CZ294772B6 - Zařízení pro ochranu proti magnetickému poli - Google Patents

Abstract

Zařízení (70) je určeno pro pohonný systém (60) pro přenášení rotačního pohybu mezi dvěma mechanickými členy, spinerem (28) a hřídelí (44) okolo osy pomocí magnetického spřažení s ochranou před vnějším magnetickým polem. Uvedený pohonný systém obsahuje alespoň axiální magnetické prvky (62a, 62b, 64a, 64b), připevněné k alespoň jednomu z uvedených mechanických členů a upravených pro spojení navzájem, uvedené magnetické prvky jsou uloženy axiálně, uvedené zařízení obsahuje dvě části (72, 74, 92, 94, 96, 98) z magnetického materiálu, obklopující uvedený pohonný systém, každá z uvedených částí má minimální průměr větší než je radiální průměr uvedených magnetických prvků. Uvedené zařízení se vyznačuje tím, že dvě části (72, 74, 92, 94, 96, 98) z magnetického materiálu mají mezi sebou axiální mezeru (76), která redukuje gradient vnějšího magnetického pole v pohonném systému a mají axiální rozměr takový, že zahrnují uvedený pohonný systém axiálně.ŕ

Description

Oblast techniky

Uvedený vynález se týká zařízení, zajišťující ochranu systému pro přenos rotačního pohybu okolo dané osy mezi dvěma magneticky spřaženými mechanickými členy proti vnějšímu magnetickému poli.

Dosavadní stav techniky

Známé systémy pro přenos rotačního pohybu okolo dané osy mezi dvěma magneticky spřaženými mechanickými členy sestávající z minimálně dvou zmagnetizovaných prvků, z nichž je každý upevněn k příslušném, výše uvedenému, mechanickému členu. Jeden z magnetických prvků představuje hnací část, zatímco druhý magnetický prvek představuje hnanou část systému. Magnetické prvky jsou zmagnetizovány axiálně a jsou navrženy pro vzájemnou interakci takovou, že rotace, udělovaná jednomu z mechanických členů, je přenášena na druhý mechanický člen prostřednictvím výše popsaného pohonného systému.

Přihlašovatel došel při průzkumu k závěru, že takové systémy, zajišťující přenos pohybu pomocí magnetického spřažení, které se nacházejí v přítomnosti magnetického pole, nebo konkrétněji gradientu magnetického pole, mohou být rušeny a může být vypozorována ztráta magnetické synchronizace mezi hnací částí a hnanou částí pohonného systému.

Například v oboru měření průtoku tekutin je znám brazilský užitný vzor 91BR-100684, znázorněný na obr. 1, který se týká zařízení 1 pro ochranu proti magnetickému poli, které obklopuje pohonný systém 2 vodoměru, využívající magnetického spřažení.

Pohonný systém 2 se skládá ze dvou axiálně zmagnetizovaných kroužků 3 a 5, rozmístěných naproti sobě podél geometrické osy, která je totožná s osou spineru 7 a hřídele 9, spojeného s úhrnným počítadlem. Ochranné zařízení se skládá ze dvou částí 11 a 13 zhotovených z magnetického materiálu, které jsou symetrické okolo horizontální střední roviny P, procházející mezi zmagnetovanými kroužky 3 a 5. Jak je znázorněno na obr. 2, každá z částí 11 a 13 má dvě válcové stěny 11a a 1 lb nebo 13a a 13b, které se nacházejí ve stejném axiálním úseku paralelně k ose geometrie a stěny jsou spojeny dohromady na jejich axiálně vzdálených hranách pomocí příslušných třetích stěn 1 lc a 13c, které jsou prstencové a jsou umístěny v radiálním směru. Tak má každý díl v řezu, procházejícím osou geometrie, tvar písmene U.

Zařízení 1 pro ochranu je vytvořeno sjednocením dvou uvedených kusů, zhotovených z magnetického materiálu, a proto má dané zařízení tvar anuloidu s přibližně obdélníkovým průřezem.

Zařízení pro ochranu proti magnetickému poli, které je nainstalováno ve vodoměru, je umístěno okolo dvou zmagnetizovaných kroužků 3 a 5 a jeho axiální výška odpovídá výšce magnetického pohonného systému.

Toto ochranné zařízení odděluje silové čáry magnetického pole, vzhledem k vodoměru vnějšího, a následkem toho je působení vnějšího magnetického pole uvnitř částí 11 a 13, které jsou zhotoveny z magnetického materiálu, a mezi kterými jsou umístěny zmagnetizované kroužky 3 a 5, významně omezeno.

Přihlašovatel nicméně vyvozoval, že v přítomnosti vnějšího magnetického pole vzniká gradient magnetického pole v blízkosti axiálních konců zóny uvnitř částí 11 a 13, mezi kterými jsou umístěny kroužky 3 a 5, a že tento gradient může zpomalit činnost pohonného systému, který využívá magnetického spřažení.

-1 CZ 294772 B6

Přihlašovatel rovněž zjistil, že zvětšováním vnitřního průměru částí 11 a 13 je výše specifikovaná zóna, ve které je magnetické pole vyvolané vnějším magnetickým polem v podstatě nulové, zredukována. Účinnost takového zařízení pro ochranu proti magnetickému poli proto závisí na jeho relativní blízkosti k zmagnetizovaným kroužkům. Ú jistých typů měřičů může tato blízkost zintenzivnit magnetickou interakci mezi zmagnetizovanými kroužky a částmi, zhotovenými z magnetického materiálu.

Podstata vynálezu

Předložený vynález se zaměřil na nalezení způsobu, jak odstranit nedostatky stávající koncepce prostřednictvím zařízení, zabezpečující ochranu systém pro přenos rotačního pohybu okolo dané osy mezi dvěma magneticky spřaženými mechanickými členy proti vnějšímu magnetickému poli. Toto zařízení je snadno realizovatelné a umožňuje omezit zmíněný gradient magnetického pole na pohonném systému.

Vynález tak představuje zařízení, zabezpečující ochranu pohonného systému pro přenos rotačního pohybu mezi dvěma magneticky spřaženými mechanickými členy okolo dané osy proti vnějšímu magnetickému poli. Uvedený pohonný systém obsahuje alespoň dva axiálně zmagnetované prvky, z nichž je každý připevněn k alespoň jednomu zmíněnému mechanickému členu, a které jsou navrženy pro vzájemnou interakci. Zmagnetizované prvky jsou axiálně odsazeny. Zařízení pro ochranu proti magnetickému poli se skládá ze dvou částí, zhotovených z magnetického materiálu, a obklopuje pohonný systém. Každá z částí má minimální poloměr větší než je poloměr zmagnetizovaných prvků. Pro zařízení pro ochranu proti magnetickému polije charakteristické, že dvě části magnetického materiálu jsou axiálně odděleny tak, že mezi nimi zůstává axiální mezera, čímž je docíleno redukce gradientu vnějšího magnetického pole na pohonném systému. Axiální rozměr těchto magnetických materiálů je takový, že axiálně obklopují daný pohonný systém.

Tento charakteristický rys umožňuje v oblasti, kde je magneticky spřažený pohonný systém, nejenom omezení intenzity, ale také vytvoření co nejvíce homogenního pole.

Toto zařízení pro ochranu proti magnetickému poli rovněž umožňuje omezit únik magnetického pole, vytvořeného magneticky spřaženým pohonným systémem.

Vynález se vyznačuje tím,že části, zhotovené z magnetického materiálu, jsou umístěny v takové vzdálenosti od zmagnetizovaných prvků, že tyto prvky generují, na uvedených částech magnetické pole o intenzitě menší než 10’³ Tesla.

Nicméně u některých typů měřičů, konkrétně měřičů na objemová množství,je možné akceptovat vyšší míru magnetické interakce mezi zařízením pro ochranu proti magnetickému poli a pohonným systémem.

Tento charakteristický rys je zvláště výhodný u takových vodoměrů, u kterých je možné považovat veškerou magnetickou interakci mezi zařízením pro ochranu proti magnetickému poli a pohonných systémem za zanedbatelnou. Každý díl, zhotovený z magnetického materiálu, je okolo osy kruhově symetrický.

Pro vynález je dále charakteristické:

• alespoň jedna z částí, zhotovených z magnetického materiálu, má polokruhový tvar;

• alespoň jedna z částí, zhotovených z magnetického materiálu, má jak axiální první část, která má tvar válce, tak i druhou část, která má tvar prstence a vzhledem k pohonnému

-2CZ 294772 B6 systému se rozprostírá radiálně z toho axiálního konce první části, který je vzdálenější od axiální mezery;

• alespoň jedna z částí, zhotovených z magnetického materiálu, obsahuje dvě paralelní válcové části, které mají axiální polohu, a radiální prstencovou třetí část, která spojuje válcové části přes jejich příslušné konce, které jsou vzdálenější od axiální mezery;

• dvě části, zhotovené z magnetického materiálu, jsou rozdílné;

• dvě části, zhotovené z magnetického materiálu, jsou identické;

• magneticky spřažený pohonný systém je přitažlivého typu;

• magneticky spřažený pohonný systém (60) je odpudivého typu;

• magneticky spřažený pohonný systém obsahuje dva páry permanentních magnetů, které tvoří zmagnetizované prvky.

Vynález také popisuje tekutinový měřič, který se skládá z měřicí komory a krytu, který obsahuje úhrnné počitadlo, oddělené minimálně jednou stěnou, zhotovenou z nemagnetického materiálu; a axiálního spineru v měřicí komoře, který je ponořen do tekutiny; z hřídele, uloženého koaxiálně se spinerem a mechanicky spojeného s počítadlem; z pohonného systému, který magneticky spřahuje axiální spiner a hřídel počítadla a který obsahuje minimálně dva axiálně zmagnetované prvky, připevněné k axiálnímu spineru a hřídeli úhrnného počitadla. Tekutinový měřič zahrnuje zařízení pro ochranu pohonného systému proti vnějšímu magnetickému poli. Tekutinový měřič, který je vybaven tímto ochranným zařízením, je zvláště výhodný, neboť za prvé umožňuje předcházet brzdění spineru vnějším magnetickým polem při nízkých rychlostech průtoku kapaliny, a za druhé zajišťuje, že při vysokých lychlostech průtoku kapaliny nedojde k přerušení spřažení.

Podle prvního řešení vynálezu obsahuje tekutinový měřič také dodatečnou stěnu, která spolu se stěnou, jež je v kontaktu s krytem s krytem počítadla, definuje další komoru, která je umístěna mezi krytem a měřicí komorou, a ve které se nachází dva díly vynalezeného zařízení, zhotovené z magnetického materiálu.

Podle druhého řešení vynálezu obsahuje tekutinový měřič dodatečnou stěnu, která spolu se stěnou, jež je v kontaktu s krytem, definuje další komoru, umístěnou mezi krytem a měřicí komorou, přičemž dvě části, zhotovené z magnetického materiálu, jsou od sebe odděleny stěnou, která je v kontaktu s krytem. Tím je v porovnání s první realizací umožněno zredukovat celkovou velikost ochranného zařízení.

Podle třetího řešení vynálezu obsahuje tekutinový měřič dodatečnou stěnu, která spolu se stěnou, jež je v kontaktu s krytem, definuje další komoru, umístěnou mezi krytem a měřicí komorou, přičemž dvě části, zhotovené z magnetického materiálu, jsou od sebe odděleny dodatečnou stěnou. Tato konfigurace spolu s první jsou výhodné proto, protože při instalaci zařízení na ochranu proti magnetickému poli není nevyhnutelné zasahovat do instalace ostatních částí úhrnného počitadla.

Podle čtvrtého řešení vynálezu zahrnuje tekutinový měřič také dodatečnou stěnu, která spolu se stěnou, jež je v kontaktu s krytem, definuje další komoru, umístěnou mezi krytem a měřicí komorou, přičemž dvě části, zhotovené z magnetického materiálu, jsou od sebe odděleny oběma stěnami. Toto umožňuje velmi zredukovat axiální velikost další komory a tím dosáhnout malé celkové velikosti.

-3 CZ 294772 B6

Podle pátého řešení vynálezu je v měřiči samostatná stěna, která odděluje kryt s úhrnným počitadlem od měřicí komory, přičemž dvě části zařízení pro ochranu proti magnetickému poli, zhotovené z magnetického materiálu, jsou od sebe odděleny pouze touto stěnou. Tak se jedna z částí, zhotovených z magnetického materiálu, nachází v měřicí komoře tekutinového měřiče.

Vynalezené tekutinové ochranné zařízení může být také aplikováno na vodoměr, ve kterém není průtokovým senzorem spíner.

Ostatní charakteristické rysy a výhody jsou patrné z následujícího popisu, podaného pouze ve formě příkladu a provedeného s odkazem na doprovodné obrázky.

Přehled obrázků na výkresech

Zařízení podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsáno pomocí přiložených výkresů, kde:

Na obr. 1 je znázorněn schematicky v podobném řezu vodoměr, opatřený známým zařízením pro ochranu proti magnetickému poli.

Na obr. 2 je znázorněno v axonometrickém pohledu v detailu zařízení pro ochranu proti magnetickému poli z obr. 1.

Na obr. 3 je znázorněn schematicky v podélném řezu vodoměr, opatřený zařízením pro ochranu proti magnetickému poli podle prvního provedení vynálezu.

Na obr. 4 je znázorněno schematicky ve zvětšeném měřítku zařízení pro ochranu proti magnetickému poli, umístěné ve vodoměru z obr. 3.

Na obr. 5 je znázorněno schematicky ve zvětšeném měřítku zařízení pro ochranu proti magnetickému poli, odpovídající druhému provedení podle tohoto vynálezu.

Na obr. 6 je znázorněn graf s dvěma křivkami, znázorňujícími průběh gradientu magnetického pole v magneticky spojeném řídicím systému za přítomnosti vnějšího magnetického pole, respektive pro zařízení pro ochranu proti magnetickému poli, znázorněné na obr. 1 a obr. 2 (křivka A) a pro zařízení, znázorněné na obr. 5 (křivka B).

Na obr. 7a až 7c jsou znázorněny schematicky detaily různých provedení zařízení pro ochranu proti magnetickému poli z obr. 5.

Příklady provedení vynálezu

Dále je uveden popis tekutinového průtokoměru, zejména vodoměru, který je znázorněn na obr. 3 a je označen obecně vztahovou značkou 20. Vodoměr obsahuje pohonný systém, který využívá magnetického spřažení a zařízení pro ochranu proti magnetickému poli podle vynálezu pro ochranu tohoto pohonného systému před vnějším magnetickým polem.

Vodoměr obsahuje měřicí komoru 22 a kryt 24, umístěný nad ní a spojený s úhrnným počitadlem, jako je mechanické počitadlo (není znázorněno).

Vodoměr rovněž obsahuje dva mechanické členy, seřazené podél vertikální osy ZZ a přizpůsobené pro rotaci okolo uvedené osy. Jeden z mechanických členů je axiální spíner 28, opatřený listy 30, který je umístěn v měřicí komoře 22. Axiální spíner 28 obsahuje za prvé středový náboj 32, ke kterému jsou připevněny listy 30, a za druhé hřídel 34 na jeho vrchní straně, který je koaxiální s uvedeným nábojem 32 a s osou spineru 28 a který je připevněn k uvedenému náboji 32. Axiální

-4CZ 294772 B6 spiner 28 je uložen na čepu 36, jehož jeden konec (jeho spodní konec 36a) je uchycen v jedné ze stěn mířící komory 22, procházející kolmo k uvedené ose a je spojen s dnem 38 měřicí komory 22. Ve středovém náboji 32 spineru 28 je vytvořeno axiální pouzdro 40 pro uložení horního konce 36b čepu 36. Horní konec 36b čepu 36 je spojen se dnem axiálního pouzdra 40, když je v něm spiner 28 uložen.

Měřicí komora 22 je opatřena příčkou 41 nebo žebrem, umístěným radiálně vzhledem k ose spineru 28, a je chráněna horní stěnou 42 uvedené měřicí komory 22, která je umístěna v kolmém směru k ose ZZ a směřuje ke dnu 38. Tato horní stěna 42 nebo deska zajišťuje těsnění mezi měřicí komorou 22 a krytem 24 a těsnění proti vnějšímu prostředí a je zhotovena z nemagnetického materiálu.

Voda přichází do měřicí komory 22 injektorem a odchází ejektorem. Injektor a ejektor nejsou viditelné na řezu, znázorněném na obr. 3. Když je spiner 28 přiveden do rotace, protože voda proudí přes měřicí komoru 22, spiner 28 se nadzvedne a dno axiálního pouzdra 40 se pohne směrem od horního konce 36b čepu 36.

Dalším mechanickým členem je hřídel 44, umístěný v ose spineru 28 a uložený uvnitř krytu 24 úhrnného počitadla.

Vodoměr je opatřen další komorou 46, umístěno mezi krytem 24, obsahujícím úhrnné počitadlo, a měřicí komorou 22. Další komora 46 je tvořena dvěma stěnami, jedna ze stěn je totožná s horní stěnou 42 měřicí komory 22, zatímco další stěna 48, nebo-li základna, je umístěna nad uvedenou horní stěnou 42. Tato další stěna 48 je zhotovena z nemagnetického materiálu a odděluje kryt 24 od další komory 46. Další stěna 48 je opatřena první horizontálně vystupující oblastí 48a a středovou druhou oblastí 48b, která je vyhnuta směrem k měřicí komoře 22 v podobě vybrání 50 v blízkosti krytu 24 a vystupující částí 52 do opačného směru.

Horní stěna 42 má první obvodovou vnější část 42a, tvořící prstencový lem, který je rovnoběžný s osou spineru 28 a který je umístěn proti první části první oblasti 48a stěny 48, jejíž část více vystupuje z druhé oblasti 48b.

Horné stěna 42 má horizontální druhou část 42b v podobě kroužku, propojujícího čelo druhé části první oblasti 48a stěny 48 do podoby prstencového tvaru k další komoře 46.

Horní stěna 42 má rovněž třetí část 42c, která je vyhnuta směrem ke krytu 24, tak že tvoří pouzdro 54, sousedící s měřicí komorou 22, a vystupující část 56, směřující do opačného směru. Vystupující části 52 a 56 příslušné druhé oblasti 48b stěny 48 a třetí oblasti 42c horní stěny 42 jsou propojeny navzájem a uvedená třetí oblast 42c je opatřena obvodovým prstencem 42d, který obepíná uvedenou vystupující část 56 druhé oblasti 48b stěny 48.

Vodoměr rovněž obsahuje magneticky spřažený pohonný systém 60, který provádí přenos rotačního pohybu z axiálního spineru 28 na hřídel 44, který tím přenáší uvedený pohyb mechanicky na úhrnné počitadlo.

Jak je vidět na obr. 3, magneticky spřažený pohonný systém 60 obsahuje alespoň dva prvky, které jsou zmagnetizovány v axiálním směru, rovnoběžném sosou ZZ. Jeden z těchto magnetických prvků je připevněn k hřídeli 44 a druhý k axiálnímu spineru 28.

Magneticky spřažený pohonný systém 60 je sestaven například ze dvou párů permanentních magnetů 62a a 62b a 64a a 64b ve tvaru obdélníkového rovnoběžnostěnu. Každý pár je umístěn na kruhu se středem v ose ZZ a dva magnety, vytvářející každý pár, jsou umístěny protilehle vzhledem ke středu kruhu. Pro příkladné provedení mohou být permanentní magnety totožné.

-5CZ 294772 B6

Jak je znázorněno na obr. 3, hřídel 34, umístěný ve středovém náboji 32 spineru 28, je opatřen na svém horním konci prvkem 66 ve tvaru kotouče, umístěným kolmo k ose ZZ, načež přechází do tvaru písmena T k horní části spineru 28. Prvek 66 ve tvaru kotouče je opatřen dvěma obvodovými vybráními, ve kterých jsou umístěny magnety 62a a 62b, přičemž magnety 62a a 62b vytváří hrací část magneticky spřaženého pohonného systému 60. Prvek 66 ve tvaru kotouče tak tvoří magnetický nosič, umístěný v pouzdru 54, vytvořeném v horní stěně 42. Hřídel 44 je opatřen dalšími magnety 64a a 64b na svém konci, který prochází do pouzdra 50 ve stěně 48. Tyto magnety 64a a 64b tvoří hnací část magneticky spřaženého pohonného systému 60. Takto jsou dva páry permanentních magnetů odděleny navzájem stěnami42 a 48.

Magneticky spřažený pohonný systém 60 je například odpudivého typu, to jest magnety v každém páru jsou zmagnetovány ve stejném směru, rovnoběžném s osou spineru 28, zatímco magnetizace dalších dvou párů magnetů je v opačném směru.

Rovněž je možné provést magneticky spřažený pohonný systém 60 v přitažlivém provedení, to jest, obsahující čelní kroužky, které jsou zhotoveny s magnetickými částmi a pro každý z uvedených kroužků dvě magnetické části, umístěné strana na stranu, které jsou zmagnetizovány v opačném směru.

V takovém magneticky spřaženém pohonném systému 60 hnací části dává gradient magnetického pole, který natáčením generuje výkonnou řídicí část, čímž umožňuje hnací části pohanět pohonnou část rychlostí, která je totožná s vlastní rychlostí.

Zařízení 70 pro ochranu proti magnetickému poli, podle tohoto vynálezu, je určeno zejména pro snížení magnetického pole, stoupajícího s vnějším magnetickým polem na magneticky spřažený pohonný systém 60 vodoměru tak, že výše popsaný pohyb a přenos síly není narušen.

V prvním řešení, popsaném na obr. 3 a obr. 4, zařízení 70 pro ochranu proti magnetickému poli sestává ze dvou částí 72 a 74, zhotovených z magnetického materiálu a umístěných okolo magneticky spřaženého pohonného systému 60 v podobě prstence v další komoře 46. Dvě části 72 a 74 jsou totožné ajsou symetrické vzhledem kose rotace.

Obě části 72 a 74 mají vnitřní průměr větší než je průměr permanentních magnetů 62a a 62b a 64a a 64b. Jak je vidět na obr. 4, obě části 72 a 74 obsahují dva oddíly: první oddíl 72a nebo 74a, které mají válcový tvar a které jsou umístěny rovnoběžně s osu ZZ, a druhé oddíly 72b a 74b, které mají prstencový tvar a jsou umístěny v radiálním směru kose ZZ od jednoho axiálního konce odpovídajícího prvního oddílu.

Druhé oddíly 72b a 74b prstencového tvaru jsou opatřeny lemy. V zařízení 70 pro ochranu proti magnetickému poli podle tohoto vynálezu jsou obě části 72 a 74 odděleny v axiálním směru, to jest nachází se mezi nimi v další komoře 46 axiální mezera 76 prstencového tvaru. Na obr. 4 jsou znázorněny dvě geometrické roviny Pl a P2, které jsou navzájem rovnoběžné ajsou kolmé k ose ZZ. Rovina Pije tangenciální ke dnu lemu oddílu 72b části 72, zatímco rovina P2 je tangenciální k vrchu lemu oddílu 74b části 74. Horní povrch stěny 42 je v kontaktu s rovinou Pl, zatímco spodní povrch stěny 48 je v kontaktu s rovinou P2.

Výsledkem je to, že část 72 je v kontaktu s horním povrchem stěny 42, zatímco část 74 je v kontaktu se spodním povrchem stěny 48.

Dvě části 27 a 74 z magnetického materiálu jsou umístěny v radiálním směru tak, že ramena dvou párů magnetů 62a a 62b a 64a a 64b jsou v axiálním směru a roviny Pl a P2 jsou tangenciální buď k spodnímu povrchu magnetů 62a a 62b nebo k horním povrchům magnetů 64a a 64b, jak je tomu v případě stávajících zařízení. Pro zachování axiální mezery 76 mezi těmito dvěma částmi 72 a 74 je vytvořena rezerva, například je zde umístěna válcová rozpěrka 78, zhotovená z nemagnetického materiálu, mezi prvními oddíly 72a a 74b obou částí 72 a 74.

-6CZ 294772 B6

Pro udržení částí 72 a 74 ve středu je možné provést několik podpěr 80, umístěných radiálně na odpovídajícím horním (nebo spodním) povrchu stěny 42 (nebo stěny 48), jak je to vidět na obr. 3.

Je rovněž možné udržovat obě části 72 a 74 pomocí užití adhezivního spojení jejich příslušných prstencových lemů 72b nebo 74b k hornímu povrchu (nebo spodnímu povrchu) stěny 42 (nebo stěny 48) tak, že je odstraněna nutnost dalších prvků, odpovídajících rozpěrkám 78 a podpěrám 80.

Magnety 62a a 62b a 64a a 64b, tvořící magnetické spojení řídicího systému vodoměru, jsou umístěny vzhledem k axiálnímu prostoru mezi dvěma částmi 72 a 74 v zóně, ve které gradient, stoupající díky vnějšímu magnetickému poli, je podstatně redukován. Dále, magnety jsou rovněž chráněny před působením vnějšího magnetického pole.

Přizpůsobením axiálního rozměru axiální mezery 76 a rovněž axiálního rozměru částí 72 a 74 k magneticky spojenému řídicímu systému je tak možné zvýšit účinnost zařízení pro ochranu proti magnetickému poli podle tohoto vynálezu, přičemž je zachován gradient magnetického pole v oblasti, ve které je magneticky spojený řídicí systém umístěn.

Dvě části z magnetického materiálu dávají dimenze, které jsou funkcí intenzity řízeného magnetického pole pomocí permanentních magnetů tak, že snižují, jak je to možné, všechny interakce mezi uvedenými částmi a uvedenými magnety. Výhodou je umístění částí z magnetického materiálu ve vzdálenosti, kde magnetické pole, vytvářené v uvedených částech pomocí magnet, nemá intenzitu větší než 10'³ Tesla.

Když jsou části příliš vysunuty z magneticky spřaženého pohonného systému a poté uzavřeny vnějšími stěnami měřidla, nastává nebezpečí, že magnetický materiál, představují části 72 a 74, se namočí a v důsledku toho ztratí zařízení pro ochranu proti vnějšímu magnetickému poli účinnost vzhledem k vlastní blízkosti vůči zdroji vnějšího magnetického pole.

Je zřejmé, že když magneticky spřažený pohonný systém je odpudivého typu, siločáry magnetického pole vystupují více jak v radiálním, tak v axiálním směru oproti systému s magnety přitažlivého typu.

Druhé provedení řešení podle vynálezu je znázorněno na obr. 5. Na tomto obrázku je znázorněna část vodoměru, obsahující další komoru 47 prstencového tvaru, která je vymezena dvěma stěnami 42 a 48.

Vše výše uvedené při popisu prvního řešení zůstává použitelné a proto není opět opakováno dále a týká se zejména provedení, které není změněno a je shodné.

Nicméně, v tomto provedení jsou dvě části 72 a 74, zhotovené z magnetického materiálu, umístěny v navzájem opačných stranách stěny 48, zhotovené z nemagnetického materiálu.

Jedna část 72 je uložena v další komoře 47 a je připojena například adhezivním způsobem k horní straně stěny 42, což je částečně znázorněno.

Druhá část 74 je umístěna v krytu 24 pro vyplnění rohů a je v kontaktu s horní stranou stěny 48 pomocí volných konců jeho prvního oddílu 74a.

Část 74 je opatřena radiálně límcem 82, obepínajícím uvedenou část 74 a zapadající do obvodové patky 84.

V tomto případě jsou části 72 a 74 uloženy v axiální mezeře 76 mezi nimi a jejich axiální rozměr je takový, že zahrnuje axiální permanentní magnety 62a a 62b a 64a a 64b magneticky spřaženého pohonného systému.

Jak je vidět z obr. 5, horní magnety 64a a 64b jsou větší než spodní magnety 62a a 62b a pronikají částečně do axiální mezery 76, zatímco uvedené magnety 62a a 62b zůstávají vně uvedené axiální mezery 76. Oblast, ve které jsou magnety umístěny, odpovídá oblasti redukce magnetického pole tak, že nevzniká magnetická interakce mezi uvedenými magnety za přítomnosti vnějšího magnetického pole.

Toto rozmístění částí zařízení pro ochranu proti magnetickému poli je zejména výhodné v porovnání s dosavadním zařízením pro ochranu proti magnetickému poli, znázorněném na obr. 1 a obr. 2, dané tím, že axiální rozměr další komory 47 je zmenšen, čímž je získána větší kompaktnost.

Například, magnetický moment horních magnetů 64a a 64b je 16xl0'⁹ Tm'³, zatímco spodních magnetů 62a a 62b je llxl0'⁹Tm·³.

Část 72 a 74 jsou vyrobeny z měkkého železa.

Vnější rozměr částí 72 a 74 je 38 mm, přičemž jejich vnitřní rozměr je 28 mm s tloušťkou uvedených částí 1 mm.

První oddíl 72a nebo 74b všech částí má axiální rozměr nebo výšku 8,5 mm.

Všechny magnety mají stejné rozměry a jsou umístěny ve vzdálenosti 8,25 mm od vnitřního rozměru prstencového lemu 72b nebo 74b odpovídající části.

Horní povrch každého magnetu 64a nebo 64b je umístěn ve vzdálenosti 5,5 mm od spodní strany prstencového lemu 74b.

Spodní povrch každého magnetu 62 je umístěn ve vzdálenosti 2,7 mm od spodní strany prstencového lemu 72b.

Při výše uvedeném uspořádání magnetické pole, vyvolané magnety 64a a 64b v části 74 má intenzitu 10'³ Tesla, čímž brání všem magnetickým interakcím.

Obr. 6 znázorňuje porovnání účinnosti zařízení proti magnetickému poli podle vynálezu, znázorněného na obr. 5, se známým zařízením proti vnějšímu magnetickému poli, znázorněném na obr. 1 a obr. 2.

Na tomto obr. 6 křivka A znázorňuje gradient magnetického pole v oblasti, pokryté magneticky spřaženým pohonným systémem vodoměru, opatřeným zařízením pro ochranu proti magnetickému poli, znázorněném na obr. 1 a obr. 2 za přítomnosti vnějšího magnetického pole, a křivka B znázorňuje gradient magnetického pole v oblasti, pokryté magneticky spřažených pohonných systémem vodoměru, opatřeným zařízením pro ochranu proti magnetickému poli, znázorněném na obr. 5 za přítomnosti stejného vnějšího magnetického pole.

Magneticky spražený pohonný systém, opatřený zařízením proti magnetickému poli, znázorněný na obr. 5, leží v oblasti mezi přerušovanými vertikálními rovnoběžnými čarami, kde gradient magnetického pole (křivka B) je znatelně menší než gradient magnetického pole (křivka A), získaného u známého magnetického zařízení z obr. 1 a obr. 2. Na obr. 6 jsou znázorněny pouze magneticky ovládané magnety 62b a 64b dohromady se zlomkem částí 72 a 74 zařízení pro ochranu proti vnějšímu magnetickému poli. Magneticky spražený pohonný systém, opatřený

-8CZ 294772 B6 magnetickým zařízením, popsaným na obr. 5, je proto docela necitlivý na vnější magnetické rušení.

V provedení vynálezu, znázorněném na obr. 7a, jsou znázorněny pouze části 92 a 94, zhotovené z magnetického materiálu a magneticky spřažený pohonný systém. Všechny částiz magnetického materiálu jsou zhotoveny ve tvaru polokulového obvodu. Dvě části 29 a 94 jsou totožné a jejich axiální rozměr je takový, že obklopuje magneticky spřažený pohonný systém vaxiálním směru.

Na obr. 7b je znázorněno další provedení zařízení pro ochranu proti vnějšímu magnetickému poli podle tohoto vynálezu. Na tomto obrázku jsou dvě části 96 a 98, zhotovené z magnetického materiálu, totožné. Každá část 96 nebo 98 vystupuje nad rovnoběžné válcové oddíly 96a a 96b (nebo 98a a 98b) axiálního rozměru a jsou koaxiální a jsou spojeny dohromady pomocí prstencového třetího oddílu 96c (nebo 98c), spojující válcové části jejich konci, které jsou nejvíce vzdáleny od axiální mezery 76.

Lokálně v oblasti každé roviny, obsahující osu ZZ, mají všechny části 96 a 98 tvar písmena U.

Při takovémto uspořádání je zejména pro části 96 a 98 výhodné jejich odstranění od magnetů 62a, 62b, 64a tak, že je získána magnetická interakce, která je příliš silná.

Na obr. 7c je znázorněno ještě jedno provedení, využívající části 72 a 74 z magnetického materiálu, které jsou popsány na obr. 4, přičemž uvedené části mají různé rozměry. Jak je vidět z tohoto obrázku, část 72 má menší radiální rozměr než část 74.

Uspořádání může být stejně dobře provedeno obráceně: část 74 může mít tedy menší radiální rozměr než část 72.

Takovéto asymetrické uspořádání může být užito, pokud mají magnety různé rozměry, a zejména v magneticky spřaženém pohonném systému přitažlivého typu, představeném například magne30 tickým kroužky, umístěnými stranami ksobě.

Je rovněž možné provedení, využívající dvou částí zhotovených z magnetického materiálu, které jsou dosti rozdílné ve tvaru, to jest kombinací neomezeným způsobem tvarů, popsaných s odkazem na obr. 4, obr. 5 a obr. 7a až obr. 7c, dohromady s odpovídajícími rozměry.

Rovněž je možné zhotovit zařízení pro ochranu proti vnějšímu magnetickému poli podle tohoto vynálezu s využitím dalších tvarů částí, zhotovených z magnetického materiálu, které nejsou popsány v uvedeném popisu.

Claims (16)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení (70) pro ochranu proti magnetickému poli, určené pro pohonný systém (60) pro přenášení rotačního pohybu mezi axiálním spinerem (28) a hřídelí (44) okolo osy pomocí magnetického spřažení, kde uvedený pohonný systém obsahuje alespoň dva axiální magnetické prvky (62a, 62b, 64a, 64b), připevněné k axiálnímu spineru (28) a/nebo hřídeli (44) a upravené pro vzájemné spřažení, magnetické prvky (62a, 62b, 64a, 64b) jsou uloženy v axiálním směru, zařízení (70) obsahuje dvě části (72, 74, 92, 94, 96, 98) z magnetického materiálu, obklopující pohonný systém (60), každá z částí (72, 74, 92, 94, 96, 98) mají minimální průměr větší než je radiální průměr magnetických prvků (62a, 62b, 64a, 64b), vyznačující se tím, že dvě části (72, 74, 92, 94, 96, 98) z magnetického materiálu mají mezi sebou axiální mezeru (76), která redukuje gradient vnějšího magnetického pole v pohonném systému (60), a mají axiální rozměr takový, že obklopují pohonný systém (60) vaxiálním směru po celé jeho délce.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že části (72, 74, 92, 94, 96, 98), zhotovené z magnetického materiálu, jsou umístěny ve vzdálenosti od magnetických prvků (62a, 62b, 64a, 64b) pohonného systému (60) tak, že magnetické prvky vytvářejí magnetické pole v části (72, 74, 92, 94, 96, 98) o intenzitě, která je menší než 10'³ Tesla.
3. 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že každá část (72, 74, 92, 94, 96, 98) z magnetického materiálu je symetrická kolem osy.
4. 4. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že alespoň jedna část (92), vyrobená z magnetického materiálu, je v podobě hemisférického kroužku.
5. 5. Zařízení podle kteréhokoli z nároků laž 3, vyznačující se tím, že alespoň jedna část (72) z magnetického materiálu obsahuje jak axiálně umístěný první oddíl (72a), který má válcový tvar, tak druhý oddíl (72b), který má prstencový tvar, vystupující radiálně k pohonnému systému (60) od svých axiálních konců prvního oddílu, které jsou vzdálenější od axiální mezery (76).
6. 6. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že alespoň jedna část (96) z magnetického materiálu obsahuje dva rovnoběžné válcové oddíly (96a, 96b), vystupující axiálně k radiálnímu prstencovému třetímu oddílu (96c), spojujícímu uvedené válcové oddíly na jejich příslušných koncích, vzdálenějších od axiální mezery (76).
7. 7. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že dvě z částí (72, 74, 92, 94, 96, 98), vyrobené z magnetického materiálu, jsou navzájem odlišné.
8. 8. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že dvě z částí (72, 74, 92, 94, 96, 98), vyrobené z magnetického materiálu, jsou shodné.
9. 9. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že magneticky spřažený pohonný systém (60) je přitažlivého typu.
10. 10. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že magneticky spřažený pohonný systém (60) je odpudivého typu.
11. 11. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že magneticky spřažený pohonný systém (60) obsahuje dva páry permanentních magnetů (62a, 62b, 64a, 64b), tvořící magnetické prvky.

    - 10CZ 294772 B6
12. 12. Vodoměr (20), obsahující měřicí komoru (22) a kryt (24), obsahující úhrnně počitadlo, oddělené alespoň jednou stěnou (48), zhotovenou z nemagnetického materiálu, axiální spiner (28), umístěný v uvedené měřicí komoře (22), ponořený v uvedené tekutině, a hřídel (44), uložený kolmo k axiálnímu spineru (28) a mechanicky propojený s úhrnným počitadlem, rotační pohonný systém (60), magneticky propojený s axiálním spinerem (28) a hřídelem (44) počitadla a obsahující alespoň dva axiálně zmagnetizované prvky (62, 64), připevněné příslušně k axiálnímu spineru (28) a k hřídeli (44) úhrnného počitadla, vyznačující se tím, že vodoměr (20) obsahuje zařízení (70) pro ochranu pohonného systému (60) proti vnějšímu magnetickému poli podle kteréhokoli z nároků 1 až 11.
13. 13. Vodoměr podle nároku 12, vyznačující se tím, že rovněž obsahuje další stěnu (42), propojenou se stěnou (48) ve spojení s krytem (24) pro vytvoření další komory (46, 47), umístěné mezi krytem (24) a měřicí komorou (22).
14. 14. Vodoměr podle nároků 12 a 13, vyznačuj ící se tím, že dvě části (72, 74, 92, 94, 96, 98) z magnetického materiálu zařízení (70) pro ochranu proti magnetickému poli jsou umístěny v další komoře (46).
15. 15. Vodoměr podle nároku 12 nebo 13, vy z n a č uj í c í se tím, že dvě části (72, 74, 92, 96, 98) z magnetického materiálu zařízení (70) pro ochranu proti magnetickému poli jsou navzájem odděleny jednou stěnou (42,48).
16. 16. Vodoměr podle nároků 12 a 13, vy z n a č uj í c í se tím, že dvě části (72, 74, 92, 94, 96, 98) z magnetického materiálu zařízení (70) pro ochranu proti magnetickému poli jsou navzájem odděleny oběma stěnami (42, 48).