PL181237B1 - Zespół zasilania palnika - Google Patents

Abstract

1. Zespól zasilania palnika zawierajacy in- stalacje doprowadzajaca gaz, zródlo dostarczajace gaz, w szczególnosci gaz palny, polaczone prze- wodami doprowadzajacymi z urzadzeniem uzyt- kowym, przy czym przewody doprowadzajace sa przynajmniej czesciowo umieszczone w przynaj- mniej jednej oslonie szczelnie ograniczajacej, wraz z przewodem doprowadzajacym hermety- cznie zamknieta przestrzen miedzysciankowa, zas przestrzen miedzysciankowa jest wypelniona gazem bezpieczenstwa, innym niz doprowadza- ny gaz, który to gaz bezpieczenstwa ma cisnienie spoczynkowe inne niz cisnienie otoczenia, za- wierajacy ponadto pneumatyczne zawory odci- najace doplyw gazu ze zródla, sterowane przez wspomniany gaz bezpieczenstwa, znamienny tym, ze zamknieta przestrzen miedzysciankowa (54,320,322) polaczona jest z otoczeniem za po- mocaprzynajmniej jednego zaworu (44,60, 62), selektywnie wprowadzajacego powietrze. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół zasilania palnika, zawierający instalację doprowadzającą gaz oraz źródło dostarczające gaz, w szczególności gaz palny, połączone przewodem zasilającym z urządzeniem użytkowym.

Takie zespoły zasilania palnika są stosowane na przykład w warsztatach kotlarskich. W takim przypadku, ręczny palnik do nagrzewania jest połączony za pośrednictwem dwóch oddzielnych przewodów zasilających z butlami przechowującymi palny gaz, na przykład ecetylen, oraz gaz utleniacza, na przykład tlen. Przy wyjściach z butli z gazami umieszczone są zawory redukcyjne, umożliwiające regulację ciśnienia wyjściowego gazów dla odpowiedniego zasilania palnika.

Przewody doprowadzające te dwa typy gazów są zazwyczaj wzglęnie dużej długości aby użytkownik mógł oddalać się od butli. Warunki pracy na placu budowy narażająte przewody na uszkodzenia, na przykład w wyniku poszarpania. W takim przypadku, przecieki gazu mogą być niebezpieczne. Brak zespołu do natychmiastowego zatrzymywania wypływu gazu z butli przed miejscem stosowania płomienia sprawia, że niemożliwe jest natychmiastowe zatrzymanie wypływu. Ponadto, przeciek może nie zostać natychmiast wykryty, w związku z czym powstaje zagrożenie zapalenia się gazu palnego uwolnionego z uszkodzonego przewodu.

Instalacja doprowadzająca gazy do palnika oraz zawierająca urządzenia zabezpieczające, w której przewody doprowadzające gazy znajdująsię w szczelnej osłonie tworzącej hermetyczną przestrzeń, do której doprowadzony jest gaz, np. gaz ochronny, a ponadto wyposażona w zawory sterowane za pomocą tego gazu i znajdujące się na przewodach doprowadzających gazy do palnika, odcinające dopływ gazu w razie uszkodzenia tych przewodów, jest znana z opisu patentowego US 3228452.

Jednakże, w przypadku pilnej ewakuacji ze strefy pracy, operator palnika nie jest w stanie z miejsca, gdzie pracuje zamknąć butli z gazem palnym i utleniaczem. Aby to zrobić, jest on zmuszony do podejścia do każdej z butli i ręcznego zakręcenia odpowiedniego zaworu odcinającego. Ta operacja zajmuje dużo czasu i zdarza się, że operator zajęty szybką ewakuacją zapomina zamknąć każdą z butli. Instalacja bez nadzoru stwarza wówczas ryzyko zapłonu i eksplozji.

Wynalazek ma na celu usunięcie tych niedogodności i, w szczególności, ma za zadanie dostarczyć zespół zasilania palnika, umożliwiający automatyczne zatrzymanie doprowadzania gazu na poziomie źródła zasilającego, w różnych miejscach zespołu, przy czym zatrzymanie dostarczania gazu wykonuje się automatycznie w przypadku nawet powierzchniowego uszkodzenia jednego z przewodów doprowadzających.

Zespół zasilania palnika zawierający instalację doprowadzającą gaz, źródło dostarczające gaz, w szczególności gaz palny, połączone przewodami doprowadzającymi z urządzeniem użytkowym, przy czym przewody doprowadzające są przynajmniej częściowo umieszczone w przynajmniej jednej osłonie szczelnie ograniczającej, wraz z przewodem doprowadzającym, hermetycznie zamkniętą przestrzeń międzyściankową, zaś przestrzeń międzyściankowa jest

181 237 wypełniona gazem bezpieczeństwa, innym niż doprowadzany gaz, który to gaz bezpieczeństwa ma ciśnienie spoczynkowe inne niż ciśnienie otoczenia, zawierający ponadto pneumatyczne zawory odcinające dopływ gazu ze źródła, sterowane przez wspomniany gaz bezpieczeństwa, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zamknięta przestrzeń międzyściankowa połączona jest z otoczeniem za pomocą przynajmniej jednego zaworu, selektywnie wprowadzającego powietrze.

Korzystnie, przestrzeń międzyściankowa wypełniona jest gazem obojętnym, zwłaszcza azotem.

Również korzystnie, zawór zamknięty jest za pomocą łącza z materiału topliwego, natomiast przestrzeń międzyściankowa zaopatrzona jest w urządzenia podnoszące ciśnienie znajdującego się w niej gazu.

Urządzenia podnoszące ciśnienie zawierają źródło gazu bezpieczeństwa pod ciśnieniem, połączone selektywnie z przestrzenią międzyściankową.

Ewentualnie, urządzenia podnoszące ciśnienie zawierają automatyczne sprężarki gazu znajdującego się w przestrzeni międzyściankowej do założonego ciśnienia, które zaopatrzone są w zawór sprężający o działaniu impulsowym.

W innym, korzystnym wariancie wynalazku przestrzeń międzyściankowa zaopatrzona jest w zespoły do utrzymywania założonego ciśnienia w przestrzeni międzyściankowej.

W kolejnym korzystnym wariancie, przestrzeń międzyściankowa zaopatrzona jest w zespoły do regulacji ciśnienia, które mogą zawierać źródło gazu bezpieczeństwa pod ciśnieniem i rozdzielacz.

Inny, wariant zespołu zasilania palnika według wynalazku, zawierający instalację doprowadzającągaz, źródło dostarczające gaz, w szczególności gaz palny, połączone przewodami doprowadzającymi z urządzeniem użytkowym, przy czym przewody doprowadzające są przynajmniej częściowo umieszczone w przynajmniej jednej osłonie szczelnie ograniczającej, wraz z przewodem doprowadzającym, hermetycznie zamkniętą przestrzeń międzyściankową, zaś przestrzeń międzyściankowa jest wypełniona gazem bezpieczeństwa, innym niż doprowadzany gaz, który to gaz bezpieczeństwa ma ciśnienie spoczynkowe inne niż ciśnienie otoczenia, przy czym zespół zasilania palnika zawiera ponadto pneumatyczne zawory odcinające dopływ gazu ze źródła, sterowane przez wspomniany gaz bezpieczeństwa, charakteryzuje się tym, że zamknięta przestrzeń międzyściankowa połączona jest z otoczeniem za pomocą przynajmniej jednego zaworu, selektywnie wprowadzającego powietrze oraz tym, że pneumatyczne zawory odcinające dopływ gazu ze źródła, są zaworami o ręcznej regulacji, ponadto zawierają komorę wejściową gazu pod wysokim ciśnieniem, połączoną z komorą wyjściową rozprężonego gazu pod małym ciśnieniem łączącym przewodem, w któiym znajduje się iglica częściowo lub całkowicie zamykająca połączenie, przy czym iglica jest obciążona sprężyną połączoną z zespołami do ręcznej regulacji jej sztywności, której jeden koniec wywiera nacisk na ruchomą ściankę komoty wyjściowej, zaś ścianka ta znajduje się pomiędzy sprężynąa iglicą, ponadto zaś zawory te zawierają również komorę sterującą współpracującą z iglicami, sterowanymi ciśnieniem panującym w tej komorze.

Korzystnie, zespoły do ręcznej regulacji sztywności sprężyny obejmują gwintowany trzpień znajdujący się w gwintowanym otworze ruchomej ścianki komory sterującej, współpracujący z jednym końcem sprężyny zależnie od przemieszczenia ruchomej ścianki.

Ewentualnie, zespoły do ręcznej regulacji sztywności sprężyny zawierają gwintowany trzpień znajdujący się w gwintowanym otworze korpusu zaworu, przystosowany do ściskania sprężyny, zaś iglica znajduje się przed komorą wejściową.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schematyczny widok pierwszego przykładu wykonania zespołu zasilania palnika, według wynalazku; fig. 2 - przekrój wzdłuż linii Π-Π z fig. 1, wiązki doprowadzającej gazy z fig. 1; fig. 3 - przekrój podłużny pneumatycznego zaworu odcinającego, stosowanego w zespole z fig. 1; fig. 4 i 5 - przekroje podłużne dwóch różnych przykładów wykonania pneumatycznych zaworów odcinających o ręcznej regulacji, stosowanych w zespole z fig. 1; fig. 6 - przekrój

181 237 podłużny złącza końca wiązki doprowadzającej z fig. 1; fig. 7 - schematyczny widok zespołu zasilania palnika, według drugiego przykładu wykonania wynalazku; fig. 8 - przekrój wzdłuż linii VIII-VIII z fig. 7, wiązki doprowadzającej gazy z fig. 7; fig. 9 - przekrój podłużny pneumatycznego zaworu odcinającego, stosowanego w zespole z fig. 7; fig. 10 - schemat automatycznej sprężarki gazu znajdującej się w przestrzeni międzyściankowej zespołu według wynalazku, wyposażonej w urządzenie do kompensacji przecieków.

Na fig. 1 pokazano zespół zasilania palnika 10. Zespół zawiera wiązkę 12, w której skład wchodzą przewody doprowadzające połączone odpowiednio z butlami przechowującymi gaz palny 14 i utleniacz 16. Każda butla przechowująca gaz zawiera na wyjściu zawór redukcyjny typu klasycznego o ręcznej regulacji, oznaczony, odpowiednio, jako 18 i 20. Wyjście każdego z zaworów redukcyjnych jest połączone z wejściem pneumatycznym zaworu odcinającego 22,24, przewodem łączącym 26 i 28 i minimalnej długości. Przykład wykonania takiego pneumatycznego zaworu odcinającego zostanie opisany z nawiązaniem do fig. 3.

Wejścia sterujące pneumatycznych zaworów odcinających 22,24 sąpołączone przewodami sterującymi 30, 32 z przewodem bezpieczeństwa 34. Przewód bezpieczeństwa 34 jest połączony z wyjściem z butli 36 przechowującej pod ciśnieniem gaz bezpieczeństwa, w szczególności obojętny, na przykład azot. Zawór redukcyjny 40 jest przewidziany na wyjściu z butli 36. Poniżej niego jest umieszczony zawór napełniania 42 klasycznego typu, umożliwiaj ący komunikację pomiędzy butlą 36 i przewodem bezpieczeństwa.

Na przewodzie bezpieczeństwa 34 jest osadzony zawór dla powietrza. Jest on w stanie spoczynku utrzymywany w pozycji zamkniętej za pomocą łącza z materiału topikowego.

Wyjścia pneumatycznych zaworów odcinających 22 i 24 sąpołączone z przewodami doprowadzającymi, odpowiednio, tlen i acetylen, 46 i 48. Te przewody 46 i 48, którymi sąelastyczne rury, wchodzą do wnętrza wiązki zasilającej 12. Są one umieszczone, na prawie całej swej długości, w szczelnej osłonie 50 tworzącej elastyczną rurę o większej średnicy. Przy każdym końcu, osłona 50 jest zamknięta przez szczelne złącze 52, które zostanie później opisane w nawiązaniu do fig. 6. Przewody zasilające 46 i 48 przechodzą przez osłonę i wychodzą z niej w złączach 52. Osłona 50 ogranicza więc wraz ze ściankąprzewodów 46,48 i złączami 52 hermetycznie zamkniętą przestrzeń międzyściankową 54. Poza tym, koniec przewodu bezpieczeństwa 34 jest połączony za pośrednictwem tylnego złącza 52 z przestrzenią międzyściankową 54.

Z przodu osłony 50, to znaczy przy jej końcu bliższym palnika 10, złącze 52 jest połączone za pośrednictwem przedniego bezpieczeństwa 58 z przodu przestrzeni międzyściankowej 54 z zaworem 60 do wprowadzania powietrza. Zawór 60 jest integralną częścią palnika 10. Przewody doprowadzające 46 i 48 wchodzą do osłony 50 przez przednie złącze 52 i są przymocowane do palnika 10 w sposób klasyczny z punktu widzenia zasilania.

Zawory do wprowadzania powietrza 62 umieszczone są w różnych punktach osłony 50. Umożliwiają one wprowadzanie powietrza do przestrzeni międzyściankowej 52 poprzez ich zwykłe ręczne ściskanie.

Na fig. 2 pokazano przekrój wiązki zasilającej 12. Na tej fig. przewody doprowadzające 46 i 48 rozciągają się wewnątrz osłony 50, ograniczając przestrzeń międzyściankową 54, która jest połączona z jednego końca osłony 50 z butlą 3 6 przechowującą azot, a z drugiego końca z zaworem wprowadzania powietrza 60. Przestrzeń międzyściankową 54 wyznacza wraz z przewodami bezpieczeństwa 34, 58 i przewodami sterującymi 30, 32, układ bezpieczeństwa.

Po to, by zastosować opisywany zespół, w którym zawory wprowadzania powietrza 60 i 62 pozostąją zamknięte, operator otwiera zawór napełniania 42 układu bezpieczeństwa. Azot pod ciśnieniem, upuszczany przez zawór redukcyjny 40, krąży w przewodzie bezpieczeństwa 34 i oddziałuje na pneumatyczne zawory odcinające 22 i 24 powodując ich otwieranie. Przewód bezpieczeństwa 34 kieruje azot pod ciśnieniem do przestrzeni międzyściankowej 54. Przewody doprowadzające 46 i 48 ulokowane w osłonie 50 są utrzymywane w otulinie azotu pod ciśnieniem większym od ciśnienia otoczenia.

Gdy układ jest całkowicie wypełniony azotem i gdy pneumatyczne zawory 22 i 24 są otwarte, zawór napełniania 42 jest zamykany.

181 237

W celu zapalenia palnika operator reguluje ciśnienie acetylenu i tlenu wydobywających się z butli przechowujących 14 i 16 poprzez nastawienie zaworów redukcyjnych 18 i 20. Pneumatyczne zawory odcinające 22,24 sąotwierane, gaz dopływa aż do palnika 10 i płomień może się zapalić.

Długość, z założenia duża, wiązki zasilającej 12 umożliwia operatorowi pracę z płomieniem w oddaleniu od butli 16 i 14. W celu przerwania swej pracy, na przykład w sytuacj i nagłej konieczności zatrzymania cyrkulacji gazu w wiązce 12, operator otwiera jeden z zaworów wprowadzania powietrza 60 i 62, umieszczonych, odpowiednio, na palniku i w kilku punktach wiązki 12.

Otwarcie jednego z zaworów prowadzi do ucieczki do otoczenia sprężonego azotu zawartego w przestrzeni międzyściankowej 54. W następstwie tego powstaje spadek ciśnienia w całym układzie bezpieczeństwa, a w szczególności w przewodzie bezpieczeństwa 34. Ten spadek ciśnienia powoduje zamknięcie pneumatycznych zaworów odcinających 22 i 24. Zatrzymywana jest wówczas cyrkulacja acetylenu i tlenu na wyjściu z butli przechowujących 14 i 16. Nie jest więc konieczne udanie się operatora do butli przechowujących 14,16 w celu zakręcenia zaworu odcinającego.

Podobnie, jeśli wiązka doprowadzająca 12 jest uszkodzona i jest częściowo przecięta, w miejscu przecięcia następuje ucieczka azotu z osłony 50. Powstający spadek ciśnienia azotu powoduje, jak poprzednio, zamknięcie pneumatycznego zaworu odcinającego 22, 24, powodując powstrzymanie cyrkulacji gazu.

Jak to pokazano na fig. 2, gdzie przewody doprowadzające acetylen i tlen sąumieszczone wewnątrz osłony 50 i w przypadku uszkodzenia wiązki 12 przez czynnik zewnętrzny, na przykład przez ciągnik budowlany przejeżdżający po niej, osłona 50 jest naruszana i przebijana zanim przewody doprowadzające 46 i 48 zostaną poważnie uszkodzone. Doprowadzanie gazu jest również zatrzymywane zanim jeden z tych przewodów zostanie uszkodzony, ponieważ wcześniej zostaje przebita osłona 50.

Poza tym, jeśli pojawi się pożar w okolicy butli przechowujących 14, 16, 36, powstające ciepło powoduje stopienie się łącza topikowego utrzymującego w zamknięciu zawór 44 do wprowadzania powietrza. Azot ucieka wówczas przez ten zawór i pneumatyczne zawory odcinające 22 i 24 zamykają się.

Na fig. 3 pokazano przykład wykonania pneumatycznego zaworu odcinającego odpowiadający pneumatycznemu zaworowi odcinającemu 22 lub 24 z fig. 1.

Pneumatyczny zawór odcinający posiada korpus 70 o osi Χ-Χ, w którym wyznaczona jest promieniowa komora wejściowa 72 połączona przewodem 74 ze złączem wejściowym 76. To wejście jest przystosowane do przyjmowania sprężonego gazu pochodzącego z zaworu redukcyjnego z butli.

Komora wejściowa 72 jest połączona z komorąwyjściową78, znajdującąsię z korpusie zaworu 70, przejściem łączącym 80 o osi Χ-Χ. Koniec tego przejścia uchodzi do komory wejściowej 72 i jest otoczony skrajnym obrzeżem 82 formującym gniazdo. Komora wyjściowa 78 jest połączona przewodem wyjściowym 84 ze złączem wyjściowym 86, przystosowanym do przyjmowania końca przewodu doprowadzającego. Zatyczka zamykająca 88, tworząca zawór i mająca generalnie cylindryczny kształt, jest rozmieszczona wzdłuż osi Χ-Χ. Na jednym ze swych końców umieszczonym po stronie przejścia 80 posiada ona szczelne złącze 90. Ta zatyczka jest częściowo ślizgowo umieszczona w ślepym otworze 92 trzona 94, a jej koniec posiada złącze 90 rozciągające się w komorze wejściowej 72. Otwarty gwintowany koniec trzona 94 jest skręcony z końcem komory wejściowej 72. Przez zatyczkę 88 przechodzi przewód kompensacyjny 95 łączący ślepy otwór 92 z komorą72. Sprężyna spiralna 96 napiera na spód ślepego otworu 92 i na koniec zatyczki zamykającej 88 w celu wypychania tej zatyczki do gniazda zaworu utworzonego przez obrzeże 82.

Dalej, wzdłuż osi Χ-Χ, przy końcu komory 78 znajduje się siłownik 98 przykręcony do korpusu zaworu 70 za pomocą gwintowanego elementu 100.

181 237

Siłownik 98 zawiera korpus 102, którego gwintowany koniec wkręcany jest wzdłuż osi Χ-Χ do gwintowanego, rozwierconego elementu 100. W korpusie 102 zamontowanyjest w sposób ruchomy tłok 104. Tłok 104 przechodzi w znajdujący się w komorze wyjściowej 78 trzpień 106, którego wolny koniec łączy się z występem 89 będącym integralną częścią zatyczki zamykającej 88 i przechodzi przez przejście 80. Przednia komora 108 siłownika połączona jest z otoczeniem za pośrednictwem kanału 110. Tylna komora 112 jest połączona przez złącze 114 z przewodem sterującym. Złącze 114 stanowi więc wejście sterujące pneumatycznego zaworu odcinającego.

W przypadku braku gazu pod ciśnieniem w tylnej komorze 112, zatyczka zamykająca 88 wpychana jest do gniazda zaworu 82 w wyniku działania sprężyny 96. Tak więc, zawór jest w pozycji zamkniętej i niemożliwa jest żadna cyrkulacja pomiędzy komorą wejściową72 i wyjściową 78. Gdy ciśnienie wzrasta w tylnej komorze 112, co odpowiada wzrostowi ciśnienia w układzie bezpieczeństwa, tłok 104 i trzpień 106 sąprzemieszczane ipopychajązatyczkę zamykającą88 w stronę przeciwną do kierunku działania sprężyny 96. Przepływ gazu jest więc wówczas możliwy z komory wejściowej 72 do komory wyjściowej 78 zaworu.

Na fig. 4 i 5 pokazano dwa różne przykłady wykonania pneumatycznego zaworu odcinającego, o ręcznej regulacji. Są one dostosowane do użycia ich w zespole z fig. 1. Każdy z tych zaworów zastępuje zestaw złożony z regulowanego zaworu redukcyjnego 18 lub 20 i z pneumatycznego zaworu odcinającego 22 lub 24.

Na fig. 4, ręcznie regulowany pneumatyczny, zawór odcinający posiada komorę wejściową 120 dla gazu pod dużym ciśnieniem dochodzącym z butli. Komora 120 ukształtowana jest wzdłuż osi Χ-Χ korpusu elementu rozprężającego 121 w postaci klosza. Przewód wejściowy 122 łączy komorę wejściową 120 z butlą.

Wewnątrz komory wejściowej 120 znajduje się zestaw rozprężający 123. Posiada on ściankę zamykającą 124 wyposażoną w środkowy otwór 126 ograniczający gniazdo. Ta ścianka jest przedłużona do wnętrza komory 120 przez kołnierz 128, którego koniec posiada wycięte obrzeża 130. Wewnątrz tego kołnierza jest umieszczona, począwszy od otworu 126, iglica zamykająca 131 stanowiąca zawieradło, popychana w stronę otworu przez sprężynę spiralną 132 napierającą na obrzeże 130. Iglica zamykająca 131 zaopatrzona jest, przy swym końcu po stronie otworu 126, w uszczelkę 131A. Zestaw rozprężający 123 jest wprowadzany do komory wejściowej 123 w taki sposób, że ścianka zamykająca 124 oddziela go od komory wyjściowej 134 znajdującej się po stronie otwartej korpusu elementu rozprężającego 121 w postaci klosza. Ta komora wyjściowa 134 tworzy komorę wyjściową gazu pod małym ciśnieniem uzyskanym po rozprężeniu. Jest ona połączona przewodem wyjściowym 136 z przewodem doprowadzającym, takim jak przewody doprowadzające 46 lub 48.

Komora 134 jest ograniczona przez ruchomą ściankę 138 stanowiącą tłok, na którą osiowo napiera występ 140 będący przedłużeniem iglicy 131. Występ 140 rozciąga się w poprzek komory 134 i otworu 126. Komora 134 może być połączona z zaworem bezpieczeństwa ograniczającym ciśnienie w przypadku wycieku.

Otwarty koniec korpusu elementu rozprężającego w postaci klosza 121 posiada gwint do skręcania go z korpusem sterującym 142. W środku korpusu sterującego 142, po drugiej stronie ruchomej ścianki 138, rozciąga się komora sterująca 146. Pomiędzy tymi dwiema komorami umieszczona jest komora pośrednia 148 oddzielona od komory sterującej 146 ruchomym tłokiem tworzącym ruchomą ściankę komory 146. Komora sterująca 146 jest zamykana pokrywą 151, przez którą przechodzi przewód sterujący 152.

W przelotowym gwintowanym otworze 154 tłoka 150 zamocowany jest gwintowany trzpień 156 regulacyjny, którego jeden koniec wy staje do komory pośredniej, a drugi koniec wystaje na zewnątrz zaworu przechodząc przez pokrywę 151. Ten drugi koniec jest zaopatrzony w rękojeść 158. Spiralna sprężyna do kontroli rozprężania 160 umieszczona jest osiowo wewnątrz pośredniej komory 148. Napiera ona przy jednym ze swych końców na ruchomą ściankę 138, a przy drugim z końców - na tarcżę naciskową 162. Tarcza ta posiada środkowe wybrzuszenie 164

181 237 tworzące z drugiej strony wgłębienie, w które wchodzi wołny koniec trzpienia regulacyjnego 156. Otwór 166 zapewnia połączenie komory pośredniej 148 z otoczeniem.

Gdy komora sterująca 146 jest wypełniona gazem pod ciśnieniem z przewodu sterującego 152, ruchomy tłok 150 przemieszcza się w stronę środka komory pośredniej 148. Koniec trzpienia 156 współdziałający z tarczą 162 ściska sprężynę 160, która popycha ruchomą ściankę 138. Ruchoma ścianka, za pośrednictwem występu 140, popycha iglicę 131 tak, że oddziałuje na nią sprężyna 132 ścianki zamykającej 124. Prowadzi to do krążenia gazu od komory wejściowej 120 do komory wyjściowej 134. Rozprężanie gazu kontrolowane jest przez sprężynę 160, której nacisk jest równoważony przez ciśnienie gazu w komorze wyjściowej. Jeśli ciśnienie gazu w komorze 134 jest wystarczające do odepchnięcia ścianki 138 tak, że zadziała sprężyna 160, iglica 131 jest popychana przez sprężynę 132 w stronę ścianki zamykającej 124, zamykając częściowo lub całkowicie otwór 126, co zapewnia kontrolę rozprężania gazu.

Kątowe przemieszczenie gwintowanego trzpienia 156 pod wpływem nacisku na rękojeść 158 umożliwia zmianę ściskania sprężyny i również zmienia położenie iglicy 131 względem otworu 126. Umożliwia to regulację wielkości rozprężania gazu.

W przypadku, gdy brak nadciśnienia w komorze sterującej, ruchoma ścianka 138 nie jest dalej poddawana działaniu sprężyny 160 i iglica 131 znowu zamyka otwór 126 pod wpływem działania sprężyny 132.

Na fig. 5 pokazany jest inny przykład wykonania pneumatycznego zaworu odcinającego o ręcznej regulacji. Posiada on, jak poprzednio, komorę sterującą 170 połączoną przewodem sterującym 172 z przewodem 30 albo 32. Ta komora, znajdująca się w obudowie 173, jest ograniczona przez membranę uszczelniającą 174. Za tą membraną znajduje się tłok 175. Ten tłok przesuwa się w komorze 176 korpusu zaworu 177, która połączona jest z otoczeniem. Trzpień 178 sztywno złączony z tłokiem 175 wpasowany jest szczelnie w kanał 179, w którym może się przesuwać. Trzpień wywiera nacisk na koniec iglicy odcinającej, stanowiącej zawieradło 180 wyposażone w uszczelkę 180A przy swym końcu, obciążonej przez sprężynę 181. Iglica i sprężyna znajdują się w rozwierconym otworze 182 korpusu zaworu 177, przechodzącym osiowo w kanał 179. Otwór 182 ma średnicę większąod średnicy kanału 179 i jest zamknięty zatyczką 183, na którą naciska sprężyna 181. Otwór 182 ogranicza komorę wejściową 184, do której uchodzi przewód wejściowy 186, dostosowany do wyprowadzania gazu pod wysokim ciśnieniem.

Przewód łączący 18 8 łączy wyj ście z komory wej ściowej 184 zamykanej przez iglicę 180 z drugą komorą wejściową 190, w której umieszczony jest zestaw rozprężający 192, analogiczny do zestawu 123 opisanego w przypadku fig. 4. Zestaw ten posiada przede wszystkim iglicę rozprężania 193. Tak jak w poprzednim przykładzie wykonania, komora wyjściowa 194 dla gazu pod małym ciśnieniem stanowi przedłużenie pośredniej komory wejściowej 190. Przewód wyjściowy 195 łączy komorę wyjściową 194 z przewodem doprowadzającym. Komora wyjściowa 194 jest poza tym ograniczona przez ruchomą ściankę 196, na którą osiowo napiera występ 198 będący przedłużeniem iglicy 193. Ruchoma ścianka 196 jest obciążona przez sprężynę kontroli rozprężania 200 zawartą pomiędzy tą ścianką i tarczą 202 analogiczną do tarczy 162. Na tarczę napiera koniec gwintowanego trzpienia 204 wyposażony przy drugim swym końcu w rękojeść do popychania 206. Gwintowany trzpień 204 jest przykręcony do gwintowanego otworu 208 we wsporniku 210 o kształcie klosza, w którym rozciąga się sprężyna 200. Wspomik kloszowy 210 jest skręcony przy swym otwartym końcu z gwintowanym końcem komory 194.

W tym przykładzie wykonania, gdy ciśnienie wzrasta w komorze sterującej 170, trzpień 178 popycha iglicę odcinającą 180. Gaz pod zwiększonym ciśnieniem, wchodzący z komory wejściowej 184, przepływa w stronę drugiej komory wejściowej 190 przez przewód łączący 188. Pod wpływem działania sprężyny 200, popychanej przez gwintowany trzpień 204, ruchoma ścianka 196 utrzymuje za pośrednictwem występu 198 iglicę w pozycji odsuniętej od otworu zestawu do rozprężania 192. Gaz przepływa z komory wejściowej 190 do komory wyjściowej 194. Kątowe przemieszczenie gwintowanego trzpienia 204 umożliwia regulację rozprężania poprzez ustawienie pozycji iglicy rozprężającej 193 w zestawie rozprężającym 192.

181 237

Tak, jak w poprzednio opisanym przykładzie wykonania zaworu, gdy ciśnienie w komorze wyjściowej 194 jest wystarczające by przezwyciężyć siłę sprężyny 200, ruchoma ścianka 196 jest odpychana. Wówczas, iglica 193 zaczyna całkowicie lub częściowo zamykać wyjście z pośredniej komory wejściowej 190, zmniejszając lub zatrzymując przepływ gazu do komory wyjściowej 194, zapewniając jednocześnie kontrolę wielkości rozprężania gazu.

Gdy ciśnienie zmniejsza się w komorze sterującej 170, iglica odcinająca zamyka wyjście z komory wejściowej 186 pod wpływem działania sprężyny 181, która nie jest utrzymywana w stanie ściśniętym. Wówczas krążenie gazu jest zatrzymane.

Na fig. 6 pokazano przekrój przykładu złącza końcowego 52. Złącze to posiada korpus 220 o zasadniczo cylindrycznym kształcie, przez który w różnych częściach przechodzą trzy przewody dla przepływu gazu, oznaczone odpowiednio jako 222,224, 226. Przewody te, z wyjątkiem przewodu 224, posiadają przy każdym ze swych końców czołowe pogrubienie 228 do przyjmowania przyspawanej końcówki 230 złącza elastycznej rury doprowadzającej. Oś tych końcówek jest przy jednym z końców korpusu 220 kątowo odchylona względem osi przewodów 222 i 226. Przy tym końcu, środkowy przewód 224 posiada również czołowe osiowe pogrubienie 228 do przyjmowania końcówki 230.

Korpus 220 posiada przeciwległy koniec o zmniejszonej średnicy bocznej ścianki, w której są umieszczone rowki 232 do utrzymywania osłony 50.

Po zmontowaniu wiązki doprowadzającej 12, części wewnętrzne 46A, 48B przewodów doprowadzających acetylen 46 i tlen 48 są, odpowiednio, połączone przez wciśnięcie z końcówkami złączowymi 230 końcakorpusu o zmniejszonej średnicy. Osłona ochronna 50 jest następnie mocowana przez wciśnięcie na ten koniec. Osłona 50 może być sztywno utrzymywana na korpusie poprzez przykręcenie śrubą, w znany sposób, nie pokazany. Części 46A, 46B przewodów doprowadzających acetylen i tlen pochodzące z pneumatycznych zaworów odcinających 22 i 24 są na przykład mocowane poprzez wciśnięcie na zewnętrzne końcówki złączowe 230. Podobnie, koniec przewodu bezpieczeństwa 34 doprowadzającego azot jest wciśnięty na końcówkę 230 środkowego przewodu 224. Przewód bezpieczeństwa 34 jest więc połączony z wewnętrznąprzestrzenią osłony 50. Podobne łączenie jest stosowane przy drugim końcu wiązki 12 i wykonywane są podobne złącza.

Na fig. 7 pokazano inny przykład wykonania zespołu zasilania palnika. Zespół ten zawiera, tak jak w poprzednim przykładzie wykonania, palnik 300, wiązkę doprowadzającągaz 302, butlę do przechowywania acetylenu 304 i butlę do przechowywania tlenu 306. Każda butla jest wyposażona na wyjściu w pneumatyczny zawór odcinający o ręcznej regulacji, 308, 310, którego przykład wykonania zostanie szczegółowo opisany w nawiązaniu do fig. 9.

Taki pneumatyczny zawór odcinaj ący o ręcznej regulacj i posiada wej ście połączone z butlą zasilającą oraz wyjście zasilające połączone z wiązką 302. Zawiera on ponadto wejście sterujące połączone z przewodem doprowadzającym gaz sterujący. Taki zawór jest przystosowany do regulacji rozprężania gazu w zależności od ciśnienia gazu z wejścia sterującego, a w szczególności do zatrzymywania przepływu gazu, jeśli ciśnienie to jest równe lub mniejsze od ciśnienia otoczenia.

Jak to pokazano na fig. 7, wyjście zasilające każdego z zaworów 308 jest połączone, odpowiednio, z przewodem doprowadzającym acetylen 311 i tlen 312.

Takjak to pokazano na fig. 8, przewody doprowadzające 311 i 312 są na prawie całej swej długości umieszczone w odpowiednich szczelnych osłonach ochronnych, oznaczonych odpowiednio jako 314, 316. Przy drugim końcu wiązki 302, przewody doprowadzające 311 i 312 są połączone w klasyczny sposób z wejściami palnika 300. Osłony 314 i 316 są wyposażone przy swych końcach w szczelne identyczne złącza 318. Złącza 318 są zasadniczo analogiczne do złącza 52, opisanego w nawiązaniu do fig. 6, lecz posiadająjedynie dwa wejścia. Są one przystosowane do przyjmowania przewodów doprowadzających 311, 312 do wnętrza osłon 314, 316. Przy jednym ze swych końców, są one połączone z przestrzenią międzyściankową 3 20, 322 ograniczoną wewnątrz każdej z osłon 314,316 przy wejściu sterującym zaworów 308,310.

181 237

To połączenie wykonuje się za pośrednictwem przewodów sterujących 324, 326 o minimalnej długości.

Przy drugim końcu, osłony 314, 316 są wyposażone w końcowe identyczne złącza 318, których wyjścia, połączone z przestrzenią międzyściankową 320, 322 są też połączone z pierwszym otworem rozdzielaczy 328, 330 sterujących zaworami 308,310. Rozdzielacze 328 i 330 sąrozdzielaczami typu 3/3. Drugi otwór rozdzielacza jest połączony z pojedynczym przewodem doprowadzającym gaz bezpieczeństwa 332 wiązki 302. Swobodny koniec przewodu 332 jest połączony z zaworem redukcyjnym butli 336 przechowującej azot pod ciśnieniem. Trzeci otwór jest otwarty bezpośrednio do otoczenia. Rozdzielacze są przystosowane do selektywnego umożliwiania połączenia pomiędzy pierwszym otworem i jednym z dwóch pozostałych, albo zamykania tych otworów.

Różne przewody wiązki 302 są zgrupowane, jak to zostało pokazane na fig. 8, w elastycznej otulinie 334 (nie pokazanej na fig. 7). W tej otulinie sąumieszczone, jeden przy drugim, przewód 332 doprowadzający gaz bezpieczeństwa, jak również osłony 314, 316, w których, odpowiednio, znajduje się przewód 311 doprowadzający acetylen i przewód 312 doprowadzający tlen.

W celu utworzenia płomienia na końcu palnika 300, zawory odcinające butle przechowujące 304,306 i 336 powinny być w pozycjach otwartych, operator oddziałuje na rozdzielacze sterujące 328, 330 w celu uzyskania pewnego ciśnienia azotu w przestrzeniach międzyściankowych 320,322. Te ciśnienia azotu są uzyskiwane poprzez połączenie przestrzeni międzyściankowych 320, 322 z przewodem 332 doprowadzającym gaz bezpieczeństwa. Azot pod ciśnieniem steruje pneumatycznymi, odcinającymi zaworami 308, 310 umożliwiając przepływ acetylenu i tlenu w przewodach doprowadzających 310, 312.

W celu regulacji płomienia, operator dzięki rozdzielaczom sterującym 328,330zmieniaciśnienia wewnątrz przestrzeni międzyściankowych 320,322 poprzez dodawanie i usuwanie azotu. Gdy ciśnienie gazu powinno być zwiększane w jednym z przewodów doprowadzających 310, 312, operator oddziałuje na odpowiedni rozdzielacz sterujący w taki sposób, że azot pod ciśnieniem dochodzący z przewodu doprowadzającego 302 gaz bezpieczeństwa, wchodzi do odpowiedniej przestrzeni międzyściankowej. To zwiększanie ciśnienia oddziałuje na odpowiedni zawór redukcyjny, powodując zmniejszenie wielkości rozprężania.

Jeśli wielkość przepływu gazu powinna zostać zmniejszona, operator oddziałuje na rozdzielacz sterujący 328, 330 w celu umożliwienia wypływu na zewnątrz części sprężonego azotu zawartego w przestrzeni międzyściankowej. To zmniejszenie ciśnienia wpływa na odpowiedni zawór, który ogranicza następnie ciśnienie gazu.

Przy normalnej pracy palnika, tzn. nie w fazie regulacji, rozdzielacze sterujące 328 i 330 zapobiegają przepływowi azotu z przewodu 332 dostarczającego gaz bezpieczeństwa do lub od przestrzeni międzyściankowych 320, 322, albo z przestrzeni międzyściankowych w stronę otoczenia.

Oczywiste jest, że w przypadku pęknięcia jednej z osłon ochronnych 314, 316, prowadzącego do uwolnienia części azotu, przepływ gazu w przewodzie dostarczającym umieszczonym w tej osłonie jest stopniowo zatrzymywany poprzez spadek ciśnienia na poziomie wejścia sterującego odpowiedniego zaworu.

Zgodnie ze szczególnymi przykładami realizacji drugiego przykładu wykonania, zawory lub wentyle do wprowadzania powietrza, analogiczne do zaworów 62 albo 44, mogązostać przewidziane w różnych punktach osłon ochronnych 314, 312, jak również przewodu 302.

Na fig. 9 pokazano przykład wykonania pneumatycznego zaworu odcinającego o ręcznej regulacji, typu takich, jakie są stosowane w zespole pokazanym na fig. 7 i oznaczonych przez 308 i 310.

Taki zawór posiada obrotowy korpus 350 o osi Χ-Χ o profilu zewnętrznie rozszerzającym się. Osiowo przechodzi przez niego rozwiercony otwór 352 o przekrojach stopniowo zwiększających się. Począwszy od końca o najmniejszej średnicy, otwór ten wyznacza komorę wejściową 354 dla gazu pod zwiększonym ciśnieniem, pochodzącym z otworu doprowadzającego

181 237

356, połączonego z wyjściem butli 304 i 306. Komora 354 jest ograniczona przy jednym ze swych końców przez gwintowaną zatyczkę 358 i, przy drugim ze swych końców, przez membranę 360 wyposażoną w centralne przejście komunikacyjne 362. We wnętrzu komory wejściowej 354 umieszczona jest iglica rozprężania i odcinania 364, tworząca zawieradło wyposażone przy jednym ze swych końców w uszczelkę 364A i obciążane przez sprężynę spiralną 366. Sprężyna ta wywiera nacisk na zatyczkę 358. Otwór 362 uchodzi do komory wyjściowej 368 dla gazu rozprężonego, o niewielkim ciśnieniu. Otwór ten ma średnicę większą od średnicy komory wejściowej. Otwór wyjściowy 370 łączy tę komorę 368 z przewodem doprowadzającym 311 lub 312. Komora wyjściowa 368 jest ograniczona w otworze 352 przez szczelny tłok 372. Występ 374 umieszczony przy końcu iglicy 364 przechodzi przez komorę 168 i swym końcem naciska na szczelny tłok 372. Tłok 372 jest połączony poza tym, poprzez trzpień 376 stanowiący jego integralną część, z ruchomą ścianką378. Ścianka ta porusza się przesuwając się w otworze 352 przy jego końcu o największej średnicy i posiada średnicę większą od średnicy tłoka 372. Skierowany promieniowo kanał 379 łączy poszerzony koniec otworu 352 z otoczeniem. Ruchoma ścianka 378 ogranicza poza tym, wraz z wycięciem 380 w pokrywie 382 pokrywającą koniec o większej średnicy otworu 352, komorę sterującą 384. Pomiędzy ruchomą ścianką 378 i pokrywą 382 umieszczona jest membrana uszczelniająca 386. Otwór doprowadzający 388 jest również umieszczony w pokrywie 382 i umożliwia dostarczanie gazu bezpieczeństwa do komory sterującej 384 z przewodu dostarczającego 324, 326.

Tak jak pokazano na fig. 9, zawór znajduje się w pozycji zamkniętej lub odcinania. Iglica 364 jest dociśnięta pod wpływem działania sprężyny 366 do membrany 360 tworzącej gniazdo zaworu i zamyka przejście 362. Niemożliwy jest więc przepływ gazu pomiędzy komorą wejściową 354 i komorą wyjściową 368. Gdy ciśnienie gazu w komorze sterującej 384 wzrasta, ruchoma ścianka 378 jest odpychana pod wpływem ciśnienia w stronę komory wyjściowej 368. Tłok 372 za pośrednictwem występu 374 odpycha iglicę 364 powodując zadziałanie sprężyny 366. Koniec iglicy opuszcza otwór 362, co umożliwia stopniowy przepływ gazu z komory wejściowej 354 do komory wyjściowej 368. Tłok 376 jest przemieszczany osiowo w zależności od ciśnienia panującego w komorze sterującej 384 i ciśnienia panującego w komorze wyjściowej 368. Wówczas, iglica 364jest mniej lub bardziej oddalona od membrany 360, co prowadzi do regulacji rozprężania gazu pochodzącego z komory wejściowej 354. W tych warunkach, wielkość rozprężania w zaworze jest proporcjonalna do ciśnienia gazu zawartego w komorze sterującej 384. Odpowiada ona równowadze sił wywieranych na tłok 372 przez gaz z komory 368 i na ruchomą ściankę 378 przez gaz z komory 384.

Powierzchnia ruchomej ścianki 378 odpowiadająca powierzchni tłoka 372 umożliwia zrównoważenie sił, podczas gdy ciśnienie w komorze sterującej 384jest mniejsze niż ciśnienie w komorze wyjściowej 368.

Dwa opisane przykłady wykonania z nawiązaniem do fig. 7 umożliwiają ochronę zespołu w przypadku nagłego przerwania, spowodowanego działaniem czynników zewnętrznych, jednego lub drugiego z przewodów doprowadzających tlen albo acetylen; Możliwe jest również chronienie tylko jednego przewodu, na przykład przewodu z acetylenem.

Zespół zasilania palnika według wynalazku może ponadto znaleźć inne zastosowania, niż powyżej przedstawione. W szczególności można w zespole tym stosować inne gazy.

Ten typ zespołu zasilania palnika jest szczególnie przydatny w przypadku gazów kosztownych ponieważ, jeśli jeden z przewodów doprowadzających zostanie uszkodzony, wypływ gazu zostaje natychmiast zatrzymany, co ogranicza straty gazu.

W przypadku zespołu transportującego dwa gazy, z których jeden jest gazem bezpiecznym gaz ten może być stosowany do zapewniania osłony dla przewodu transportującego drugi, niebezpieczny gaz.

Zgodnie z innym przykładem wykonania, gazem bezpieczeństwa może być sprężone powietrze.

Figura 10 przedstawia schemat automatycznej sprężarki gazu znajdującego się w przestrzeni międzyściankowej do określonego ciśnienia pracy wraz z urządzeniem do utrzymywania

181 237 w przestrzeni międzyściankowej określonego ciśnienia. Urządzenie do utrzymywania ciśnienia jest urządzeniem do kompensacji przecieków gazu.

Na fig. 10 przedstawiona] est butla 14 do przechowywania gazu palnego i butla 16 do przechowywania utleniacza, poniżej których umieszczone są pneumatyczne zawory odcinające, odpowiednio 22 i 24. Wyjścia z pneumatycznych zaworów odcinających 22 i 24 połączone są z zasilającymi przewodami 46,48, znajdującymi się wewnątrz osłony 50. Przedstawiony jest również zawór 62, służący do wprowadzania powietrza. Przestrzeń międzyściankowa 54, ograniczona osłoną 50, zasilana jest gazem bezpieczeństwa za pośrednictwem przewodu bezpieczeństwa 400. Przewód bezpieczeństwa 400 zasilany jest z butli 36, stanowiącej źródło gazu bezpieczeństwa. Automatyczna sprężarka 402 zawiera główne urządzenie odcinające zapewniające przemiennie doprowadzenie powietrza do przestrzeni międzyściankowej 54 bądź doprowadzenie gazu bezpieczeństwa do automatycznych środków sprężających 403. Główne urządzenie odcinające zawiera pierwszy zawór 404, który normalnie jest zamknięty, znajdujący się na przewodzie 406 doprowadzającym powietrze do przestrzeni międzyściankowej. Przewód 406 przyłączony jest do przewodu bezpieczeństwa 400. Wyjście zaworu 404 połączone jest z przewodem oczyszczającym 408, połączonym z otoczeniem i zawierającym na wyjściu tłumik 410. Główne urządzenie odcinające zawiera też drugi zawór 412, który normalnie jest otwarty. Oba zawory 404 i 412 sterowane są wspólnym sterownikiem 414. Wejście zaworu 412 połączone jest bezpośrednio ze źródłem 36 gazu bezpieczeństwa, zaś jego wyjście połączone jest z automatycznymi środkami sprężającymi 403.

Automatyczne środki sprężające 403 zawierają zawór sprężający 416, który stanowi obsługiwany ręcznie rozdzielacz 3/2. Jest to rozdzielacz monostabilny, normalnie zamknięty, obciążony sprężyną tak, że aby umożliwić przepływ, trzeba sprężynę wcisnąć. Wyjście zaworu sprężaj ącego 416 połączone j est z rozdzielaczem 418. Jest to suwakowy, pneumatyczny rozdzielacz monostabilny 3/2, normalnie otwarty. Między wyjściem zaworu sprężającego 416, a wejściem rozdzielacza 418 włączony jest zawór zwrotny 420. Rozdzielacz 418 normalnie jest otwarty. Sterowany jest on ciśnieniem panującym w przewodzie bezpieczeństwa 400, za pośrednictwem przewodu sterującego 422, włączonego w przewód bezpieczeństwa 400 i zasilającego wejście do rozdzielacza 418 przez przyłącze 424. Rozdzielacz 428 obciążony jest sprężyną, której sztywność jest taka, że dla zmiany jego położenia wymagane jest przyłożenie na wejściu ciśnienia równego lub wyższego niż określone ciśnienie pracy panujące w przestrzeni międzyściankowej 54.

Drugie wejście rozdzielacza 418 połączone jest z przewodem oczyszczającym 408, podczas, gdy jego wyjście połączone jest przewodem 426 z wejściem do rozdzielacza przerywającego 428.

Rozdzielacz 428 jest pneumatycznym rozdzielaczem monostabilnym typu 3/2, normalnie zamkniętym, suwakowym. Zapewnia on selektywne połączenie przewodu bezpieczeństwa 400 z przewodem 430 zasilającym w gaz bezpieczeństwa, podłączonym bezpośrednio poniżej wyjścia ze źródła 36 gazu bezpieczeństwa. Wyjście z rozdzielacza 428 połączone jest za pośrednictwem zaworu 432 z przewodem bezpieczeństwa 400. Przewód doprowadzający 434 do pneumatycznych zaworów odcinających 22 i 24 przyłączony jest bezpośrednio za zaworem 432.

Rozdzielacz 428 zapewnia selektywne połączenie zaworu 432 z wyjściem przewodu zasilającego 430 łub z przewodem oczyszczającym 408.

Pneumatyczny wskaźnik 440 włączony jest bezpośrednio u wyjścia ze źródła 36 gazu bezpieczeństwa. Umożliwia on kontrolę ciśnienia w przewodzie. Drugi pneumatyczny wskaźnik 442 znajduje się na przewodzie 406, co umożliwia kontrolę ciśnienia w przestrzeni międzyściankowej 54. .

Ponadto między wyjściem z zaworu 412 a przewodem bezpieczeństwa 400 znajduje się urządzenie 450 do utrzymywania określonego ciśnienia pracy w przestrzeni międzyściankowej, czy też urządzenie do kompensacji przecieków gazu. Urządzenie 450 zasilane jest również z przewodu kompensacyj nego 452, włączonego przed zaworem sprężaj ącym 416. Na przewodzie 452 znajduje się zawór 454 regulujący ciśnienie, sterowany pneumatycznie. Zawór ten sterowa181 237 ny jest ciśnieniem panującym w przewodzie bezpieczeństwa 400, za pośrednictwem przyłącza 456. Zawór ten umożliwia przepływ gazu tylko jeżeli ciśnienie w przyłączu 456 (ciśnienie w przestrzeni międzyściankowej) jest niższe niż ciśnienie pracy.

Z wyjściem zaworu 454 połączone jest pierwsze wejście pneumatycznego elementu logicznego „AND”, oznaczonego 457. Drugie wejście elementu logicznego połączone jest bezpośrednio z przyłączem 456. Wyjście z elementu logicznego połączone jest z przewodem bezpieczeństwa 400 za pośrednictwem regulatora przepływu 458 i zaworu 460. Element logiczny 457 wyskalowany jest w taki sposób, że włącza się przy ciśnieniu wyższym od pewnego, określonego ciśnienia przerywania, zwanego ciśnieniem „przy pęknięciu”. Element logiczny „AND” jest otwarty jeżeli ciśnienie na dwóch wejściach jest wyższe niż ciśnienie „przy pęknięciu”. Ciśnienie „przy pęknięciu” jest wyższe niż ciśnienie otoczenia. Odpowiada ono maksymalnemu ciśnieniu panującemu w przestrzeni międzyściankowej w przypadku pęknięcia osłony 50 lub swobodnego dopływu powietrza, który nie może być skompensowany dopływem gazu bezpieczeństwa z urządzenia 450.

Opisane zostanie obecnie działanie automatycznej sprężarki gazu i urządzenia do kompensacji przecieków gazu.

Zakłada się, że w przestrzeni międzyściankowej 54 panuje początkowo ciśnienie atmosferyczne, zaś zawór do wprowadzania powietrza 62 jest zamknięty. W położeniu przedstawionym na fig. 10 zawór 404 odcina połączenie przewodu bezpieczeństwa z przewodem oczyszczającym 408, osłona 50 jest więc hermetycznie szczelna. Ponadto, ponieważ zawór 412 jest otwarty, na wejściu do zaworu sprężającego 416 i na pierwszym wejściu pneumatycznego elementu logicznego 457 panuje ciśnienie gazu bezpieczeństwa pochodzącego ze źródła 36. Przy drugim wejściu pneumatycznego elementu logicznego 457 panuje ciśnienie otoczenia, a przez regulator przepływu 458 nie przepływa żaden gaz. W tych warunkach gaz bezpieczeństwa pochodzący z butli 36 nie jest kierowany do przestrzeni międzyściankowej.

Po wciśnięciu zaworu sprężającego 416 przewód z zaworem 420 jest połączony z wyjściem z zaworu 412 w taki sposób, że przy otwartym rozdzielaczu 418 ciśnienie gazu bezpieczeństwa panuje przy wejściu rozdzielacza sterującego 428. Suwak tego rozdzielacza przesuwa się tak, by przewód 430 połączyć z przewodem bezpieczeństwa400 za pośrednictwem zaworu 432. Zaczyna się wówczas sprężanie przestrzeni międzyściankowej 54. Zawór sprężający 416 można zwolnić ponieważ ciśnienie na wejściu do rozdzielacza 428 utrzymywane jest za pomocą zaworu 420.

Przewód 422 doprowadza do wejścia rozdzielacza 418 ciśnienie panujące w przestrzeni międzyściankowej 54. W ten sposób, dopóki ciśnienie w przestrzeni międzyściankowej nie osiągnie określonej wartości, potrzebnej do pokonania siły wywieranej przez sprężynę powrotną rozdzielacza 418, rozdzielacz ten pozostaje otwarty. Gdy ciśnienie w przestrzeni międzyściankowej 54 przekroczy tę określoną wartość odpowiadającąciśnieniu pracy, rozdzielacz 418 zmienia ustawienie tak, że wejście do rozdzielacza 428 zostaje połączone z przewodem oczyszczającym 408. Następnie połączenie przewodu zasilającego 430 z przewodem bezpieczeństwa 400 zostaje przerwane przez połączenie wejścia zaworu 432 z przewodem oczyszczającym 408.

W ten sposób możliwe jest, dzięki automatycznym środkom sprężającym, ustalenie ciśnienia o określonej wartości, równej wartości ciśnienia pracy wewnątrz przestrzeni międzyściankowej 54, po prostu przez wciśnięcie na chwilę zaworu sprężającego 416.

Jeżeli w osłonie 50 powstanie niewielki przeciek, spowodowany na przykład porowatością osłony lub lokalnymi nieszczelnościami na złączach, urządzenie do kompensacji przecieków gazu 450 działa w następujący sposób.

Przecieki w osłonie 50 powodująpowolne obniżanie się ciśnienia wewnątrz przewodu bezpieczeństwa 400. W szczególności, ciśnienie spada nieco do wartości niższej niż ciśnienie pracy przy wej ściu do zaworu regulacyjnego 454, wskutek czego zawór ten łączy wej ście pneumatycznego elementu logicznego „AND” 457 z przewodem 452. Następuje wówczas ponowne sprężenie osłony 50. Po osiągnięciu ciśnienia pracy, zawór regulacyjny 454 zamyka się. Przyłącze i element logiczny 457 współpracująz zaworem 454 zapewniając działanie zwrotne gwarantujące utrzymanie stałego ciśnienia wewnątrz osłony 50.

181 237

W przypadku powstania większego pęknięcia osłony 50, które spowoduje duży wyciek gazu i szybki spadek jego ciśnienia, na drugim wej ściu do pneumatycznego elementu logicznego 457 wyraźnie spada ciśnienie i gdy spadnie poniżej ciśnienia „przy pęknięciu”, element ten zamyka się uniemożliwiając powrotne sprężenie osłony gazem bezpieczeństwa pochodzącym z przewodu 452. Wskutek tego pneumatyczne zawory 22 i 24 zamykają się automatycznie pomimo obecności urządzenia do kompensacji przecieków.

Po zakończeniu pracy z zespołem według wynalazku, operator zmienia ustawienie automatycznej sprężarki 402.Zawór 404 łączy wówczas przewód doprowadzający powietrze 406 z przewodem oczyszczającym 408, co powoduje rozprężanie przestrzeni międzyściankowej 54 i zamknięcie zaworów 22 i 24. Operacja ta powoduje również przestawienie rozdzielacza412. Zawór sprężający 416 zostaje wówczas odłączony od źródła 36, udaremniając wszelkie próby ponownego sprężenia przestrzeni międzyściankowej 54.

Z powyższego opisu wynika, że opisana powyżej automatyczna sprężarka umożliwia rozwiązanie problemów związanych ze sprężaniem przestrzeni międzyściankowej. W szczególności, bez takiego urządzenia, możliwy byłby spadek ciśnienia do wartości zbyt niskiej, by otworzyły się pneumatyczne zawory kierujące gaz. Problem ten został rozwiązany.

Ponadto, rozwiązano problem małych przecieków gazu z osłony 50 dzięki urządzeniu do kompensacji przecieków.

Oczywiste jest, że przedstawiona na fig. 10 automatyczna sprężarka może być zastosowana w urządzeniu do kompensacji przecieków.

Opisany zespół zasilania palnika według wynalazku może zawierać wiązkę 12 złożonąz licznych elementów, kolejno połączonych koniec z końcem. Elementy można wówczas łączyć ze sobą za pomocą demontowalnych złącz, zapewniających modułowość wiązki, która może być wykorzystana w zależności od potrzeb.

Poza tym, wiązka 12 może stanowić część kombinacji elastycznych przewodów doprowadzających i innych przewodów transportujących na przykład wodę, sprężone powietrze i gaz obojętny do spawania.

181 237 |Χ

181 237

FIG. 4

181 237

174 172 188 173

181 237

181 237

330

181 237

FIG. 9

181 237

181 237

FIG. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół zasilania palnika zawierający instalację doprowadzającą gaz, źródło dostarczające gaz, w szczególności gaz palny, połączone przewodami doprowadzającymi z urządzeniem użytkowym, przy czym przewody doprowadzające są przynajmniej częściowo umieszczone w przynajmniej jednej osłonie szczelnie ograniczającej, wraz z przewodem doprowadzającym hermetycznie zamkniętąprzestrzeń międzyściankową zaś przestrzeń międzyściankowa jest wypełniona gazem bezpieczeństwa, innym niż doprowadzany gaz, który to gaz bezpieczeństwa ma ciśnienie spoczynkowe inne niż ciśnienie otoczenia, zawierający ponadto pneumatyczne zawory odcinające dopływ gazu ze źródła, sterowane przez wspomniany gaz bezpieczeństwa, znamienny tym, że zamknięta przestrzeń międzyściankowa (54, 320, 322) połączona jest z otoczeniem za pomocą przynajmniej jednego zaworu (44,60,62), selektywnie wprowadzającego powietrze.
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że przestrzeń międzyściankowa (54) wypełniona jest gazem obojętnym, korzystnie azotem.
3. 3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że zawór (44) zamknięty jest za pomocą łącza z materiału topliwego.
4. 4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że przestrzeń międzyściankowa (54,320,322) zaopatrzona jest w urządzenia podnoszące ciśnienie znajdującego się w niej gazu.
5. 5. Zespół według zastrz. 4, znamienny tym, że urządzenia podnoszące ciśnienie zawierająźródło (36,336) gazu bezpieczeństwa pod ciśnieniem, połączone selektywnie z przestrzenią międzyściankową (54,320,322).
6. 6. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenia podnoszące ciśnienie zawierają automatyczne sprężarki (402) gazu znajdującego się w przestrzeni międzyściankowej (54) do założonego ciśnienia.
7. 7. Zespół według zastrz. 6, znamienny tym, że automatyczne sprężarki (402) zaopatrzone są w zawór (406) sprężający o działaniu impulsowym.
8. 8. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że przestrzeń międzyściankowa (54,320,322) zaopatrzona jest w zespoły (404) do utrzymywania założonego ciśnienia w przestrzeni międzyściankowej.
9. 9. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że przestrzeń międzyściankowa (320,322) zaopatrzona jest w zespoły do regulacji ciśnienia.
10. 10. Zespół według zastrz. 9, znamienny tym, że zespoły do regulacji ciśnienia zawierają źródło (366) gazu bezpieczeństwa pod ciśnieniem i rozdzielacz (328, 330).
11. 11. Zespół zasilania palnika zawierający instalację doprowadzającą gaz, źródło dostarczające gaz, w szczególności gaz palny, połączone przewodami doprowadzającymi z urządzeniem użytkowym, przy czym przewody doprowadzające są przynajmniej częściowo umieszczone w przynajmniej jednej osłonie szczelnie ograniczającej, wraz z przewodem doprowadzającym, hermetycznie zamkniętą przestrzeń międzyściankową, zaś przestrzeń międzyściankowa jest wypełniona gazem bezpieczeństwa, innym niż doprowadzany gaz, który to gaz bezpieczeństwa ma ciśnienie spoczynkowe inne niż ciśnienie otoczenia, zawierający ponadto pneumatyczne zawory odcinające dopływ gazu ze źródła, sterowane przez wspomniany gaz bezpieczeństwa, znamienny tym, że zamknięta przestrzeń międzyściankowa (54, 320, 322) połączona jest z otoczeniem za pomocą przynajmniej jednego zaworu (44,60,62), selektywnie wprowadzającego powietrze oraz tym, że pneumatyczne zawory odcinające dopływ gazu ze źródła, są zaworami o ręcznej regulacji, zawierają komorę (120,190) wejściową gazu pod wysokim ciśnieniem, połączoną z komorą (134,194) wyjściową rozprężonego gazu pod małym ciśnieniem łączącym przewodem (126), w którym znajduje się iglica (131, 193) częściowo lub całkowicie zamykająca połączenie, przy czym iglica (131,193) jest obciążona sprężyną(160,200)

    181 237 połączoną z zespołami (156,158,162,204,206,202) do ręcznej regulacji jej sztywności, której jeden koniec wywiera nacisk na ruchomą ściankę (138,196) komory (134,194) wyjściowej, zaś ścianka ta znajduje się pomiędzy sprężyną (160,200) a iglicą (131,193) oraz tym, że zawierają komorę sterującą (146,170) współpracującą z iglicami (131,180), sterowanymi ciśnieniem panującym w tej komorze.
12. 12. Zespół według zastrz. 11, znamienny tym, że zespoły (156,158,162,204,206,202) do ręcznej regulacji sztywności sprężyny (160) obejmują gwintowany trzpień (156) znajdujący się w gwintowanym otworze (154) ruchomej ścianki (150) komory sterującej (146), współpracujący z jednym końcem sprężyny (160) zależnie od przemieszczenia ruchomej ścianki (150).
13. 13. Zespół według zastrz. 11, znamienny tym, że zespoły (156,158,162,204,206,202) do ręcznej regulacji sztywności sprężyny (160) zawierają gwintowany trzpień (204) znajdujący się w gwintowanym otworze (208) korpusu zaworu, do ściskania sprężyny (200), oraz tym, że iglica (180) znajduje się przed komorą wejściową (190).

    * * *