RS52017B - Vodokotlić sa permanentnim magnetom i klapnom - Google Patents

Abstract

Vodokotlić sa permanentnim magnetom i klapnom sastoji se od kućišta (28), plovka (13) sa ručicom (15) u kojoj su smešteni permanentni magneti (16) i koja je van kućišta (18, 35) simetrična u odnosu na osu klipa (21) na koji deluje opruga (20) i koja je upravana na membranu (22) sa izvedenim otvorom (23) i otvorima (24), što je membrana (22) stegnuta između dva dela kućišta (18, 35) navojem (19), naznačena time, što se sastoji od ispustne poluge (1) spojene sa kućištem (28), osovinicom (31), klipa (2) sa zaptivačem (5) i tegom (3), što su rešetke (6, 8) vodice klipa (2), što se klapna (9) sa izvedenim jezičkom (10) i tegom (11) dovodi u žljeb (29) pri isticanju vode iz kućišta (28).Prijava sadrži još 1 zavisan patentni zahtev.

Description

Oblast tehnike

Pronalazak pripada oblasti građevinarstva uopšte, odnosno uređajima za ispiranje, a odnosi se na vodokotlić sa permanentnim magnetom i klapnom. Prema međunarodnoj klasifikaciji patenata ( M K P ) oznaka je: E 03 D 1/00.

Tehnički problem

Kako konstrukcijski rešiti vodokotlić sa permanentnim magnetom i klapnom, kojem dovod vode otvara permanentni magnet, a zatvara pritisak vode iz cevovoda, kako bi se ostvarilo potpuno zaptivanje primenom permanentnog magneta, a odvod vode drži otvorenim klapna, kako bi se ostvarilo da sva akumulisana voda istekne primenom pritiska akumulisane vode koja ističe?

Stanje tehnike

Zajedničko za vodokotliće ( UNITED STATES PATENT, PATENT NUMBER: 5,179,739; 5,669,083; 5,754,986 ) je da je dovod vode rešen mehaničkim ventilom sa plovkom, pa se zatvaranje dovoda vode vrši silom potiska akumulisane vode u vodokotliću na plovak, koji pomoću poluge deluje na klip da savlada pritisak vode u cevovodu, pa je zaptivanje nepotpuno. Kada je otvoren odvod akumulisane vode, klapnu drži podignutom plovak pod silom potiska akumulisane vode, da ne zatvori odvod. Zbog ovakvog principa rada sva akumulisana voda u vodokotliću ne može da istekne.

Kada je odvod akumulisane vode rešen plovkom koji zaržava klip (zvono), klip drži plovak pod silom potiska vode u zvonu, da ne zatvori odvod. Zbog ovakvog principa rada zaptivanje je nepotpuno na početku zatvaranja odvoda.

Kada servo upravljajući ventil ( GB 2 103 391 A ) SI. 5 reguliše nivo akumulisane vode u vodokotliću, nivo akumulisane vode u vodokotliću pomera plovak 144 u kojem je magnet 140. Magnet 140 deluje na element 128 aksijannom magnetnom silom koja savladava silu opruge 136 i suprotnog je smera od sile opruge 136. To znači da element 128 prati pomeranje magneta 140 i time omogućava da se dijafragma 120 sa centralnom rupom 130 i rupicama 126 pod pritiskom dovoda vode pomera i prati kretanje elementa 128. Pa pomeranjem plovaka 144, u kojem je magnet 140, nagore zbog porasta nivoa akumulisane vode, element 128 sa zaptivačem 138 dolazi u položaj da zaptivač 138 dodiruje centralnu rupu 130 na na dijafragmi 120 i zatvara je, a kroz rupice 126 prolazi fluid i izjednačava pritisak unutar ventila. A na element 128 i dalje deluje aksijalna magneta sila magneta 140, koja je suprotnog smera od sile opruge 136, a pomeranja plovaka 144 u kojem je magnet 140 više nema, jer nema porasta nivoa akumulisane vode, pa je zaptivanje je nepotpuno, kao kod mehaničkog ventila sa plovkom. Da bi zaptivanje bilo potpuno, plovak 144 u kojem je magnet 140 trebao bi da nastavi da se pomera do položaja dok aksijalna magneta magnetna sila magneta 140 na element 128 ne bude nula (element 128 simetričan u odnosu na magnet 140).

Ovakvo rešenje ( pronalazak GB 2 103 391 A ) ventila ima nedostatake kada je u pitanju regulacija nivoa vode, kao u vodokotliću, da osim nepotpunog zaptivanja pri zatvaranju sa porastom nivoa akumulisane vode, smanjuje se protok dovoda vode (ventil radi na principu slavine).

U predmetnom pronalasku, da bi protok vode kroz ventil sa permanentnim magnetom bio konstantan svo vreme kada je ventil otvoren, i zaptivanje potpuno kada je ventil zatvoren, kretanje klipa pri otvaranju i zatvaranju mora da bude impulsno. Pa su permanentni magneti u gornjem delu ručice, koja je van kućišta, postavljeni paralelno klipu, i istoimenim polovima okrenuti prema osi klipa, pa je magnetno polje u centru magneta jednako nuli. S obzirom da su magnetne silnice simetrične osi klipa, permanentni magneti privlače klip aksijalnom magnetnom silom.

Zbog ovakve polarizacije i položaja magneta u odnosu na klip, samo polovina magneta koja je okrenuta prema klipu, deluje aksijalnom magnetnom silom na klip, pa je kretanje klipa pri otvaranju i zatvaranju impulsno i u suprotnom smeru od kretanja ručice sa magnetom.

Pri otvaranju ventila sa permanentnim magnetom, ručicu sa magnetom pomeramo prema klipu, pa u položaju kada magnetna sila koja aksijalno deluje na klip, savlada dejstvo opruge, klip se pomera prema magnetu i ulazi u sve jače magnetno polje, pa se aksijalna magnetna sila koj deluje na klip povećava, tj. magnet „usisava" klip u svoju unutrašnjost, pa je kretanje klipa impulsno. Znači, dovoljno je dovesti ručicu sa magnetom u položaj u kome magnet inicira proces otvaranja, da bi se proces otvaranja završio sam od sebe.

Pri zatvaranju ventila sa permanentnim magnetom, ručicu sa magnetom pomeramo od klipa, pa u položaju kada aksijalna magnetna sila koja aksijalno deluje na klip oslabi, pa ne može da savlada dejstvo opruge na klip, klip se pod dejstvom opruge pomera od magneta i ulazi u sve slabije magnetno polje, a aksijalna magnetna sila koja deluje na klip se smanjuje, tj. opruga „izbacuje" klip iz unutrašnjosti magneta, pa je kretanje klipa impulsno. Znači, dovoljno je dovesti ručicu sa magnetom u položaj u kome magnet inicira proces zatvaranja, da bi se proces zatvaranja završio sam od sebe.

Mehanički ventil sa klapnom, za odvod akumulisane vode prema pronalasku, kada se ventil otvori podizanjem klipa sa tegom i zaptivačem ispustnom polugom, pritisak akumulisane vode koja ističe, podiže klapnu sa jezičkom i tegom u vertikalan položaj, naslanjajući je na rešetku, pa jezičak zadržava klip podignutim, dok akumulisana voda ne istekne. Kada akumulisana voda istekne, nema pritiska na klapnu. pa teg klapne savlada dejstvo tega klipa na jezičak, a klapna se vrati u provobitan položaj, kao i klip sa tegom i zaptivačem, pa je odvod zatvoren.

Prednosti ovog pronalaska su uglavnom sadržane u činjenicama da sva akumulisana voda istekne i da je zbog tega klipa zaptivanje na početku punjenja potpuno.

SUŠTINA PRONALASKA

Vodokotlić sa permanentnim magnetom se sastoji od: kućišta u kom su ventil sa permanentnim magnetom i plovkom za dovod vode, i mehaničkog ventila sa klapnom za odvod akumulisane vode.

Ventil sa permanentnim magnetom i plovkom za dovod vode je ventil sa klipom, a prema pronalasku klip je unutar kućišta. Pomeranjem ručice u kojoj su permanentni magneti, a koja je van kućišta, plovkom duž ose klipa u položaj "OTVORENO", pod dejstvom magnetne sile koja aksijalno deluje na klip vrši se bezkontaktno privlačenje klipa, koji sabija oprugu i otvara ventil. A u položaju "ZATVORENO" magnetne sile permanentnih magneta ne mogu da savladaju silu opruge, pa se zatvaranje vrši dejstvom sile opruge i pritiskom fluida iz cevovoda na klip, da zatvori odvod vode.

Prednosti ovog pronalaska su uglavnom sadržane u činjenicama da klip ne izlazi iz kućišta, pa nema zaptivača oko klipa, i da je klip pod pritiskom opruge i pritiskom vode iz cevovoda kada je ventil sa permanentnim magnetom zatvoren, pa je zaptivanje potpuno. Prelaz iz otvorenog u zatvoreno stanje je skokovit, pa je vreme punjenja vodokotlića minimalno. Nivo akumulisane vode je kostantan, pa nema podešavanja nivoa akumulisane vode.

Mehanički ventil sa klapnom za odvod akumulisane vode prema pronalasku, kada se ventil otvori ispustnom polugom, podizanjem klipa sa tegom i zaptivačem, pritisak akumulisane vode koja ističe podiže klapnu sa jezičkom i tegom u vertikalan položaj naslanjajući je na rešetku, pa jezičak zadržava klip podignutim dok akumulisana voda ne istekne. Kada akumulisana voda istekne, nema pritiska na klapnu, pa teg klapne savlada dejstvo tega klipa na jezičak a klapna se vrati u provobitan položaj, kao i klip sa tegom i zaptivačem, pa je odvod zatvoren.

Prednosti ovog pronalaska su uglavnom sadržane u činjenicama da sva akumulisana voda istekne i da je zbog tega klipa zaptivanje na početku punjenja potpuno.

Kratak opis slika nacrta

Pronalazak je detaljno prikazan na nacrtu u kome:

Slika 1- Predstavlja aksonometrijski presek podsklopa kućišta sa ispušnom polugom i klipa u rastavljenom stanju

Slika2 - Predstavlja aksonometrijski presek podsklopa kućišta sa rešetkom i klapnom u rastavljenom stanju.

Slika 3 - Predstavlja aksonometrijski presek podsklopa plovka sa ručicom u rastavljenom stanju.

Slika 4 - Predstavlja aksonometrijski presek podsklopa kućišta ventila sa permanentnim magnetom sa membranom i klipom u rastavljenom stanju.

Slika 5 - Predstavlja aksonometrijski prikaz preseka sklopa ventila sa permanentnim magnetom.

Slika 6 - Predstavlja ortogonalni presak mehaničkog ventila sa klapnom.

Slika 7 - Predstavlja ortogonalni presak mehaničkog ventila sa podignutom klapnom.

Slika 8 - Predstavlja ortogonalni prikaz presaka ventila sa permanentnim magnetom i plovkom.

Slika 9 - Predstavlja aksonometrijski prikaz sklopa vodokotlića sa permanentnim magnetom i klapnom

Detaljan opis pronalaska

Slike prikazuju vodokotlić sa permanentnim magnetom i klapnom, koji se sastoji od kućišta 28 sa žljebom 29, u kojem su ventil sa permanentnim magnetom 16 i plovkom 13, za dovod vode, i mehaničkog ventila sa klapnom 9, za odvod akumulisane vode

Ventil sa permanentnim magnetom i plovkom 13, za dovod vode, se sastoji od kućišta 18, 35 iz dva dela, spojena navojem 19. Ručica 15 i plovak 13 su spojeni elastičnom vezom. Na ručici 15 su valjčići 14, a na plovku 13 elastična krilca 17 sa rupicom 36. Pri spajanju ručice 15 i plovka 13, krilca 17 se šire dok valjčići 14 ne dođu na rupice 36, pa se vraćaju u prvobitan položaj, a valjčići 14 upadaju u rupice 36. Pomeranjem plovka 13, pod silom potiska akumulisane vode, pomera se i ručica 15, koja je van kućišta 18, 35. U ručici 15 su permanentni magneti 16 postavljeni paralelno osi klipa 21, okrenuti ka osi klipa 21 istoimenim polovima, pa su magnetne silnice simetrične u odnosu na osu klipa 21 SI. 5. S obzirom da su magnetne silnice simetrične osi klipa 21, permanentni magneti 16 privlače klip 21, magnetnom silom koja aksijalno deluje na klip 21.

Ventil sa permanentnim magnetima 16 za dovod vode se otvara dejstvom permanentnih magneta 16. Otvaranje ventila sa permanentnim magnetima 16 SI.

5 nastaje kada plovak 13, zbog opadanja nivoa akumulisane vode u vodokotliću pomeri ručicu 15 sa permanentnim magnetima 16 po osi klipa 21 u položaj "OTVORENO". Permanentni magneti 16 privlače klip 21 magnetnom silom, koja aksijalno deluje na klip 21, koji sabija oprugu 20, otvara rupu 23, pa voda iznad membrane 22 ističe kroz rupu 23, a pritisak vode iznad membrane 22 opada u odnosu na pritisak vode u cevovodu, pa se membrana 22 podiže pod pritiskom vode iz cevovoda i voda izlazi kroz otvor 27 za odvod vode.

Ventil sa permanentnim magnetima 16 za dovod vode zatvara pritisak vode iz cevovoda. Kada plovak 13 pod silom potiska akumulisane vode u vodokotliću pomeri ručicu 15 sa permanentnim magnetima 16, po osi klipa 21, u položaj "ZATVORENO", magnetne sile permanentnih magneta ne mogu da savladaju silu opruge 20, pa se zatvaranje vrši dejstvom sile opruge 20 i pritiskom vode iz cevovoda, koja prolazi kroz rupice 24 za izjednačenje pritiska, na membrani 22, na klip 21, da zatvori rupu 23 i otvor 27 za odvod vode. Pritisak unutar ventila sa permanentnim magnetom u zatvorenom stanju je isti. Nivo akumulisane vode u vodokotliću je maksimalan.

U skladu sa idejom pronalaska, klip 21 se nalazi unutar kućišta 18, 35, na kome su otvor 27 za odvod vode i otvor 26 za dovod vode.

U skladu sa željenim ostvarenjem pronalaska, na membrani 22 nalaze se rupice 24 za izjednačenje pritiska, kroz koje prolazi voda, pa klip 21 kada je ventil sa permanentnim magnetom zatvoren SI. 5, pod dejstvom sile opruge 20 i pritiskom vode iz cevovoda zatvara rupu 23 na membrani 22 i otvor 27 za odvod vode, pa je pritisak isti unutar ventila sa permanentnim magnetom u zatvorenom stanju.

Mehanički ventil sa klapnom 9 za odvod akumulisane vode se sastoji od: ispustne poluge 1 koja prolazi kroz kućište 28, sa kojim je spojena osovinicom 31, klipa 2 sa tegom 3 koji su spojeni navojem 4, gumenog zaptivača 5 koji je elastično spojen sa klipom 2 i zatvara rupu 30 za odvod vode, rešetke 6,8 iz dva dela, koje su spojene navojem 7, a za kućište 28 navrtkom 32, između rešetke 6,8 i kućišta 28 je zaptivač 34. Teg 11 sa jezičkom 10, spojen je sa klapnom navojem 33. Klapna 9, konstrukcijski nije vezana za kućište 28, vec se slobodno oslanja krajem tega 11 na kućište 28 i svojim nogicama 37 (tačka 01 i tačka 02) u žljebu 29. Dimenzijama žljeba 29 je omogućeno ugaono pomeranje klapne 9 u žljebu 29 u tački 01 i tački 02, pod pritiskom akumulisane vode koja ističe iz vodokotlica, pa prava koja prolazi kroz tačku 01 i tačku 02 je osa "O" rotacije oko koje se ugano pomera klapna 9.

Odvod akumulisane vode u vodokotliću nastaje podizanjem ispustne poluge 1 koja podiže klip 2 sa zaptivačem 5 i tegom 3 i otvara rupu 30 za odvod akumulisane vode, pa akumulisana voda pod pritiskom izlazi kroz rupu 30 za odvod i deluje na klapnu 9 silornT^SI. 7. Moment sile~MT sileT^koji stvara pritisak akumulisane vode, delujući na klapnu 9 u odnosu na osu "O" rotacije, je veći od momenta sile~Mq sileTjkoji stvara težina tega 11 u odnosu na osu "O" rotacije, a suprotnog je smera, pa se klapna 9 rotira u suprotnom smeru od smera kazaljke na satu i priljubljuje uz rešetku 6,8. Otpuštanjem ispustne poluge 1, vraćanje klipa 2 sa tegom 3 i zaptivačem 5 u prvobitan položaj zaustavlja klapna 9 s^vojim jezičkom 10, koji onemogućava prolaz zaptivača 5. Moment sile Mqt sile Qt , koji stvara t^ežina tega 3 u odnosu na osu "O" rotacije, je istog smera kao i moment sile Mf sile Fkoji stvara pritisak akumulisane vode delujući na klapnu 9 u odnosu na osu "O" rotacije. Pa klapna 9 i dalje ostaje u vertikalnom položaju, jer je ukupan intezitet momenta sile M= (Mf + Mqt) - Mq, koji deluje na klapnu 9, jednak razlici zbira inteziteta momenata sila (Mf + Mqt) i inteziteta momenta sile Mq. Da bi se klapna 9 vratila u prvobitan položaj kada akumulisana voda istekne (F=0; Mf=0), treba da je intezitet momenta sileMq,što ga stvara težina tega 11 klapne 9, u odnosu na osu "O" rotacije, veći od inteziteta momenta sileMqtšto ga stvara težina tega 3 klipa 2 u odnosu na osu "O" rotacije. Opadanjem nivoa akumulisane vode opada i intezitet sile F, i intezitet momenta sileMfu odnosu na osu "O" rotacije. Pa kada zbog opadanja nivoa akumulisane vode, intezitet momenta sileMfopadne ispod razlike inteziteta momenata sila (Mq-Mqt) klapna 9 se vraća u prvobitan položaj kao i klip 2. Pa nivo vode koji ostaje u vodokotliću zavisi od razlike inteziteta momenta sile Mq, što ga stvara težina tega 11 klapne 9, u odnosu na osu "O" rotacije i inteziteta momenta sile Mqt, što ga stvara težina tega 3 klipa 2 u odnosu na osu "O" rotacije Što je ova razlika manja nivo je niži.

Claims (2)

1. Vodokotlić sa permanentnim magnetom i klapnom sastoji se od kućišta (28), plovka (13) sa ručicom (15) u kojoj su smešteni permanentni magneti (16) i koja je van kućišta (18, 35) simetrična u odnosu na osu klipa (21) na koji deluje opruga (20) i koja je upravana na membranu (22) sa izvedenim otvorom (23) i otvorima (24), što je membrana (22) stegnuta između dva dela kućišta (18, 35) navojem (19), naznačena time, što se sastoji od ispustne poluge (1) spojene sa kućištem (28), osovinicom (31), klipa (2) sa zaptivačem (5) i tegom (3), što su rešetke (6, 8) vodice klipa ( 2 ), što se klapna (9) sa izvedenim jezičkom (10) i tegom (11) dovodi u žljeb (29) pri isticanju vode iz kućišta (28).

2. Vodokotlić sa permanentnim magnetom i klapnom prema zahtevu 1, naznačen time, što je klapna (9) oslanjena nožicama (37) u žljebu (29), dok se tegom (11) oslanja na kućište (28).