CZ2014942A3 - Způsob nastavování směru proudu plynu nebo kapaliny z trysky a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob nastavování směru proudu plynu nebo kapaliny z trysky, například trysky pro ostřikovače čelního skla nebo světel dopravního prostředku, kdy do přípravku (1a), který je součástí pevného rámu (15), se vloží těleso polohovatelné trysky (1b), s možností posuvného nebo úhlově nastavitelného pohybu vůči přípravku (1a) a tedy i rámu (15), a současně vůči vstupním otvorům alespoň dvou průtokoměrů (4, 5), které jsou mechanicky vázány na rám (1a) a situovány odděleně v předem určené vzdálenosti od sebe v prostoru před tryskou (1b) v nastavitelné vzdálenosti od výstupu trysky (1b). Do vstupu trysky (1b) se pak přivede tlakový vzduch, který vytváří na výstupu trysky (1b) proudové pole ve směru k průtokoměrům (4, 5), načež se jednotlivě v každém průtokoměru (4, 5) vyhodnocuje intenzita proudu vzduchu z trysky (1b) a rozdíle intenzity proudu vzduchu mezi nimi se převádí na natočení akčního členu (2), kterým se nastavuje výstupní proud vzduchu z trysky (1b) tak, že se proudové pole vzduchu z trysky (1b) nastaví pro dosažení požadované velikosti proudu vzduchu pro každý průtokoměr (4, 5). Zařízení obsahující přípravek (1a), který je součástí pevného rámu (15), ve kterém je vloženo těleso polohovatelné trysky (1b) napojené svým vstupem na zdroj tlakového vzduchu, s možností posuvného nebo úhlově nastavitelného pohybu vůči přípravku (1a) a tedy i rámu (15), a alespoň dva průtokoměry (4, 5) v prostoru před tryskou (1b) v nastavitelné vzdálenosti od výstupu trysky (1b), kde tyto průtokoměry (4, 5) jsou mechanicky vázány na pevný rám (15), a kde ke každému průtokoměru (4, 5) jsou jednotlivě připojeny převodníky (6, 7) signálu (y.sub.Q1.n.,y.sub.Q2.n.) změřeného průtoku proudu vzduchu z výstupu trysky (1b) v odpovídajícím průtokoměru (4, 5), které jsou napojené na první rozdílový člen (8) porovnání tohoto signálu, jehož výstup hodnoty změřené odchylky (.DELTA.y.sub.Q.n.) obou signálů (y.sub.Q1.n., y.sub.Q2.n.) je připojen k druhému rozdílovému členu (9) pro porovnání změřené odchylky (.DELTA.y.sub.Q.n.) s její požadovanou hodnotou (w.sub.Q.n.), výstup druhého rozdílového členu (9) je pak přes regulátor (10) odchylky průtoku a převodník (11) odchylky průtoku na žádanou hodnotu (w.sub..fi..n.) úhlového natočení zpětnovazebně řízeného elektrického regulovaného pohonu (3) napojen na pohon (3) otáčivý pohyb akčního členu (2), tvořeného šroubem procházejícím stěnou přípravku (1a) až do kontaktu s nastavovanou tryskou (1b).

Description

« i ! · > . t · -1-

Způsob nastavování směru proudu plynu nebo kapaliny z trysky a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Oblast techniky Předmětem vynálezu je způsob nastavování směru proudu plynu nebo kapaliny z trysky, například trysky pro ostřikovače čelního skla nebo světel dopravního prostředku.

Dosavadní stav techniky V současné době je tryska po kompletní montáži nastavována pomocí šroubu, který je mechanicky pohonem nastaven nejprve zašroubováním na doraz do krajní polohy a o určitý počet otáček (což je dáno programem bez zpětné vazby a jiné kontroly) se pak nastavuje do výchozí kontrolní polohy (šroubuje se na doraz jedním směrem a následně povoluje o určitý počet otáček). Následně obsluha vloží takto přednastavenou trysku do zakládacího pevného přípravku, připojí k ní vodu, uvolní ventil a stříká na definovaný terč. Vizuálně poté vyhodnotí správnost nastavení trysky a v kladném případě trysku odpojí a vyhodnotí jako správnou. V opačném případě pootočí šroubem a opět proud vody konfrontuje s terčem. To opakuje až do vizuální správnosti, obvykle postačuje drobné pootočení šroubu.

Alternativně se tryska po kompletní montáži nastavuje pomocí akčního členu např. šroubu, kdy správnost polohy trysky kontrolují přímo při montážním procesu na výrobní lince na vnějším plášti trysky dotykové snímače. Tyto snímače na základě polohy v definovaných bodech pláště trysky hodnotí její nastavení. Ukazuje se však, že je to stále nepřímé měření, které nerespektuje montážní uspořádání dílů uvnitř trysky, kdy jednotlivé díly jsou vyrobeny s určitou nepřesností resp. tolerancí, která se vedle montáže projevuje ve směru proudu kapaliny. Následně obsluha, obdobně jako je výše popisováno, vloží přednastavenou trysku do zakládacího pevného přípravku, připojí k ní vodu, uvolní ventil a stříká na definovaný terč. Vizuálně vyhodnotí správnost nastavení trysky, v kladném případě trysku odpojí a vyhodnotí jako správnou. V opačném případě pootočí šroubem a opět proud vody konfrontuje s terčem, to opakuje do vizuální správnosti. ~ 2 ~

Podstata vynálezu Předmětem tohoto vynálezu je způsob nastavování směru proudu plynu nebo kapaliny z trysky, například trysky pro ostřikovače čelního skla nebo světel dopravního prostředku. Podstata vynálezu spočívá v tom, že do přípravku, který je součástí pevného rámu, se vloží těleso polohovatelné trysky, s možností posuvného nebo úhlově nastavitelného pohybu vůči přípravku a tedy i rámu, a současně vůči vstupním otvorům alespoň dvou průtokoměrů, mechanicky vázaných na rám a situovaných v předem určené vzdálenosti navzájem od sebe v prostoru před tryskou v nastavitelné vzdálenosti od výstupu trysky, jejichž vstupy se orientují k trysce, do vstupu trysky se pak přivede tlakový vzduch, kterým se vytváří na výstupu trysky proudové pole ve směru k průtokoměrům, načež se jednotlivě v každém průtokoměrů vyhodnocuje intenzita proudu vzduchu z trysky a rozdíl intenzity proudu vzduchu mezi nimi se převádí na natočení akčního členu, kterým se nastavuje výstupní proud vzduchu z trysky tak, že se proudové pole vzduchu z trysky nastaví pro dosažení požadované velikosti proudu vzduchu pro každý průtokoměr. Akčním členem se s výhodou může nastavovat proudové pole vzduchu z trysky symetricky vůči polohově definovaným průtokoměrům. Předmětem vynálezu je rovněž zařízení k provádění výše popisovaného způsobu, které obsahuje přípravek, který je součástí pevného rámu, ve kterém je vloženo těleso polohovatelné trysky napojené svým vstupem na zdroj tlakového vzduchu, s možností posuvného nebo úhlově nastavitelného pohybu vůči přípravku a tedy i rámu, a alespoň dva průtokoměry v prostoru před tryskou v nastavitelné vzdálenosti od výstupu trysky, kde tyto průtokoměry jsou mechanicky vázány na pevný rám. Ke každému průtokoměrů jsou jednotlivě připojeny převodníky signálu změřeného průtoku proudu vzduchu z výstupu trysky v odpovídajícím průtokoměrů, které jsou napojené na první rozdílový člen porovnání tohoto signálu, jehož výstup hodnoty změřené odchylky obou signálů je připojen k druhému rozdílovému členu pro porovnání změřené odchylky s její požadovanou hodnotou. Výstup druhého rozdílového členu je pak přes regulátor odchylky průtoku a převodník odchylky průtoku na žádanou hodnotu úhlového natočení zpětnovazebně řízeného elektrického regulovaného pohonu napojen na pohon pro otáčivý pohyb akčního ~3~ členu, tvořeného šroubem procházejícím stěnou přípravku až do kontaktu s nastavovanou tryskou. Regulátor může být tvořen proporcionálně integračně derivačním regulátorem PID. Celá řídicí struktura včetně PID regulátoru může být rovněž provedena pomocí PLC automatu.

Objasnění výkresů

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad provedení zařízení podle tohoto technického řešení se dvěma průtokoměry. Na obr. 1 je příklad provedení ve funkčním stavu, kdy velikost průtoku media, to je plynu nebo kapaliny, do prvního průtokoměru je menší než do druhého průtokoměru. Na obr. 2 příklad provedení ve stavu, kdy velikosti průtoků do obou průtokoměru jsou přibližně stejné. Příklady uskutečnění vynálezu

Zařízení pro nastavování směru proudu plynu nebo kapaliny z trysky, například trysky pro ostřikovače čelního skla nebo světel dopravního prostředku, obsahuje přípravek 1a, který je součástí pevného rámu 15, ve kterém je vloženo těleso polohovatelné trysky 1b, napojené svým vstupem na zdroj tlakového vzduchu, s možností posuvného nebo úhlově nastavitelného pohybu vůči přípravku 1a a tedy i rámu 15. Dále zařízení obsahuje dva od sebe oddělené průtokoměry 4, 5 v prostoru před tryskou 1b v nastavitelné vzdálenosti od výstupu trysky 1b.

Tyto průtokoměry 4, 5 jsou mechanicky vázány na pevný rám 15. Ke každému průtokoměru 4, 5 jsou jednotlivě připojeny převodníky 6, 7 signálu yqi, yg2 změřeného průtoku proudu vzduchu z výstupu trysky 1b v odpovídajícím průtokoměru 4, 5, které jsou napojené na první rozdílový člen 8 porovnání tohoto signálu, jehož výstup hodnoty změřené odchylky Ay^ obou signálů yg^, yQ2 je připojen k druhému rozdílovému členu 9 pro porovnání změřené odchylky Ay^ s její požadovanou hodnotou wq. Výstup druhého rozdílového členu 9 (regulační odchylka ©o) je pak přes regulátor 10 (na jehož výstupu je akční veličina ugpro nastavení průtoku) odchylky průtoku a převodník H odchylky průtoku na žádanou hodnotu vy^ úhlového natočení zpětnovazebně řízeného elektrického regulovaného pohonu 3 napojen na pohon 3 pro otáčivý pohyb akčního členu 2, tvořeného šroubem procházejícím stěnou přípravku 1a až do kontaktu s nastavovanou tryskou 1_b. 'W ^ K výstupu převodníku V\_ odchylky průtoku na žádanou hodnotu úhlového natočení zpětnovazebně řízeného elektrického regulovaného pohonu 3 je připojen třetí rozdílový člen 12, který má za úkol vypočítat rozdíl mezi žádanou hodnotou ws úhlového natočení zpětnovazebně řízeného elektrického regulovaného pohonu 3 a skutečnou hodnotou y$ úhlového natočení zpětnovazebně řízeného elektrického regulovaného pohonu 3. Regulační odchylka e2 úhlového natočení na výstupu třetího rozdílového členu 12 je přiváděna na polohový regulátor 13, který má za úkol efektivně / přesně nastavit akční veličinu u$ úhlového natočení, která zajistí správné úhlové natočení zpětnovazebně řízeného elektrického regulovaného pohonu 3.

Regulátor 10 může být tvořen proporcionálně integračně derivačním regulátorem PID, případně celá řídící část zařízení včetně regulátoru 10 může být tvořena PLC automatem. Předmětem tohoto vynálezu je rovněž způsob nastavování směru proudu plynu nebo kapaliny z trysky, například trysky pro ostřikovače čelního skla nebo světel dopravního prostředku, prováděný pomoci výše popsaného zařízení. Do přípravku 1a, který je součástí pevného rámu 15, se vloží těleso polohovatelné trysky IJb, s možností posuvného nebo úhlově nastavitelného pohybu vůči přípravku 1a a tedy i rámu 15, a současně vůči vstupním otvorům alespoň dvou průtokoměrů 4, 5, mechanicky vázaných na rám 15 a situovaných v předem určené vzdálenosti navzájem od sebe v prostoru před tryskou 1b v nastavitelné vzdálenosti od výstupu trysky 1b, jejichž vstupy se orientují k trysce 1b. Do vstupu trysky Ub se pak přivede tlakový vzduch (o velikosti průtoku Qin na vstupu trysky), kterým se vytváří na výstupu trysky 1b proudové pole s průtoky vzduchu Qi, ve směru k průtokoměrům 4, 5, načež se jednotlivě v každém průtokoměrů 4, 5 vyhodnocuje intenzita proudu vzduchu z trysky 1b. Rozdíl intenzity proudu vzduchu mezi nimi se převádí na natočení akčního členu 2, kterým se nastavuje výstupní proud vzduchu z trysky 1b tak, že se proudové pole vzduchu z trysky 1b nastaví pro dosažení požadované velikosti proudu vzduchu pro každý průtokoměr 4, 5. Akčním členem 2 se může nastavovat proudové pole vzduchu z trysky 1b symetricky vůči polohově definovaným průtokoměrům 4, 5. Alternativně se akčním členem 2 může nastavovat — 5 ~ < * t < f f < požadovaná velikost proudu vzduchu pro každý polohově definovaný průtokoměr4, 5. Procentuální úspěšnost způsobu nastavení směru proudu plynu nebo kapaliny z trysky podle tohoto vynálezu se oproti současnému stavu výrazně zvyšuje.

Průmyslová využitelnost Předložený vynález je určen pro nastavování směru proudu plynu nebo kapaliny z trysky, například trysky pro ostřikovače čelního skla nebo světel dopravního prostředku. — 6 ~

Seznam vztahových značek la. .. přípravek lb. .. tryska 2 ... akční člen 3 ... pohon 4 ... první průtokoměr 5.. . druhý průtokoměr 6 ... převodník signálu druhého průtokoměru 7 ... převodník signálu prvního průtokoměru 8 ... první rozdílový člen 9 ... druhý rozdílový člen 10 ...regulátor 11 ... převodník odchylky průtoku 12 ... třetí rozdílový člen 13.. . polohový regulátor 14 ... vstup tlakového vzduchu 15 ... rám Q,n .. průtok media (vzduchu, kapaliny) na vstupu do trysky Qi .. průtok rrredia (vzduchu, kapaliny) do prvního průtokoměru Q2.. průtok media (vzduchu, kapaliny) do druhého průtokoměru

Claims (5)

1. ~ 7 « « « « ~ 7 « « « «

   » 4 « 4 4 1 « « < PATENTOVÉ NÁROKY 1. Způsob nastavování směru proudu plynu nebo kapaliny z trysky, například trysky pro ostřikovače čelního skla nebo světel dopravního prostředku, vyznačující se tím, že do přípravku (1a), který je součástí pevného rámu (15), se vloží těleso polohovatelné trysky (1b), s možností posuvného nebo úhlově nastavitelného pohybu vůči přípravku (1a) a tedy i rámu (15), a současně vůči vstupním otvorům alespoň dvou průtokoměrů (4, 5), mechanicky vázaných na rám (15) a situovaných v předem určené vzdálenosti navzájem od sebe v prostoru před tryskou (1b) v nastavitelné vzdálenosti od výstupu trysky (1b), jejichž vstupy se orientují k trysce (1b), do vstupu trysky (1b) se pak přivede tlakový vzduch, kterým se vytváří na výstupu trysky (1b) proudové pole ve směru k prútokoměrům (4, 5), načež se jednotlivě v každém průtokoměrů (4, 5) vyhodnocuje intenzita proudu vzduchu z trysky (1b) a rozdíl intenzity proudu vzduchu mezi nimi se převádí na natočení akčního členu (2), kterým se nastavuje výstupní proud vzduchu z trysky (1b) tak, že se proudové pole vzduchu z trysky (1b) nastaví pro dosažení požadované velikosti proudu vzduchu pro každý průtokoměr (4, 5).
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že akčním členem (2) se nastavuje proudové pole vzduchu z trysky (1b) symetricky vůči polohově definovaným průtokoměrům (4, 5).
3. 3. Zařízení k provádění způsobu podle některého z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsahuje přípravek (1a), který je součástí pevného rámu (15), ve kterém je vloženo těleso polohovatelné trysky (1b) napojené svým vstupem na zdroj tlakového vzduchu, s možností posuvného nebo úhlové nastavitelného pohybu vůči přípravku (1a) a tedy i rámu (15), a alespoň dva průtokoměry (4, 5) v prostoru před tryskou (1b) v nastavitelné vzdálenosti od výstupu trysky (1b), kde tyto průtokoměry (4, 5) jsou mechanicky vázány na pevný rám (15), a kde ke každému průtokoměrů (4, 5) jsou jednotlivě připojeny převodníky (6, 7) signálu (yoi, yQ2) změřeného průtoku proudu vzduchu z výstupu trysky (1b) v odpovídajícím průtokoměrů (4, 5), které jsou napojené na první rozdílový člen (8) porovnání tohoto signálu, jehož výstup hodnoty ~ 8 ~ změřené odchylky (Ayo) obou signálů (ycn, yQ2) je připojen k druhému rozdílovému členu (9) pro porovnání změřené odchylky (AyQ) s její požadovanou hodnotou (wq), výstup druhého rozdílového členu (9) je pak přes regulátor (10) odchylky průtoku a převodník (11) odchylky průtoku na žádanou hodnotu (w9) úhlového natočení zpětnovazebně řízeného elektrického regulovaného pohonu (3) napojen na pohon (3) pro otáčivý pohyb akčního členu (2), tvořeného šroubem procházejícím stěnou přípravku (1a) až do kontaktu s nastavovanou tryskou (1b).
4. 4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že regulátor (10) je tvořen proporcionálně integračně derivačním regulátorem (PID).
5. 5. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že celá řídící část zařízení včetně regulátoru (10) je tvořena PLC automatem.