(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/EP97/02140

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: 25, (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/EP97/02140 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: , W097/41357, PCT Gazette nr 47/97 (13) B1 (51) IntCl7 F15B 1/24 A62C 2/24 E05F 15/04 ( 5 4 ) Siłownik pneumatyczny do uruchamiania elementu nastawnego, zwłaszcza klapy wyciągu dymowego w instalacji wyciągowej'dymowej i cieplnej (30) Pierwszeństwo: (73) Uprawniony z patentu: ,DE Grasl Andreas, Heiligeneich, AT (43) Zgłoszenie ogłoszono: (72) Twórcy wynalazku: BUP 08/99 Andreas Grasl, Heiligeneich, AT (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: (74) Pełnomocnik: WUP 08/02 Kuźnicka-Łukcmska Barbara PL B1 (57)1. Siłownik pneumatyczny do uruchamiania elementu nastawnego, zwłaszcza klapy wyciągu dymowego w instalacji wyciągowej dymowej i cieplnej, posiadający dwustronnie zasilany tłok z co najmniej jedną powierzchnią roboczą, który jest przesuwany w cylindrze z co najmniej jedną komorą roboczą za pomocą sprężonego powietrza, oraz posiada tłoczysko, które jest połączone z elementem nastawczym, zwłaszcza z wyciągową klapą dymową, a ponadto siłownik posiada zasobnik energii z elementami nastawczymi, który przez urządzenie sterujące zasila powierzchnię roboczą tłoka, przy czym element nastawczy, zwłaszcza dymowa klapa wyciągowa jest uruchamiana tymi elementami względnie elementem, a zwłaszcza utrzymywana w położeniu otwarcia, znamienny tym, że posiada gromadzącą powietrze korzystnie sprężone powietrze jako ściśliwe czynniki ciśnieniowe komorę zasobnikową, która jest połączona z powierzchnią sprężającą (7, 18) tłoka (2, 16, 30, 48) na jego przeciwnej względem powierzchni roboczej (6, 31) stronie za pomocą kanałów przewodzących czynnik ciśnieniowy, przy czym urządzenie sterujące stanowi środek uruchamiający zawór odpowietrzający, połączony kanałami przewodzącym i...

2 Siłownik pneumatyczny do uruchamiania elementu nastawnego, zwłaszcza klapy wyciągu dymowego w instalacji wyciągowej dymowej i cieplnej Zastrzeżenia patentowe 1. Siłownik pneumatyczny do uruchamiania elementu nastawnego, zwłaszcza klapy wyciągu dymowego w instalacji wyciągowej dymowej i cieplnej, posiadający dwustronnie zasilany tłok z co najmniej jedną powierzchnią roboczą, który jest przesuwany w cylindrze z co najmniej jedną komorą roboczą za pomocą sprężonego powietrza, oraz posiada tłoczysko, które jest połączone z elementem nastawczym, zwłaszcza z wyciągową klapą dymową, a ponadto siłownik posiada zasobnik energii z elementami nastawczymi, który przez urządzenie sterujące zasila powierzchnię roboczą tłoka, przy czym element nastawczy, zwłaszcza dymowa klapa wyciągowa jest uruchamiana tymi elementami względnie elementem, a zwłaszcza utrzymywana w położeniu otwarcia, znamienny tym, że posiada gromadzącą powietrze korzystnie sprężone powietrze jako ściśliwe czynniki ciśnieniowe komorę zasobnikową, która jest połączona z powierzchnią sprężającą (7, 18) tłoka (2, 16, 30, 48) na jego przeciwnej względem powierzchni roboczej (6, 31) stronie za pomocą kanałów przewodzących czynnik ciśnieniowy, przy czym urządzenie sterujące stanowi środek uruchamiający zawór odpowietrzający, połączony kanałami przewodzącymi czynnik ciśnieniowy z komorą roboczą (4, 33, 51, 79), zaś w dnie (9) cylindra jest wykonany zawór nadciśnieniowy (10), poprzez który oddzielona od komory roboczej (4) przestrzeń cylindrowa (5) jest połączona z atmosferą zewnętrzną, a ponadto siłownik zaopatrzony jest w zderzak (8, 22, 64) do ograniczania przesuwu tłoka w przestrzeni cylindrowej (5,25, 68) oddzielonej od komory roboczej (4), a tłoczysko (32, 64, 80) ma co najmniej jeden rygiel (35) położenia krańcowego. 2. Siłownik według zastrz. 1, znamienny tym, że komora zasobnikowa stanowi całkowicie w zasadzie zamkniętą przestrzeń cylindrową (5), która w cylindrze (1, 29, 45) jest oddzielona od komory roboczej (4,33) tłokiem (2,16, 32, 48). 3. Siłownik według zastrz. 1, znamienny tym, że komora zasobnikowa jest utworzona częściowo przez przestrzeń cylindrową (25), która w cylindrze (24, 72) jest oddzielona od komory roboczej (4) tłokiem (16, 48), przy czym z tą przestrzenią cylindrową (25) jest połączona częściowa komora zasobnikowa poprzez tworzący drogę przepływu otwór (27). 4. Siłownik według zastrz. 3, znamienny tym, że częściową komorę zasobnikową stanowi pierścieniowa komora (26) umieszczona wokół cylindra (24). 5. Siłownik według zastrz. 1, znamienny tym, że zderzak (8, 22, 64) jest umieszczony w przestrzeni cylindrowej (5,25, 68), oddzielonej od komory roboczej (4, 57). 6. Siłownik według zastrz. 5, znamienny tym, że komora robocza (4, 57) i oddzielona od niej przestrzeń cylindrowa (5, 25, 68) połączone są kanałami przepływu, w której umieszczony jest samoczynnie mechanicznie sterowany ogranicznik różnicy ciśnień. 7. Siłownik według zastrz. 3, znamienny tym, że w tłoku (16, 48) umieszczony jest pierwszy zawór suwakowy (17, 51) jak również zawór zwrotny (20) jako ogranicznik różnicy ciśnień i w tłoku (16, 48) pomiędzy przestrzenią cylindrową i komorą roboczą są wykonane kanały przepływu dla czynnika ciśnieniowego. 8. Siłownik według zastrz. 7, znamienny tym, że zawór zwrotny (20) jest wykonany jako drugi zawór suwakowy (50), przy czym drugi zawór suwakowy (50) jak również pierwszy zawór suwakowy (51.) z odstającym od niego popychaczem (63) są ułożyskowane współosiowo jeden za drugim we wspólnym otworze (49) w tłoku (48), w których na jednym końcu osadzona jest wkładka (55), przy czym między pierwszym zaworem suwakowym (51) i drugim zaworem suwakowym (50) jest umieszczona sprężyna rozpierająca te zawory na zewnątrz do powierzchni uszczelniającej (54).

3 Siłownik według zastrz. 8, znamienny tym, że pierwszy zawór suwakowy (51) i drugi zawór suwakowy (50) są wykonane jako kształtki gumowe z uformowanym na ich czołowej stronie pierścieniowym zgrubieniem uszczczelniąjącym (52, 53). 10. Siłownik według zastrz. 1, znamienny tym, że oddzielona od komory roboczej (4) przestrzeń cylindrowa (5, 25, 68, 78) jest połączona z atmosferą zewnętrzną poprzez umieszczony korzystnie w dnie (9, 65, 75) cylindra lub w ścianie cylindra nadciśnieniowy zawór ograniczający (12, 66). 11. Siłownik według zastrz. 1, znamienny tym, że tłoczysko (32, 64, 80) posiada obustronne ryglowanie położenia końcowego. * * * Przedmiotem wynalazku jest siłownik pneumatyczny do uruchamiania nastawnego elementu, zwłaszcza klapy wyciągu dymowego w intalacji wyciągowej dymowej i cieplnej. Zbiorniki sprężonego powietrza z dwustronnie zasilanym tłokiem z co najmniej jedną powierzchnią roboczą który jest przesuwany sprężonym powietrzem w cylindrze z co najmniej jedną komorą roboczą są stosowane na przykład w instalacjach wyciągowych dymowych i cieplnych (w skrócie - instalacje RWA), aby w przypadku pożaru przez zasilenie przestrzeni cylindrowej wzgl. komory cylindrowej sprężonym powietrzem otworzyć w sposób samoczynny lub zdalnie sterowany dymową klapę wyciągową dzięki czemu powstający dym może być odprowadzony, gdyż utrudnia on lub uniemożliwia akcję ratowniczą, a w ten sposób zostaje utworzone centralne dojście dla akcji ratowniczej. Oprócz tego przez otwarcie dymowych i cieplnych klap wyciągowych powinno zapobiegać się tworzeniu zapór temperaturowych. Zastosowane siłowniki muszą odpowiadać wysokim wymaganiom bezpieczeństwa. W związku z tym jest także znane stosowanie siłowników z ryglowaniem pozycji końcowych, które powinny między innymi gwarantować daleko idące zabezpieczenie przed włamaniami. Szczególnie korzystne ryglowanie pozycji końcowej, które dodatkowo przeznaczone jest do stworzenia możliwości aretowania drąga tłokowego siłownika pneumatycznego w położeniu pośrednim, odznacza się tym, że współśrodkowo do drąga tłokowego i naprzeciwko niego, aż do zderzaka tego drąga tłokowego, przewidziany jest osadzony przesuwnie dodatkowy drąg ryglujący, który ogranicza częściowo przesuw drąga tłokowego i w tej częściowo przesuniętej pozycji wystaje do zewnętrznego cylindra ryglującego, umieszczonego na tłoku ryglującym (EP BI). W cylindrze ryglującym przesuwalny jest dodatkowy tłok ryglujący, który w tulejowym odcinku w pozycji częściowego suwu zawiera kule, które wchodzą do pierścieniowego rowka w dodatkowym drągu ryglującym i są ruchome promieniowo. Poruszające się promieniowo kule zostają uwolnione, jeżeli tulejowy odcinek zostanie odsunięty osiowo. Dodatkowy tłok ryglujący zostaje po przekroczeniu wstępnie określonego ciśnienia połączony poprzez sterowany ciśnieniem zawór kierunkowy z najbliżej sąsiadującą przestrzenią cylindrową. To aretowanie pozycji pośredniej jest kombinowane z wykonanymi w postaci kul elementami ryglującymi urządzeń do ryglowania pozycji końcowych, które to elementy są przytrzymywane za pomocą obciążonych sprężyną tłoków ryglujących w rowkach drąga tłokowego. Do wspomnianych wyżej wymagań bezpieczeństwa stosowanych siłowników pneumatycznych należy, aby w przypadku pożaru praktycznie bezbłędnie otwierały i utrzymywały w pozycji otwarcia sprzęgnięte z nimi dymowe klapy wyciągowe, do czego może służyć jedno z podanych urządzeń do ryglowania położenia krańcowego. Ponieważ otworzenie dymowej klapy wyciągowej następuje również niezawodnie w przypadku pożaru, w uruchamianych czynnikiem ciśnieniowym siłownikach RWA czynnik ten jest doprowadzany przewodami ognioodpornymi. Jednak zastosowanie i montaż przewodów ognioodpornych wymaga znacznych nakładów dodatkowych. Inna znana możliwość wykonania ognioodpornej instalacji RWA z siłownikiem RWA polega na tym, że siłownik RWA jest wyposażony w ciśnieniową sprężynę gazową. Ta ciśnieniowa sprężyna gazowa jest jednak - patrząc od strony potrzebnych do tego nakładów - zależnie od okoliczności nie zawsze wystarczająco niezawodna.

4 Następnie znane jest połączenie siłownika RWA z mechaniczną sprężyną, która musi zgromadzić tyle energii, aby dymowa klapa wyciągowa razem z ruchomymi częściami siłownika RWA mogła być w przypadku pożaru obrócona do pozycji otwarcia. W wyniku jednak zastosowania tej dodatkowej sprężyny, wyposażony tak siłownik RWA ma dużą objętość, zwłaszcza jest bardzo długi. Celem niniejszego wynalazku jest więc opracowanie jak najbardziej zwartego siłownika pneumatycznego w rodzaju opisanym na wstępie jako siłownika RWA, który nie potrzebuje dodatkowej energii pomocniczej i dodatkowych zewnętrznych, zwłaszcza ognioodpornych przewodów oraz może być bez komplikacji instalowany, przede wszystkim w instalacjach RWA. Zgodnie z wynalazkiem cel ten osiągnięto dzięki temu, że siłownik został wyposażony w gromadzący powietrze, korzystnie sprężone powietrze, jako ściśliwe czynniki ciśnieniowe, komorę zasobnikową która jest połączona z powierzchnią sprężającą na jego przeciwnej względem powierzchni roboczej stronie za pomocą kanałów prowadzących czynnik ciśnieniowy, przy czym urządzenie sterujące stanowi środek uruchamiający zawór odpowietrzający połączony kanałami przewodzącymi czynnik ciśnieniowy z komorą roboczą, zaś w dnie cylindra jest wykonany zawór nadciśnieniowy, poprzez który oddzielona od komory roboczej przestrzeń cylindrowa jest połączona z atmosferą zewnętrzną a ponadto siłownik zaopatrzony jest w zderzak do ograniczania przesuwu tłoka w przestrzeni cylindrowej oddzielonej od komory roboczej, a tłoczysko ma co najmniej jeden rygiel położenia krańcowego. Zgodnie z wynalazkiem komora zasobnikowa stanowi całkowicie w zasadzie zamkniętą przestrzeń cylindrową która w cylindrze jest oddzielona od komory roboczej tłokiem. Korzystnie komora zasobnikowa jest utworzona częściowo przez przestrzeń cylindrową, która w cylindrze jest oddzielona od komory roboczej tłokiem, przy czym z tą przestrzenią cylindrową jest połączona częściowa komora zasobnikowa poprzez tworzący drogę przepływu otwór. Również korzystnie częściową komorę zasobnikową stanowi pierścieniowa komora umieszczona wokół cylindra. Ponadto, korzystnie zderzak jest umieszczony w przestrzeni cylindrowej, oddzielonej od komory roboczej. Według wynalazku komora robocza i oddzielona od niej przestrzeń cylindrowa połączone są kanałami przepływu, w których umieszczony jest samoczynnie mechanicznie sterowany ogranicznik różnicy ciśnień. Zgodnie z wynalazkiem w tłoku pierwszy zawór suwakowy jak również zawór zwrotny jako ogranicznik różnicy ciśnień i w tłoku pomiędzy przestrzenią cylindrową i komorą roboczą są wykonane kanały przepływu dla czynnika ciśnieniowego. Korzystnie zawór zwrotny jest wykonany jako drugi zawór suwakowy, przy czym drugi zawór suwakowi jak również pierwszy zawór suwakowy z odstającym od niego popychaczem są ułożyskowane współosiowo jeden za drugim we wspólnym otworze w tłoku, w których na jednym końcu osadzona jest wkładka, przy czym między pierwszym zaworem suwakowym i drugim zaworem suwakowym jest umieszczona sprężyna rozpierająca te zawory na zewnątrz do powierzchni uszczelniającej. Również korzystnie pierwszy zawór suwakowy i drugi zawór suwakowy są wykonane jako kształtki gumowe z uformowanym na ich czołowej stronie pierścieniowym zgrubieniem uszczczelniającym. Zgodnie z wynalazkiem oddzielona od komory roboczej przestrzeń cylindrowa jest połączona z atmosferą zewnętrzną poprzez umieszczony korzystnie w dnie cylindra lub w ścianie cylindra nadciśnieniowy zawór ograniczający. Korzystnie tłoczysko posiada obustronne ryglowanie położenia końcowego. Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1przedstawia siłownik pneumatyczny z urządzeniem do wtórnego zasysania czynnika ciśnieniowego i nadciśnieniowym zaworem ograniczającym w pozycji otwarcia nie pokazanej klapy wyciągu dymowego połączonej z tłoczyskiem, w przekroju wzdłużnym, fig. 2 - siłownik pneumatyczny z fig. 1w pozycji zamknięcia nie pokazanej klapy wyciągu dymowego, fig. 3 - drugi przykład wykonania siłownika pneumatycznego z urządzeniem do napełnia-

5 nia czynnikiem ciśnieniowym i z nadciśnieniowym zaworem ograniczającym, w pozycji odpowiadającej położeniu otwarcia nie pokazanej klapy wyciągu dymowego, w przekroju wzłużnym, fig. 4 - siłownik pneumatyczny z fig. 3 w pozycji zamknięcia klapy wyciągu dymowego, fig. 5 - siłownik pneumatyczny w trzecim przykładzie wykonania z częściową komorą zasobnikową, która jest komorą pierścieniową umieszczoną wokół cylindra, przy czym nie pokazana klapa wyciągu dymowego jest w pozycji otwarcia, w przekroju wdłużnym, fig. 6 - siłownik pneumatyczny z fig. 5 w pozycji, w której wyciągowa klapa dymowa jest w położeniu zamknięcia, fig. 7 - siłownik pneumatyczny w czwartym przykładzie wykonania z termozaworem jak również dowolnie uruchamianym zaworem dwu- lub trój drogowym, a także ryglowaniem położenia krańcowego w pozycji otwarcia nie pokazanej dymowej klapy wyciągowej, połączonej z tłoczyskiem w przekroju wzdłużnym, fig. 8 - siłownik pneumatyczny w przekroju poprzecznym wzdłuż linii A-A na fig. 7, fig. 9 - siłownik pneumatyczny w czwartym przykładzie wykonania z zamkniętą klapą wyciągu dymowego jednak bez termozaworu i innego zaworu dwu- lub trój drogowego, w przekroju wzdłużnym, fig siłownik pneumatyczny w piątym przykładzie wykonania, którego klapa wyciągu dymowego jest w położeniu zamknięcia i posiada termozawór jak również ryglowanie położeń krańcowych nie uwidocznionej klapy dymowej, w przekroju wzdłużnym, fig szczegół siłownika pneumatycznego z fig. 10 w przekroju wzdłużnym, fig szczegół siłownika pneumatycznego z fig. 11 w pozycji pośredniej, która odpowiada zamkniętemu względnie otwartemu położeniu klapy wyciągu dymowego w przekroju wzdłużnym, fig siłownik pneumatyczny w szóstym przykładzie wykonania, podobnym do fig. 10, posiadający oddzielny zbiornik sprężonego powietrza, w przekroju wzdłużnym. Zgodnie z wynalazkiem, na fig. 1 pokazany jest siłownik pneumatyczny, który posiada dwustronnie zasilany tłok 2 z tłoczyskiem 3. Tłok 2 rozdziela komorę roboczą 4 od komory cylindrowej 5, która jest wykonana jako gromadząca komora zasobnikowa dla powietrza względnie sprężonego powietrza jako czynnika ciśnieniowego. W komorze cylindrowej 5 na dnie 9 cylindra jest umieszczony centrycznie zderzak 8. W dnie cylindra znajduje się podciśnieniowy zawór 10, a mianowicie w kanale przepływowym 11, łączącym przestrzeń cylindrową 5 z nie oznaczoną atmosferą zewnętrzną. Zawór podciśnieniowy obejmuje dokładnie obciążoną sprężyną kulę, która zewnętrznym ciśnieniem atmosferycznym jest dociskana do wewnątrz do przestrzeni cylindrowej i otwiera tym samym kanał przepływowy 11, jeżeli ciśnienie w tej przestrzeni cylindrowej w pokazanej na fig. 1pozycji tłoka jest niższe od ciśnienia atmosferycznego o pewną zadaną wielkość. W tym przypadku powietrze pod działaniem atmosferycznym wypełnia przestrzeń cylindra. Umieszczony także w dnie cylindra nadciśnieniowy zawór ograniczający 12 jest zbudowany podobnie jak opisany zawór podciśnieniowy 10, jednak jest on usytuowany odwrotnie w kanale przepływowym 13, tak że zawór ten otwiera się w kanale do atmosfery zewnętrznej, jeżeli tłok 2 znajduje się w pozycji pokazanej na fig. 2, i w tym przypadku w przestrzeni cylindrowej 5 panuje nadciśnienie, które przekracza wielkość, nastawioną wstępnie w podciśnieniowym zaworze ograniczającym 12. Podstawowa funkcja pokazanego na fig. 1 i 2 siłownika pneumatycznego 1 jest podobna przy założeniu, że tłoczysko 3 połączone jest za pośrednictwem nie pokazanych elementów łączących z obrotową klapą w instalacji RWA. W celu ustawienia otwartej klapy wyciągowej w położenie zamknięcia przy jednoczesnej pozycji tłoka 2 i drąga tłokowego 3 zgodnie z fig. 1 komora robocza 4 zostaje zasilona sprężonym powietrzem przez otwór przyłączeniowy 14 i kanał przepływowy 15 oraz przez nie pokazane elementy, zwłaszcza sterowane zawory. Sprężone powietrze działa na tłok poprzez jego powierzchnię roboczą 6, przy czym tłok ten zgodnie z fig. 1 zostaje przesunięty w prawo, ponieważ w pokazanej pozycji wyjściowej w przestrzeni cylindrowej 5, w danym przypadku w znacznym stopniu zamkniętej komorze zasobnikowej, panuje niewielkie ciśnienie. Przy przesunięciu tłoka w kierunku do przestrzeni cylindrowej 5, znajdujące się w nim powietrze zostaje sprężone powierzchnią 7 tłoka, który przesuwa się do dna 9 cylindra. W przestrzeni cylindrowej 5 powstaje przy tym mniejsze nadciśnienie, aniżeli ciśnienie sprężonego powietrza w komorze roboczej 4, odpowiednio do stosunku powierzchni roboczej 6

6 do powierzchni kompresyjnej 1 i do pojemności wyporowej tłoka, którą tłok 2 wytłacza do przestrzeni cylindrowej 5, jeżeli zostanie on przesunięty z pozycji końcowej pokazanej na fig. 1 do pozycji końcowej według fig. 2 pod działaniem ciśnienia sprężonego powietrza w komorze roboczej 4. Jeżeli ciśnienie tak sprężonego powietrza w przestrzeni cylindrowej przekracza wstępnie ustaloną wielkość, zwłaszcza przy podwyższeniu temperatury otoczenia, otwiera się nadciśnieniowy zawór ograniczający 12. W pokazanej na fig. 2 pozycji końcowej tłok 2 zostaje naprężony wstępnie pod ciśnieniem sprężonego powietrza w przestrzeni cylindrowej 5, stanowiącej przestrzeń zasobnikową. Jeżeli nie pokazana dymowa klapa wyciągowa ma być otworzona na przykład w przypadku pożaru, nie jest potrzebne dalsze doprowadzanie energii, raczej wystarcza odpowietrzenie przestrzeni roboczej przez przyłączony do otworu przyłączeniowego 14 nie pokazany układ zaworowy, którym może być na przykład zawór magnetyczny lub zawory trój- lub dwudrogowe. W tym przypadku jest więc ciśnienie w komorze roboczej praktycznie równe zewnętrznemu ciśnieniu atmosferycznemu, tak że pod ciśnieniem wstępnie sprężonego w przestrzeni cylindrowej 5 powietrza, tłok 2 z pokazanej na fig. 2 pozycji końcowej może przesunąć się znowu do położenia końcowego według fig. 1 i otworzyć dymową klapę wyciągową. Jeżeli przy otwieranych dymowych klapach wyciągowych kąt otwarcia na przykład 90 zostanie przekroczony, klapa opada samoczynnie w jej końcowe położenie otwarcia na przykład 140 i pociąga tłoczysko 3 razem z tłokiem 2, w wyniku czego ciśnienie w przestrzeni cylindrowej 5 może się obniżyć poniżej atmosferycznego, przez co jednak przestrzeń cylindrowa 5 podczas zamykania dymowej klapy wyciągowej nie zostałaby wystarczająco napełniona do następnej fazy sprężania. Aby temu zapobiec otwiera się, jak wyżej opisano, zawór podciśnieniowy 10, aż zostanie osiągnięty żądany stopień wstępnego napełnienia. Pokazany na fig. 3 i 4 drugi przykład wykonania różni się od omówionego pierwszego przykładu wykonania tym, że w miejsce podciśnieniowego zaworu 10 w dnie cylindra, w tłoku 16 umieszczone jest urządzenie dopełniające czynnikiem ciśnieniowym. Na ogół we wszystkich odmianach siłownika pneumatycznego takie same elementy posiadają jednakowe liczby odniesienia. W szczególności urządzenie dopełniające czynnikiem ciśnieniowym w tłoku 16 składa się z pierwszego suwaka zaworowego 17 z wystającym z powierzchni kompresyjnej 18 tłoka popychaczem 19 jak również obciążonym sprężyną, a tym samym nastawianym wstępnie zaworem zwrotnym 20. Pierwszy suwak zaworowy i zawór zwrotny są umieszczone w nieoznaczonych otworach, które tworzą drogę przepływu z komory roboczej 4 poprzez wstępnie nastawiany zawór zwrotny 20 i suwak zaworowy 17 do przestrzeni cylindrowej 5. W obszarze swojego dna 21 cylindra drugi wariant jest również inaczej wykonany, niż wariant pierwszy, w którym to drugim wariancie zderzak 22 uformowany jest w postaci pustego cylindra jako jedna część z dnem 21 cylindra i to w ten sposób, że popychacz 19 zaworu suwakowego 17 może wywierać nacisk na czołową powierzchnię 23 zderzaka. Podciśnieniowy zawór ograniczający 12 jest tutaj umieszczony centrycznie względem zaznaczonej linią kropka - kreska wzdłużnej osi 24 siłownika pneumatycznego, przy czym kanał przepływowy 13 nadciśnieniowego zaworu ograniczającego 12 wchodzi do wnętrza zderzaka 22. Przy takiej konstrukcji zapewnione zostaje całkowite przyleganie powierzchni sprężającej 18 tłoka 16 do powierzchni czołowej 23 zderzaka bez skośnego ustawienia się tłoka w wyniku jednoczesnego uruchomienia popychacza 19. W pokazanej na fig. 3 pozycji tłoka 16, który jest przyporządkowany do pozycji otwarcia dymowej klapy wyciągowej, która jest połączona z tłoczyskiem 3, droga przepływu przez nastawiany wstępnie zawór zwrotny 20 i zawór suwakowy 17 jest zamknięta, ponieważ obciążony sprężyną pierwszy zawór suwakowy uszczelnia przestrzeń cylindrową 5 względem drogi przepływu. Jeżeli na przykład komora robocza 4 zostanie przez trój- lub dwudrogowe zawory zasilona sprężonym powietrzem, wtedy tłok 16 pod wpływem sprężonego powietrza, które wypełnia komorę roboczą 4 cofa się znowu na prawo w kierunku zderzaka 23, odpowiednio do panującego w przestrzeni cylindrowej 5 ciśnienia początkowego i stosunku powierzchni między powierzchnią sprężającą 33 i nieoznaczoną powierzchnią roboczą tłoka 16,

7 i to tak daleko, aż powierzchnia sprężająca 18 tłoka 16 dotknie do powierzchni czołowej 23 zderzaka 22, przy czym jednocześnie popychacz 19 zostaje przesunięty przeciwko sprężynie pierwszego zaworu suwakowego 17 do wewnątrz, a zawór suwakowy 17 otwiera drogę przepływu w tłoku do przestrzeni cylindrowej 5. Jeżeli przy tym ciśnienie końcowe (równe ciśnieniu sprężania) panujące w przestrzeni cylindrowej 5 jest w położeniu zderzakowym tłoka 36 na zderzaku 22 o pewną różnicę za niskie, która to różnica jest nastawiana przy wstępnie nastawianym zaworze zwrotnym 20, wtedy otwiera się zawór zwrotny aż do momentu, w którym różnica ciśnień między komorą roboczą 4 i przestrzenią cylindrową 5 osiągnie wstępnie ustaloną wielkość. Tym samym istnieją więc stale jednakowe warunki początkowe dla mchu tłoka z przedstawionego na fig. 4 położenia końcowego do położenia krańcowego pokazanego na fig. 3. Ten ruch tłoka dla otwarcia dymowej klapy wyciągowej następuje także tutaj, jeśli komora robocza 4 zostanie odpowietrzona poprzez otwór przyłączeniowy 14 i nie pokazane zawory trój- lub dwudrogowe. Do osiągnięcia tego ciśnienia końcowego w pozycji tłoka 16 w przestrzeni cylindrowej 5 według fig. 5 nie jest konieczne, aby siłownik pneumatyczny był połączony z odchyloną pokrywą, która ciągnie tłoczysko 3 poprzez określoną pozycję otwarcia dalej do położenia, które odpowiada całkowitemu otwarciu, przy czym siłownik pneumatyczny według fig. 3 i 4 bez tego ograniczenia może być stosowany i zapewnia w pełni zadane wstępne ciśnienie końcowe w przestrzeni cylindrowej 5. Funkcja nadciśnieniowego zaworu ograniczającego, który zapewnia ciśnienie końcowe także przy zmianach temperatury, zwłaszcza podwyższających się temperaturach otoczenia, jest taka sama jak w pierwszej odmianie według fig. 1 i 2. Przedstawiona na fig. 4 i 5 różni się od opisanej powyżej drugiej odmiany tym, że komora zasobnikowa, w której znajdujące się powietrze zostaje sprężone tłokiem 16, nie zostaje utworzona całkowicie przestrzeń cylindrowa 25, lecz dodatkowo zostaje utworzona wokół cylindra 24 częściowa komora zasobnikowa jako komora pierścieniowa 26. Komora pierścieniowa 26 jest przy tym połączona z przestrzenią cylindrową 25 poprzez co najmniej otwór 27 w ścianie 28 cylindra. Pojemność zasobnikowa jest więc tutaj o pojemność komory pierścieniowej 26 większa, niż pojemność zasobnikowa przestrzeni cylindrowej 5 w drugiej odmianie według fig. 3 i 4, przy czym zakłada się jednakowe pojemności przestrzeni cylindrowych 25 i 5. Innymi słowy, jeżeli ma być osiągnięta jednakowa całkowita objętość zasobnikawa, siłownik pneumatyczny 24 może mieć bardziej zwartą konstrukcję niż siłownik pneumatyczny 1 według fig. 3 i 4. Na ogół pokazane są funkcje trzeciej odmiany pokazanej na fig. 5 i 6, przy czym pozycja na fig. 5 odpowiada pozycji drugiej odmiany na fig. 3, a pozycja na fig. 6 odpowiada pozycji na fig. 4 drugiej odmiany, tak samo jak omówiono wyżej. Pokazany na fig. 7 do 9 czwarty przykład wykonania siłownika pneumatycznego 29 odpowiada przede wszystkim w obszarze przestrzeni cylindrowej 5 pierwszemu przykładowi wykonania ze zderzakiem 8 w przestrzeni cylindrowej jak również z zamykającym dnem 9 cylindra, w którym to dnie jest umieszczony zawór podciśnieniowy 10 z kanałem przepływowym 11 jak również ograniczający zawór nadciśnieniowy 12 z kanałem przepływowym 13. W tym zakresie można się odwołać odnośnie opisu działania do pierwszej odmiany. Zgodnie z proponowanym czwartym przykładem wykonania tłok 30 jest połączony z tłoczyskiem 32, które wystaje z powierzchni roboczej 31 tłoka. Powierzchnia robocza 31 ogranicza ponownie komorę roboczą 33, która z drugiej strony jest określona głowicą cylindrową 14. Głowica cylindrowa 14 zawiera tutaj w swoim czołowym zewnętrznym obszarze zwykle, oznaczone liczbą 35 ryglowanie położenia końcowego, które przeznaczone jest do tego, aby tłoczysko 32 zaryglować w pozycji, pokazanej na fig. 7, która to pozycja odpowiada otwartemu położeniu nie pokazanej dymowej klapy wyciągowej, połączonej z tłoczyskiem 32. Do tego celu ryglowanie zawiera tłok ryglujący 36, którego sprężyny usiłują przesunąć go do komory sprężynowej 37, na rysunku w prawo w kierunku do kul 42 jako elementów ryglujących. Tłok ryglujący 36 ogranicza we wnętrzu głowicy cylindrowej ciśnieniową przestrzeń ryglującą 38, która jest połączona poprzez (nie pokazany na fig. 9) otwór przelotowy 39 z komorą roboczą w sposób przekazujący ciśnienie. Ciśnieniowa przestrzeń ryglująca i komora robocza mogą przez dalsze otwory 40 - które również nie zostały pokazane na fig. 9 - są

8 zasilane czynnikiem ciśnieniowym pod ciśnieniem roboczym lub także odpowietrzone. Czynnikiem ciśnieniowym jest także tutaj sprężone powietrze. Po wewnętrznej stronie tłok ryglujący 36 posiada następnie odcinek 41 w kształcie tulei, który przeznaczony jest do tego, aby zakryć kule 42, jeśli te kule znajdują się w pierścieniowym rowku 43, co uwidocznione zostało na fig. 7, lub nawet je uwolnić, tak że kule te w wyniku przesunięcia tłoczyska 32 mogą być wyciśnięte z pierścieniowego rowka 43 i przemieszczone promieniowo na zewnątrz do ciśnieniowej przestrzeni ryglującej 38, co zostało pokazane na fig. 9. W szczególności, jeśli ciśnieniowa przestrzeń ryglująca na fig. 7 jest odpowietrzona, przy czym równocześnie jest odpowietrzona komora robocza 33 a tłok jest przesunięty w lewo w położenie otwierające dymową klapę odciągową, pierścieniowy rowek 43 zostaje umieszczony w położeniu pod tulejowym odcinkiem 41 w danym przypadku przesuniętego w prawo tłoka ryglującego, przez co kule 42 zostają zatrzymane w pierścieniowym rowku 43 i zatrzymują tłoczysko 32. W przypadku roboczym według fig. 9, w którym do ciśnieniowej przestrzeni ryglującej 38 i komory roboczej 33 napływa sprężone powietrze pod ciśnieniem roboczym, tłok ryglujący zostaje przeciwko sile sprężyny przesunięty w lewo, a kule 42 mogą cofnąć się promieniowo na zewnątrz i zwolnić pierścieniowy rowek 43, w wyniku czego tłoczysko nie zostaje zatrzymane i za pomocą tłoka może być przesunięte w prawo, co odpowiada zamkniętemu położeniu wyciągowej klapy dymowej. W przypadku odmiany 4 sterowanie następuje przy pomocy trój- lub dwudrogowego termozaworu 44, który przy nagrzaniu się powyżej wstępnie określonej wartości granicznej samoczynnie odpowietrza ciśnieniową przestrzeń ryglującą 38 i komorę roboczą 33. Termozawór może być połączony z kolejnym trój- lub dwudrogowym zaworem 45, który może być dowolnie uruchamiany, na przykład ręcznie lub magnetycznie jako zawór magnetyczny. Ten trój- lub dwudrogowy zawór połączony jest w tym celu ze źródłem sprężonego powietrza. Na fig. 8 pokazany jest przekrój przez termozawór 44 o zwykłej budowie, który dlatego nie potrzebuje być szczegółowo opisany. Termozawór ten jest połączony, jak to zostało zaznaczone także na fig. 7, z innymi otworami 40, prowadzącymi do ciśnieniowej przestrzeni ryglującej 38. Pokazany na fig korzystny piąty przykład wykonania siłownika pneumatycznego 45 odpowiada w jej lewym odcinku końcowym z ryglowaniem pozycji końcowej 46 i termozaworem 47 czwartemu przykładowi wykonania według fig. 7, a w obszarze tłoka 48 częściowo drugiemu przykładowi wykonania według fig. 4. W zasadzie różnicą względem drugiego przykładu wykonania jest tutaj jeden jedyny otwór w kierunku osiowym tłoka 48, drugi zawór suwakowy 50 stanowiący zawór zwrotny 50, oraz umieszczony za nim pierwszy zawór suwakowy 51. Obydwa zawory suwakowe 50, 51 są wykonane w postaci elementu gumowego z pierścieniowym zgrubieniem uszczelniającym 52 lub 53 na jego stronie czołowej. Zgrubienie uszczelniające 52, 53 uszczelnia dobrze w połączeniu z płaską powierzchnią, do której przylega. Drugi zawór suwakowy 50 zastępuje przy tym kulę nastawianego wstępnie zaworu zwrotnego 20 na fig. 3 i 4. Zgrubienie uszczelniające 53 drugiego zaworu suwakowego 50 uszczelnia pod wpływem siły nie pokazanej na rysunku sprężyny, która opiera się każdym swym pierścieniem oporowym 58 lub 59 o pierwszy lub drugi zawór suwakowy 51 wzgl. 52 na pierścieniowej płaskiej stronie czołowej 54 wkładki 55 z otworem przelotowym 56, prowadzącym do komory roboczej 57. Pierwszy zawór suwakowy 51 jest uruchamiany popychaczem 63, jeżeli wywiera on nacisk na zderzak 64 w dnie 65 cylindra. Dno 65 cylindra posiada nadciśnieniowy zawór ograniczający 66, który poprzez otwór 67 jest połączony z przestrzenią cylindrową 68, oddzieloną w zasadzie od komory roboczej 57. Odnośnie tej funkcji można powołać się znowu na pierwszy przykład wykonania. Rygiel położenia krańcowego 46 i termozawór 47, który poprzez otwór jest połączony z ciśnieniową przestrzenią ryglującą 70, zostały w powiązaniu z czynnikami współdziałającymi omówione w czwartej odmianie. Na fig. 10 i 11 brakuje pokazania kul z fig. 7 i 9, które

9 współdziałają z tulejowym odcinkiem 41. Jeżeli ciśnieniowa przestrzeń ryglująca 70 i komora robocza 57 poprzez zawór trójdrogowy, do którego jest przyłączony termozawór 47, zostanie zasilona sprężonym powietrzem pod ciśnieniem roboczym, drąg tłokowy 71 zostaje odryglowany, a tłok 48 jest dociskany do zderzaka 64, jak to zostało uwidocznione na fig. 10. W wyniku tego otwiera się uruchomiony popychaczem 63 pierwszy zawór suwakowy 51, po czym zostaje otwarta droga przepływu przez pierwszy zawór suwakowy 51 i przez działający jako ogranicznik różnicy ciśnień drugi zawór suwakowy 50 w tłoku 48 pomiędzy komorą roboczą 57 i przestrzenią cylindrową 68, aż różnica ciśnień między komorą roboczą 57 i przestrzenią cylindrową 68 osiągnie w drugim zaworze suwakowym 50 wstępnie ustaloną wielkość. Przy odpowietrzaniu komory roboczej 57 i ciśnieniowej komory ryglującej 70, tłok 48 zostaje przesunięty przez panujące w przestrzeni cylindrowej 68 ciśnienie w lewo dla otwarcia połączonej z tłoczyskiem 71 dymowej klapy wyciągowej, przy czym drugi i pierwszy zawór suwakowy 50, 51 uszczelniają go, co zostało uwidocznione na fig. 12. Na ogół drugi zawór suwakowy 50 ma taką samą funkcję jak nastawny zawór zwrotny 20 według drugiego przykładu wykonania. Pokazany na fig. 13 szósty przykład wykonania siłownika pneumatycznego 72 różni się od piątego przykładu wykonania w zasadzie tym, że posiada zewnętrzną komorę 73, która poprzez przewód 74 połączona jest z dnem 75 cylindra. Tam przewód 74 połączony jest poprzez otwory 76, 77 z przestrzenią cylindrową 78, której pojemność w pokazanym położeniu tłoka 48 jest praktycznie zredukowana do zera, ponieważ tłok 48 jest dociskany powierzchnią roboczą do odpowiedniej powierzchni czołowej dna 75 cylindra, a nie ma wystającego na zewnątrz zderzaka. Cała ograniczona cylindrem 48 pojemność jest więc do dyspozycji w cylindrze 72 jako komora robocza 79, podczas gdy zewnętrzna komora zasobnikowa 73 może być umieszczona w oddzielnej przestrzeni poza siłownikiem 72. Skok roboczy tłoka 48 i tłoczy ska 89 są możliwie jak największe.

10

11 Fig.4 F ig. 3

12 Fig

13 Fig.7 Fig. 9 Fig.8

14 Fig.11 Fig.10

15 Fig. 13

16 Fig. 2 Fig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.