RS52015B - Slavina sa permanentnim magnetom - Google Patents

Abstract

Slavina sa permanentnim magnetom sastoji se od ručice (1) u kojoj su smešteni permanentni magneti (2), a koja je van kućišta (11) i simetrična u odnosu na osu osovine (4) sa magnetima (3) i vretenom (5) na kome je postavljen zatvarač (6) koji prolazi kroz vodicu (7), koja je postavljena unutar kućišta (11), i upravana na membranu (8), postavljenu unutar kućišta (11), sa rupom (9) i rupicama (10), naznačen time, što su permanentni magneti (3) na osovini (4) paralelni permanentnim magnetima (2) koji su smešteni u ručici (1) i okrenuti različitim polovima prema magnetima (2).

Description

Oblast tehnike

Pronalazak pripada oblasti mašinstva uopšte, odnosno mašinskim delovima a odnosi se na slavinu sa permanentnim magnetom. Prema međunarodnoj klasifikaciji patenata (IVI K P ) oznaka je: F16K 31/02, F16K 7/17.

Tehnički problem

Kako konstrukcijski resiti slavinu sa permanentnim magnetom, koja se otvara dejstvom permanentnog magneta, a zatvara je pritisak fluida iz cevovoda, kako bi se ostvarilo potpuno zaptivanje bez curenja primenom permanentnog magneta?

Stanje tehnike

Zajedničko za mehaničke slavine sa vretenom je da zatvarač direktno savladava pritisak fluida iz cevovoda to jest dovod fluida Mehanička slavina sa vretenom (UNITED STATES PATENT, PATENT NUMBER:3,965,935; 4,298,183;6,029,699) se zatvara okretanjem vretena, delujući na zatvarač sa zaptivačem aksijalnom silom da savlada silu kojom fluid iz cevovoda deluje na njega, a otvara okretanjem vretena u suprotnom smeru.

Osovina izlazi van kućišta, pa dolazi do oštećenja zaptivača oko osovine i zaptivača za zatvaranje.

Kod mehaničkih slavina sa kuglom (kugla se rotira oko svoje ose) (UNITED STATES PATENT, PATENT NUMBER:5,052,657 ) razlikujemo dva tipa:

- sa "plivajućom" kuglom

- sa uležištenom kuglom

- Kod slavina sa "plivajućom" kuglom, kugla se nalazi između dva zaptivača koji su smešteni u telu slavine (jedan na ulaznoj, a drugi na izlaznoj strani). Način zaptivanja je sledeći: kada se slavina nalazi u zatvorenom položaju, ulazni pritisak deluje na površinu kugle i pritiska je uz zaptivač na izlaznoj strani tela. Tim se obezbeđuje potrebna sila zaptivanja, koja onemogućava protok fluida kroz kuglastu slavinu. - Kod slavina sa uležištenom kuglom kugla se nalazi u fiksiranom položaju (moguća je samo rotacija oko svoje ose), jer je uklještena sa jedne strane vratilom a sa druge osloncem kugle. Pod dejstvom pritiska radnog fluida na kuglu, svu silu pritiska primaju klizni ležajevi (koji se nalaze na vratilu i osloncu kugle). Silu zaptivanja obezbeđuju ulazni pritisak i opruge, koji odgovarajućom silom pritiskaju zaptivače kugle uz kuglu i tim onemogućavaju prolazak fluida - kada je slavina zatvorena. I kod slavine sa kuglom vratilo koje okreće kuglu izlazi van kućišta slavine

Kod servo upravljajućih slavina i ventila ( GB 2 103 391 A ) magnet 40 se nalazi u ručici 44 i deluje na element 28 na koji deluje i opruga 36. Element 28 se nalazi u unutrašnjosti magneta 40, pa zbog polarizacije magneta (polovi na krajevima magneta) kada je element 28 simetričan u odnosu na magnet 40, element 28 "pliva" u magnetnom polju tj. aksijalna magnetna sila koja deluje na element 28 je nula.

Kod slavine, ručica 44 u kojoj je magnet 40, navojem je spojena sa telom 22 SI. 4. Pa okretanjem ručice 44 u jednom ili drugom smeru, u zavisnosti da li se otvara ili zatvara, dolazi do vertikalnog pomeranja ručice 44 i magneta 40 nagore ili nadole Magnet 40 deluje na element 28 aksijalnom magnetnom silom koja savladava silu opruge 36 i suprotnog je smera od sile opruge 36. To znači da element 28 prati pomeranje magneta 40 i time omogućava da se dijafragma 20 sa centralnom rupom 30 i rupicama 26 pod pritiskom dovoda vode pomera i prati kretanje elementa 28 Kada je slavina otvorena, zbog 'elastične veze" elementa 28 sa magnetom 40, pri naglo]promeni pritiska fluida ("fluidni udar") dolazi do pomeranja elementa 28 i dijafragme 20. pa fiksnom položaju magneta 40 ne odgovara fiksan položaj elementa 28 i dijafragme 20 t| položaj dijafragme 20 i elementa 28 zavisi i od nagle promene pritiska fluida, pa je potrebno izvesno vreme da se uspostavi stabilno stanje, pa to usporava brzinu reakciju pri otvaranju i zatvaranju, i to je osnovni nedostatak ovog rešenja.

Pri zatvaranju okretanjem ručice 44 u kojoj je magnet 40 i pomeranjem magneta nadole, element 28 sa zaptivačem 38 dolazi u položaj da zaptivač 38 dodiruje centralnu rupu 30 na dijafragmi 20 i zatvara je. A na element 28 i dalje deluje aksijalna magnetna sila magneta 40, koja je suprotna sili opruge 36, pa je zaptivanje nepotpuno. Da bi zaptivanje bilo potpuno, ručicu 44 sa magnetom 40 nastavljamo da okrećemo do položaja da element 28 bude simetričan u odnosu na magnet 40, jer je tada dejstvo aksijalne magnetne sile magneta 40 na element 28 nula, pa će na element 28 delovati samo sila opruge 36 i pritisak fluida zbog rupica 26, pa će zaptivanje biti potpuno.

Ovakvo rešenje ( pronalazak GB 2 103 391 A ) slavine ima nedostatake: kada je slavina otvorena, fiksnom položaju magneta 40 ne odgovara fiksan položaj elementa 28 i dijafragme 20, tj. položaj dijafragme 20 i elementa 28 zavisi od nagle promene pritiska fluida; pri zatvaranju, kada zaptivač 38 na elementu 28 zatvori centralnu rupu 30 na dijafragmi 20, potrebno je da nastavimo da okrećemo ručicu 44 sa magnetom 40 do položaja da element 28 bude simetričan u odnosu na magnet 40, da bi dejstvo aksijalne magnetne sile magneta 40 na element 28 bilo nula, tj. da bi zaptivanje bilo potpuno.

U predmetnom pronalasku (slavina sa permanentnim magnetom), da položaj membrane ne bi zavisio ni od nagle promene pritiska fluida i da bi zaptivanje bilo potpuno, kada zatvarač zatvara rupu na membrani, u kućištu slavine sa permanentnim magnetom nalazi se magnet na osovini sa vretenom i zatvaračem. Pa okretanjem ručice koja je van kućišta, a u kojoj je magnet, u kućištu se pod dejstvom magnetnih sila okreće magnet na osovini, pa zbog vretena dolazi do aksijalnog pomeranja zatvarača u smeru otvaranja ili zatvaranja.

Do aksijalnog pomeranja zatvarača ne može doći zbog nagle promene pritiska fluida ("fluidni udar") jer je zatvarač na vretenu, pa položaj membrane ne zavisi od nagle promene pritiska fluida, već od položaja zatvarača.

Pa je pri zatvaranju (zatvarač zatvara rupu na membrani), zbog okretanja ručice koja je van kućišta, a u kojoj su magneti, u kućištu se pod dejstvom magnetnih sila okreće magnet na osovini, pa zbog vretena na zatvarač deluje aksijalna mehanička sila i pritisak fluida, pa je zaptivanje potpuno.

Suština pronalaska

Slavina sa permanentnim magnetom je sa vretenom na osovini. A prema pronalasku, osovina je unutar kućišta i na njoj se nalaze permanentni magneti i vreteno, a unutar ručice koja je van kućišta se nalaze permanentni magneti koji su sa permanentnim magnetima na osovini paralelni, i paralelni osi osovine, pa se privlače pod dejstvom magnetnih sila. Okretanjem pemanentnih magneta u ručici, pod dejstvom magnetnih sila se vrši bezkontaktno okretanje magneta na osovini sa vretenom.

Zbog vretena na osovini dolazi do aksijalnog pomeranja zatvarača sa zaptivačem u smeru otvaranja ili zatvaranja, pa zatvarač zatvara odvod fluida pod dejstvom aksijalne sile i pod pritiskom fluida iz cevovoda. Fluid prolazi kroz rupice za izjednačenje pritiska, koje se nalaze na membrani pa je pritisak unutar slavine sa permanentnim magnetom isti kada je zatvorena

Prednosti ovog pronalaska su uglavnom sadržane u činjenicama da osovina ne izlazi iz kućišta, pa nema zaptivača oko osovine, i da je zaptivač za zatvaranje slavine pod pritiskom fluida iz cevovoda kada je slavina zatvorena, pa je zaptivanje potpuno.

Kratak opis slika nacrta

Pronalazak je detaljno prikazan na nacrtu u kome :

Slika1 - Predstavlja aksonometrijski presek podsklopa kućišta sa ručicom u rastavljenom stanju.

Slika2 - Predstavlja aksonometrijski presek podsklopa kućišta sa unutrašrjim delovima^rastavljenom stanju.

?

Slika3 - Predstavlja aksonometrijski prikaz preseka sklopa slavine sa permanentnim magnetom.

Detaljan opis pronalaska

Slike prikazuju slavinu sa permanentnim magnetom, koja se sastoji od ručice 1 u kojoj su permanentni magneti 2, a kućište 11 koje je iz dva dela, spojeno je navojem 14. Osigurač 15 u žljebu 16 ograničava aksijalno pomeranje ručice 1. Permanentni magneti 2 ručice 1 i permanentni magneti 3 na osovini 4 su postavljeni paralelno osi osovine 4, a jedni prema drugima okrenuti različitim polovima, pa se privlače pod dejstvom magnetnih sila. Okretanjem ručice 1 se vrši bezkontaktno okretanje permanentnih magneta 3 i vretena 5 na osovini 4. Okretanjem vretena 5 aksijalno se pomera zatvarač 6 kroz vodicu 7 u smeru otvaranja ili zatvaranja.

U skladu sa idejom pronalaska, osovina 4 se nalazi unutar kućišta 11 koje ima otvore za dovod 12 i odvod 13 fluida.

U skladu sa željenim ostvarenjem pronalaska, na membrani 8 nalaze se rupice 10 za izjadnačenje pritiska, pa zatvarač 6, kada je slavina sa permanentnim magnetom zatvorena SI. 3, pod pritiskom fluida iz cevovoda, koji prolazi kroz rupice 10 za izjednačenje pritiska, i aksijalne sile koja nastaje okretanjem vretena 5, zatvara rupu 9 na membrani 8 i odvod 13, pa je pritisak fluida unutar slavine sa permanentnim magnetom isti.

Otvaranje slavine sa permanentnim magnetom SI. 3 se vrši okretanjem ručice 1 u kojoj su permanentni magneti 2, a zbog magnetnih sila u istom smeru se okreću i magneti 3 na osovini 4 sa vretenom 5, pomerajući zatvarač 6 da otvori rupu 9. Pa fluid iznad membrane 8 ističe kroz rupu 9, a pritisak fluida iznad membrane 8 opada u odnosu na pritisak fluida u cevovodu, pa se membrana 8 podiže pod pritiskom fluida iz cevovoda i fluid izlazi kroz odvod 13.

Claims (1)

1. Slavina sa permanentnim magnetom, sastoji se od ručice ( 1 ) u kojoj su smešteni permanentni magneti ( 2 ), a koja je van kućišta ( 11 ) i simetrična u odnosu na osu osovine ( 4 ) sa magnetima ( 3 ) i vretenom ( 5 ) na kome je postavljen zatvarač ( 6 ) koji prolazi kroz vodicu ( 7 ), koja je postavljena unutar kućišta (11 ), i upravana na membranu ( 8 ), postavljenu unutar kućišta (11 ), sa rupom ( 9 ) i rupicama ( 10 ),naznačen time,što su permanentni magneti ( 3 ) na osovini ( 4 ) paralelni permanentnim magnetima ( 2 ) koji su smešteni u ručici ( 1 ) i okrenuti različitim polovima prema magnetima ( 2 ).