Заполнение светового проема Советский патент 1986 года по МПК E06B9/24 

1

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам для изменения окраски или светопропуск- ных свойств в световых проемах различных зданий и сооружений.

Целью изобретения является повышение надежности в работе.

На фи1 .1 схематично показано заполнение сретового проема светопроз- рачной жидкостью; а на фиг.2 - Ttr же, цветной жидкостью.

Заполнение светового проема содержит элементы 1 светопрозрачного ограждения, пространство между которыми разделено гибкой светопрозрачной пленкой 2 на смежные, изолированные друг от друга полости. Левая фиг.) полость 3 соединяется посредством подающего 4 и сливного 5 трубопроводов , содержащих обратные клапаны 6 и 7, с емкостью 8, заполненной светопрозрачной жидкостью. Правая 9 (фиг.2) полость соединяется посредством подающего 10 и сливного 11 трубопроводов, содержащих обратные клапаны 12 и 13,с емкостью 1Л,заполненной дветной жидкостью.

Емкости 8 и 14 могут быть выполнены в виде однотипных сильфонов, у которых внешние по отношению друг к другу основания неподвижно закреплены, а внутренние взаимосвязаны посредством двустороннего штока 15, являющегося кинематическим элементом неподвижно закрепленного силового гидроцилиндра 16 двустороннего действия .

Вместо гидроцилиндра 16 со штоком 15 может быть использован и другой привод, обеспечивающий синхронное перемещение подвижных оснований сильфонов 8 и 14.

Элементы управления работой гидроцилиндра 16 в целях упрощения схемы устройства не приведены.

Верхние части пространства дой из смежных полостей 3 и 9 в промежутке между светопрозрачными эле- мент ами 1 связаны с однотипными сильфонами 17 и 18, подвижные основания которых посредством опорной площадки 19 связаны с односторонним штоком 20 дополнительного гидроцилиндра 21 двустороннего действия, Вместо гидроцилиндра 21 может быть применен и другой привод, обеспечивающий линейное перемещение опорной .площадки 19 в заданных пределах.

12327712

Заполнение работает следующим образом.

В положении элементов устройства (фиг.1 и 2) все пространство между 5 светопрозрачными элементами 1 заполнено светопрозрачной жидкостью, при этом светопрозрачная пленка 2 прижата к правому (фиг.2) светопрозрач- ному элементу 1, Поршень гидроцилинд- 10 ра 16 при этом находится в крайнем левом положении5 причем его предельное перемещение в обоих направлениях ограничено упорами (не приведены) . При крайнем левом положении (5 датока 15 гидроцилиндра 16 сильфон 8 макси1(ально сжат под действием штока 15, а силъфон 14 максимально растянут.

При реверсировании хода поршня 20 гидроцилиндра 16 сильфон 8 начинает .растягиваться, а сильфон 14 - сжиматься. По сливному трубопроводу 5 через обратный клапан 7 светопрозрачная: жидкость начинает поступать 25 во внутреннюю полость сильфона 8

(при этом обратный клапан 6 закрыт), а из сильфона. 14 через обрат- ный клапан 12 цветная жидкость . начинает поступать в правую от 30 светопрозрачной цленки 2 полость (обратньш клапан 13 при этом закрыт)„ При таком перетоке жидкостей СЕ1етопрозрачная пленка 2 начинает перемещаться к- левому (фиг.1) светопрозрачному элементу 1.

Учитьшая, что с обеих сторон све-- топрозрачной плeнIn 2 при -ее началь-. ном движении находится жидкость,

которая практически несжимаема, 40

движение пленки 2 будет плавным, без

рывков, даже если отсоединение плен- ки 2 от элемента 1 начнется в од- ,ной точке. Это обеспечивает сохранность пленки в работе,

45

50

S5

Гидравлическая система предлагае- fjioro устройства состоит из двух замкнутых контуров,, один из которых за- полней светопрозрачной жидкостью, а другой - цветной, причем количество этих жидкостей равно друг другу, так что при полном сжатии сильфона 14 пленка 2 полностью перемещается в крайнее левое положение и будет , прижата к светопрозрачному элементу 1, При этом все пространство между светопрозрачными элементами будет заполнено жидкостью (фиг.2).

Гидравлическая система предлагае- fjioro устройства состоит из двух замкнутых контуров,, один из которых за- полней светопрозрачной жидкостью, а другой - цветной, причем количество этих жидкостей равно друг другу, так что при полном сжатии сильфона 14 пленка 2 полностью перемещается в крайнее левое положение и будет , прижата к светопрозрачному элементу 1, При этом все пространство между светопрозрачными элементами будет заполнено жидкостью (фиг.2).

При работе устройства светопроз- рачная и цветная жидкости движутся по контурам всегда в одном направлении, что обеспечивается наличием в гидросистеме обратных клапанов 6, 7 и 12,13.

Продвижение жидкостей в одном направлении сверху вниз через пространство между светопрозрачными элементами 1 обеспечивает непрерьганое |тделение светопрозрачной пленки 2 о элемента 1 также в направлении сверху вниз. При этом слой поступающей в полость жидкости, светопрозрачной или цветной, постепенно увеличивается, что создает дополнительный зрительный эффект опускающейся цветной шторы. При смене направления действия обратных клапанов 6,7 и 12,3 на противоположное при работе устройства будет наблюдаться эффект поднимаю шторы.

В любой момент работы предлагае - мого устройства пространство между светопрозрачными элементами 1 всегд заполнено жидкостью: либо цветной, либо светопрозрачной, либо их комбинацией. Ия этого следует, что свет прозрачные элементы 1 будут постоянно на ходиться под действием сил гидростатического давления столба указанных жидкостей. Так, если в качестве светопрозрачной и цветной жидкости выбрана вода, то на квадратный в плане светопрозрачный элемент 1 с площадью 1 м суммарное гидростатическое давление составит 500 кг.

Для компенсации гидростатических нагрузок на светопрозрачные элементы производят совместное растяжение сильфонов 17 и 18 на заданную величину. Степень их растяжения будет определять то местоположение по высоте светопрозрачного элемента 1, где осуществлена полная компенсация сил гидростатического давления внешним атмосферным давлением. Предпочтительной областью, где необходимо скомпенсировать гидростатическое давление, является центральная часть светопрозрачного элемента 1, в которой концентрация внутренних механических напряжений и в частности напряжений изгиба, наиболее опасна. Величина требуемого растяжения сильфонов 17 и 18 задается перемещением щтока 20 гидроцилиндра 21 через опорную площадку 19. Коррекция компенсации гидростатического давления на светопрозрачные элементы 1 при изменениях внешнего атмосферного давления может производиться с помощью 5 цепи обратной связи, имеющей на входе датчик давления и воздействующий на работу гидроцилиндра 21 для соответствующего изменения степени растяжения сильфонов 17 и 18.

10 Возможность повышения надежности предлагаемого устройства подтверж-. дается следующими обстоятельствами.

Гидростатическое давление возрастает линейно с увеличением стол15 ба жидкости, т.е. возрастает с глубиной жидкости, поэтому эпюра распределения сил гидростатического давления по высоте имеет вид треугольника.

0

Эпюра распределения сил атмосферного давления по высоте (в пределах устройства) имеет вид прямоугольника.

5 В известном устройстве действие сил внешнего атмосферного давления на светопрозрачные элементы, снаружи и изнутри, скомпенсировано, и поэтому светопрозрачные элементы находятся только под воздействием распределенных по высоте сил гидростатического давления, распределение которых характеризуется эпюрой в виде треугольника.

5 в. предлагаемом устройстве за счет принудительного растяжения сильфонов 17 и 18 действие сил атмосферного давления на светопрозрачные элементы 1 изнутри соответствующим образом

0 уменьшается так, что суммарное действие сил атмосферного давления ориентировано внутрь пространства между светопрозрачными элементами 1 и оно противоположно действию .сил

5

гидростатического давления жидкости.

В этом случае результатом сложения эпюр распределения нагрузок на светопрозрачные элементы будет геометрическая фигура с нулевой точкой, находящейся на требуемом уровне по высоте. Положение нулевой точки может быть задано величиной растяжения сильфонов 17 и 18 и ее желательное местоположение ограничивается средней

по высоте областью светопрозрачных элементов 1, где и требуется устранить внутренние механические напряжения .

5I

При таком задаваемом перераспределении нагрузок максимальные их значения будут смещены к верхней и нижней закрепленным кромкам свето- прсзрачных элементов 1, что предопределяет наиболее целесообразный и безопасный режим их эксплуатации, а это повьтает надежность устройства в работе.

Использование предлагаемого устройства, по сравнению с известным,

32771 6

обеспечивает следующие дополнительные преимущества: при фиксированных габаритах устройства можно использовать в качестве светопрозрачных 5 элементов более тонкий материал, что уменьшает массу устройства: при фиксированной толщине материала светопрозрачных элементов можно увеличить габаритные размеры устройства, что to важно для создания подобных устройств для изменения светопропускных свойств больших световых проемов.

фиг.2