PL247630B1 - Mechanizm zwalniający w momencie spadku ciśnienia otoczenia - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest mechanizm zwalniający w momencie spadku ciśnienia otoczenia. Mechanizm zwalniający charakteryzuje się tym, że składa się z wypełnionego rozprężającym się gazem zasobnika (1) o kształcie kulistym lub zbliżonym do kulistego. Zasobnik (1) umieszczony jest w komorze (2), na którą składają się dwie połowy, posiadające wybranie w kształcie zbliżonym do kształtu zasobnika (1), który zamknięty jest w komorze (2) z zachowaniem dostępu do ciśnienia otoczenia komory (2), a zamknięcie owo zrealizowane jest za pomocą co najmniej dwóch łączników (3), zawierających cięgna (4), natomiast w dolnej części komory (2) znajduje się zaczep (5), swobodnie oddzielający się od komory (2) po rozsunięciu się dwóch części komory (2) od siebie, przy czym rozsunięcie owo następuje poprzez zniszczenie łączników (3) lub ich cięgien (4) na skutek wywołania w nich siły wewnętrznej poprzez rozprężenie się gazu w zasobniku (1).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotowy mechanizm, w postaci zmontowanej przedstawiony na Fig. 1, składa się z wypełnionego gazem Zasobnika (1), o kształcie kulistym lub zbliżonym do kulistego. Materiał, z jakiego wykonano zasobnik, musi umożliwiać swobodne rozprężanie się zawartego w nim gazu, taki warunek spełnia m.in. powłoka balonu. Dobór gazu zależny jest od zastosowania urządzenia. Podstawowymi gazami mogą być powietrze lub gazy szlachetne, np. hel.

Zasobnik (1) umieszczony jest w Komorze (2), składającej się z dwóch połówek walca, posiadającego wewnętrzne wybranie o kształcie maksymalnie zbliżonym do kształtu Zasobnika (1). Sposób zamykania Komory (2) musi umożliwiać kontakt Zasobnika (1) z ciśnieniem otoczenia, nie może być to zamknięcie całkowicie izolujące od otoczenia. Mechanizm zamykający Komorę (2) składa się ze zrywalnych Łączników (3), spinających ze sobą obie połowy Komory (2). Istotnym elementem Łączników (3) są cięgna (4), których ilość, kształt przekroju poprzecznego oraz materiał wykonania dobrane są w taki sposób, aby zostać zerwane poprzez przekroczenie granicy wytrzymałości na rozciąganie.

Przekroczenie tej granicy, przedstawione schematycznie na Fig. 3, następuje w momencie spadku ciśnienia otoczenia, w wyniku której gaz w Zasobniku (1) rozpręża się, a jego zwiększona objętość w Komorze (2) oddziałuje siłą oznaczoną na Fig. 3 jako „Fv” na ściany Komory (2), wywołując w cięgnach (4) Łączników (3) siłę normalną (rozciągającą), oznaczoną na Fig. 3 jako „N”.

W dolnej części Komory (2) umieszczony jest Zaczep (5). Jego umiejscowienie i kształt musi umożliwić swobodne oddzielenie się od Komory (2) po zerwaniu Łączników (4) i zwiększeniu odległości pomiędzy połówkami Komory (2) w następstwie zwiększenia się objętości gazu w Zasobniku (1). Wskazane jest, aby Komora (2) po złożeniu posiadała zabezpieczenie przed przemieszczeniem w płaszczyznach innych, niż płaszczyzna w której następuje praca zrywająca. Zabezpieczenie takie może być zrealizowana poprzez zastosowanie odpowiedniego połączenia typu pióro-wpust pomiędzy połowicznymi częściami Komory (2). Widok rozstrzelony opisywanych elementów składowych, przedstawia Fig. 2.

Istotnym aspektem wynalazku jest wykorzystanie zwiększania objętości gazu w sytuacji spadku ciśnienia otoczenia, oddziałującego na Zasobnik (1) oraz wykorzystanie siły, wynikającej ze zwiększania się tej objętości w celu wywołania odpowiedniej siły wewnętrznej w Łącznikach (4), aż do przekroczenia ich wytrzymałości na rozciąganie. Niewskazane jest wykonanie cięgien (4) z materiału podatnego na pełzanie.

Alternatywą dla użycia siły rozciągającej cięgna (4) może być wykorzystanie siły ścinającej łączniki (3). Kształt Komory (2) oraz Zaczepu (5) mogą być dobrane do odpowiedniego zastosowania. Mechanizm działania urządzenia umożliwia jego skalowanie oraz wymiarowanie elementów w zależności od potrzeb. Istnieje możliwość wykorzystania w ten sam sposób zjawiska zwiększania objętości gazu przy wzroście temperatury.

ROZWIĄZYWANY PROBLEM: Urządzenie umożliwia mechaniczne rozłączenie zaczepu lub obwodu elektrycznego w reakcji na zmianę ciśnienia otoczenia. Zasada działania jest oparta o właściwości fizyczne zastosowanych materiałów, z tego względu urządzenie charakteryzuje się prostotą i niezawodnością.

STAN TECHNIKI: Pod względem zasady działania, najbliższym przedmiotowemu wynalazkowi urządzeniem jest barometr aneroidowy. Elektroniczne czujniki ciśnienia, wykorzystujące efekt piezorezystywny, mogą zrealizować podobne zadanie, tj. rozłączenie zaczepu pośrednio, poprzez przesłanie sygnału elektrycznego do niezależnego mechanizmu rozłączającego.

ZASTOSOWANIA: Możliwymi zastosowaniami przedmiotowego wynalazku są np. mechanizm zwalniający ładunek podwieszony pod wznoszącym się statkiem powietrznym na odpowiedniej wysokości, mechanizm sygnalizujący spadek ciśnienia w statku powietrznym lub kosmicznym, przemysłowych komorach i zbiornikach podciśnieniowych i nadciśnieniowych.

Claims (6)

1. Mechanizm zwalniający znamienny tym, że składa się z wypełnionego rozprężającym się gazem zasobnika (1) o kształcie kulistym lub zbliżonym do kulistego, który to Zasobnik (1) umieszczony jest w komorze (2), na którą składają się dwie połowy, posiadające wybranie w kształcie zbliżonym do kształtu zasobnika (1), który zamknięty jest w komorze (2) z zachowaniem dostępu do ciśnienia otoczenia komory (2), a zamknięcie owo zrealizowane jest za pomocą co najmniej dwóch łączników (3), zawierających cięgna (4), natomiast w dolnej części komory (2) znajduje się zaczep (5), swobodnie oddzielający się od komory (2) po rozsunięciu się dwóch części komory (2) od siebie, przy czym rozsunięcie owo następuje poprzez zniszczenie łączników (3) lub ich cięgien (4) na skutek wywołania w nich siły wewnętrznej poprzez rozprężenie się gazu w zasobniku (1)

2. Mechanizm zwalniający wg zastrzeżenia 1 znamienny tym, że zwiększona w momencie spadku ciśnienia otoczenia objętość gazu w zasobniku (1) oddziałuje na ściany komory (2), powodując oddalanie się dwóch połowicznych jej części od siebie.

3. Mechanizm zwalniający wg zastrzeżenia 2 znamienny tym, że oddalanie się połowicznych części komory (2) wywołuje siłę wewnętrzną w cięgnach (4) łączników (3).

4. Mechanizm zwalniający wg zastrzeżenia 3 znamienny tym, że łączniki (3) stanowią zamknięcie komory (2), umożliwiające zasobnikowi (1) kontakt z ciśnieniem otaczającym komorę (2).

5. Mechanizm zwalniający wg zastrzeżenia 3 znamienny tym, że łączniki (3) zawierają cięgna (4), które ulegają zerwaniu w momencie rozsunięcia się połowicznych części komory (2).

6. Mechanizm zwalniający wg zastrzeżenia 3 znamienny tym, że łączniki (3) montowane poprzez wtyk w połowiczne części komory (2), ulegają ścięciu w momencie rozsunięcia się połowicznych części komory (2).