POLSKA
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej
(21 ) Numer zgłoszenia: 329889
(22) Data zgłoszenia: 23.11.1998
(13) B1
(51) IntCI7 E21F 1/14
(54) Urządzenie do regulacji przepływu powietrza wentylacyjnego
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
05.06.2000 BUP 11/00
(73) Uprawniony z patentu:
Zakład Budowy Urządzeń i Aparatury Naukowo-Doświadczalnej Sp z o.o., Katowice, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
28.02.2005 WUP 02/05
(72) Twórcy wynalazku:
Antoni Czapla, Katowice, PL Hubert Potrawa, Katowice, PL Józef Wąsiński, Katowice, PL
(57) 1. Urządzenie do regulacji przepły- wu powietrza wentylacyjnego, wyposażo- ne 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 prze- kroju parabolicznym, osadzony na zapad- kowej napędowej listwie (4), z którą współpracują dwie zapadki (6) połączone ze sterującymi siłownikami (7) i przegu- bowym ramieniem (8) dołączonym do napędzającego siłownika (9).
PL 18 85 55 B1
Urządzenie do regulacji przepływu powietrza wentylacyjnego
Z a s t r z e ż e n i a p a t e n t o w e
1. Urządzenie do regulacji przepływu powietrza wentylacyjnego, wyposażone w organ dławiący przepływ przez otwór w przegrodzie kanału wentylacyjnego, połączony z napędza- jącym 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 współpra- cują 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 trójdrogo- wymi 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 wentylacyj- nego, dla lokalnego i zdalnego nastawiania przepływu powietrza, zwłaszcza w wentylacji gór- niczej.
Znany jest, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 106728, 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 dyspozytor- ni, jednak jest zbyt skomplikowany i drogi jak na potrzeby i możliwości większości współcze- snych 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 nale- żytego 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 napędza- jącym siłownikiem poprzez napędową listwę, według wynalazku, ma grzybkowy organ dła- wiący przepływ, korzystnie wykonany w formie profilowanego stożka lub ostrosłupa o prze- kroju 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 połączo- ne z krańcowymi wyłącznikami i uruchamiającym elementem, dołączonym do otwierającego
przycisku i zamykającego przycisku, które są połączone ze sterującymi końcówkami czterod- rogowego 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 po- zwala na uzyskanie dowolnej żądanej zależności natężenia przepływu powietrza wentylacyj- nego od przesuwu napędowej listwy, w szczególności liniowej funkcji pola pierścieniowego przekroju dla przepływu powietrza od przesuwu tej listwy, a przemieszczanie organu dławią- cego małymi krokami za pomocą mechanizmu zapadkowego pozwala na ustalanie wspomnia- nego 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 for- mie 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 prze- gubowym 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 zasilają- cych zaworów 10, 11 układu regulującego urządzenia, są połączone z uruchamiającym ele- mentem 12 tego układu, dołączonym drugostronnie do otwierającego przycisku 13 i zamyka- jącego przycisku 14 poprzez element alternatywy 15. Pozostałe sterujące końcówki wspo- mnianych 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 po- łożeniu, a obie zapadki 6 dociśnięte siłą sprężyn unieruchamiają zapadkową napędową listwę 4 z grzybkowym organem 1. Naciśnięcie otwierającego przycisku 13 powoduje podanie sy- gnału sterującego do uruchamiającego elementu 12, a ponieważ jest on otwarty, także do le- wego 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 si- łownika 9 wraz z przegubowym ramieniem 8 i zapadkami 6 odbywa się w prawo, aż do za- działania 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 or- gan 1 otwiera pole przekroju dla przepływu. Po dojściu tłoczyska napędzającego siłownika 9 do położenia lewego i zadziałaniu lewego krańcowego wyłącznika 16 zostaje zamknięty trój- drogowy 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 2w przegrodzie 3 kanału wentylacyj- nego. Proces zamykania odbywa się podobnie. Naciśnięcie zamykającego przycisku 14 powo- duje - 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 za- padki 6. Prawa zapadka 6 pozostaje we współpracy z odpowiednim kołkiem 5 zapadkowej
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 na- stępuje wyłączenie czynnika roboczego we wszystkich siłownikach, zablokowanie zapadko- wej napędowej listwy 4 opuszczonymi zapadkami 6 i stan trwały postoju. Również i przy za- mykaniu 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.
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.
Cena 2,00 zł.
