<Desc/Clms Page number 1>
SCHAKELINRICHTING
De uitvinding heeft betrekking op een schakelinrichting met een bewegend orgaan voor het afsluiten en openen van minstens een doorgang waardoor vloeistoffen of gassen stromen.
De huidige schakelinrichtingen voor vloeistoffen of gassen bestaan meestal uit een afsluitsysteem met heen en weer beweegbare kleppen en worden bijvoorbeeld aangewend voor het openen en sluiten van de in- en uitlaatopeningen van hydraulische cilinders of van de cilinders van een verbrandingsmotor.
In bepaalde gevallen is het vereist dat de kleppen met grote snelheid geopend en gesloten worden.
Vanwege de inertie van de kleppen zal echter naargelang het gebruikte materiaal slechts een beperkte snelheid toegelaten zijn.
Wanneer men bepaalde processen wenst te automatiseren m. b. v. hydraulisch of pneumatisch aangedreven zuigers worden systemen met een heel complexe sturing gebruikt. De sturing gebeurt dan via kontaktoren, PLCsturing en dergelijke. Deze systemen vergen relatief veel en duur onderhoud gepaard gaande met de ingewikkelde demontage en montage, wat betekent dat deze regelmatig voor een bepaalde periode moeten stilgelegd worden.
De uitvinding wil aan deze nadelen verhelpen d. m. v. een schakelinrichting welke bij heel hoge snelheden kan werken en welke het vooral mogelijk maakt de sturing van hydraulisch of pneumatisch aangedreven zuigers alsook de montage en demontage in aanzienlijke mate te vereenvoudigen.
Tot dit doel omvat genoemd bewegend orgaan een schijf of band die voorzien is van minstens één met de af te sluiten doorgang corresponderende uitsparing en die in eenzelfde zin beweegbaar gemonteerd is tussen een gesloten stand van deze doorgang en een open stand van deze laatste.
<Desc/Clms Page number 2>
Doelmatig is genoemd orgaan voorzien in een gestel met minstens een ruimte waarin gas of vloeistof kan bevat worden en welke in verbinding staat met de buitenzijde van het gestel, waarbij het orgaan beweegbaar doorheen deze ruimte gemonteerd is zodanig dat in een bepaalde stand deze laatste door het orgaan in twee ten opzichte van elkaar afgesloten delen gescheiden wordt en in een andere bepaalde stand deze delen met elkaar in verbinding staan.
Op een voordelige wijze is genoemd orgaan draaibaar om een as gemonteerd.
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van deze uitvinding bevat genoemd orgaan een cirkelvormige schijf die rond zijn as draait.
Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat genoemd orgaan een rondlopende band.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is de schakelinrichting op de in-en/of uitgangen van een cilinder aangesloten waarin een zuiger gemonteerd is ten einde deze laatste een zich herhalende opeenvolging van translatie bewegingen te laten uitvoeren.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hierna volgende beschrijving van enkele uitvoeringsvormen van de schakelinrichting volgens de uitvinding ; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de draagwijdte niet van de gevorderde bescherming ; de hierna gebruikte verwijzingcijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren.
Figuur 1 stelt schematisch een gedeeltelijke dwarsdoorsnede voor van een schakelinrichting volgens de uitvinding.
Figuur 2 is een doorsnede van de schakelinrichting uit figuur 1 volgens de lijn II-II.
Figuur 3 is een schematische voorstelling van een tweede uitvoeringsvorm van een schakelinrichting volgens de uitvinding tesamen met een cilinder.
<Desc/Clms Page number 3>
Figuur 4 is een schematische doorsnede van een derde uitvoeringsvorm van een schakelinrichting volgens de uitvinding.
Figuur 5 is een schematische voorstelling van een deel van de schijf van een schakelinrichting volgens de uitvinding.
Figuur 6 is een schematische voorstelling van een vierde uitvoeringsvorm van een schakelinrichting volgens de uitvinding.
Figuur 7 is een doorsnede van de schakelinrichting uit figuur 6 volgens de lijn VII-VII.
In de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde of analoge elementen.
In een eerste uitvoeringsvorm bevat de schakelinrichting een ronde schijf 1 welke in haar middelpunt voorzien is van een as 2, waarmee ze een geheel vormt. De schijf 1 bevindt zich in een blokvormig gestel 3 dat uit twee op elkaar aansluitende delen 3a en 3b bestaat welke aan elkaar bevestigd zijn d. m. v. bouten 17. Boven en onder de schijf 1 is de as 2 d. m. v. kogellagers 4 draaibaar in de delen 3a en 3b van het gestel 3 zodat de as 2 tesamen met de schijf 1 hierin kan roteren.
In het gestel 3 bevinden zieh twee kanaalvormige ruimtes 5 en 6 welke elk uit twee in elkaars verlengde gelegen porties 5'a, 5'b respect. 6'a, 6'b bestaan die elk onderling gescheiden worden door de schijf 1. De kanaalvormige ruimtes 5 en 6 vertonen een cirkelvormige doorsnede en monden uit in de buitenzijde van het gestel 3 via openingen 5a, 5b, 6a, 6b. Verder bevinden de ruimtes 5 en 6 zich diametraal tegenover elkaar op eenzelfde afstand van de as 2.
De schijf 1 bevat acht cirkelvormige uitsparingen 9 op gelijke afstand van elkaar en corresponderend met doorgangen 7 en 8 tussen de twee porties 5a, 5b en 6a, 6b van elk van de ruimtes 5 en 6.
<Desc/Clms Page number 4>
In deze specifieke uitvoeringsvorm wordt de schijf 1 aangedreven via de as 2 door een stappenmotor 10 in opeenvolgende stappen van 22, 5 . Op deze manier zullen de overeenkomstige porties 5a, 5b en/of 6a, 6b met elkaar in verbinding gebracht worden wanneer uitsparingen 9 zich bevinden tegenover de doorgangen 7 en 8 en zullen deze laatste gesloten worden wanneer de uitsparingen 9 niet overlappen met de doorgangen 7 en 8.
Aldus kan doorheen de ruimtes 5 en 6 een gas of vloeistof stromen wanneer de doorgangen 7 en 8 geopend zijn en is geen doorstroming mogelijk wanneer deze gesloten zijn.
Deze schakelinrichting wordt bijvoorbeeld gebruikt voor het verplaatsen van een zuiger 12 in een cilinder 13, zoals voorgesteld in figuur 3. De zuiger 12 wordt van links naar rechts bewogen wanneer een schakelinrichting 14 door de ruimte 6 een hydraulische vloeistof onder druk in de cilinder 13 links t. o. v. de zuiger 12 laat stromen. Terzelfder tijd dient vloeistof weg te vloeien uit de ruimte rechts van de zuiger 12 in de cilinder 13 via de ruimte 5 van een tweede schakelinrichting 15. Wanneer de zuiger 12 op zijn vereiste positie gekomen is dienen de schijven 1 van de schakelinrichtingen 14 en 15 d. m. v. de niet voorgestelde stappenmotor verdraaid te worden zodanig dat geen doorstroming meer mogelijk is door de respectievelijke ruimtes 7 of 8.
Om de zuiger 12 terug naar links te verplaatsen dienen de schijven 1 naar een volgende positie gedraaid te worden zodanig dat vloeistof kan wegstromen uit het linkerdeel van de cilinder via de ruimte 5 van schakelinrichting 14 en dat vloeistof kan toestromen in het rechterdeel via ruimte 6 van schakelinrichting 15.
Door de schijven 1 te verdraaien kunnen op eenvoudige wijze verschillende posities van de zuiger 12 ingesteld worden.
<Desc/Clms Page number 5>
De schakelinrichtingen 14 en 15 worden echter bij voorkeur in één schakelinrichting verwerkt met o. a. een schijf 1 met aangepaste uitsparingen 9 en via onderscheiden ruimtes i. p. v. twee ruimtes 5 en 6.
Ook kunnen bijvoorbeeld twee schijven 1 boven elkaar gemonteerd worden zoals in figuur 4 voorgesteld zodanig dat deze onafhankelijk van elkaar kunnen draaien. Op deze manier kunnen een onbeperkt aantal combinaties van gesloten en geopende doorgangen 7 en 8 bekomen worden.
In bepaalde situaties is het voordelig om de uitsparingen 9 in een schijf 1 een doorsnede te geven verschillend van die van de respectievelijke doorgangen.
Wanneer een volgens de omtreksrichting van de schijf 1 langgerekte vorm voor de uitsparingen 9 gebruikt wordt, is het mogelijk om de schijf 1 continu te laten draaien. Er zal dan een doorstroming door de uitsparing 9 blijven bestaan zolang deze zich tegenover de overeenkomstige doorgang bevindt. Doordat in dit geval de schijf 1 dan met een constante snelheid ronddraait wordt de invloed van inertiekrachten verwaarloosbaar. In figuur 5 is een langgerekte uitsparing 9 aanwezig in de schijf 1.
In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, zoals voorgesteld in de figuren 6 en 7, omvat het bewegend orgaan, dat dient voor het openen en afsluiten van een doorgang waardoorheen vloeistoffen of gassen stromen, een gesloten band 1. Deze band 1 deelt twee kanaalvormige ruimtes 5 en 6, welke voorzien zijn in een gestel 3, in twee porties 5a en Sb, respectievelijk 6a en 6b, welke uitmonden aan de buitenzijde van het gestel 3 in de openingen 5'a, 5'b, respectievelijk 6'a, 6'b
Verder zijn uitsparingen 9 voorzien in de band
1 welke corresponderen met de doorgangen 7 of 8 tussen de porties 5a en 5b of 6a en 6b.
De band 1 kan ronddraaien over trommels 16 en
17 en door een nagenoeg passende spleet 18 in het gestel 3 waar de band 1 de ruimtes 5 en 6 in twee deelt. De trommels
16 en 17 bevinden zich aan weerszijden van de spleet 18.
<Desc/Clms Page number 6>
Een kleine rol 19 drukt tegen de band 1 aan teneinde deze voldoende op te spannen tussen de trommels 16 en 17.
Wanneer nu de trommels 16 en 17 aangedreven worden en de band 1 doen ronddraaien zullen achtereenvolgens de met een doorgang 7 of 8 corresponderende uitsparingen 9 samenvallen met deze laatste zodanig dat de doorgang 7 of 8 geopend is en een doorstroming van vloeistof of gas mogelijk is.
Een variante op deze uitvoeringsvorm bestaat erin slechts één trommel te gebruiken en deze zodanig te plaatsen dat de band 1 voldoende gespannen wordt tussen de trommel en de spleet 18 in het gestel 3. Een tweede trommel en een rol 19 zijn dan overbodig.
De uitvinding is natuurlijk geenzins beperkt tot de hierboven beschreven en in bijgaande figuren voorgestelde uitvoeringsvormen van de uitvinding. Zo kunnen zonder probleem meerdere ruimtes of gas-of vloeistofleidingen in eenzelfde gestel 3 verwerkt worden en kunnen afhankelijk van de opeenvolgende posities van een zuiger in een cilinder verschillende schijfjes 1 of banden 1 gebruikt worden. Deze kunnen continu draaien of met tussenpozen. Ook kunnen verschillende ruimtes of gas-of vloeistofleidingen zich op een verschillende afstand t. o. v. de as 2 van een schijfje 1 bevinden.
Deze schakelinrichting kan zowel voor hydraulische als pneumatische zuigersystemen gebruikt worden.
Wanneer deze schakelinrichting gebruikt wordt voor de in- en uitlaat van de cilinders van een verbrandingsmotor kan deze motor veel hogere toerentallen bereiken aangezien de inertie van een in dezelfde richting draaiend schijfje of band een verwaarloosbare invloed heeft.