CZ28955U1 - Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká uspořádání magnetického spojovacího členu, určeného pro spojování potrubních částí, zejména pro příruby potrubí, případně pro spojování nádob nebo pro připojování nádob k potrubí.

Dosavadní stav techniky

V současné době se pro spojování potrubních dílů a pro rozpoj itelné připojování nádob, nádrží nebo jiných dutých komor k potrubí používají klasické příruby. Jedná se o osazení deskou ve tvaru plochého prstence, pevně fixovanou na konci spojovaného potrubního úseku, která je vybavena otvory, nebo závitem, jejichž prostřednictvím se k sobě navzájem upevní vždy dva odpovídající protikusy.

V technice je známo použití magnetů pro různé účely. Magnety jsou často součástí různých držáků, u nichž je jeden nebo několik magnetů vsazeno v/na povrchové ploše držáku jako komponenta, k níž lze pouhým přiložením upevnit různé kovové předměty na držák. Dále se magnety používají pro různé magnetické spojky zahrnující rotující díl, a to nikoliv za účelem spojení dílů, nýbrž za účelem ztlumení nebo zabrzdění otáčivého pohybu rotujícího dílu. V těchto spojkách jsou magnety uloženy kolmo k ose rotace rotujícího dílu, uspořádání těchto spojek je poměrně složité a zpravidla funguje pouze v kombinaci s elektrickým ovládáním, jejich technické řešení se nijak netýká dále navrženého řešení.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nevýhody odstraňuje ve značné míře zde navržené technické řešení. Je navržen spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, určený k propojení konců kanálů pro plynné nebo kapalné médium, kteréžto kanály se nacházejí v potrubí a/nebo nádobě. Navržený spojovací člen je magnetický. Podstata řešení spočívá v tom, že dotykovou část pro propojení konců kanálů, jež jsou k sobě připojovány, je uspořádána jako dvojice spojovacích desek z nemagnetického materiálu, jejichž zadní strana je opatřena množinou jamek, z čehož alespoň některé jamky jsou opatřeny polarizovanými magnety, překrytými sponami z magnetického materiálu proti nežádoucímu uvolnění. Spoj je uspořádán z dvojice těchto spojovacích desek připevněných k sobě. Jako kanál se zde rozumí propojovaná dutina, určená pro průtok kapalného nebo plynného média, jež se nachází v propojovaném potrubí nebo výtoku z nádoby a v případné vůči potrubí návazné části spojovacího členu, tedy v dále zmiňovaném a blíže popsaném potrubním úseku nebo prstenci jsoucími součástí spojovacího členu. Dvojice spojovacích desek jsou vytvořeny jako protikusy s na sebe navazujícím průchodem pro médium, na sebe přiléhajícími čelními plochami a s magnety, které se při poloze spojení k sobě připojených spojovacích desek nacházejí ve vůči sobě protilehlé poloze. Při tomto stavu spojení mají jednotlivé magnety v každé dvojici magnetů nacházejících se v protilehlé pozici, stejnou polarizaci.

S výhodou každý magnet zapadá na dno jamky a je v ní uložen svým magnetickým polem axiálně, uvažováno vůči ose průchodu pro médium, přičemž současně je dno jamky opatřeno alespoň jedním průchodovým kanálkem, pro zlepšení procházení magnetického pole přes spojovací desku a pro usnadnění odebrání magnetu v případě demontáže.

Jamky obsazené magnety jsou na spojovacích deskách s výhodou rozmístěny na pomyslných kružnicích se středem v ose průchodu, a to v počtu alespoň jedna kružnice na každé spojovací desce. Jelikož spojovací desky jsou uspořádány zrcadlově, tak kružnice vytvořené na jedné desce mají stejný poloměr, jako kružnice vytvořené na druhé spojovací desce. Sousední magnety téže desky mají v rámci téže kružnice s výhodou střídavou polarizaci. Není vyloučen ani obsah přídavných magnetů mimo tyto kružnice.

-1 CZ 28955 Ul

Alespoň jedna pomyslná kružnice podle předchozího odstavce obsahuje 3 až 10 magnetů, jež jsou na ní rozmístěny v odstupu vůči sobě kolem dokola průchodu. Na každé magnety obsazené kružnici jsou s výhodou vytvořeny individuální spony pro každou dvojici a/nebo trojici sousedních magnetů téže desky.

Spona je s výhodou opatřena alespoň jedním sponovým šroubem proti samovolnému uvolnění, zhotoveným z nemagnetického materiálu, přičemž závitová část sponového šroubu je upevněna ve spojovací desce.

Spojovací desky mají s výhodou rovinné a hladké čelní plochy.

K sobě připojované spojovací desky jsou s výhodou opatřeny protilehlými centrovacími prvky pro usnadnění připojení v přesné poloze, kde tyto centrovací prvky jsou ve formě centrovacích otvorů a/nebo centrovacích důlků, které jsou při stavu připojení spojovacích desek opatřeny spojovacím/rozpojovacím prostředkem pro přesné spojení, a následné rozpojení spojovacích desek odtlačením. Dále jsou dořešeny tři výhodné varianty konkrétního provedení spojů se spojovacími/rozpojovacími prostředky.

První varianta je taková, že spojovací desky jsou k sobě připevněny pomocí spojů z na sebe navazujících centrovacích otvorů dvou spojovacích desek, spojovacího/rozpojovacího prostředku v podobě centrovacího šroubu zapuštěného přes centrovací otvor první spojovací desky do pouze části centrovacího otvoru druhé spojovací desky, a dále z odtlačného šroubu, zapuštěného do zbývající části centrovacího otvoru druhé spojovací desky z opačné strany. Při stavu pouze částečně zašroubovaného odtlačného šroubuje spoj v poloze „spojen“ a při stavu zcela zašroubovaného odtlačného šroubu spoj v poloze „rozpojen“.

Druhá varianta je taková, že spojovací desky jsou k sobě připevněny pomocí spojů z centrovacího otvoru první desky navazujícího, při poloze spojení desek, na centrovací důlek druhé desky, a ze spojovacího/rozpojovacího prostředku v podobě centrovacího šroubu, zapuštěného přes centrovací otvor první desky do centrovacího důlku druhé desky. Při stavu pouze částečně zašroubovaného centrovacího šroubu je spoj v poloze „spojen“ a při stavu zcela zašroubovaného centrovacího šroubuje spoj v poloze „rozpojen“.

Třetí navržená výhodná varianta je taková, že spojovací desky jsou k sobě připevněny pomocí spojů z centrovacích otvorů první desky, navazujících, při poloze spojení desek, na centrovací důlky druhé desky a z tlačného elementu s výsuvným trnem, zapuštěným přes centrovací otvor první desky do centrovacího důlku druhé desky. Při stavu pouze částečně vysunutého výsuvného tmu je spoj v poloze „spojen“ a při stavu maximálně vysunutého výsuvného tmu je spoj v poloze „rozpojen“.

Další dořešení se týká možnosti současného propojení dalšího, nebo dalších kanálů. K sobě připojované spojovací desky jsou v tom případě s výhodou opatřeny každá alespoň dvěma pomyslnými kružnicemi, na nichž jsou magnety rozmístěny, a dále jsou opatřeny alespoň dvěma průchody, z čehož první průchod, hlavní, má střed v ose pomyslných kružnic a každý další, přídavný průchod, je situován mezi dvěma kružnicemi.

Magnetický spojovací člen je s výhodou uspořádán jako jednotka, rozpojitelně připojitelná k běžné přírubě potrubí nebo nádob. Alespoň jedna spojovací deska je opatřena potrubním úsekem, vybíhajícím na její zadní straně od jejího průchodu a zakončeným přírubou, připojitelnou na běžnou přírubu připojovaného potrubí a/nebo nádoby, tedy v optimálním případě zvolenou v podobě běžné příruby tvarově a rozměrově stejné, jako ta, jež se nachází na připojovaném potrubí a/nebo hrdle nádoby. Pro propojování běžných přírub potrubí a/nebo nádob je magnetický člen takto opatřen koncovou přírubou na obou stranách, tedy u obou spojovacích desek.

V případě, že připojované potrubí je zakončeno uzávěrem s koncovou přírubou, například pneumatickým ventilem, tak je uzávěr připojen k připojovací desce na její zadní straně, a to s výhodou prostřednictvím distančních sloupků, distančních šroubů a do meziprostoru vloženého prstence.

-2CZ 28955 Ul

S výhodou je provedení připojovací části spojovacího členu dořešeno pro připojení prstence následovně. Prstenec i spojovací desky mají průchod stejný, jako koncová příruba uzávěru, a pokud možno má stejný průchod také připojované potrubí. Prstenec je rovněž oboustranně opatřen těsněním. Distanční sloupky vybíhají na zadní straně spojovací desky kolem dokola obvodu prstence a jsou v nich upevněny dříky distančních šroubů, jejichž hlavy jsou opřeny na koncové přírubě uzávěru.

Navržené umožňuje rychlé a spolehlivé spojení propojovaných kanálů a v případě potřeby i snadné rozpojení. Nalezne uplatnění zejména v oboru plynárenství a energetiky, jako prostředek pro spojování různých druhů potrubí s plynem ve výbušném prostředí, kde nelze použít ovládání pomocí elektrického proudu kvůli nebezpečí exploze z případné jiskry, a také jako rychlospojka. Navržené řešení lze využít pro kogenerační jednotky, pro zásobníky kapalin s vysokou hořlavostí, jako rychlospojka pro vedení vody například pro hasiče, dále pro spojování potrubních vedení chemických látek, a také pro spoje v potravinářském průmyslu. Výhodami navrženého řešení je možnost snadného manuálního ovládání i pro velkokapacitní zařízení, nezávislost na elektrickém proudu, hygienické provedení bez kontaktu s vnějším prostředím. Nezávislost na elektrickém proudu přináší další výhodu v tom, že lze spoj použít a spoj ování/rozpoj ování ovládat i pri výpadku elektrického proudu. Další výhodou navrženého řešení je možnost provedení z různých materiálů, jako nerez, keramika, plast.

Přehled obrázků na výkresech

Navržené řešení je objasněno pomocí výkresů, kde znázorňují obrázky Obr. 1 až 6 magnetický spojovací člen podle prvního příkladu provedení a obrázky Obr. 7 až 12 magnetický spojovací člen podle druhého příkladu provedení, z toho

Obr. 1 znázorňuje prostorový pohled na magnetický spojovací člen podle prvního příkladu provedení, Obr. 2 prostorový pohled na totéž v částečně rozebraném stavu, Obr. 3 pohled z boku na totéž, v rozebraném stavu, Obr. 4 pohled z boku na svislý řez, vedený v linii A-A naznačené na následujícím obrázku, přes střed téhož spojovacího členu avšak s odříznutou homí přírubou, s ukázkou upevnění spon a uspořádání jamky s průchodovým kanálkem před uložením magnetu i po uložení magnetu, Obr. 5 pohled shora na sestavu podle předchozího obrázku, spojovací člen má odříznutu jeho homí přírubu, aby bylo ukázáno uspořádání spon, Obr. 6 A, B znázorňuje detail spojovacího/rozpojovacího prostředku ze dvou centrovacích otvorů, centrovacího šroubu a odtlačného šroubu, z toho A ve spojeném stavu a B v rozpojeném stavu spojovacích desek.

Obr. 7 znázorňuje prostorový pohled na magnetický spojovací člen podle druhého příkladu provedení, Obr. 8 prostorový pohled na totéž v rozebraném stavu, Obr. 9 pohled z boku na totéž, v rozebraném stavu, Obr. 10 pohled z boku na svislý řez, vedený v linii A-A naznačené na následujícím obrázku, přes střed téhož spojovacího členu avšak s odříznutým horním ventilem, s ukázkou upevnění spon a uspořádání jamky před uložením magnetu i s uloženým magnetem, Obr. 11 pohled shora na sestavu podle předchozího obrázku, spojovací člen má odříznut homí ventil, aby bylo ukázáno uspořádání spon a tlačných elementů a Obr. 12 A, B detail tlačného elementu s výsuvným trnem ve spojených spojovacích deskách, z toho A ve spojeném stavu a B v rozpojeném stavu spojovacích desek.

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad 1

Příkladem nejlepšího provedení navrženého řešení pro propojení dvou potrubí, nebo jednoho potrubí a nádoby, nebo dvou nádob navzájem, je magnetický spojovací člen pro příruby potrubí podle obrázků Obr. 1 až 6.

Tento spojovací člen je určen ke vložení a připojení mezi na obrázcích neznázoměné příruby potrubí, případně nádoby. Tedy je určen k propojení dutin pro průtok médií, nacházejících se uvnitř potrubí, nebo uvnitř výtoku z nádoby. Dotykovou část spoje pro k sobě připojované konce kanálů i, 2 tvoří spojovací desky 3, 4 z nemagnetického materiálu, například ze speciální nemag-3CZ 28955 Ul netické oceli nebo z kompozitu na bázi pryskyřic nebo plastů. Jejich zadní strana 5 je opatřena množinou jamek 6 s magnety 7 překrytými sponami 8. V tomto konkrétním případě se v každé ze spojovacích desek 3, 4 nachází šest jamek 6. Jamky 6 jsou opatřeny v nich uloženými polarizovanými permanentními magnety 7, překrytými a zajištěnými sponami 8 z magnetického materiálu, například z feritu, neodymu, nebo slitiny hliníku, niklu a kobaltu. Spony 8 posilují vytvořené magnetické pole a brání nežádoucímu uvolnění magnetů 7 během montáže nebo demontáže spoje a při stavu spoje „rozpojeno“. Při poloze spojení spoje jsou kanály i, 2 propojeny a spojovací desky 3, 4 jsou připevněny k sobě, jak ukazují obrázky Obr. 1, Obr. 4 a Obr. 6. Spojovací desky 3, 4 tvořící tuto dvojici, jsou vyrobeny jako dva vůči sobě zrcadlově uspořádané protikusy, mají na sebe navazující průchod 9 pro médium, na sebe přiléhající čelní plochy 10 a jejich magnety 7 jsou rozmístěny tak, že při poloze spojení spoje se magnety 7 k sobě připojených spojovacích desek 3, 4 nacházejí ve vůči sobě protilehlé poloze, a přitom mají proti sobě položené magnety 7, tedy ty nacházející se v protilehlých pozicích, stejnou polarizaci. Polarizace těchto magnetů 7 je názorně naznačena na obrázku Obr 2.

Magnety 7 i jamky 6 mají vypočtené rozměry a počty, aby byla dosažena potřebná kapacita spoje. Pro účinnost spoje je rovněž velmi podstatné, že každý magnet 7 zapadá na dno jamky 6, v níž je umístěn, přičemž zde je s výhodou uložen svým magnetickým polem axiálně vůči ose průchodů 9 pro médium, tj. směrem působení jeho magnetické síly rovnoběžně s osou průchodů 9. Dno jamek 6 je opatřeno vždy alespoň jedním průchodovým kanálkem 11, pro zlepšení procházení magnetického pole na druhou stranu spojovací desky 3, 4 a pro usnadnění odebrání magnetu 7 v případě potřeby jeho demontáže. Jelikož jsou spojovací desky 3, 4 uspořádány zrcadlově, jak je již řečeno výše, tak i průchodové kanálky 11 na sebe při spojení spojovacích desek 3, 4 navazují, a tvoří tak spojitý dutý tunel bez materiálu, jež by tlumil působení magnetického pole.

Jamky 6 i magnety 7 mají v předvedeném příkladu válcový tvar a na spojovacích deskách 3, 4 jsou rozmístěny tak, že osy jejich válcových tvarů se nachází na pomyslné kružnici, mající střed v ose průchodu 9. Jamky 6 obsazené magnety 7 jsou uspořádány na alespoň jedné takové kružnici na každé spojovací desce 3, 4. Magnety 7 jsou na kružnici rozmístěny v odstupu vůči sobě kolem dokola průchodu 9. Přídavně mohou být obsaženy i další jamky 6 s magnety 7, umístěné mimo tuto pomyslnou kružnici. Může být obsažen i větší počet pomyslných kružnic, například dvě nebo tři, což bude záviset především na požadované velikosti a kapacitě spoje. Na pomyslné kružnici je v předvedeném příkladu počet jamek 6 obsazených magnety 7 šest, což zajišťuje vysokou spolehlivost spoje, optimum je totiž podle velikosti zařízení, tlaku a druhu média, teploty aj. tři až deset jamek 6 s magnety 7. Sousední magnety 7 mají v rámci téže kružnice střídavou polarizaci, jak ukazuje obrázek Obr. 2. Dále je třeba věnovat pozornost tomu, že pro magnety 7 jsou na zvolených úsecích pomyslné kružnice vytvořeny individuální spony 8. Optimálně je pro každou dvojici a/nebo trojici sousedních magnetů 7 téže spojovací desky 3, 4 vytvořena individuální spona 8. V předvedeném příkladu znázorněné individuální spony 8 překrývají vždy dvojici sousedních magnetů 7. Spony 8 takto vytvořené posilují potřebné účinky magnetického pole.

Spony 8 jsou opatřeny každá jedním sponovým šroubem 12 proti samovolnému uvolnění, zhotoveným z nemagnetického materiálu. Hlava těchto sponových šroubů 12 se nachází na sponě 8 nebo případně je v ní zapuštěna a jejich závitová část je upevněna ve spojovací desce 3, 4.

Spojovací desky 3, 4 mají rovinné a hladké čelní plochy 10. Dezén, nebo výstupky apod. nejsou sice pro řešení podle zde navrženého technického řešení vyloučeny, ale pro těsnost spoje je hladká a rovná čelní plocha W velkou výhodou. Těsnost spoje může být samozřejmě vylepšena, nebo pojištěna, přídavkem těsnících prvků obvyklých v tomto oboru, může mít například podobu jednoduchého plochého těsnění vloženého mezi čelní plochy 10 spojovacích desek 3, 4, nebo těsnícího kroužku 13 uloženého do za tím účelem zhotovené drážky 14 v jedné ze spojovacích desek 4, jak je ukázáno v tomto konkrétním příkladu.

Uspořádání spoje bylo dále vylepšeno rovněž originálním řešením, a to vybavením centrovacími prvky pro možnost rychlého a přesného vycentrování spojovacích desek 3, 4 při spojování spoje takovými prostředky, které jsou zároveň účelně využitelné i pro rozpojení spoje. K sobě připojo-4CZ 28955 Ul váné spojovací desky 3, 4 jsou opatřeny protilehlými centrovacími prvky ve formě centrovacích otvorů 15 a/nebo centrovacích důlků 16, které jsou při stavu připojení spojovacích desek 3, 4 opatřeny spojovacím/rozpojovacím prostředkem pro přesné spojení, a následné rozpojení spojovacích desek 3, 4 odtlačením. V tomto předvedeném příkladu je předvedena varianta provedení centrování tak, že spojovací desky 3, 4 jsou k sobě připevněny pomocí spojů z na sebe navazujících centrovacích otvorů 15 dvou spojovacích desek 3, 4 a spoj ovací ch/rozpoj ovacích prostředků v podobě centrovacího šroubu 17, upevněného z jedné strany spoje a odtlačného šroubu j_8, upevněného z opačné strany spoje. Spojovací/rozpojovací prostředek v podobě kombinace centro vacího šroubu 17 a odtlačného šroubu 18 je uspořádán následovně. Centrovací šroub 17 má hlavu opřenu na první spojovací desce 3 a je zapuštěn přes v ní provedený centrovací otvor 15, vůči němuž je spojení pevné, do části centrovacího otvoru 15 druhé spojovací desky 4, kde je vůči spojovacímu otvoru 15 volný. Odtlačný šroub 18 je zapuštěn do zbývající části centrovacího otvoru 15 druhé spojovací desky 4 z opačné strany. Při stavu pouze částečně zašroubovaného odtlačného šroubu 18 je odtlačný šroub 18 zapuštěn v centrovacím otvoru 15 druhé spojovací desky 4 pouze zčásti, tak, aby netlačil na konec centrovacího šroubu 17. Při uvedené poloze šroubů 17, 18 je spoj v poloze „spojen“. Při dalším zapouštění odtlačného šroubu 18 šroubováním začne jeho konec tlačit na zde obsažený konec centrovacího šroubu 17 a centrovací šroub 17 je odtlačován i s na něm upevněnou první spojovací deskou 3. Při stavu zcela zašroubovaného odtlačného šroubu 1_8 spoj v poloze „rozpojen“. Jednoduchou možnou alternativou je řešení, že spojovací desky 3, 4 mohou být k sobě připevněny pomocí spojů z centrovacího otvoru 15 provedeného v první spojovací desce 3 a navazujícího na centrovací důlek 16 provedený v druhé spojovací desce 4, v tom případě stačí použití jednoduchého spojovacího/rozpojovací prostředku v podobě pouze centrovacího šroubu 17, ten může mít v daném případě podobu obyčejného šroubu, a bude zapuštěn přes centrovací otvor 15 první spojovací desky 3 do centrovacího důlku 16 druhé spojovací desky 4. Při stavu pouze částečně zašroubovaného centrovacího šroubu 17 je spoj v poloze „spojen“ a při stavu zcela zašroubovaného centrovacího šroubu 17 je spoj v poloze „rozpojen“. Na obrázcích tato varianta není znázorněna, jelikož jde o stejný princip jako v případě popsaném v následujícím příkladu, kde je ukázána kombinace centrovacího otvoru 15 a ukázán centrovací důlek 16.

Pro nejjednodušší provedení navrženého řešení mohou být spojovací desky 3, 4 s výše uvedeným příslušenstvím upevněny přímo na konec připojovaného potrubí, například pomocí sváru. V předvedeném příkladu se ale jedná o jiné, podstatně výhodnější provedení. Zde předvedený spojovací člen je provedený jako jednotka vhodná a připravená k vložení a namontování mezi běžné koncové potrubní příruby bez nutnosti svárů a složitých manipulací s připojovaným potrubím nebo nádobami. U výhodného provedení spojovacího členu podle tohoto příkladu jsou spojovací desky 3, 4 upevněny každá na jednom krátkém potrubním úseku 19 orientovaném tak, že tento potrubní úsek 1_9 vybíhá na její zadní straně 5, přičemž oba tyto potrubní úseky 19 mají na svém opačném konci přivařeny klasickou přírubu 20. Je zvolena taková příruba 20, která má velikost a připojovací prvky i průchod 9 stejné, jako na obrázcích neznázorněné koncové příruby připojovaného potrubí a/nebo hrdla nádoby. Spojovací člen takto tvoří snadno připojitelný spojovací článek, vybavený oboustranně připojovacími přírubami 20.

Spoj se pomocí tohoto magnetického spojovacího členu podle navrženého řešení vytvoří následovně. Do jamek 6 se umístí polarizované magnety 7. Magnety 7 se překryjí sponami 8, které se zajistí sponovými šrouby 12. Centrovací šrouby 17 se zašroubují do centrovacích otvorů 15 přes první spojovací desku 3, do polohy, při níž jejich dřík vyčnívá na připojované straně, to je na čelní ploše 10. Do druhé spojovací desky 4 se zašroubují odtlačné šrouby 18, avšak pouze zčásti, tak, že v jejích centrovacích otvorech 15 zůstává vybrání o výšce umožňující zapadnutí vystupujícího konce centrovacího šroubu Γ7· Příruby 20 se připevní ke koncovým přírubám připojovaného potrubí a/nebo nádoby, klasickým přírubovým spojem. Konce připojovaných kanálů 1, 2, jsou v tuto chvíli opatřeny každý jedním dílem spojovacího členu, a když se umístí připojovací desky 3, 4 proti sobě, je možno provést spojení. Ke spojení dojde, když se připojovací desky 3, 4 přiblíží v zrcadlové poloze vůči sobě na vzdálenost, kdy začne na sebe navzájem působit magnetické pole jejich magnetů 7. V tom okamžiku spojovací desky 3, 4 přiskočí k sobě, přitom dojde k pevnému přilnutí jejich čelních ploch 10 na sebe. V běžném případě není vzájemná poloha spo-5CZ 28955 Ul j ovacích desek 3, 4 při přibližování přesně zrcadlová, ale mírně nepřesná. Tato malá nepřesnost se však sama vyrovná při přibližování spojovacích desek 3, 4. Když se spojovací desky 3, 4 přiblíží na vzdálenost, při níž začne působit magnetické pole jejich magnetů 7, tak následkem uložení magnetů 7 na kružnici a jejich polarizace dojde současně s dalším přibližováním, při jejich přiskočení k sobě, i k pootočení spojovacích desek 3, 4 ve směru kružnice. Přitom si centrovací šrouby 17 samy najdou vybrání na protikusu, v tomto případě sestávající z volné části centrovacího otvoru 15 na druhé spojovací desce 4, načež do tohoto vybrání zapadnou. To se projeví pohledově i zvukově, kdy spojovací desky 3, 4 se při přiskočení k sobě mohou zřetelně pootočit a při vycentrování cvaknou. Nyní je zajištěna správná poloha a pevnost spoje, kanály 1, 2 jsou propojeny. Při použití spojovacího členu zkonstruovaného podle zde navrženého technického řešení je možno spojovaným potrubím manipulovat manuálně, avšak vzhledem k předpokladu pro průmyslové využití se předpokládá, že pro pohybování spojovaným potrubím se použije vhodná technika, jako například pružný kompenzátor a strojový manipulátor. Spoj těsní a propojené kanály i, 2 mohou být uvedeny do provozu. Po ukončení provozu, když je potřeba rozpojit spoj, provede se rozpojení odtažením od sebe, přičemž je možné k rozpojení napomoci i zašroubováním odtlačného šroubu 18. Ten svým koncem vytlačí konec centrovacího šroubu 1/7 z příslušné spojovací desky 4 a odtlačí tak připojenou první spojovací desku 3, tímto vzdálením dojde k zeslabení magnetického pole na sebe působících magnetů 7 a spoj se rozpojí, spojovací desky 3, 4 se od sebe odtrhnou.

Příklad 2

Tento příklad ukazuje nejlepší provedení navrženého řešení v případě potřeby propojení více než dvou potrubí, a současně v případě potřeby připojit potrubí přes uzávěr 21. Pro tyto potřeby je navržen magnetický spojovací člen podle obrázků Obr. 7 až 12.

Mnoho prvků je stejných nebo podobných jako v předchozím příkladu. Také tento magnetický spojovací člen zahrnuje spojovací desky 3, 4 mající na zadní straně 5 vytvořeny množinu jamek 6 s magnety 7. Z jamek 6 rovněž vybíhají průchodové kanálky ii, procházející přes zbytek tloušťky spojovací desky 3, 4 a ústící na opačné straně spojovací desky 3, 4, na její rovné a hladké čelní ploše 10.

Spojovací desky 3, 4 mají na rozdíl od předchozího příkladu vytvořeno více průchodů 91, 92 a jsou proto vůči předchozímu příkladu také přiměřeně zvětšeny, a jsou obohaceny ještě i o další prvky. Zejména jsou opatřeny každá dvěma pomyslnými kružnicemi s jamkami 6 obsazenými magnety 7. Na první pomyslné kružnici je v tomto konkrétním případě vytvořeno osm jamek 6 obsazených magnety 7 a na druhé pomyslné kružnici, umístěné vně první kružnice, je obsazen pouze úsek této kružnice, na něm jsou vytvořeny dvě jamky 6 obsazené magnety 7. První, hlavní průchod 91, má střed v ose těchto pomyslných kružnic. Druhý, přídavný průchod 92, je situován v mezikruží mezi těmito kružnicemi. Dvojice sousedních magnetů 7 obou kružnic jsou opatřeny magnetickými sponami 8, upevněnými sponovým šroubem 12. Magnety 7 umístěné v rámci téže kružnice vedle sebe mají střídavou polarizaci. Magnety 7 tvořící proti sobě dvojici při spojené poloze spojovacích desek 3, 4 jsou polarizovány stejně, takže se přitahují. Polarizace magnetů 7 je názorně naznačena na obrázku Obr 8.

Tento příklad ukazuje, jak je spoj vytvořen, když jsou obě k sobě připojovaná potrubí zakončena uzávěrem 21 s koncovou přírubou 20. Z důvodů kapacity výkresů nejsou na obrázcích potrubí znázorněna, jsou znázorněny pouze jejich koncové uzávěry 21, předvedené v tomto případě jako pneumatický ventil. Připojované uzávěry 21 jsou připojeny každý k jedné připojovací desce 3, 4 na její zadní straně 5, a to prostřednictvím distančních sloupků 22, distančních Šroubů 23 a do meziprostoru vloženého prstence 24. Tento prstenec 24 má průchod 9 zvolen podle rozměrů příruby 20 uzávěru 21. Proto je průchod 9 prstence 24 stejný, jako v přírubě 20 a jako stejný je vytvořen i hlavní průchod 91 spojovací desky 3, 4. Každý prstenec 24 je oboustranně opatřen těsnícím kroužkem 13. Další těsnící kroužky jsou vloženy mezi spojovacími deskami 3, 4 kolem spoje průchodů 91, 92. Distanční sloupky 22 mají stejnou výšku, jako prstenec 24 a vybíhají na zadní straně 5 každé spojovací desky 3, 4 kolem dokola obvodu prstence 24 a jsou v nich upevněny

-6CZ 28955 Ul dříky distančních šroubů 23, přičemž hlavy distančních šroubů 23 jsou opřeny o opačnou stranu koncové příruby 20 uzávěrů 21.

Centrování spoje je dořešeno pro velkokapacitní spojovací člen. Spojovací desky 3, 4 jsou k sobě připevněny pomocí spojů z centrovacích otvorů 15 navazujících při stavu spojení na centrovací důlky 16, toto v kombinaci se spojovacími/rozpojovacími prostředky v podobě pneumatického tlačného elementu 25 s výsuvným trnem 26. Při stavu spojeného spoje je výsuvný tm 26 tlačných elementů 25 zapuštěn přes centrovací otvor 15 první spojovací desky 3 do centrovacího důlku 16 druhé spojovací desky 4. Pro stav spojení spoje je výsuvný tm 26 v pouze částečně vysunuté poloze, kdy zasahuje do centrovacího důlku 16, ale netlačí do jeho dna. Pro stav rozpojení je výsuvný tm 26 vysunut více. Při poloze více, resp. maximálně, vysunutého výsuvného tmu 26, je spoj v poloze „rozpojen“.

Spoj se pomocí tohoto magnetického spojovacího členu vytvoří následovně. Nejprve se pro spoj připraví zadní strana 5 spojovacích desek 3, 4. Do jamek 6 se umístí polarizované magnety 7 a tyto se zajistí sponami 8 se sponovými šrouby 12. Distanční sloupky 22 jsou pro zlepšení manipulace vyšroubovatelné a před montáží jsou uloženy jinde. Po uložení magnetů 7 se tyto distanční sloupky 22 vešroubují na místo použití, tedy se upevní na zadní stranu 5 spojovacích desek 3, 4 kolem dokola hlavního průchodu 91. Dovnitř kružnicového útvaru z distančních sloupků 22 se vloží prstenec 24 s oboustranně umístěnými těsnícími kroužky 13. Pokud ještě v tuto chvíli není uzávěr 24 upevněn na potrubí nebo připojované nádobě, tak se na ně upevní prostřednictvím své příruby 20. Toto potrubí nebo připojovaná nádoba představuje první a druhý připojovaný kanál 1, 2. Na obrázcích nejsou toto potrubí ani nádoba znázorněny z důvodu kapacity výkresů, a také protože samy o sobě nejsou předmětem technického řešení, jen jsou naznačeny připojované kanály I, 2. Na dosud rozpojené spojovací desky 3, 4 se také na zadní straně 5 připojí přídavné potrubí 27, 28, pro další dva připojované kanály 29, 30. Přídavné potrubí 27, 28 může sloužit pro další média a může mít s výhodou podobu ohebné trubice s pevným koncem. Pro lepší možnost manipulace může být jako mezičlánek v potrubí, nebo mezi potrubím a uzávěrem 21, obsažen pružný kompenzátor. Na spojovací desky 3, 4 se rovněž umístí tlačné elementy 25 s výsuvným trnem 26, pomocí na obrázcích neznázoměných klasických šroubových spojů. Poloha výsuvných trnů 26 je ovladatelná pneumaticky, nebo mechanicky. V předvedeném příkladu jsou na obrázcích znázorněny tlačné elementy 25 s pneumatickým pohonem 31 pro poloho vání výsuvného tmu 26. Výsuvný tm 26 je pouze částečně vysunut tak, aby vyčníval na čelní ploše 10 spojovací desky 3, 4. S výhodou je tlačných elementů 25 několik kolem dokola a v blízkosti obvodu spojovacích desek 3, 4, což zejména později usnadní rozpojování spoje. Když jsou obě spojovací desky 3, 4 v kompletovaném stavu, se všemi prvky na jejich zadní straně 5, provede se spojení. Čelní plochy 10 spojovacích desek 3, 4 se opatří těsnícími kroužky 13 a přiblíží v co nejvíce přesné poloze. Díky polarizovaným magnetům 7 a jejich umístění na kružnici dojde k pootočení do přesné polohy a při dotyku čelních ploch 10 spojovacích desek 3, 4 zapadnou vyčnívající konce výsuvných tmů 26 první spojovací desky 3 do centro vacích důlků 16 druhé spojovací desky 4. Po ukončení provozu se nejprve uzavřou uzávěry 2L Rozpojení spoje se napomůže vysunutím výsuvných tmů 26, jež pri vysunutí tlačí do dna centrovacích důlků 1_6 a tím odtlačují spojovací desky 3, 4 od sebe. Pri uvedeném odtlačování se zeslabí magnetické pole mezi protilehlými magnety 7 natolik, že při určité vzdálenosti je pak již snadné mechanickou silou od sebe spojovací desky 3, 4 odtáhnout včetně příslušenství.

Toto uspořádání je vhodné zejména pro spojování různých druhů potrubí s plynem ve výbušném prostředí, kde nelze použít ovládání pomocí elektrického proudu, jež by bylo nebezpečné z důvodu rizika vzniku jiskry a následné exploze.

Claims (14)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, určený k propojení konců kanálů (1, 2) pro plynné nebo kapalné médium, kteréžto kanály (1, 2) se nacházejí v potrubí a/nebo ná-7CZ 28955 Ul době, vyznačující se tím, že dotykovou část spoje tvoří dvě spojovací desky (3, 4) z nemagnetického materiálu, jedna pro každý ze dvou k sobě připojovaných kanálů (1, 2), kde zadní strana (5) každé z těchto spojovacích desek (3, 4) je opatřena množinou jamek (6) z nichž alespoň některé jamky (6) jsou opatřeny polarizovanými magnety (7) překrytými sponami (8) z magnetického materiálu proti nežádoucímu uvolnění, přičemž při poloze spojení spoje jsou spojovací desky (3, 4) připevněny k sobě, tyto spojovací desky (3, 4) jsou uspořádány jako protikusy s na sebe navazujícím průchodem (9) pro médium, na sebe přiléhajícími čelními plochami (10) a s magnety (7) rozmístěnými tak, že při poloze spojení spoje se magnety (7) k sobě připojených spojovacích desek (3, 4) nacházejí ve vůči sobě protilehlé poloze, a přitom mají magnety (7) nacházející se v protilehlých pozicích stejnou polarizaci.
2. 2. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, podle nároku 1, vyznačující se tím, že magnet (7) zapadá na dno jamky (6) a je v ní uložen svým magnetickým polem axiálně, uvažováno vůči ose průchodu (9) pro médium, přičemž současně je dno jamky (6) opatřeno alespoň jedním průchodovým kanálkem (11) pro usnadnění procházení magnetického pole a pro usnadnění odebrání magnetu (7) v případě demontáže.
3. 3. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že jamky (6) obsazené magnety (7) se na spojovacích deskách (3, 4) nacházejí na alespoň jedné pomyslné kružnici se středem v ose průchodu (9), přičemž kružnice na k sobě připojovaných spojovacích deskách (3, 4) jsou stejné, a přičemž sousední magnety (7) na téže spojovací desce (3, 4) mají v rámci téže kružnice vedle sebe střídavou polarizaci.
4. 4. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, podle nároku 3, vyznačující se tím, že alespoň j edna pomyslná kružnice obsahuj e 3 až 10 magnetů (7) j ež j sou zde rozmístěny v odstupu vůči sobě kolem dokola průchodu (9), přičemž na každé obsažené pomyslné kružnici jsou vytvořeny individuální spony (8) pro každou dvojici a/nebo trojici sousedních magnetů (7).
5. 5. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, podle nároku 4, vyznačující se tím, že spona (8) je opatřena alespoň jedním sponovým šroubem (12) proti samovolnému uvolnění zhotoveným z nemagnetického materiálu, přičemž závitová část sponového šroubu (12) je upevněna ve spojovací desce (3, 4).
6. 6. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, podle nároků 3 až 5, vyznačující se tím, že spojovací desky (3, 4) mají rovinné a hladké čelní plochy (10).
7. 7. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, podle nároku 3, vyznačující se tím, že k sobě připojované spojovací desky (3, 4) jsou opatřeny protilehlými centrovacími prvky pro usnadnění připojení v přesné poloze, kde tyto centrovací prvky jsou ve formě centrovacích otvorů (15) a/nebo centrovacích důlků (16), které jsou při stavu připojení spojovacích desek (3, 4) opatřeny spojovacím/rozpojovacím prostředkem pro přesné spojení, a následné rozpojení spojovacích desek (3, 4) odtlačením.
8. 8. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, podle nároku 7, vyznačující se tím, že spojovací desky (3, 4) jsou ksobě připevněny pomocí spojů z na sebe navazujících centrovacích otvorů (15) dvou spojovacích desek (3, 4), spojovacího/rozpojovacího prostředku v podobě centrovacího šroubu (17) zapuštěného přes centrovací otvor (15) první spojovací desky (3) do části centrovacího otvoru (15) druhé spojovací desky (4), a z odtlačného šroubu (18), zapuštěného do zbývající části centrovacího otvoru (15) druhé spojovací desky (4) z opačné strany, přičemž při stavu pouze částečně zašroubovaného odtlačného šroubu (18) je spoj v poloze „spojen“ a při stavu zcela zašroubovaného odtlačného šroubu (18) spoj v poloze „rozpojen“.
9. 9. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, podle nároku 7, vyznačující se tím, že spojovací desky (3, 4) jsou k sobě připevněny pomocí spojů z centrovacího otvoru (15) navazujícího na centrovací důlek (16) a spojovacího/rozpojovacího prostředku v po- 8 CZ 28955 Ul době centrovacího šroubu (17) zapuštěného přes centrovací otvor (15) první spojovací desky (3) do centrovacího důlku (16) druhé spojovací desky (4), přičemž při stavu pouze částečně zašroubovaného centrovacího šroubu (17) je spoj v poloze „spojen“ a při stavu zcela zašroubovaného centrovacího šroubu (17) je spoj v poloze „rozpojen“.
10. 10. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, podle nároku 7, vyznačující se tím, že spojovací desky (3, 4) jsou k sobě připevněny pomocí spojů z centrovacího otvoru (15) navazujícího na centrovací důlek (16) a spojovacího/rozpojovacího prostředku v podobě tlačného elementu (25) s výsuvným trnem (26) zapuštěným přes centrovací otvor (15) první spojovací desky (3) do centrovacího důlku (16) druhé spojovací desky (4), přičemž při stavu pouze částečně vysunutého výsuvného tmu (26) je spoj v poloze „spojen“ a při stavu maximálně vysunutého výsuvného tmu (26) je spoj v poloze „rozpojen“.
11. 11. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, podle nároku 3, vyznačující se tím, žek sobě připojované spojovací desky (3, 4) jsou opatřeny každá alespoň dvěma pomyslnými kružnicemi s magnety (7) a alespoň dvěma průchody (91, 92), z čehož první, hlavní průchod (91), má střed v ose pomyslných kružnic a každý další, přídavný průchod (92), se nachází v mezikruží mezi dvěma kružnicemi.
12. 12. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, podle nároku 3, vyznačující se tím, že alespoň jedna spojovací deska (3, 4) je opatřena potrubním úsekem (19), vybíhajícím na její zadní straně od jejího průchodu (9) a zakončeným přírubou (20), připevnitelnou na stejnou přírubu (20) nacházející se na konci připojovaného potrubí a/nebo hrdla nádoby.
13. 13. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, podle nároku 3, vyznačující se tím, že v případě, že připojované potrubí je zakončeno uzávěrem (21) s koncovou přírubou (20), například pneumatickým ventilem, tak je uzávěr (21) připojen k připojovací desce (3, 4) na její zadní straně (5), a to prostřednictvím distančních sloupků (22), distančních šroubů (23) a do meziprostoru vloženého prstence (24).
14. 14. Magnetický spojovací člen, zejména pro příruby potrubí, podle nároku 13, vyznačující se tím, že prstenec (24) má průchod (9) stejný, jako spojovací deska (3, 4) i příruba (20) připojovaného uzávěru (21) a je oboustranně opatřen těsněním, například těsnícím kroužkem (13), přičemž distanční sloupky (22) vybíhají na zadní straně (5) spojovací desky (3, 4) kolem dokola obvodu prstence (24) a při stavu spojení spoje jsou v nich upevněny dříky distančních šroubů (23), jejichž hlavy jsou opřeny na koncové přírubě (20) uzávěru (21).