PL163790B3 - Zespól napedowy zaworu zabezpieczajacego PL - Google Patents

Abstract

Zespól napedowy zaworu zabezpieczajacego. S kladajacy sie z osadzonego w korpusie zaworu elemen- tu sprezystego, korzystnie sprezyny srubowej, dzialaja- cego n a osiowy elem ent dociskowy zaw ieradla i sciskanego za pomoca dzwigni dwuramiennej, osadzo- nej wychylnie na zewnetrznej koncówce elementu doci- skowego. oraz z czlonu trzym ajaco-zw alniajacego dzwignie majaca, w obszarze wspólpracy z plaszczyzna zewnetrzna korpusu, w której w przyblizeniu prosto- padle usytuowany jest element dociskowy, promieniowe czesci w postaci obrotowych rolek, którymi oparta jest przy scisnietym elemencie sprezystym w pozycji otwar- cia zaworu o wymieniona plaszczyzne zewnetrzna tak, ze Jej punkty oparcia i os obrotu leza na Jednej plaszczyznie z osia wzdluzna elementu dociskowego, zas wielkosc sily przylozonej do konca Jej ramienia mchowego przez czlon trzymajaco-zwalnlajacy, konie- czna do utrzym ania dzwigni w tej pozycji, Jest minimal- na i wynika tylko z wielkosci sily wywieranej na ramie ruchowe przez powrotny element sprezysty usytuowany pomiedzy tym ramieniem ruchowym, a wystepem zew- netrznym Korpusu zaworu, zas czlon trzymajaco-zwal- nlatacy stanowi czlon elektromagnetyczny zawierajacy elektrom agnes, pobudzany sygnalem zewnetrznym, skojarzony z magnesem trwalym, którego pole magne- tyczne. majace polaryzacje magnetyczna przeciwna do polaryzacji pola magnetycznego zalaczonej cewki ele- ktrom agnesu. utrzymuje dzwignie w pozycji odpowiada- jacej stanowi otwarcia zaworu, wedlug patentu nr 158 831, znam ienny tym , ze magnes trwaly (15) stanowi czlon srodkowy ceowego magnetowodu elektromagnesu utworzonego z dwóch odrebnych elementów w postaci podluznych pasków (16) przylegajacych kazdy do Jed- nego boku magnesu trwalego (15), zas dzwignia (5), PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest ulepszenie zespołu napędowego zaworu zabezpieczającego, zwłaszcza zaworu odcinającego według patentu nr 158 831.

Zespół ten przeznaczony jest w szczególności do zaworów odcinających dopływ cieczy w przypadku jej niekontrolowanego wypływu, przykładowo przelewania się cieczy w zbiornikach otwartych lub wody w przypadku wanien łazienkowych, czy zlewów kuchennych i zalewaniu pomieszczeń, a także do zamykania przepływu przez przewody w razie nagłego spadku ciśnienia cieczy w tych przewodach, w szczególności wody w przewodach sieci wodociągowej. Ponadto zespół może stanowić również wyposażenie zaworów wodnych takich urządzeń domowych jak pralki automatyczne lub samoczynne zmywarki do naczyń.

Zgodnie z opisem patentowym nr 158 831, zespół napędowy zaworu zabezpieczającego składa się z osadzonego w korpusie zaworu elementu sprężystego korzystnie sprężyny śrubowej, działającego na osiowy element dociskowy zawieradła i ściskanego za pomocą dźwigni dwuramiennej osadzonej wychylnie na zewnętrznej końcówce elementu dociskowego, oraz z członu trzymająco-zwalniającego dźwignię. W obszarze współpracy z płaszczyzną zewnętrzną korpusu zaworu, w której w przybliżeniu prostopadle usytuowany jest element dociskowy, zarys powie163790 rzchni roboczych dźwigni zawiera części promieniowe, przy czym dźwignia przy ściśniętym elemencie sprężystym w pozycji otwarcia zaworu, jest oparta tymi częściami promieniowymi o wymienioną płaszczyznę tak, że punkty oparcia i oś obrotu dźwigni leżą na jednej płaszczyźnie z osią wzdłużną elementu dociskowego, a wielkość siły przyłożonej do końca jej ramienia ruchowego przez człon trzymająco-zwalniający, konieczna do utrzymania dźwigni w tej pozycji jest minimalna i wynika tylko z wielkości siły wywieranej na ramię ruchowe dźwigni przez powrotny element sprężysty usytuowany pomiędzy tym ramieniem ruchowym, a występem zewnętrznym korpusu zaworu. Części promieniowe dźwigni stanowią rolki obrotowe osadzone w ramionach dźwigni. Człon trzymająco-zwalniający stanowi człon elektromagnetyczny dwuczęściowy, którego jedną część stanowi magnes trwały zespolony z końcem ramienia ruchowego dźwigni, zaś drugą część stanowi elektromagnes pobudzony sygnałem zewnętrznym, skojarzony z wymienionym magnesem trwałym tak, że w stanie otwarcia zaworu pozycja dźwigni jest utrzymywana siłą magnetycznego pola tego magnesu sprzęgającą jego nabiegunniki z nabiegunnikami rdzenia elektromagnesu, w czasie zaś zwalniania dźwigni pole magnetyczne elektromagnesu, utworzone po załączeniu jego cewki, ma polaryzację przeciwną do polaryzacji pola magnetycznego magnesu trwałego, przez co zmniejsza się siła sprzęgająca nabiegunniki magnesu trwałego z nabiegunnikami rdzenia elektromagnesu, umożliwiając powrotnemu elementowi sprężystemu przemieszczenie dźwigni do takiego położenia, z którego dalsze przechodzenie do pozycji zamknięcia zaworu odbywa się pod wpływem rozprężającego się elementu sprężystego działającego na osiowy element dociskowy zawieradła zaworu.

W rozwiązaniu według patentu nr 158 831 osadzenie magnesu trwałego na końcówce ramienia ruchowego dźwigni powoduje, że pole elektromagnetyczne cewki elektromagnesu musi być odpowiednio silne dla przezwyciężenia pola magnetycznego magnesu trwałego celem oderwania go wraz z dźwignią od nabiegunników elektromagnesu. To z kolei wymusza konieczność zwiększenia sygnału zewnętrznego pobudzającego elektromagnes. Ponadto usytuowanie elektromagnesu na zewnętrznym występie korpusu zaworu stwarza możliwość uszkodzenia uzwojenia cewki, wystąpienia zwarć, a także, przy zasilaniu sieciowym, możliwość wystąpienia porażeń.

W rozwiązaniu według wynalazku magnes trwały, dotychczas sprzęgający nabiegunniki elektromagnesu jako element dźwigni wymuszającej stan otwarty zaworu, wykorzystano do utworzenia ceowego magnetowodu elektromagnesu, w ten sposób, że magnetowód zawiera dwa odrębne elementy w postaci podłużnych pasków przylegających każdy-do jednego boku magnesu trwałego, zaś dźwignię, od strony wewnętrznej jej ramienia ruchowego, wyposażono w niewielką zworę magnetyczną sprzęganą w pozycji otwartej zaworu z wolnymi końcami ceowego magnetowodu elektromagnesu, polaryzowanymi w tym stanie zaworu polem magnetycznym magnesu trwałego. Jednocześnie wolne końce magnetowodu elektromagnesu usytuowane są widocznie w ściance korpusu zaworu przeciwległej ramieniu ruchowemu dźwigni, zaś pozostała część magnetowodu z cewką elektromagnesu i magnesem trwałym osadzona jest stabilnie wewnątrz korpusu zaworu w jego części oddzielonej szczelną ścianką od części wodnej i napędowej zaworu.

Wprowadzone według wynalazku ulepszenia pozwoliły zmniejszyć gabaryty elektromagnesu, wykorzystanie zaś magnesu trwałego do utworzenia magnetowodu elektromagnesu pozwoliło na zmniejszenie do optymalnego pola wymaganego do utrzymywania dźwigni w pozycji odpowiadającej stanowi otwarcia zaworu, co z kolei pozwala stosować mniejsze optymalne pole elektromagnesu dla pokonania siły trzymania dźwigni magnesem stałym. Zmniejszono tym samym wartość koniecznego do pobudzenia cewki elektromagnesu sygnału zewnętrznego. Usytuowanie elektromagnesu w odrębnej części korpusu zaworu zabezpiecza przed jego uszkodzeniami, a także przed porażeniami. Konstrukcja jest zwarta i bardziej bezpieczna w eksploatacji przy korzystniejszych parametrach działania członu elektromagnetycznego.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, przedstawiającym półprzekrój i półwidok zespołu napędowego zaworu w płaszczyźnie osi wzdłużnej kanałów wodnych, jako zespołu pracującego w zaworze odcinającym niekontrolowany wypływ wody zalewającej pomieszczenie.

Zespół napędowy zaworu zabezpieczającego składa się z osadzonej w korpusie 1 zaworu, w jego części napędowej, śrubowej sprężyny 2 działającej na osiowy element dociskowy 3 zawieradła 4 ściskanej za pomocą dwuramiennej dźwigni 5, osadzonej wychylnie na zewnętrznej końcówce elementu dociskowego 3 i współpracującej, w końcowej fazie ruchu otwierającego zawór, ze sprężystym elementem powrotnym 6, oraz jest wyposażony w człon trzymająco-zwalniający 7 dźwignię 5. Element dociskowy 3 wewnątrz korpusu 1 zaworu zakończony jest kołnierzem oporowym 8, o który opiera się jednym końcem otaczająca ten element sprężyna śrubowa 2 oparta drugim końcem o górną wewnętrzną płaszczyznę tej części korpusu 1. Zawieradło 4 ma postać elastycznej membrany. Korpus 1 ma w części wodnej kanał przepływowy 9 z króćcem wlotowym 10 i wylotowym 11. Dźwignia 5 ma dwie promieniowe części robocze w postaci rolek obrotowych 12 osadzonych każda na odrębnej osi, które współpracują z płaszczyzną zewnętrzną 13 części cylindrycznej korpusu 1, w której w przybliżeniu prostopadle umieszczony jest wymieniony element dociskowy 3, oraz ma kątowo usytuowane ramię ruchowe 14. Człon trzymająco-zwałniający 7, wykonany jako elektromagnetyczny zawiera elektromagnes, mający ceowy magnetowód utworzony z magnesu trwałego 15 oraz z dwóch odrębnych elementów w postaci podłużnych pasków 16 przylegających każdy do jednego boku magnesu trwałego 15. Magnes trwały 15 ma pole magnetyczne o polaryzacji przeciwnej do pola elektromagnetycznego wytwarzanego przez cewkę 17 elektromagnesu pobudzaną sygnałem zewnętrznym z czujnika elektrodowego 18. Wolne końce magnetowodu stanowią jego nabiegunniki 19. Ceowy magnetowód osadzony jest stabilnie wewnątrz korpusu 1 zaworu w jego części oddzielonej szczelną ścianką od części wodnej i napędowej tak, że jego wolne końce - nabiegunniki 19 usytuowane są widocznie w ściance korpusu 1 zaworu przeciwległej ramieniu ruchowemu 14 dźwigni 5. Jednocześnie dźwignia 5, od strony wewnętrznej jej ramienia ruchowego 14, wyposażona jest w niewielką zworę magnetyczną 20 sprzęganą w pozycji otwartej zaworu z nabiegunnikami 19 ceowego magnetowodu elektromagnesu, polaryzowanymi w tym stanie zaworu polem magnetycznym magnesu trwałego 15. Element sprężysty powrotny 6 zamocowany jest jednym końcem do zewnętrznego występu ścianki korpusu 1 przeciwległej ramieniu ruchowemu 14 dźwigni 5, zaś drugim końcem współpracuje z występem na wewnętrznej stronie tego ramienia ruchowego 14 dźwigni 5 usytuowanym powyżej miejsca zamocowania zwory magnetycznej 20.

Działanie zespołu napędowego przebiega następująco. Przy otwartym zaworze element dociskowy 3 jest wyciągnięty dźwignią 5 w najwyższe położenie jego zewnętrznej końcówki i jednocześnie ściska wewnątrz korpusu 1 zaworu sprężynę śrubową 2. Dźwignia 5 opiera się obrotowymi rolkami 12 o płaszczyznę zewnętrzną 13 korpusu 1 zaworu tak, że punkty oparcia i oś obrotu dźwigni 5 leżą na jednej płaszczyźnie z osią wzdłużną elementu dociskowego 3, a wartość siły przyłożonej do końca ramienia ruchowego 14 dźwigni 5 w tym położeniu jest minimalna i zależy tylko od wielkości siły wywieranej na dźwignię 5 przez powrotny element sprężysty 6. Dźwignia 5 w pozycji otwarcia zaworu utrzymywana jest siłą pola magnetycznego magnesu trwałego 15, polaryzującego nabiegunniki 19 ceowego magnetowodu elektromagnesu sprzęgające zworę magnetyczną 20 dźwigni 5. Cewka 17 elektromagnesu sprzęgnięta jest elektrycznie z elektronicznym czujnikiem 18 reagującym na pojawienie się cieczy przewodzącej prąd elektryczny usytuow^iym na podłodze dowolnego pomieszczenia. W momencie wykrycia awaryjnego wypływu cieczy przewodzącej prąd elektryczny, cewka 17 elektromagnesu zostaje załączona do zasilania i wytwarza pole elektro-magnetyczne o polaryzacji magnetycznej przeciwnej do polaryzacji pola magnetycznego magnesu trwałego 15 wchodzącego w skład ceowego magnetowodu elektromagnesu, przez co zmniejsza się siła przyciągająca zworę magnetyczną 20 dźwigni 5 do nabiegunników 19 magnetowodu elektromagnesu, umożliwiając powrotnemu elementowi sprężystemu 6 oderwanie ramienia ruchowego 14 dźwigni 5. Dźwignia 5 wykonuje obrót na sworzniu łączącym ją z elementem dociskowym, ciągnięta, poprzez ten element dociskowy 3, przez rozprężającą się wewnątrz korpusu 1 zaworu sprężynę śrubową 2. Przemieszczający się wraz z tą sprężyną śrubową 2 element dociskowy 3 swym kołnierzem oporowym 8 naciska na zawieradło, dociskając je do wewnętrznego wylotu kanału przepływowego 9 od strony wlotowego króćca 10 i zamyka przepływ cieczy przez zawór. Powrót dźwigni do pozycji otwarcia zaworu można realizować ręcznie lub automatycznie w zależności od potrzeb.

163 790

163 790

1 11 4 0 2 3 5

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz Cena 10 000 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół napędowy zaworu zabezpieczającego, składający się z osadzonego w korpusie zaworu elementu sprężystego, korzystnie sprężyny śrubowej, działającego na osiowy element dociskowy zawieradła i ściskanego za pomocą dźwigni dwuramiennej, osadzonej wychylnie na zewnętrznej końcówce elementu dociskowego, oraz z członu trzymająco-zwalniającego dźwignię mającą, w obszarze współpracy z płaszczyzną zewnętrzną korpusu, w której w przybliżeniu prostopadle usytuowany jest element dociskowy, promieniowe części w postaci obrotowych rolek, którymi oparta jest przy ściśniętym elemencie sprężystym w pozycji otwarcia zaworu o wymienioną płaszczyznę zewnętrzną tak, że jej punkty oparcia i oś obrotu leżą na jednej płaszczyźnie z osią wzdłużną elementu dociskowego, zaś wielkość siły przyłożonej do końca jej ramienia ruchowego przez człon trzymająco-zwalniający, konieczna do utrzymania dźwigni w tej pozycji, jest minimalna i wynika tylko z wielkości siły wywieranej na ramię ruchowe przez powrotny element sprężysty usytuowany pomiędzy tym ramieniem ruchowym, a występem zewnętrznym korpusu zaworu, zaś człon trzymająco-zwalniający stanowi człon elektromagnetyczny zawierający elektromagnes, pobudzany sygnałem zewnętrznym, skojarzony z magnesem trwałym, którego pole magnetyczne, mające polaryzację magnetyczną przeciwną do polaryzacji pola magnetycznego załączonej cewki elektromagnesu, utrzymuje dźwignię w pozycji odpowiadającej stanowi otwarcia zaworu, według-patentu -nr-158-831, znamienny tym, że magnes trwały (15) stanowi człon środkowy ceowego magnetowodu elektromagnesu utworzonego z dwóch odrębnych elementów w postaci podłużnych pasków (16) przylegających każdy do jednego boku magnesu trwałego (15), zaś dźwignia (5), od strony wewnętrznej jej ramienia ruchowego (14) wyposażona jest w niewielką zworę magnetyczną (20) sprzęganą w pozycji otwartej zaworu z wolnymi końcami ceowego magnetowodu elektromagnesu, stanowiącymi jego nabiegunniki (19), polaryzowane w tym stanie zaworu polem magnetycznym magnesu trwałego (15).
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że końce magnetowodu elektromagnesu stanowiące jego nabiegunniki (19), usytuowane są widocznie w ściance korpusu (1) zaworu przeciwległej stronie ramienia ruchowego (14) dźwigni (5), zaś pozostała część magnetowodu z magnesem trwałym (15) i cewką (17) elektromagnesu osadzona jest stabilnie wewnątrz korpusu (1) zaworu w jego części oddzielonej szczelną ścianką od części wodnej i napędowej zaworu.