SK7242000A3 - Pressure level control device - Google Patents

Description

Zariadenie na kontrolu úrovne tlaku

Oblasť techniky

Vynález sa týka zariadenia na kontrolu úrovne tlaku podľa predvýznakovej časti hlavného patentového nároku.

Doterajší stav techniky

Také zariadenia na kontrolu úrovne tlaku sú používané obvykle v hydraulických alebo pneumatických oblastiach, kde sú napríklad nasadené na ovládacích alebo spínacích jednotkách. Sú používané tiež najmä v oblasti motorových vozidiel na kontrolu tlaku v pneumatikách, v brzdových zariadeniach a vo vstrekovacích zariadeniach, pri uzatváraní dvier, ako aj pri prispôsobení sedadiel.

Podstatné konštrukčné súčasti známych zariadení na kontrolu úrovne tlaku sú spínače tlaku, ktoré umožňujú spoločne so spätnými ventilmi kontrolu tlaku. Spínače tlaku sú pritom vytvorené tak, že prostredníctvom pretlaku alebo podtlaku pôsobiaceho na membránu, spojenú so spínacou jednotkou, je možné zapínať určité funkcie v závislosti na tlaku. Spínaný nastavovací element sa pritom pohybuje podľa pretlaku, prípadne podtlaku v protiľahlých smeroch a zapína rôzne elektrické kontakty.

Na prostú kontrolu úrovne tlaku nie je nutné zapínanie v závislosti a pretlaku a podtlaku, to znamená, že celkom postačuje, keď sa zapína len jeden elektrický kontakt. Využitie obvyklých tlakových spínačov tak spôsobuje zbytočne vysoké materiálové náklady.

Pri takýchto obvyklých spínačoch okrem toho netvoria spätné ventily explicitnú časť spínača, ale sú usporiadané samostatne na konštrukčnej súčasti, ktoré je v spojení so spínačmi, napríklad na základnej doske alebo na ovládacom bloku.

Tým je oblasť využitia obvyklých zariadení na kontrolu úrovne tlaku veľmi obmedzená, pretože požadovaná funkcia sa dosahuje len spoločne s prídavnou, špeciálnou konštrukčnou súčiastkou. Okrem toho sú potrebné relatívne vysoké cenové a predovšetkým materiálové náklady, ktoré prídavné sťažujú montáž spínača nasadeného na kontrolu úrovne tlaku.

Podstata vynálezu

Zariadenie podľa vynálezu i má tú pri súčasnej dôsledku toho ktorá im kontrolovať a umožnené integráciou spätného vnútorným priestorom skrine, do patentového nároku spínače súčastí prídavnú konštrukčnej súčasti umožňuje stanovenú úroveň tlaku. To je ventilu, ktorý je spodnej skriňovej získajú a v funkciu, so znakmi hlavného výhodu, že obvyklé tlakové konštrukčných procesov špeciálnej dodržiavať redukcii tiež montážnych nezávisle na

Okrem toho v spojení s časti.

sa dosahuje prostredníctvom dvojdielneho uskutočnenia skrine s spodnou skriňovou časťou hornou skriňovou časťou a so veľmi kompaktná konštrukcia.

ktoré sú uvedené v závislých

Prostredníctvom znakov, patentových nárokoch, sú možné ďalšie výhodné vytvorenia zariadenia podľa vynálezu podlá hlavného patentového nároku.

Spätný ventil, ktorý je integrovaný do spodnej skriňovej časti, má druhú membránu s centrálnym otvorom a druhú membránu fixujúcu pridržiavací prostriedok. Ďalej je spojený s najmenej jedným prívodným hrdlom, ako aj s najmenej jedným vypúšťacím hrdlom. Tým dosiahneme, že spínač tlaku nasadený na špeciálnu úlohu, môže byť použitý univerzálne a môže byť nasadený na kontrolu úrovne tlaku tiež v iných technických oblastiach.

Pokiaľ je druhá membrána na svojej okrajovej oblasti držaná prostredníctvom pridržiavacieho prostriedku na ramene vo nútri spodnej skriňovej časti, tak je z hľadiska svojej polohy fixovaná v spodnej skriňovej časti a nemôže tam svoju polohu meniť tiež za pôsobenia tlaku . Pokiaľ je okrem toho vytvorená z pružného materiálu, tak sa za pôsobenia tlaku deformuje iba v svojej centrálnej oblasti. V nedeformovanom stave dosadá jej centrálna oblasť na tesniacu plochu, ktorá je vytvarovaná na tesniacom sedle, vytvorenom vo vnútri spodnej časti skrine.

Aby mohlo toto ventilové umiesnenie pôsobiť ako spätný ventil, delí druhá membrána vnútorný priestor skrine, ovplyvňovaný fluidom pod tlakom do troch rôznych čiastočných priestorov. Tak sa vytvára zvlášť kompaktná konštrukcia, ktorá umožňuje vytvoriť spätné a kontrolné funkcie v susedstve na úzkom priestore a pri využití zhodných konštrukčných súčastí.

Pritom je prvý čiastočný priestor v podstate obmedzený prvou membránou a druhou membránou, druhý čiastočný priestor vonkajšou stenou, v ktorej je uložené prívodné hrdlo, a vonkajšou plochou tesniaceho sedla spoločne s druhou membránou, a tretí čiastočný priestor vnútornou plochou tesniaceho sedla spoločne s druhou membránou.

Tým sa zabráni, aby pretlak z prvého čiastočného priestoru a z tretieho čiastočného priestoru mohol unikať do druhého čiastočného priestoru. Súčasne sa však umožní, aby sa pretlak z druhého čiastočného priestoru mohol dostávať do prvého čiastočného priestoru a do tretieho čiastočného priestoru. Tak je realizovaná klasická spätná funkcia.

Prehfad obrázkov na výkresoch

Na výkresoch je znázornený príklad uskutočnenia zariadenia podľa vynálezu a v nasledujúcom opise je bližšie vysvetlený.

Na obr. 1 je schematicky znázornený rez príkladom uskutočnenia.

Na obr. 2 je vo zväčšenom meradle znázornená oblasť I z obr. 1

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad uskutočnenia zariadenia na kontrolu úrovne tlaku podľa vynálezu, ktorý je znázornený na obr. 1, pozostáva zo skrine 10 a zo spínacej jednotky 12, ktorá je vytvorená na skrini 10 a ktorá zasahuje do vnútrajšku skrine 10, pričom je na svojom konci upravenom vo vnútri skrine 10 spojená s prvou membránou 14. Spojenie prvej membrány 14 s čapom 13 je vytvorené prostredníctvom zátky 16, ktorá zasahuje do vývrtu 17 na zodpovedajúcom konci čapu 13 a tam je zaskočená. Na tom konci čapu 13, ktorý vyčnieva z hornej skriňovej časti 18, je do ďalšieho vývrtu 20 zaskrutkovaný nastavovací element 22. Prostredníctvom goliera 24, ktorý obklopuje nastavovací element 22 môžu byť prostredníctvom axiálneho posunutia čapu 13 a tým tiež nastavovacieho elementu 22 premiestnené dva kontaktné plechy 26, ktoré sú umiestnené vo vzájomnom odstupe nad sebou. Obidva tieto kontaktné plechy 26 tak môžu byť na seba pritlačené na koncoch 28 privrátených na nastavovací element 22, čím vytvoria elektrický kontakt. Obidva opačné konce 30 kontaktných plechov 26 sú vytvorené ako elektrické prípojky na zapínané elektrické stroje, napríklad čerpadla. Kontaktné plechy 26 sú upravené na kontaktnom unášači 32, ktorý je spojený do jednej časti s hornou skriňovou časťou 18.

Čap 13 je axiálne posuvne vedený v centrálnom otvore 34 hornej skriňovej časti 18, pričom jeho posunutie zo skrine 10 sa uskutočňuje proti pôsobeniu sily pružiny

36. Pružina 36 dosadá jedným svojim koncom na plochu vo vnútri hornej skriňovej časti 18 a svojim druhým koncom na plochu 40 prečnievajúcu časti

42, ktorá obklopuje čap 13.

Prvá membrána 14 delí celý vnútorný priestor skirine 10 na prvý vnútorný skriňový priestor 44, ktorý je ovplyvňovaný fluidom pod tlakom, a na druhý vnútorný skriňový priestor 46, ktorý je beztlakový, pričom je zovrená svojim vonkajším okrajom 48 medzi hornou skriňovou časťou 18 a medzi spodnou skriňovou časťou

50. Centrálna oblasť 52 prvej membrány 14 je držaná zátkou 16.

Do spodnej skriňovej časti 50 ie integrovaný spätný ventil 54, ktorý pozostáva z druhej membrány 56 s centrálnym otvorom 58 a z pridŕžacieho prostriedku 60, ktorý fixuje druhú membránu 56, pričom je spojený s najmenej jedným prívodným hrdlom 62, ako aj jedným vypúšťacím hrdlom 64.

Na obr. 2 je vo zväčšenom meradle znázornená oblasť 1 z obr. 1, pričom pre zhodné súčasti sú použité zhodné vzťahové značky. Všetky vzťahové značky nad vzťahovú značku 64 sú pre prehľadnosť použité iba na obr. 2 a preto je v ďaľšom vzatý vzťah na obr. 2.

Druhá membrána 46 je na svojej okrajovej oblasti 66 držaná na ramene 68 vo vnútri spodnej skriňovej časti 50 ' prostredníctvom pridŕžacieho prostriedku 60, ktorý je podoprený na spodnej skriňovej časti 50 a je s ňou zaskočený. V svojej centrálnej oblasti 70 dosadá v nedeformovanom stave na tesniacu plochu 72, ktorá je vytvarovaná vo vnútri spodnej skriňovej časti 50 na čelnej strane tu vytvoreného tesniaceho sedla 74.

Druhá membrána 56 je usporiadaná tak, že delí fluidom pod tlakom ovplyvňovaný prvý vnútorný skriňový priestor 44 do troch rôznych čiastočných priestorov 76, 78, 80.

Pritom je prvý čiastočný priestor 76 v podstate obmedzený prostredníctvom prvej membrány 14 a druhej membrány 56, druhý čiastočný priestor 78 prostredníctvom vnútorných plôch vonkajšej steny 79, v ktorej je uložené prívodné hrdlo 62, a vonkajšej plochy tesniaceho sedla 74, a tretí čiastočný priestor 80 je obmedzený prostredníctvom vnútornej plochy tesniaceho sedla 74, ktoré prechádza do vypúšťacieho hrdla 64.

Činnosť zariadenia na kontrolu úrovne tlaku podľa vynálezu so spätným ventilom 54 integrovaným do spodnej skriňovej časti 50 je v ďaľšom vysvetlená na podklade obidvoch obrázkov 1 a 2. Len čo je druhý čiastočný priestor ovplyvňovaný cez prívodné hrdlo 62 tlakom, tak sa nadvihne centrálna oblasť 70 druhej membrány 56, čím sa vytvorí spojenie k tretiemu čiastočnému priestoru 80. Okrem toho vznikne cez centrálny otvor 58 druhej membrány 56 spojenie k prvému čiastočnému priestoru 76. Tak sa môže vytvoriť do značnej miery rovnomerný tlak vo všetkých troch čiastočných priestoroch 76, 78, 80, ktorý pri zapojenom čerpadle vystúpi až k tlakovej hodnote p1. Táto tlaková hodnota p1 je v podstate stanovená pružinou 36 a pružnosťou prvej membrány 14, ktorá sa vzhľadom na narastajúci tlak deformuje a tak vytláča navonok čap 13 spoločne s nastavovacím elementom proti sile pružiny 36 v axiálnom smere zo skrine 10. Tým je otvorený elektrický kontakt kontaktných plechov 26 pri dosiahnutí tlakovej hodnoty p1.

Pokiaľ je na opačných koncoch 30__konktaktných plechov 26 pripojené čerpadlo, prostredníctvom ktorého je vytváraný tlak v troch čiastočných priestoroch 76, 78, 80, tak je toto čerpadlo odpojené a zabráni sa ďalšiemu nárastu tlaku s tlakovou hodnotu p p1.

S odpojením čerpadla je druhý čiastočný priestor 78

odvetraný, oblasť 70

prípadne zapojený beztlakovo, a centrálna predpätej druhej membrány 56 sa

spontánne uloží na tesniacu plochu 72, prípadne tesniace sedlo 74. Tým je uzatvorené spojenie medzi druhým čiastočným priestorom 78 a medzi tretím čiastočným priestorom 80 pri zhruba tlakovej hodnote p1, pričom elektrický kontakt je ako pred tým otvorený. Tak sa zabráni ďalšiemu pokesu tlaku s tlakovou hodnotu p p1 v obidvoch čiastočných priestoroch 76 a 80 prostredníctvom druhého čiastočného priestoru 78, pretože začne pôsobiť klasická funkcia spätného ventilu. Tým sa v ideálnom prípade nastaví časovo relatívne konštantný tlak tlakovej hodnoty p1 v prvom čiastočnom priestore a v treťom čiastočnom priestore 80 , ktorý je nezávislý na poklese tlaku na normálny tlak, ktorý je podmienený odvetraním v druhom čiastočnom priestore 78.

Pokiaľ tlak v prvom čiastočnom priestore 76 a s ním spojenom treťom čiastočnom priestore 80 poklesne odlišne od ideálneho prípadu, čo môže byť podmienené presakovaním alebo tiež prostredníctvom pripojených spotrebičov, na tlakovú hodnotu p p1, potom je s tým tiež spojené poklesnutie nastavovacieho elementu 22. Tento nastavovací element 22 môže byť nastavený tiež tak, že pri dosiahnutí určitej tlakovej hodnoty p2 p1 sú opäť uzatvorené elektrické kontakty kontaktných plechov 26. Čerpadlo začne znova ovplyvňovať druhý čiastočný priestor 78 tlakom a práve opísaný mechanizmus začne pôsoboť zpredu. Týmto spôsobom je možné konštantné udržiavať a kontrolovať úroveň tlaku v spotrebiči pripojenom na vypúšťacie hrdlo 64 v predom stanovenom intervale tlakových hodnôt p1 p p2.

Spravidla zabezpečuje v systéme upravená dynamika a hysterzia, že tlaková hodnota p1 je väčšia ako tlaková hodnota p2, prípadne že sa kontaktné plechy 26 už opäť neuzatvoria pred poklesom druhej membrány 56 na tesniacu plochu 72, prípadne tesniace sedlo 74 a tak nedôjde na zapojenie čerpadla prostredníctvom nastavovacieho elementu 22. To by totiž viedlo na nežiadúce taktovanie a na neakceptovateľné regulačné chovanie. Môže byť však účelné, že sa pripustí prevýšenie tlaku čerpadla prostredníctvom čielených a elektronicky regulovaných dôb dobehu, ktoré zväčšujú tlakový interval tlakových hodnôt p1 p p2 a tak zabezpečujú, že sú kontaktné plechy 26 príslušne od seba otvorené. Toto opatrenie celkom vylučuje nežiadúce taktovanie.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zariadenie na kontrolu úrovne tlaku, ktoré má skriňu (10) a na skrini (10) vytvorenú a do vnútrajšku skrine (10) zasahujúcu spínaciu jednotku (12), ako aj prvú membránu (14), ktorá oddeľuje prvý vnútorný skriňový priestor (44) ovplyvňovaný fluidom pod tlakom od druhého vnútorného skriňového priestoru (46), vyznačujúce sa tým, že skriňa (10) pozostáva z hornej skriňovej časti (18) a zo spodnej skriňovej časti a s prvým vnútorným skriňovým priestorom (44) v spojení upravený spätný ventil (54) je integrovaný do spodnej skriňovej časti (50).
2. 2. Zariadenie podľa nároku 1,vyznačujúce sa tým, že spätný ventil (54) má druhú membránu (56) s centrálnym otvorom (58) a druhú membránu (56) fixujúcu pridržiavací prostriedok (60) a je spojený s najmenej jedným prívodným hrdlom (62), ako aj s najmenej jedným vypúšťacím hrdlom (64).
3. 3. Zaridenie podľa nároku 2, vyznačujúce sa tým, že druhá membrána (56) je na svojej okrajovej oblasti (66) držaná prostredníctvom pridržiavacieho prostriedku (60) na ramene (68) vo vnútri spodnej skriňovej časti (50).
4. 4. Zariadenie podľa jedného z nárokov 2 alebo 3, vyznačujúce sa tým, že druhá membrána (56) dosadá svojou centrálnou oblasťou (70) v nedeformovanom stave na tesniacu plochu (72), ktorá je vytvarovaná na tesniacom sedle (74), vytvorenom vo vnútri spodnej skriňovej časti (50).
5. 5. Zariadenie podľa jedného z nárokov 2 až 4, vyznačujúce sa tým, že druhá membrána (56) delí prvý vnútorný skriňový priestor (44) na prvý čiastočný priestor (76), druhý čiastočný priestor (78) a tretí čiastočný priestor (80).
6. 6. Zariadenie podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že prvý čiastočný priestor (76) je obmedzený prvou membránou (14) a druhou membránou (56).
7. 7. Zariadenie podľa nároku 5 alebo 6, vyznačujúce sa tým, že druhý čiastočný priestor (78) je obmedzený vonkajšou stenou (79), v ktorej je uložené prívodné hrdlo (62), a vonkajšou plochou tesniaceho sedla (74).
8. 8. Zariadenie podľa jedného z nárokov 5 až 7, vyznačujúce sa tým, že tretí čiastočný priestor (80) je obmedzený vnútornou plochou tesniaceho sedla (74) a prechádza do vypúšťacieho hrdla (64).
9. 9. Zariadenie podľa jedného z nárokov 5 až 8, vyznačujúce sa tým, že tretí čiastočný priestor (80) je prostredníctvom centrálneho otvoru (58) druhej membrány (56) v trvalom spojení s prvým čiastočným priestorom (76) a v spojení s ďruhým čiastočným priestorom (78) je iba pri nadvihnutej druhej membráne (56) od tesniacej plochy (72) tesniaceho sedla (74).