(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 PL B1 E21F 1/14

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (21 ) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (19) PL (11) (13) B1 (51) IntCI7 E21F 1/14 (54)Urządzenie do regulacji przepływu powietrza wentylacyjnego (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 11/00 (73) Uprawniony z patentu: Zakład Budowy Urządzeń i Aparatury Naukowo-Doświadczalnej S p z o.o., Katowice, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 02/05 (72) Twórcy wynalazku: Antoni Czapla, Katowice, PL Hubert Potrawa, Katowice, PL Józef Wąsiński, Katowice, PL PL B1 (57) 1. Urządzenie do regulacji przepływu powietrza wentylacyjnego, wyposażone w organ dławiący przepływ przez otwór w przegrodzie kanału wentylacyjnego, połączony z napędzającym siłownikiem poprzez napędową listwę, znamienny tym, że ma grzybkowy organ (1) dławiący przepływ, korzystnie wykonany w formie profilowanego stożka lub ostrosłupa o przekroju parabolicznym, osadzony na zapadkowej napędowej listwie (4), z którą współpracują dwie zapadki (6) połączone ze sterującymi siłownikami (7) i przegubowym ramieniem (8) dołączonym do napędzającego siłownika (9).

2 Urządzenie do regulacji przepływu powietrza wentylacyjnego Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie do regulacji przepływu powietrza wentylacyjnego, wyposażone w organ dławiący przepływ przez otwór w przegrodzie kanału wentylacyjnego, połączony z napędzającym siłownikiem poprzez napędową listwę, znamienne tym, że ma grzybkowy organ (1) dławiący przepływ, korzystnie wykonany w formie profilowanego stożka lub ostrosłupa o przekroju parabolicznym, osadzony na zapadkowej napędowej listwie (4), z którą współpracują dwie zapadki (6) połączone ze sterującymi siłownikami (7) i przegubowym ramieniem (8) dołączonym do napędzającego siłownika (9). 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ma układ regulujący z trójdrogowymi zasilającymi zaworami (10, 11) połączonymi z napędzającym siłownikiem (9), których sterujące końcówki są połączone z krańcowymi wyłącznikami (16, 17) i uruchamiającym elementem (12), dołączonym do otwierającego przycisku (13) i zamykającego przycisku (14), które są połączone ze sterującymi końcówkami czterodrogowego zaworu (18) dołączonego do sterujących siłowników (7). * * * Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do regulacji przepływu powietrza wentylacyjnego, dla lokalnego i zdalnego nastawiania przepływu powietrza, zwłaszcza w wentylacji górniczej. Znany jest, na przykład z polskiego opisu patentowego nr , układ do regulacji przepływu powietrza, zwłaszcza w wentylacji górniczej, zmieniający położenie dławiących przepływ organów w postaci regulacyjnych łopatek tamy regulacyjnej żaluzjowej. Układ ma komparator cyfrowy, którego wejścia są połączone z zadajnikiem i przetwornikiem położenia regulacyjnych łopatek, a wyjście jest połączone z siłownikiem napędzającym wspomniane łopatki poprzez napędową listwę. Kierunek ruchu siłownika zależy od znaku różnicy liczb binarnych na obu wejściach komparatora cyfrowego. Układ ten umożliwia precyzyjne i szybkie ustawienie żądanego natężenia przepływu przez jego zadanie ręczne z miejsca zainstalowania tam lub zdalne, na przykład z dyspozytorni, jednak jest zbyt skomplikowany i drogi jak na potrzeby i możliwości większości współczesnych kopalń. W związku z tym dotychczas powszechnie stosuje się w kopalniach proste, ręcznie przesuwane zasuwy w okienkach regulacyjnych lub nawet przysłony z desek dodawanych i usuwanych w miarę potrzeby. Ręcznie przestawiane zasuwy i przysłony nie gwarantują potrzebnej dokładności i należytego bezpieczeństwa, zwłaszcza w stanach awaryjnych lub zagrożenia. Rozwiązania te są ponadto uciążliwe i czasochłonne. Urządzenie do regulacji przepływu powietrza wentylacyjnego, wyposażone w organ dławiący przepływ przez otwór w przegrodzie kanału wentylacyjnego, połączony z napędzającym siłownikiem poprzez napędową listwę, według wynalazku, ma grzybkowy organ dławiący przepływ, korzystnie wykonany w formie profilowanego stożka lub ostrosłupa o przekroju parabolicznym, osadzony na zapadkowej napędowej listwie, z którą współpracują dwie zapadki połączone ze sterującymi siłownikami i przegubowym ramieniem dołączonym do napędzającego siłownika. Urządzenie ma układ regulacyjny z trójdrogowymi zasilającymi zaworami połączonymi z napędzającym siłownikiem, których sterujące końcówki są połączone z krańcowymi wyłącznikami i uruchamiającym elementem, dołączonym do otwierającego

3 przycisku i zamykającego przycisku, które są połączone ze sterującymi końcówkami czterodrogowego zaworu dołączonego do sterujących siłowników. Urządzenie według wynalazku zapewnia dostateczną precyzję i szybkość lokalnej lub zdalnej regulacji przepływu powietrza, a równocześnie jest urządzeniem nieskomplikowanym, prostym w eksploatacji i tanim. Zastosowany w urządzeniu grzybkowy organ dławiący pozwala na uzyskanie dowolnej żądanej zależności natężenia przepływu powietrza wentylacyjnego od przesuwu napędowej listwy, w szczególności liniowej funkcji pola pierścieniowego przekroju dla przepływu powietrza od przesuwu tej listwy, a przemieszczanie organu dławiącego małymi krokami za pomocą mechanizmu zapadkowego pozwala na ustalanie wspomnianego pola przepływu od całkowitego otwarcia do całkowitego zamknięcia przelotu. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, przedstawiającym urządzenie w rzucie pionowym i schemat jego układu regulującego. Urządzenie do regulacji przepływu powietrza wentylacyjnego ma grzybkowy organ 1 dławiący przepływ przez otwór 2 w przegrodzie 3 kanału wentylacyjnego, wykonany w formie stożka lub ostrosłupa o przekroju parabolicznym. Grzybkowy organ 1, dopasowany do wspomnianego otworu 2, jest osadzony na zapadkowej napędowej listwie 4, z której kołkami 5 współpracują dwie zapadki 6. Zapadki 6 są połączone ze sterującymi siłownikami 7 i przegubowym ramieniem 8, którego dolny koniec jest zamocowany w podstawie, a górny koniec jest połączony z tłoczyskiem napędzającego siłownika 9. Napędzający siłownik 9 jest połączony z trójdrogowymi zasilającymi zaworami 10, 11 z pamięcią, przestawianymi impulsem sygnału. Sterujące końcówki trójdrogowych zasilających zaworów 10, 11 układu regulującego urządzenia, są połączone z uruchamiającym elementem 12 tego układu, dołączonym drugostronnie do otwierającego przycisku 13 i zamykającego przycisku 14 poprzez element alternatywy 15. Pozostałe sterujące końcówki wspomnianych zaworów 10, 11 są połączone odpowiednio z krańcowymi wyłącznikami 16, 17. Sterujące siłowniki 7 otrzymują zasilanie z czterodrogowego zaworu 18 i zasilającego zaworu 19 oraz z trójdrogowych zasilających zaworów 10, 11 poprzez elementy alternatywy 20, 21. Ze sterującą końcówką zasilającego zaworu 19 jest połączony element czasowy 22, formujący sygnał z krańcowego wyłącznika 16. Urządzenie ma jeden stan trwały - postoju i dwa stany nietrwałe - ruchu: otwierania i zamykania. W stanie postoju wszystkie trzy siłowniki są pozbawione czynnika roboczego, tłoczysko napędzającego siłownika 9 położone jest - jak na rysunku - w lewym skrajnym położeniu, a obie zapadki 6 dociśnięte siłą sprężyn unieruchamiają zapadkową napędową listwę 4 z grzybkowym organem 1. Naciśnięcie otwierającego przycisku 13 powoduje podanie sygnału sterującego do uruchamiającego elementu 12, a ponieważ jest on otwarty, także do lewego trój drogowego zasilającego zaworu 10 i jego otwarcie. Sygnał sterujący jednocześnie przestawia czterodrogowy zawór 18, skutkiem czego oba sterujące siłowniki 7 otrzymują czynnik roboczy, obie zapadki 6 zostają uniesione i ruch jałowy tłoczyska napędzającego siłownika 9 wraz z przegubowym ramieniem 8 i zapadkami 6 odbywa się w prawo, aż do zadziałania prawego krańcowego wyłącznika 17. Sygnał z tego wyłącznika 17 przestawia oba trójdrogowe zasilające zawory 10 i 11, a mianowicie zamyka lewy zawór 10, skutkiem czego opada lewa zapadka 6 i otwiera prawy zawór 11, skutkiem czego tłoczysko napędzającego siłownika 9 wraz z przegubowym ramieniem 8 przesuwa się w lewo. Jest to ruch roboczy, bowiem opuszczona lewa zapadka 6 pociąga zapadkową napędową listwę 4 i grzybkowy organ 1 otwiera pole przekroju dla przepływu. Po dojściu tłoczyska napędzającego siłownika 9 do położenia lewego i zadziałaniu lewego krańcowego wyłącznika 16 zostaje zamknięty trójdrogowy zasilający zawór 11 i - po chwili - zasilający zawór 19, wskutek czego tłoczysko napędzającego siłownika 9 wraz z przegubowym ramieniem 8 pozostają w stanie spoczynku, zaś obie zapadki 6 blokują zapadkową napędową listwę 4. Cykl ten może być powtarzany dowolną ilość razy, aż do całkowitego otwarcia otworu 2 w przegrodzie 3 kanału wentylacyjnego. Proces zamykania odbywa się podobnie. Naciśnięcie zamykającego przycisku 14 powoduje - jak przy otwieraniu - podanie sygnału sterującego i otwarcie lewego trój drogowego zasilającego zaworu 10 oraz zasilającego zaworu 19, ale - odmiennie niż przy otwieraniu - - przestawienie czterodrogowego zaworu 18 w stronę przeciwną i uniesienie tylko lewej zapadki 6. Prawa zapadka 6 pozostaje we współpracy z odpowiednim kołkiem 5 zapadkowej

4 napędowej listwy 4. Ruch tłoczyska napędzającego siłownika 9 jest zatem ruchem roboczym, zamykającym pole przekroju dla przepływu. Po dojściu do prawego krańcowego wyłącznika 17 następuje - jak przy otwieraniu - przestawienie obu trój drogowych zasilających zaworów 10, 11 i powrotny ruch tłoczyska napędzającego siłownika 9 z uniesionymi obiema zapadkami 6. Ruch ten jest zatem ruchem jałowym, zaś przy dojściu do lewego skrajnego położenia następuje wyłączenie czynnika roboczego we wszystkich siłownikach, zablokowanie zapadkowej napędowej listwy 4 opuszczonymi zapadkami 6 i stan trwały postoju. Również i przy zamykaniu cykl ten można powtarzać dowolną ilość razy, jednak stan całkowitego zamknięcia osiąga się nieco inaczej. Po dociśnięciu kołnierza uszczelniającego grzybkowego organu 1 do przegrody 3 przegubowe ramię 8 nie dochodzi do prawego krańcowego wyłącznika 17 i nie następuje przestawienie trój drogowych zasilających zaworów 10, 11. Stan ten trwa tak długo, aż nie nastąpi zasterowanie otwierającym przyciskiem 13.

5

6 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.