PL163791B1 - Zawór odcinajacy sterowany elektronicznie PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Zawór odcinajacy sterowany elektronicznie, zwlaszcza przeciw- zalaniowy, zawierajacy obudowa- ny elektroniczny uklad, zalaczany do zasilania sygna- lem stanu awaryjnego, mechaniczny membranowy zawór odcinajacy ze sprezystym elementem napedo- wym sciskanym w pozycji otwartej zaworu za pomoca zewnetrznego elementu ustalajacego stan zaworu, oraz czlon tzymajaco-zwalniajacy tego zewnetr zne- go elementu ustalajacego stan zaworu, sterowany wy- mienionym elektronicznym ukladem i usytuowany poza korpusem zaworu mechanicznego membrano- wego odcinajacego wyposazonym ponadto w kanal przeplywowy z króccem wlotowym i wylotowym, znamienny tym, ze korpus (2) membranowego zawo- ru odcinajacego stanowi czesc jednolitej obudowy (1) zawierajacej jednoczesnie elektroniczny uklad (3), sterowany nim czlon trzymajaco- zwalniajacy (4) zewnetrzny element (5) ustalajacy stan membranowe- go zaworu i odrebny niezalezny zespól zasilajacy (6). F i g 1 Fig 2 PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór odcinający sterowany elektronicznie, zwłaszcza przeciwzalaniowy, umożliwiający użytkownikowi ustalanie stanu jego czuwania, przeznaczony w szczególności do zabezpieczania przed zalaniem pomieszczeń, w których zainstalowane są pralki automatyczne, zmywarki naczyń lub inne urządzenia pobierające wodę przez zawór czerpalny, w których to przypadkach współpracuje z zespołem elektrodowym wykrywającym pojawienie się cieczy przewodzącej na powierzchni chronionej przed zalaniem. Ponadto zawór może być stosowany również w przypadkach niekontrolowanego wypływu wody z dowolnych zbiorników otwartych napełnianych poprzez zawór czerpalny, a także, przy współpracy z odpowiednim czujnikiem, do zamykania przewodów przepływowych w razie nagłego spadku ciśnienia przepływu lub innych wykrywalnych wielkości charakteryzujących niekontrolowane stany awaryjne.

Z polskiego opisu patentowego nr S9 749 znany jest elektromagnetyczny zawór wodociągowy montowany na przewodzie wodociągowym, przeznaczony do zabezpieczania pomieszczeń przed zalaniem wodą. Zespół napędowy tego zaworu zbudowany jest z pokrętła, wrzeciona obrotowego z osadzoną na nim sprężyną zwrotną, tarczy posiadającej wycięcia, które zaczepiają o ogranicznik obrotu i występ zwory przekaźnika elektromagnetycznego, załączanego poprzez styki skojarzone z pływakiem. Zawór na obudowę, mocowaną nad przewodem wodociągowym, wewnątrz której umieszczone jest obrotowe wrzeciono wraz z tarczą z wycięciami na obwodzie, które podczas obrotu zaczepiają o ogranicznik obrotu i występ zwory przekaźnika elektromagnetycznego. Czujnik poziomu zbudowany jest z korpusu, wewnątrz którego umieszczony jest przesuwny pływak wraz z trzpieniem zakończonym stykiem. Drugi styk znajduje się na szczelnej pokrywie korpusu czujnika. Pod wpływem podnoszącego się poziomu wody pływak unosi się aż do momentu zetknięcia się obu styków. Następnie zamknięcie obwodu elektrycznego i zadziałanie przekaźnika. Przekaźnik odblokowuje swym występem zwory tarczę, która pod

163 791 działaniem sprężyny zwrotnej obraca się wraz z obrotowym wrzecionem aż do momentu zaczepienia o ogranicznik obrotu. W tym położeniu następuje odcięcie dopływu wody. W celu ponownego otwarcia zaworu należy za pomocą zewnętrznego pokrętła wrzeciona obrócić tarczę do momentu ponownego zaczepienia tej tarczy o występ zwory przekaźnika elektromagnetycznego.

Znany jest również zawór odcinający sterowany elektronicznie przeznaczony do zabezpieczania przed zalaniem pomieszczeń, w których używana jest pralka automatyczna lub inne urządzenia pobierające wodę przez zawór czerpalny, produkowany przez firmę Siemens AG, RFN, pod nazwą WASSERWACHTER-SET typ 5WA 3000. Zawór ten współpracuje z zespołem elektrodowym, montowanym trwale do podłogi pomieszczenia chronionego przed zalaniem, którego elektrody zwierane w czasie awarii cienką warstwą wody jako cieczy przewodzącej powodują przesłanie poprzez ich przewód sygnałowy, do wejścia układu elektronicznego, sygnału stanu awaryjnego wyzwalającego ten układ, który powoduje zamknięcie zaworu. Zawór zasilany jest z odrębnego zespołu zasilającego napięciem co najmniej kiłkunastowoltowym otrzymywanym z członu obniżającego napięcie, zasilanego z sieci. Zespół zasilający ma odrębną obudowę mieszczącą część elektroniczną układu sterującego i montowany jest na ścianie obok gniazda sieciowego zasilającego. Przewodem zasilającym napięcie obniżone doprowadzone jest do zaworu elektromagnetycznego odcinającego przepływ. Zespół elektromagnetycznego zaworu odcinającego zabudowany jest w odrębnej obudowie. Korpus zaworu wyposażony jest w króciec wlotowy i wylotowy łączące kanał przepływowy zaworu, zamykany zawieradłem dociskanym w przypadku awarii do wewnętrznego wylotu króćca wlotowego i jest montowany do wylotu zaworu czerpalnego. Na króciec wylotowy nakręcana jest końcówka węża pralki doprowadzającego wodę.

Opisane rozwiązania charakteryzuje szereg wad i niedogodności. Pierwsze z opisanych rozwiązań stanowi rozwiązanie dość prymitywne w działaniu i jednocześnie o złożonej konstrukcji. Wymaga bardzo precyzyjnego wykonania elementu obrotowego wrzeciona, oraz jego osadzenia i uszczelnienia w korpusie zaworu tak, aby w długich okresach pomiędzy zadziałaniami awaryjnymi nie istniało niebezpieczeństwo zablokowania się części obrotowej, wynikające z osadzania się osadów mineralnych wewnątrz korpusu zaworu. Skuteczne działanie zaworu wymaga dużej siły wywołującej obrót wrzeciona, co pociąga za sobą konieczność istnienia znacznej siły przyciągania zwory elektromagnesu. Efekt ten można uzyskać stosując elektromagnes z dużym prądem wzbudzenia, najczęściej z sieci zasilającej.

Drugie z opisanych rozwiązań wymaga również zasilania sieciowego. W czasie czuwania zaworu występuje ciągły pobór energii tracony w uzwojeniu elektromagnesu zaworu. Poszczególne podzespoły zaworu są rozdzielone w odrębnych obudowach łączonych przewodami łączeniowymi, co oprócz zwiększenia gabarytów, powoduje również obniżenie stopnia niezawodności całego układu zaworu. Zasilanie sieciowe stwarza niebezpieczeństwo wystąpienia porażeń użytkowników, wymaga stosowania bezpiecznej instalacji i odrębnego dobrze zabezpieczonego gniazda zasilającego. Jednocześnie to zasilanie sieciowe poprzez stopień obniżający napięcie również powoduje obniżenie stopnia niezawodności działania zaworu, którego zadziałanie nie nastąpi przy braku prądu w sieci, lub uszkodzeniu stopnia obniżającego. Wprowadzanie stan czuwania wymaga wyłączenia zasilania i ponownego jego załączenia po usunięciu awarii. Również sam zawór jest narażony na uszkodzenia lub zatkania związane z osadzaniem się zanieczyszczeń niesionych przez wodę wewnątrz korpusu zawierającego membranę.

W zaworze odcinającym sterowanym elektronicznie według wynalazku, zawierającym obudowany elektroniczny układ, załączany do zasilania sygnału stanu awaryjnego, mechaniczny membranowy zawór odcinający ze sprężystym elementem napędowym ściskanym w pozycji otwartej zaworu za pomocą zewnętrznego elementu ustalającego stan zaworu oraz człon trzymająco-zwalniający tego zewnętrznego elementu ustalającego stan zaworu, sterowany wymienionym elektronicznym układem i usytuowany poza korpusem mechanicznego membranowego zaworu odcinającego, wyposażonym ponadto w kanał przepływowy z króćcem wlotowym i wylotowym, istota rozwiązania polega na tym, że korpus membranowego zaworu odcinającego stanowi część jednolitej obudowy zawierającej jednocześnie elektroniczny układ, sterowany nim człon trzymająco-zwalniający zewnętrzny element ustalający stan membranowego zaworu i

163 791 odrębny niezależny zespół zasilający. Jednocześnie niezależny zespół zasilający jest oddzielony od korpusu membranowego zaworu odcinającego częścią obudowy zawierającą elektroniczny układ i sterowany nim człon trzymająco-zwalniający zewnętrzny element ustalający stan tego zaworu. Prócz tego obudowa ma wydzieloną komorę niezależnego zespołu zasilającego, szczelnie oddzieloną od części obudowy mieszczącej elektroniczny układ i sterowany nim człon trzymająco-zwalniający zewnętrzny element ustalający stan zaworu.

Nadto niezależny zespół zasilający ma styki łączeniowe dla wymiennego członu zasilającego usytuowane w tej komorze i połączone galwanicznie z odpowiednimi końcówkami łączeniowymi elektronicznego układu sterującego członem trzymająco-zwalniającym zewnętrzny element ustalający stan zaworu.

Jednocześnie człon trzymająco-zwalniający stanowi człon elektromagnetyczny, zaś zewnętrzny element ustalający stan zaworu stanowi dwuramienna dźwignia ściskająca w pozycji otwarcia zaworu osadzony w jego korpusie napędowy element sprężysty, działający na osiowy element dociskowy zawieradła zaworu, osadzona wychylnie na zewnętrznej końcówce tego elementu dociskowego i współpracująca z płaszczyzną zewnętrzną korpusu, w której w przybliżeniu prostopadle osadzony jest element dociskowy, swymi powierzchniami roboczymi zawierającymi części promieniowe w postaci obrotowych rolek.

Człon elektromagnetyczny stanowiący człon trzymająco-zwalniający dźwignię, zawiera elektromagnes, pobudzany poprzez układ elektroniczny zewnętrznym sygnałem stanu awaryjnego, skojarzony z magnesem trwałym o polaryzacji magnetycznej przeciwnej do polaryzacji pola elektromagnetycznego cewki elektromagnesu tak, że w pozycji otwarcia zaworu membranowego pole magnetyczne magnesu trwałego, oddziaływujące poprzez nabiegunniki magnetowodu elektromagnesu, stanowi siłę trzymającą dźwignię.

Korzystnie jest, gdy dźwignia zawiera wewnątrz swego ramienia ruchowego niewielką zworę magnetyczną sprzęganą z nabiegunnikami magnetowodu cewki elektromagnesu polaryzowanymi magnesem trwałym, zaś powyżej zwory magnetycznej dźwignia współpracuje ze sprężyną powrotną zamocowaną drugim końcem do występu przeciwległej do wnętrza dźwigni ścianki obudowy.

Końce nabiegunników magnetowodu cewki elektromagnesu polaryzowanych magnesem trwałym, sprzęgające zworę magnetyczną dźwigni, usytuowane są widocznie w wymienionej ściance obudowy przeciwległej do wnętrza ramienia ruchowego dźwigni.

Korzystnie magnetowód cewki elektromagnesu składa się z wymienionego wcześniej magnesu trwałego i dwóch podłużnych odrębnych elementów paskowych tak skojarzonych ze sobą, że końce tych elementów paskowych, usytuowane wewnątrz obudowy, przylegają każdy z jednego boku do tego magnesu trwałego, tworząc z nim ceowy magnetowód elektromagnesu, a ich drugie końce wolne stanowią nabiegunniki tego magnetowodu usytuowane, jak podano wyżej, widocznie w ściance obudowy przeciwległej dźwigni.

Jednocześnie cewka elektromagnesu usytuowana jest na jednym z ramion magnetowodu powyżej magnesu trwałego pośrednio sprzęgającego zworę magnetyczną dźwigni i jest ponadto skojarzona z usytuowanym w obrębie działania jej pola elektromagnetycznego łącznikiem zestykowym, korzystnie kontaktronowym, stanowiącym w czasie awarii element załączający pełne zasilanie na tą cewkę elektromagnesu.

Korzystnie jest także, gdy dźwignia ma osadzony na końcówce bocznej ścianki jej ramienia ruchowego element pośrednio rozłączający jeden styk jednego bieguna wymiennego członu zasilającego z jednym końcem cewki elektromagnesu natychmiast po wyzwoleniu zwory magnetycznej dźwigni z pola wymienionego wcześniej magnesu trwałego w czasie jej ruchu wymuszonego jej sprężyną powrotną i napędowym elementem sprężystym zaworu membranowego, ściskanym dźwignią w czasie pozycji otwartej zaworu.

W tym przypadku korzystnie jest, gdy ten element pośrednio rozłączający cewkę i zasilanie stanowi dodatkowy magnes trwały, którego pole magnetyczne w stanie otwartym zaworu skojarzone jest z pomocniczym łącznikiem zestykowym, korzystnie kontaktronem, usytuowanym wewnątrz obudowy tak, że ten dodatkowy magnes trwały, usytuowany w jednej z bocznych ścianek ramienia ruchowego dźwigni obejmujących obudowę z boków w stanie otwartym zaworu, utrzymuje pomocniczy łącznik zestykowy w stanie zwartym swoim polem magnetycz6

163 791 nym, zaś przemieszczenie awaryjne ramienia ruchowego dźwigni wraz z tym dodatkowym magnesem trwałym powoduje jego rozwarcie.

Rozwiązanie według wynalazku stanowi zwartąjednolitą konstrukcję mieszczącą w jednej wspólnej obudowie mechaniczny membranowy zawór odcinający, elektroniczny układ i sterowany nim człon trzymająco-zwalniający zewnętrzny element ustalający stan zaworu, w postaci dostępnej dla użytkownika dźwigni dwuramiennej, oraz odrębny niezależny zespół zasilający z wymiennym członem zasilającym. Dzięki temu zawór ma niewielkie rozmiary, jest dostosowany do standardowych przekrojów przewodów wodociągowych i ciśnienia wody w tych przewodach. Zastosowanie dźwigni dwuramiennej w opisanym układzie konstrukcyjnym zaworu pozwoliło zoptymalizować siłę konieczną do utrzymania zaworu w stanie otwartym przez magnes trwały magnetowodu elektromagnesu członu trzymająco-zwalniającego. Zespół zasilający uniezależnia układ zaworu od wszelkich czynników zewnętrznych. Zastosowanie dodatkowego magnesu trwałego skojarzonego z pomocniczym łącznikiem zestykowym z obwodu zasilania zapewnia pobór prądu z wymiennego członu zasilającego tylko przez ułamek sekundy w czasie awaryjnej reakcji zaworu. Daje to kilkuletnią trwałość członu zasilającego w takich warunkach eksploatacji. Zastosowany zespół napędowy z dźwignią dwuramienną wraz z układem elektronicznym i członem trzymająco-zwalniającym dźwignię umożliwia stosowanie jako członu zasilającego niskowoltowego tj. 1,5 V ogniwa typu RL6 Mignon. Dzięki temu zawór jest bezpieczny dla użytkownika, zaś jego dźwignia jako element ustalający stan zaworu, jest wprost dostępna po wystąpieniu awarii, co wskazuje pozycja tej dźwigni. Prostota konstrukcji zaworu zapewnia wymaganą szczelność zespołu wodnego i jednocześnie skuteczne oddzielenie od niej pozostałych podzespołów. Zawór według wynalazku stanowi skuteczne zabezpieczenie · przed zalaniem i charakteryzuje się natychmiastową reakcją na niekontrolowany wypływ wody.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia częściowy widok i częściowy przekrój w osi kanału wodnego zaworu, zaś fig. 2 przedstawia widok boczny na wąską tylnią ściankę zaworu od strony króćca wlotowego.

Zawór odcinający sterowany elektronicznie ma jednolitą obudowę 1, zawierającą mechaniczny membranowy zawór odcinający z korpusem 2, stanowiącym część obudowy 1, elektroniczny układ 3 i sterowany nim, człon trzymająco-zwalniający 4 zewnętrzny element 5 ustalający stan membranowego zaworu oraz odrębny niezależny zespół zasilający 6. Niezależny zespół zasilający 6 jest oddzielony od korpusu 2 membranowego zaworu odcinającego częścią 7 obudowy 1 zawierającą elektroniczny układ 3 i sterowany nim człon trzymająco-zwalniający 4 zewnętrzny element 5 ustalający stan zaworu. Jednocześnie obudowa 1, poniżej części 7, ma wydzieloną komorę 8 niezależnego zespołu zasilającego 6, szczelnie oddzieloną od części 7 obudowy 1 ścianką 9. Niezależny zespół zasilający 6 ma styki łączeniowe, nie pokazane na rysunku, usytuowane na wąskich ściankach komory 8, przeznaczone dla wymiennego członu zasilającego w postaci ogniwa 1,5 V niskowoltowego typu LR6 Mignon, połączone galwanicznie z odpowiednimi końcówkami łączeniowymi elektronicznego układu 3. Korpus 2 zaworu zawiera kanał przepływowy 10 z króćcem wlotowym 11 i wylotowym 12, przy czym króciec wlotowy ma nakrętkę łączeniową 13. Człon trzymająco-zwalniający 4 stanowi człon elektromagnetyczny. Ustalający stan zaworu zewnętrzny element 5, trzymany i zwalniany tym członem elektromagnetycznym, stanowi dwuramienna dźwignia 14. Ta dwuramienna dźwignia 14 ściska, w pozycji otwarcia zaworu, osadzony w korpusie 1 napędowy element sprężysty 15 działający na osiowy element dociskowy 16 zawieradła 17 zaworu. Dźwignia 14 osadzona jest wychylnie na zewnętrznej końcówce tego dociskowego elementu 16 i jednocześnie współpracuje z płaszczyzną zewnętrzną 18 korpusu 2, w której w przybliżeniu prostopadle osadzony jest element dociskowy 16, swymi promieniowymi częściami powierzchni roboczych w postaci obrotowych rolek 19. Człon elektromagnetyczny, stanowiący człon trzymająco-zwalniający 4 dźwignię 14, zawiera elektromagnes, pobudzany poprzez elektroniczny układ 3 zewnętrznym sygnałem stanu awaryjnego, skojarzony z magnesem trwałym 20 o polaryzacji przeciwnej do polaryzacji pola magnetycznego cewki 21 elektromagnesu tak, że w pozycji otwarcia zaworu membranowego pole magnetyczne magnesu trwałego oddziaływujące poprzez nabiegunniki 22 magnetowodu elektromagnesu stanowi siłę trzymającą dźwignię 14, która zawiera wewnątrz swego ramienia ruchowego 23 niewielką zworę magnetyczną 24 sprzęganą z nabiegunnikami 22 magnetowodu

163 791 cewki 21 elektromagnesu. Powyżej zwory magnetycznej 24 dźwignia 14 współpracuje ze sprężyną powrotną 25 zamocowaną drugim końcem do przeciwległej do wnętrza ramienia ruchowego 23 dźwigni 14 ścianki 26 obudowy 1, w której jednocześnie usytuowane są widocznie końce nabiegunników 22 elektromagnesu. Magnetowód cewki 21 elektromagnesu składa się z wymienionego wcześniej magnesu trwałego 20 i dwóch podłużnych odrębnych elementów paskowych 27 tak skojarzonych ze sobą, że końce elementów paskowych 27 usytuowane wewnątrz obudowy 1 w jej części 7 przylegają każdy do jednego boku magnesu trwałego 20 tworząc z nim ceowy magnetowód elektromagnesu. Cewka 21 elektromagnesu usytuowana jest na jednym z elementów paskowych 27 powyżej magnesu trwałego 20 w karkasie izolacyjnym.

Poprzez wewnętrzny otwór karkasu cewki 21 przechodzi dodatkowy cienki paskowy element magnetyczny zagięty na wyjściu i wyposażony w zaciskowe półpierścienie 28 mocujące łącznik zestykowy 29 stanowiący kontaktron skojarzony z cewką 21 w obrębie działania jej pola elektromagnetycznego, stanowiący element składowy współpracujący z elektronicznym układem 3, sprzężony z nim elektrycznie. Ten łącznik zestykowy 29 przyłączony jest z jednej strony do jednego styku komory 8 wymiennego członu zasilającego i z drugiej strony do jednego końca cewki 21 elektromagnesu i stanowi w czasie awarii element załączający pełne zasilanie na cewkę 21 elektromagnesu. Dźwignia 14 ma osadzony na końcówce dolnej bocznej ścianki jej ramienia ruchowego 23 dodatkowy magnes trwały 30 stanowiący element pośrednio rozłączający drugi styk komory 8 wymienionego członu zasilającego z drugim końcem cewki 21 elektromagnesu natychmiast po wyzwoleniu zwory magnetycznej 24 dźwigni 14 z pola magnesu trwałego 20 w czasie jej ruchu wymuszonego jej sprężyną powrotną 25 i elementem sprężystym napędowym 15 zaworu membranowego ściskanym dźwignią 14 w czasie pozycji otwartej zaworu. Pole magnetyczne dodatkowego magnesu trwałego 30 skojarzone jest w stanie otwartym z pomocniczym łącznikiem zestykowym 31 w postaci kontaktronu, usytuowanym wewnątrz części 7 obudowy 1 przy ściance 9. Ścianki ramienia ruchowego 23 dźwigni 14 w stanie otwartym obejmują obudowę 1 z boków, zaś osadzony w jednej z nich dodatkowy magnes trwały 30 utrzymuje pomocniczy łącznik zestykowy 31 w stanie zwartym. Przy przemieszczeniu awaryjnym ramienia ruchowego 23 dźwigni 14 z dodatkowym magnesem trwałym 30 powoduje rozwarcie pomocniczego zestyku łącznikowego 31 i odłączenie zasilania. Z boku obudowy 1 wyprowadzony jest przewód sygnałowy 32 elektronicznego układu 3 przeznaczony do przyłączania dowolnego czujnika stanu awaryjnego, przykładowo dwuelektrodowego zespołu reagującego na niepożądany wpływ cieczy na powierzchnię chronioną przed zalaniem.

Działanie zaworu odcinającego przebiega następująco. Przy otwartym zaworze element dociskowy 16 wyciągnięty jest dźwignią 14 w najwyższe położenie, jego zewnętrznej końcówki i jednocześnie ściska wewnątrz korpusu 2 napędowy sprężysty element 15 mający postać sprężyny śrubowej. Dźwignia 14 opiera się obrotowymi rolkami 19 o płaszczyznę zewnętrzną 18 korpusu 2 tak, że punkty oparcia i oś jej obrotu leży na jednej płaszczyźnie z osią wzdłużną elementu dociskowego 16. Wartość siły przyłożonej do końca ranienia ruchowego 23 dźwigni 14 przez człon trzymająco-zwalniający 4 konieczna do utrzymania dźwigni 14 w tym położeniu jest minimalna i zależy tylko od wielkości siły wywieranej na dźwignię 14 przez powrotną sprężynę 25. Dźwignia 14 w pozycji otwarcia zaworu utrzymywana jest polem magnetycznym magnesu trwałego 20 polaryzującym nabiegunniki 22 magnetowodu cewki 21 elektromagnesu, sprzęgające zworę magnetyczną 24 dźwigni 14. Cewka 21 elektromagnesu nie jest zasilana, zaś łącznik zestykowy 29 skojarzony z jej polem elektromagnetycznym jest rozwarty. Natomiast pomocniczy łącznik zestykowy 31 jest zwarty polem magnetycznym dodatkowego magnesu trwałego 30, który przylega przy ściance bocznej obudowy 1 wraz z ramieniem ruchowym 23 dźwigni 14 oddziaływujące na ten łącznik 31.

W momencie wystąpienia zewnętrznego sygnału awaryjnego elektroniczny układ 3 zostaje pobudzany w ten sposób, że podaje na cewkę 21 elektromagnesu około połowy wielkości napięcia zasilającego. Cewka 21 wytwarza pole elektromagnetyczne o polaryzacji przeciwnej do polaryzacji pola magnetycznego magnesu trwałego 20 wchodzącego w skład jej ceowego magnetowodu. Oddziaływanie pola elektromagnetycznego cewki na pole magnesu trwałego 20 nie jest jednak w tym momencie tak silne, by wymusić oderwanie się zwory magnetycznej 24 dźwigni 14 siłą powrotnej sprężyny 25, gdyż w obwodzie cewki 21 dzięki układowi elektronicz8

163 791 nemu 3 płynie prąd nie wystarczający do zrealizowania tego celu. Jednakże pole cewki 21 jest wystarczające dla zwarcia skojarzonego z nią zestykowego łącznika 29, który po jego zwarciu podaje na cewkę 21 pełne napięcie ogniwa stanowiącego wymienny człon zasilający. Dzięki temu cała energia układu zasilania wykorzystana jest teraz na pokonanie pola magnesu trwałego 20. Następuje wyzwolenie zwory magnetycznej 24 dźwigni 14. Dźwignia 14 odpychana od obudowy 1 sprężyną powrotną 25, wykonuje obrót na sworzniu łączącym ją z elementem dociskowym 16 i ciągnięta jest, wraz z tym elementem dociskowym 16 przez rozprężający się sprężysty element napędowy 15 wewnątrz korpusu 2 zaworu. Przemieszczający się wraz z tym sprężystym elementem napędowym 15 element dociskowy 16 swym kołnierzem oporowym naciska na zawieradło 17 zaworu, dociskając je do wewnętrznego wylotu przewodu osadzonego w króćcu wlotowym 11 zaworu i zamyka przepływ cieczy przez zawór. Jednocześnie w czasie ruchu ramienia ruchowego 23 dźwigni 14 od obudowy 1 osadzony na jego końcu dodatkowy magnes trwały 30 oddala się od dotychczas zwieranego jego polem pomocniczego zestykowego łącznika 31. W efekcie łącznik ten zostaje rozwarty, co powoduje odłączenie zasilania od cewki 21 elektromagnesu. W rzeczywistości reakcja zaworu na zewnętrzny sygnał awaryjny trwa ułamki sekund. Dzięki temu zasilanie i pobór mocy przez układ elektroniczny 3 i cewkę 21 jest chwilowe. Daje to możliwość kilkuletniego stosowania pojedynczego ogniwa niskowoltowego

1,5 V dla zasilania układów zaworu.

Ponowne wprowadzenie w stan czuwania następuje poprzez przemieszczenie przykładowo ręczne dźwigni 14 do obudowy 1. Magnes trwały 20 polaryzujący nabiegunniki 22 sprzęga z nimi zworę magnetyczną 24 dźwigni 14. Łącznik zestykowy 29 jest rozwarty. Pomocniczy łącznik zestykowy 31 ponownie zwarty jest polem magnetycznym dodatkowego magnesu trwałego 30 przemieszczonym wraz z ramieniem ruchowym 23 dźwigni 14. Zawór jest w stanie czuwania. Przemieszczenie dźwigni 14 wyciąga na zewnątrz element dociskowy 16, przez co zawieradło 17 otwiera drogę dla przepływu cieczy poprzez kanał wodny 10 zaworu do króćca wylotowego 12.

1311 2 12 10 17 ii 15 5 14 12 11

Fig.4 ftg 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zawór odcinający sterowany elektronicznie, zwłaszcza przeciw- zalaniowy, zawierający obudowany elektroniczny układ, załączany do zasilania sygnałem stanu awaryjnego, mechaniczny membranowy zawór odcinający ze sprężystym elementem napędowym ściskanym w pozycji otwartej zaworu za pomocą zewnętrznego elementu ustalającego stan zaworu, oraz człon trzymająco-zwalniający tego zewnętrznego elementu ustalającego stan zaworu, sterowany wymienionym elektronicznym układem i usytuowany poza korpusem zaworu mechanicznego membranowego odcinającego wyposażonym ponadto w kanał przepływowy z króćcem wlotowym i wylotowym, znamienny tym, że korpus (2) membranowego zaworu odcinającego stanowi część jednolitej obudowy (1) zawierającej jednocześnie elektroniczny układ (3), sterowany nim człon trzymająco- zwalniający (4) zewnętrzny element (5) ustalający stan membranowego zaworu i odrębny niezależny zespół zasilający (6).
2. 2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że niezależny zespół zasilający (6) jest oddzielony od korpusu (2) membranowego zaworu odcinającego częścią (7) obudowy (1), zawierającą elektroniczny układ (3) i sterowany nim człon trzymająco-zwalniający (4) zewnętrzny element (5) ustalający stan tego zaworu.
3. 3. Zawór według zastrz. 2, znamienny tym, że obudowa (1) ma wydzieloną komorę (8) niezależnego zespołu zasilającego (6), szczelnie oddzieloną od części obudowy (1) mieszczącej elektroniczny układ (3) i sterowany nim człon trzymająco- zwalniający (4) zewnętrzny element (5) ustalający stan zaworu.
4. 4. Zawór według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że niezależny zespół zasilający (6) ma styki łączeniowe dla wymiennego członu zasilającego, usytuowane w komorze (8) i połączone galwanicznie z odpowiednimi końcówkami łączeniowymi elektronicznego układu (3) sterującego członem trzymająco- zwalniającym (4) zewnętrzny element (5) ustalający stan zaworu.
5. 5. Zawór według zastrz. 4, znamienny tym, że człon trzymająco- zwalniający (4) stanowi człon elektromagnetyczny, zaś zewnętrzny element (5) ustalający stan zaworu stanowi dwuramienna dźwignia (14), ściskająca w pozycji otwarcia zaworu osadzony w korpusie (2) napędowy element sprężysty (15) działający na osiowy element dociskowy (16) zawieradła (17), osadzona wychylnie na zewnętrznej końcówce tego elementu dociskowego (16) i współpracująca swymi powierzchniami roboczymi, zawierającymi części promieniowe w postaci obrotowych rolek (19), z płaszczyzną zewnętrzną (18) korpusu (2), w której w przybliżeniu prostopadle osadzony jest element dociskowy (16).
6. 6. Zawór według zastrz. 5, znamienny tym, że człon elektromagnetyczny stanowiący człon trzymająco-zwalniający (4) dźwignię (14), zawiera elektromagnes, pobudzany poprzez układ elektroniczny (3) zewnętrznym sygnałem stanu awaryjnego, skojarzony z magnesem trwałym (20) o polaryzacji magnetycznej przeciwnej do polaryzacji pola elektromagnetycznego cewki (21) elektromagnesu tak, że w pozycji otwarcia zaworu membranowego pole magnetyczne magnesu trwałego (20), oddziaływujące poprzez nabiegunniki (22) magnetowodu elektromagnesu, stanowi siłę trzymającą dźwignię (14).
7. 7. Zawór według zastrz. 6, znamienny tym, że dźwignia (14) zawiera wewnątrz swego ramienia ruchowego (23) niewielką zworę magnetyczną (24), sprzęganą z nabiegunnikami (22) magnetowodu cewki (21) elektromagnesu polaryzowanymi magnesem trwałym (20), zaś powyżej zwory magnetycznej (24) dźwignia (14) jest wyposażona w sprężynę powrotną (25) opartą drugim końcem o przeciwległą do wnętrza dźwigni (14) ściankę (25) obudowy.
8. 8. Zawór według zastrz. 7, znamienny tym, że końce nabiegunników (22) magnetowodu cewki (21) elektromagnesu polaryzowanych magnesem trwałym (20), sprzęgające zworę magnetyczną (24) dźwigni (14), usytuowane są widocznie w ściance (26) obudowy (1) przeciwległej do wnętrza ramienia ruchowego (23) dźwigni (14).

   163 791
9. 9. Zawór według zastrz. 8, znamienny tym, że magnetowód cewki (21) elektromagnesu składa się z magnesu trwałego (20) i dwóch podłużnych odrębnych elementów paskowych (27) tak skojarzonych ze sobą, że końce elementów paskowych (27) usytuowane wewnątrz obudowy (1) przylegają każdy z jednego boku do magnesu trwałego (20) tworząc z nim ceowy magnetowód elektromagnesu.
10. 10. Zawór według zastrz. 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, znamienny tym, że cewka (21) elektromagnesu usytuowana jest na jednym z ramion magnetowodu powyżej magnesu trwałego (20) pośrednio sprzęgającego zworę magnetyczną (24) dźwigni (14) i jest ponadto skojarzona z usytuowanym w obrębie działania jej pola elektromagnetycznego łącznikiem zestykowym (29), korzystnie kontaktronowym, stanowiącym w czasie awarii element załączający pełne zasilanie na cewkę (20) elektromagnesu.
11. 11. Zawór według zastrz. 10, znamienny tym, że dźwignia (14) ma osadzony na końcówce bocznej ścianki jej ramienia ruchowego (23) element pośrednio rozłączający jeden biegun wymiennego członu zasilającego z jednym końcem cewki (21) elektromagnesu natychmiast po wyzwoleniu zwory magnetycznej (24) dźwigni (14) z pola magnesu trwałego (20) w czasie jej ruchu wymuszonego jej sprężyną powrotną (25) i elementem sprężystym napędowym (15) zaworu membranowego ściskanym dźwignią (14) w czasie pozycji otwartej zaworu.
12. 12. Zawór według zastrz. 11, znamienny tym, że element pośrednio rozłączający cewkę (21) i zasilanie stanowi dodatkowy magnes trwały (30), którego pole magnetyczne jest skojarzone w stanie otwartym zaworu z pomocniczym łącznikiem zestykowym (31), korzystnie kontaktronem, usytuowanym wewnątrz obudowy (1) tak, że dodatkowy magnes trwały (30), usytuowany w jednej ze ścianek bocznych ramienia ruchowego (23) dźwigni (14) obejmujących obudowę (1) z boków w stanie otwartym zaworu, utrzymuje pomocniczy łącznik zestykowy (31) w stanie zwartym swoim polem magnetycznym, zaś przemieszczenie awaryjne ramienia ruchowego (23) dźwigni (14) wraz z dodatkowym magnesem trwałym (30) powoduje jego rozwarcie.