CS211238B1 - Elektromagnetický regulační orgán - Google Patents

Abstract

Vynález se týká elektromagnetického regulačního orgánu, zejména k ovládání průtokového množství vzdušiny v potrubním systému topného nebo vzduchotechnického zařízení. Elektromagnetický regulační orgán obsahuje nepohyblivé magnetické jádro s cívkou e pohyblivou kotvou. Mezi výkyvně v kotvovém prostoru uloženou kotvou, upevněnou na hřídeli, otočně uloženém ve vedení magnetického jádra a mezi pólovými nástavci tohoto magnetického jádra jsou vytvořeny klínovité pólové prostory, které se zužují ve smyslu od výchozí polohy kotvy k její koncové poloze. Mezi vedením a kotvou je upraven vratný element, jenž je ve smyslu od koncové polohy k výchozí poloze kotyy v silovém styku s touto kotvou. Vynález je možno využívat u vzduchotechnických a klimatizačních zařízení, v potravinářském průmyslu, v silech a mlýnech, u transportních a dopravních zařízení i jinde. Provedení vynálezu charakterizuje

Description

Vynález se týká elektromagnetického regulačního orgánu, zejména k ovládání průtokového množství vzdušiny v potrubním systému topného nebo vzduchotechnického zařízení.

Optimální a hospodárné využívání vSech druhů energie je v celém světě stále více v popředí zájmu. Na významu nabývají tedy také všechna opatření, směřující u těchto zařízení k úspoře tekutých a plynných paliv i elektrické energie. V současné době vyráběné otopné, klimatizační i jiné vzduchotechnické jednotky mají vysokou vlastni účinnost, takže celkovou účinnost otopných klimatizačních i vzduchotechnických soustav, v nichž jsou tyto jednotky zabudovány, lze v podstatě zvyěovat pouze odstraňováním ztrát, vznikajících v potrubních a odtahových systémech. Poměrně vysoké ztráty v otopných, klimatizačních a vzduchotechnických soustavách· vznikají zejména v prodlevových intervalech, v nichž jsou jejich jednotky mimo provoz a během nichž dochází k nekontrolovatelnému úniku vzdušin a tím i k nežádoucím tepelným tokům.

Stávající uzávěry a omezovače proudění jsou vytvořeny zpravidla jako klapky s termickým nebo mechanickým ovládáním. Činnost termicky ovládaných klapek je řízena pouze teplotou spalin, proto musí být v otopné soustavě tyto klapky umisťovány bezprostředně za přerušovačem tahu, případně za regulátorem tahu, kde je tepláte spalin nejvyěěí. Akčními členy u termicky ovládaných klapek jsou bimetalické prvky. Nevýhodou termicky ovládaných klapek kromě poměrně nízkého rozsahu využití, vázaného v podstatě pouze na otopné potrubní systémy, je tedy také nutnost jejich umístěni do určitého místa ve spalinovém traktu, dále poměrně velká setrvačnost při funkci a náchylnost k zanášení popelovinami, obsaženými ve spalinách.

Mechanicky ovládané klapky nejsou teplotou spalin ovlivňovány, protože jejich akční členy obsahují pomocné motorky, které jsou napájeny, řízeny a kontrolovány z vnějších zdrojů a dále obsahují mechanická převodová ústrojí ke znásobení momentových účinků, nutných ke spolehlivému ovládání klapek. Vzhledem k vnějšímu zdroji energie však tyto stávající mechanicky řízené klapky vždy vyžadují jističi ústroji nebo zpětnou vazbu, zabezpe čující spolehlivou funkci za všech provozních stavů; na druhé straně však tyto klapky umožňují mnohostranné použití pro nejrůznější účely. Nespornými nevýhodami stávajících mechanicky ovládaných klapek však jsou vysoká cena, relativní nedostupnost a zbytečná složitost servomotorků v jejich akčních členech. Použití pomocných motorků v akčních členech mechanicky ovládaných klapek je také spojeno s relativně pomalým přestavováním, jež je obdobné nevýhodným setrvačným účinkům u termicky ovládaných klapek.

Značnou část hlavních nevýhod stávajících provedení akčních členů, zejména pro uzávěry a omezovače proudění odstraňuje elektromagnetický regulační orgán podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi výkyvné v kotvovém prostoru uloženou kotvou, upevněnou na hřídeli, otočně uloženém v alespoň jednom vedení magnetického jádra a mezi pólovými nástavci tohoto magnetického jádra jsou vytvořeny klínovité pólové prostory, které se zužují ve smyslu od výchozí polohy kotvy k její koncové poloze. Mezi vedením a kotvou je upraven alespoň jeden vratný element, jenž je ve smyslu od koncové polohy k výchozí poloze kotvy v silovém styku s touto kotvou.

Elektromagnetický regulační orgán podle vynálezu je výrobně velmi jednoduchý a nenáročný na dílenské strojní a přístrojové vybavení. Cenová i materiálová dostupnost jeho komponent, funkční spolehlivost a dlouhodobá životnost jsou velmi žádoucí vlastnosti, nezbytné při jeho samostatném použití, tak zejména při jeho aplikacích u rýzných zařízení a řídicích systémů. Výhodné jsou také značný kroutící moment a rychlá, prakticky okamžitá reakce.

Příklad provedení elektromagnetického regulačního orgánu podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese, kde na obr. 1 je tento regulační orgán nakreslen samostatně v čelním osovém pohledu a na obr. 2 je zachycen v celkovém axonometrickém pohledu ve spojení s uzavírací klapkou, umístěnou ve spalinovém potrubí.

21,238

V příkladném provedení vlastní elektromagnetický regulační orgán sestává z tvarovaného magnetického jádra s cívkou 4, dále z výkyvnš uložené kotvy 4, upevněné na hřídeli £, který je otočně uložen ve dvou vedeních J, jež jsou ustavena na magnetickém jádře, a dále z vratných a dorazových elementů, určených ke spolehlivému řízenému úhlovému vychylování kotvy 4 v kotvovém prostoru magnetického jádra. S ohledem na názornost a přehlednost není jedno z vedení J ani na obr. 1 ani na obr. 2 zakresleno.

Skládané tvarované magnetické jádro sestává z cívkového jádra X, upevněného svou střední částí v dutině cívky 4» na jehož vyčnívajících koncích jsou kolmo ustavena dvě prodlužovací jádra 6, z nichž na každém je připevněn obloukovitě zahnutý pólový nástavec χ. Vyčnívajícími konci svého elektrického vodiče je cívka 4 připojena na svorky 13. Navzájem rovnoběžná prodlužovací jádra 6 jsou na vyčnívajících koncích cívkového jádra X upevněna přesazené a oba plochá, obloukovitě v témž smyslu zahnuté pólové nástavce X, omezující kotvový prostor, jsou upevněny na volných koncích prodlužovacích jader 6 na jejich vnějších bočních plochách. Podle obr. 1 jsou vnitřními povrchy kruhovitě okolo os S? na poloměry j·? zahnutými pólovými nástavci X a omezovači válcovou plochou kotvy 4 ^s osou Š, a poloměrem r^ vymezeny dva obloukovitě klínovité pólové prostory χ. Na každém z obou konců kotvy 4 je vytvořen nos 11. směřující dovnitř zužujícího se příslušného klínovitého pólového prostoru χ. V nakreslené výchozí poloze ve vedeních J je hřídel 2 s kotvou 4 udržován momentovým působením neznázorněných pružinových vratných elementů. Na dorazových plochách prodlužovacích jader 6 jsou připevněny neferromagnetické příložky 8, zabraňující přilepování kotvy 4 v nezakreslené koncové poloze, jež je vzhledem k výchozí poloze pootočena o 90° proti smyslu otáčení hodinových ručiček.

Ve znázorněném provedení pro použití k ovládání průtokového množství spalin ve spalinovém potrubí má elektromagnetický regulační orgán na svém hřídeli 2 upevněnu komínovou klapku 10. naklápivě uloženou v kouřovodu 42. V nakreslené výchozí poloze je komínová klapka 10 ustavena v kouřovodu 12 rovnoběžně s osou, takže nebrání volnému průtoku spalin. Působením neznázorněných vratných elementů jsou neznázorněné dorazové prvky na hřídeli 2 kotvy 4 β na jednom z vedení 4 v nakreslené výchozí poloze v silovém styku.

Při zavedení elektrického proudu do cívky 4 se působením silové dvojice mezi zmegnetovaným magnetickým jádrem a kotvou 4 nejprve překoná předepínací pružný odporový moment vratných elementů, načež se hřídel 2 ³ komínovou klapkou 10 počne otáčet proti smyslu otáčení hodinových ručiček do nezakreslené koncové polohy, přičemž řídicí kroutící moment vzhledem ke zmenšujícím se vzdálenostem mezi nosy 41 kotvy a pólovými nástavci X při tomto pohybu neustále roste, až v dorazové poloze dosáhne svého maxima. Během popsaného pohybu ovšem také vzrůstá pružný odporový moment neznázorněných vratných elementů. Jejich výběrem a tím i volbou jejich pružících momentových charakteristik lze dosáhnout provozně optimální průběh výsledného momentu. Po dosaženi dorazové polohy komínová klapka 10 kouřovod 12 prakticky uzavře.

Kromě popsaného, v podstatě spirálovitého uspořádání pólových nástavců X, při němž mají jejich klínovité pólové prostory X obloukovitý tvar s proměnnou tloušťkou vzduchové mezery, lze u elektromagnetického regulačního orgánu vytvořit axiální pólové nástavce χ šroubovicového tvaru, takže jejich klínovité pólové prostory X mají proměnnou šířku vzduchové mezery, případně při jiném uspořádání pólových nástavců X mohou mít jejich klínovité polové prosťory X proměnnou jak šířku, tak tloušťku vzduchové mezery. Podle rozměrů a proporcí jednotlivých částí tvarovaného magnetického jádra, zejména tvaru jeho pólových nástavců X lze u výkyvné kotvy 4 zvětšit její operační úhel mezi výchozí polohou a koncovou polohou až asi na 160°.

Elektromagnetický regulační orgán podle vynálezu je možno s výhodou používat v různých adaptacích. Například u vzduchotechnických zařízení je ho možno vzhledem k jeho silnému záběrovému momentu upravit také pro pohon několika klapek, či jiných nastavitelných průtokových elementů a tak ovládat průtoková množství současně v několika potrubích, případně vzhledem k jeho jednoduchosti e nízkým pořizovacím nákladům je ho možno při jeho násobném použití upravit k pohonu děléných klapek a tak ovládat průtokové množství s větší přesností. V potravinářském průmyslu lze elektromagnetický regulační orgán podle vynálezu vyžít například k dávkováni surovin práškovité, zrnité, sirupovité i tšstovité konzistence, dále zrní a mouky v silech a mlýnech. Další možnosti použití elektromagnetického regulačního orgánu podle vynálezu se nabízejí u dopravních signalizačních a zabezpečovacích zařízení, dále u vzduchových dopravníků, u máčecích strojů v barvířství i jinde.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Elektromagnetický regulační orgán, zejména k ovládáni průtokového množství vzdušiny v potrubním systému, obsahující nepohyblivé magnetické jádro s cívkou a pohyblivou kotvu, vyznačující se tim, že mezi výkyvné v kotvovém prostoru uloženou kotvou (1), upevněnou na hřídeli (2), otočně uloženém v alespoň jednom vedeni (3) magnetického jádra, a mezi pólovými nástavci (7) tohoto magnetického jádra jsou vytvořeny klínovíté pólové prostory (9), které se zužují ve smyslu od výchozí polohy kotvy (1) k její koncové poloze.

2. Elektromagnetický reguláční orgán podle bodu 1, vyznačující se tím, že mezi vedením (3) a kotvou (1) je upraven alespoň jeden vratný element, jenž je ve smyslu od koncové polohy k výchozí poloze kotvy (1) v silovém styku s touto kotvou (1).