; 10B; 10C) delovno zvezan preko v njem predvidenega vodilnega razporka (12A; 12B; 12C), ki glede na središčico (B) vzvoda (10A) poteka usločeno na ven ali ki poteka vzporedno s središčnico (B) vzvoda (10B) ali ki glede na središčnico (B) vzvoda (10C) poteka večkratno usločeno. Pri tem je vodilni razporek (12A; 12B; 12C) izveden ustrezno vrsti obratovanja, ki jo je treba izbrati.ŕ

Description

SIEMENS SCHWEIZ AG Zurich, Švica

Prenosnik z gredjo za pogon zapornice

Predloženi izum zadeva prenosnik z gredjo za pogon zapornice po uvodnem delu zahtevkov 1, 2 ali 3.

Pred pogon zapornic, predvsem za varovanje na prehodih čez proge, se postavlja mnogo najrazličnejših zahtev, tako glede na državo kot glede na vrsto vgradnje zapornice. Da se je zadostilo tem najrazličnejšim zahtevam, so vse doslej za pogon zapornic izdelovali in prodajali bolj ali manj posebej po meri narejene prenosnike z gredjo. Številčnost različnih pogonskih zasnov se je pri tem odločilno odražala na izdelovalnih stroških in s tem na stroških nabave.

Predloženi izum izhaja v osnovi iz zamisli, predlagati prenosnik z gredjo za pogon zapornice, ki je v takem smislu modulno zgrajen, da se da, izhajajoč iz skupnega osnovnega modula, s priključevanjem dodatnih, za vsakokratno nalogo primernih modulov ustvariti prenosnike fleksibilno različnih značilnosti, ki zadoščajo specifično vsakokratnim zahtevam.

Izhajajoč iz te osnovne zamisli izhaja predloženi izum iz naloge, ustvariti prenosnike z gredjo za pogon zapornice, ki so tako zasnovani, da omogočajo realizacijo potrebne fleksibilnosti načinov obratovanja. To se pri prenosniku z gredjo za pogon zapornice po zahtevkih 1 ali 2 ali 3 doseže s tem, da je predvideno motorno gnano vrtilno vreteno s sojemalnim organom, nadalje vzvod s svojo središčnico, ki je na eni strani delovno povezan s sojemalnim organom na vrtilnem vretenu, na drugi strani pa je vrtilnofiksno povezljiv z gredjo zapornice, pri čemer je gred zapornice glede na os vrtilnega vretena razporejena zamaknjeno in zasukano za 90°.

V nadaljnjem ima vzvod vodilni razporek, v katerega ubira sojemni organ vrtilnega vretena, pri čemer je ta razporek za različne obratovalne pogoje zasnovan po omenjenih zahtevkih 1 do 3 različno.

Izum je spodaj primeroma obrazložen na temelju skic.

Skice kažejo, kot sledi:

sl. 1 osnovni modul vseh prenosnikov z gredjo za pogon zapornice po izumu;

sl. 2 prvo izvedbo prenosnika po izumu, shematično, v predstavitvi, ki izhaja iz one s sl. 1;

sl. 3 analogno sl. 2, predstavitev nadaljnje izvedbene oblike po izumu;

sl. 4 izhajajoč iz izvedbene oblike po sl. 3, njeno nadaljnjo različico;

sl. 5 spet izhajajoč iz prenosnika po sl. 3, nadaljnjo različico prenosnika;

sl. 6 v analogiji s sl. 2 in 3, izhajajoč iz predstavitve po sl. 1, tretjo konfiguracijo pogona gredi po izumu;

sl. 7 izhajajoč iz konfiguracije pogona po izumu s sl. 3, eno njenih nadaljnjih različic;

sl. 8 spet izhajajoč iz prenosnika po sl. 3, nadaljnjo izvedbeno različico.

Po sl. 1 imajo prenosniki z gredjo za pogon zapornice po izumu vrtilno vreteno 1, uležajeno v mirujočem ohišju 3. Na vretenu 1, prednostno krogelnem vretenu, se nahaja sojemalo 5 s sojemnim palcem 7. Od osi A vretena vstran zamaknjeno in proti vrtilnemu vretenu za 90° zasukano je, kot je shematično predstavljeno na sl. 1, vrtilnogibalno uležajena gred 9 zapornice. Sojemalo 5 je z gredjo 9 zapornice v osnovi preko vzvoda določene vrste, ki še bo opisana, delovno zvezano, kot je to na sl. 1 v osnovi predstavljeno preko njegove središčnice B. Vreteno 1 je povezano s prenosnikom vretena, prednostno takim, ki ima elektromotor 11, ki je preko poganjajočega zobatega jermena 13 delovno zvezan z vretenom 1.

1. Zahtevana stanja pri izpadu toka

1.1 Stanje zapornice v zgornjem položaju;

1.1.1 Zapornica v zgornjem položaju blokirana.

Na sl. 2 je predstavljena prva konfiguracija prenosnika z gredjo za pogon zapornice, ki - izhajajoč iz osnovne konfiguracije po sl. 1 - zagotavlja, da je v stanju, ko ni toka, t.j., ko obratovalni tok prenosnika izpade, zapornica v zgornjem položaju blokirana. V njej kot tudi v nadaljnjih skicah so za enake sestavne dele uporabljene sklicevalne oznake kot na sl. 1. Delovna zveza med sojemnim palcem 7 na sojemalu 5 in gredjo 9 zapornice je vzpostavljena preko vzvoda 10A, ki ima prednostno enostransko odprt sojemni razporek 12A za palec 7. Razporek 12A je glede na središčnico B vzvoda proti zadevnemu končnemu odseku vretena 1 usločen, usločen tako, da, kot je predstavljeno, v zgornjem položaju zapornice poteka vsaj približno vzporedno z vretenom 1, s tem da je omenjeni položaj dosežen pri dviganju zapornice v smislu vrtilne puščice ω_θ.

Z razporkom izvedeni vzvod 10A je z gredjo zapornice ločljivo zvezan.

Na sl. 3 je predstavljena nadaljnja konstelacija prenosnika z gredjo za tu obravnavani primer. Pri tem je predviden vzvod 10B, ki ima - prednostno spet enostransko odprtega - s središčnico B vzvoda vzporeden razporek 12B. Dodatno je tu vreteno 1 po sebi samozaporno ali je v obravnavanem zgornjem položaju blokirano, denimo naprimer preko blokirnega vzvoda 15, ki težnostno gnan ubira v prenosnik.

1.1.2 Zapornica se pri prekinitvi toka spusti iz zgornjega položaja,

1.1.2.1 na osnovi lastne teže

1.1.2.1.1 povsem.

Na sl. 4 je predstavljena v ta namen predvidena konfiguracija prenosnika po izumu.

Izhajajoč iz predstavljenega na sl. 3 je vzvod 10B’ povezan s kot torzijska vzmet delujočo oporo (dajalcem sile). Ta je nameščena neposredno na gred zapornice, ali pa je vzvod, kot je predstavljeno na sl. 4, dvokrake zasnove in do učinka akumulacije sile pride izven gredi zapornice prednostno na drugem kraku. V ta namen ima npr.

vzvod 10B’, tedaj kot dvokrak vzvod, nasproti svojemu z razporkom zasnovanemu koncu kvadratno odprtino 17. K temu kraku vzvoda 10B’je nadaljnji vzvod 19 pri 21 zgibno priključen in nosi v luknjo 17 štrleč štirirob 23. Med štirirobom 23 in mejnimi ploskvami odprtine 17 ležijo naprimer štirje gumijasti dušilni elementi 18. Ko gred 9 zapornice in ustrezno vzvod 10B’ dosežeta zgornji vrtilni naslon, kot je shematično vrisan pri 25, se lahko v okviru elastičnosti gumijastih dušilcev 18 vzvod 10B’ glede na vzvod 19 na naslonu 25 omejeno nadalje zavihti.

To za tu obravnavani slučaj zagotavlja, da zapornica pri izpadu toka na temelju vzmetnega delovanja predtem napetih dušilnih elementov 18 sama od sebe svoj položaj v tolikšni meri opusti, da se za zapiralno gibanje aktivira njena lastna teža, ki jo požene nazaj v zaprti položaj.

V danem primeru predviden naslon 15 je za tu obravnavani slučaj, kot je predstavljen s 15’, v stanju brez toka ven zavihten.

1.1.2.1.2 delno.

Če naj se pri tu obravnavanem slučaju spustitve zapornice pod lastno težo pri izpadu toka doseže, da se zapornica samo delno spusti, se naprimer v vnaprej danem položaju kota zavrtitve blokirni vzvod 15’ zaskoči, kot je to shematično z mehansko delovno zvezo 27 predstavljeno na sl. 4, ali pa se namesti naslon 25’, ki preko vzmetnega akumulacijskega elementa prepreči popolno spustitev zapornice, saj je maksimalno breme premajhno za popolno napetje vzmetnega elementa.

1.1.2.2 Zapornica se pri izpadu toka spusti s silo gnana

1.1.2.2.1 povsem.

Na sl. 5 je predstavljena konfiguracija pogona zapornice, ki izpolnjuje ta kriterij. To je, izhajajoč iz konfiguracije pogona s sl. 3, doseženo s tem, da se pri dviganju zapornice dela proti vzmetnemu elementu 29, kot je to shematično predstavljeno na sl. 5.

1.1.2.2.2 delno.

V ta namen se ureditev po sl. 5 dopolni z v zahtevanem položaju aretiranja zapornice breztokovno delovno vklopljenim naslonom, kakršen je 27 na sl. 4. Ta zaskoči v vnaprej danem položaju zaklepanja in zapornico mehansko aretira.

1.2 Zapornica v spodnjem položaju

1.2.1 pri prekinitvi toka blokirana.

Prva možnost prenosnika po izumu, ki izpolnjuje to zahtevo, je predstavljena na sl. 6. Predviden je vzvod 10C, ki veže gred 9 zapornice s sojemnim palcem 7 na sojemalu 5 vretena 1. Vzvod ima spet prednostno enostransko odprt razporek 12C, ki ima začenši pri območju zgibne priključitve h gredi 9 zapornice - najprej s središčnico B vzvoda vzporedno potekajoče prvo območje, nakar je usločen ukrivljeno v smeri proti zgornji končni legi sojemala 5 in je slednjič v tretjem območju spet ukrivljen nazaj.

Nadaljnja različica za realizacijo tu obravnavanega slučaja ustreza onemu, ki je predstavljen na sl. 2, s samozapornim vretenom 1, naprimer realizirana z breztokovno aktivnim naslonom ustrezno 15 s sl. 5, delujočim v spodnjem položaju. Tretja možnost realizacije tu obravnavanega slučaja obstaja v tem, da se - izhajajoč iz na sl. 3 predstavljenega prenosnika z vzvodom 10B - predvidi vreteno 1, ki ni samozaporno.

V splošnem lahko do blokiranja pride v spodnjem položaju preko samozapornega vretena z uporabo poljubno oblikovanega vzvoda ali z uporabo vzvoda s sojemnim razporkom, potekajočim v spodnji končni legi vzporedno z vretenom 1. Samozaporno vreteno 1 se da, kot je to na sl. 7 shematično pri 32 predstavljeno, realizirati tudi z v spodnjem naslonu breztokovno aktiviranim aretiranjem pogona.

1.2.2 Pri prekinitvi toka je zapornica spuščena, a jo je moč dvigniti.

Ta slučaj je rešen s pogonom gredi po sl. 2 ali po sl. 3, pri čemer je zagotovljeno, da vreteno ni samozaporno oz. v zaprtem stanju zapornice ni inštalirano nikakršno aretiranje.

1.2.3 Pri prekinitvi tokaje zapornica spuščena, a se sama od sebe zlahka dvigne.

Izhajajoč iz slučaja, ki je opisan pod 1.2.2, s tem da je slednji realiziran s prenosnikoma po sl. 2 ali 3, se tu obravnavani slučaj realizira s tem, daje treba, kot je v sl. 8 shematično predstavljeno za realizacijo po sl. 3, za dosego spodnjega naslona delati proti vzmetnemu elementu 34.

Isto se da doseči, če po sl. 4 vzvod vzmetnega elementa 19 deluje proti naslonu 25’. S tem se zapornica pri izpadu toka v spodnjem položaju z delovanjem vzmetnega elementa 34 oz. 18/19 spet dvigne v vnaprej dani meri.

2. Obratovanje pod tokom

2.1 Stanje pri dvignjeni zapornici

2.1.1 blokirano.

Ta slučaj se lahko realizira s prenosnikom po izumu po sl. 2 ali po sl. 3, pri čemer je predviden (ni predstavljen) zgoraj aktiviran aretirni organ, naprimer magnetna zavora. Ta slučaj se realizira tudi s prenosnikom po sl. 6.

2.1.2 Pod tokom se zapornica spusti z motornim pogonom, kar je izvedljivo pri vseh različicah.

2.1.3 Pod tokom se zapornica spusti s pogonom na lastno težo, kar je izvedljivo z izvedbo prenosnika po sl. 5.

Strokovnjaku zdaj ni težko spoznati, da se da, izhajajoč iz osnovnega modula prenosnika po sl. 1, z enostavnimi predelavnimi prijemi ciljno realizirati temeljne različice prenosnikov po izumu, ki so predstavljene na skicah sl. 2, 3 in 4, in da jih zlahka predelamo. S tem se da z visoko fleksibilnostjo realizirati zahtevane vrste prenosnikov.

Razume se, da se da na prenosnikih po potrebi predvideti nadaljnje organe, kot so ročice za ročno premikanje, postavljalna tokovna stikala, končna stikala, končni nasloni, slednji tudi v gibalnem območju zapornice.

V nadaljnji prednostni različici izuma sta predvidena dva vrtilnofiksno z gredjo 9 zapornice povezljiva vzvoda 10A; 10B oz. 10C, ki sojemni organ 5 obojestransko zajemata in imata vodilna razporka 12A; 12B; 12C, v katerih je voden po en s sojemnim organom 5 povezan palec 7. Prednostno imata vzvoda 10A; 10B oz. 10C skupno pesto, ki je vrtilnofiksno povezljivo oz. po montaži povezano z gredjo 9 zapornice.

Za zadržanje vretena npr. pri izpadu dobave toka pridejo v poštev razni ukrepi. Na eni strani lahko uporabimo manjši korak navoja vretena. Na drugi strani se uporabijo opisane zavorne in aretirne priprave. Prednostno lahko uporabimo pogon oz. elektromotor 11, ki se pri izpadu toka zablokira. Sredstva za realizacijo sklopk in zavor (normalno je en del mirujoč) so strokovnjaku znana iz [1], odsek G, poglavje 4 (glej zlasti odsek 4.4). Vretenski pogoni za različne obremenitve (z vreteni s trapeznim navojem, vreteni na potujoče krogle, itd.) so strokovnjaku znani npr, iz [1], str.

S126, odsek 9.2.3.

[1] DUBBEL, Taschenbuch furden Maschinenbau, 16. izd., zal. Springer Verlag, Berlin 1987

Po pooblastilu: Patentna pisarna, d.o.o. Zanjo: Vinko Skubic

PATENTNA PISARNA, d.oA

LJUBLJANA/COPOVA 14

Claims (11)

1. Patentni zahtevki

   1. Prenosnik z gredjo za pogon zapornice, značilen po tem, da vsebuje:

   a) motorno gnano vrtilno vreteno (1), preko katerega je s palcem (7) opremljen sojemni organ (5) premakljiv vzdolž osi (A) vrtilnega vretena (1),

   b) z vodilnim razporkom (12A; 12B; 12C) opremljen vzvod (10A; 10B; 10C), ki je preko odprtega ali sklenjenega vodilnega razporka (12A; 12B; 12C) in v njem vodenega palca (7) enostransko delovno zvezan s sojemnim organom (5) in ki je po drugi strani vrtilnofiksno povezljiv z gredjo (9) zapornice, pri čemer

   Cj) vodilni razporek (12A) glede na središčnico (B) vzvoda (10A) vsaj na enem odseku poteka usločeno na ven, c₂) vodilni razporek (12B) poteka vzporedno s središčnico (B) vzvoda (10B) ali c₃) vodilni razporek (12C) na prvem odseku poteka vzporedno s središčnico (B) vzvoda (10C), na drugem odseku poteka usločeno na ven in na tretjem odseku poteka spet usločeno nazaj.
2. 2. Prenosnik po zahtevku 1, značilen po tem, da vodilni razporek (12A; 12C) tako usločeno poteka, da vsaj v kotnem območju (ω₀) pri vrtenju vzvoda (10A, 10C) območje vodilnega razporka (12A; 12C) poteka vsaj približno vzporedno s vrtilnim vretenom (1), tako da premik sojemnega organa (5) v tem območju ne vodi k zasuku vzvoda (10A, 10C) in na vzvod (10A, 10C) izvajani vrtilni moment ne vodi k aksialnemu premiku sojemnega organa (5).
3. 3. Prenosnik po zahtevku 2, značilen po tem, da palec (7) pri dvignjeni, popolnoma in/ali deloma spuščeni zapornici leži v območju vodilnega razporka (12A; 12C), ki poteka vsaj približno vzporedno s vrtilnim vretenom (1).
4. 4. Prenosnik po enem od zahtevkov 1 - 3, značilen po tem, da sta vrtilno vreteno (1) ali njegov pogon (11) samozaporno izvedena.
5. 5. Prenosnik po zahtevku 4, značilen po tem, da so za zadržanje vrtilnega vretena (1) predvideni aretirni organ, zavora, prednostno magnetna zavora, in/ali ustrezen korak navoja veretna.
6. 6. Prenosnik po zahtevku 5, značilen po tem, da je za aretiranje gredi (9) zapornice v danem položaju zavihtitve predviden najmanj en električno gnan ali brezelektrično izpeljiv naslon (15).
7. 7. Prenosnik po zahtevku 1, 2 ali 3, značilen po tem, da vrtilno vreteno (1) in njegov pogon (11) nista samozaporno izvedena.
8. 8. Prenosnik po zahtevku 1, 2 ali 3 in zlasti po zahtevku 7, značilen po tem, da je predvideno elastično telo (17, 18,19; 29; 34), s katerim se na vzvod (10A, 10B, 10C) ali sojemni organ (5) izvaja nazaj poganjajoča sila.
9. 9. Prenosnik po zahtevku 8, značilen po tem, da so elastična telesa (17, 18, 19; 29; 39) vzmetni elementi ali elementi iz umetne snovi, na katere vzvod (10A, 10B, 10C) ali sojemni organ (5) na eni in/ali drugi strani v območju svojega končnega odklona izvaja silo.
10. 10. Prenosnik po enem od zahtevkov 1 - 9, značilen po tem, da je sojemni organ (5) obojestransko delovno zvezan z vzvodom (10A; 10B; 10C) in da imata obojestransko predvidena vzvoda (10A; 10B; 10C) prednostno skupno pesto, kije vrtilnofiksno povezljivo z gredjo (9) zapornice.
11. 11. Postopek vzpostavljanja obratovalnih stanj pogona zapornice, značilen po tem, da se linearno pogonsko gibanje preko vzvodne ureditve prenaša na gred (9) zapornice in do vzpostavitve pride z izbiro prestavnega razmerja vzvodne ureditve (10A, 10B, 10C) linearnega gibanja na vrtilno gibanje gredi (9) oz. vrtilnega gibanja gredi (9) na linearno gibanje.