Установка для взаимодействия с потоком

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 К 31/08

ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ЕДОМСТВО СССР

ОСПАТЕНТ СССР) Г ЭПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

:"- .- нам

t л

ПАТЕНТУ

1) 4742144/29

2) 21.09.89

6) 30.08,93, Бюл. N. 32 3 1.) 8803352-7 32) 22,09.88 (33) SE)

7.1) АБ Профор (SE)

2) Свен-Арне Андерссон и Андерс Сундерг (SE)

56) Авторское свидетельство СССР

542878, кл. F 16 К 31/02, 1975.

54) УСТАНОВКА ДЛЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

ПОТОКОМ

57) Использование: в арматуростроении.

Сущность изобретения: в проточной части орпуса расположен клапан со штоком, жестко связанным с отводом, на к-ром закреплен магнит. Снаружи корпуса закреплена

Изобретение относится к арматурост"роению, Известны устройства, содержащие находящийся в проточной части корпуса клапан ! со штоком, жестко связанный с приводом, на котором закреплен магнит, причем снаружи

: корпуса закреплена обмотка с сердечнйком, воздействующая на магнит для создания вращательного движения привода.

Целью изобретения является создание установки для взаимодействия с потокоМ, )которую легко мыть и стерилизовать, и пото му, пригодный для использования в упаковоч;ных машинах, в которых предварительно .,стерилизованное содержимое заполняется в ,стерильный упаковочный пакет.

На фиг. 1 показана установка частичный ! разрез; на фиг, 2 — часть установки, в увеличенном масштабе, „„БЦ,, 1838705 АЗ обмотка с сердечником, воздействующая на магнит для создания вращательного движения привода. На приводе закреплен магнит, на корпусе — дополнительная воздействующая на. него для создания поступательного перемещения обмотка с сердечником. Основная обмотка смещена относительно основного магнита в направлении клапана.

Датчик углового положения привода относительно обмоток соединен с управляющим устр-вом с воэможностью регулирования движения привода. Расходомер установлен в проточной части корпуса, входной сигнал его выведен на управляющее устр-во, соединенное с основной обмоткой с возможностью регулирования движения привода. 2 з. и. ф-лы, 2 ил. ьСодержимое поступает в упаковочный пакет по подающей линии 1, нижний конец которой выполнен в виде наполняющей трубы 2. Линия 1 и труба 2-являются корпусом установки, в проточной части которого находится. клапан 3, Предлагаемая устайовка содержит магнитоиндуктивный расходомер 4 известного V типа, вырабатывающий управляющий сиг- С) нал, поступающий на управляющее устрой- (Л ство 5, с помощью которого сравнивается сигнал потока с заданной кривой выбранной точки и вырабатывается управляющий сигнал для приводнык средств 6 для клапана ьан

3, в результате чего осуществляется регулирование потока, идущего через наполняющую трубу 2, для соответствия с заданной величиной. Когда расходомер 4 показывает, что требуемое количество содержимого про1838705

55 шло, то управляющее устройство 5 подает сигнал на приводные средства 6 для смещения клапана 3 в закрытое положение, что позволяет заполнять с высокой точностью каждый индивидуальный упаковочный пакет требуемым количеством содержимого.

Приводные средства 6 содержат статор

7, прочно закрепленный вокруг верхнего конца наполняющей трубы, и привод 8, установленный внутри трубы в проточной части, который соединен через шток 9 с клапаном 3, находящимся на нижнем конце наполняющей трубы 2, Верхний конец штока 9 установлен в подшипнике 10, который с помощью опорного диска 11 прочно прикреплен к подающей линии 1. Опорный лист

11 снабжен отверстиями 12, через которые проходит нагнетаемая жидкость или содержимое.

Нижним концом шток 9 соединен с корпусом 13 клапана, содержащим несколько каналов 14 для потока. Корпус 13 клапана своим нижним концом располагается в седле 15 клапана, которое снабжено отверстиями 16, соответствующими каналам или отверстиям 14. Корпус 13 поворачивается так, чтобы установить отверстия 14 и 16 прямо друг против друга или при закрытом положении клапана 3 разместить отверстия 14 против ряда сплошных частей седла клапана находящимися между отверстиями 16.

Шток 9 может осуществлять как вращательное движение, так и осевое перемещение, Последнее означает, что корпус 13 клапана поднимается с седла 15, что, например, облегчает промывку и очистку клапана.

Приводные средства 6 содержат неподвижный статор 7, находящийся снаружи траектории потока и герметично и микробиологически отделенный от потока с помощью цилиндрической стенки питающей линии 1, и привод 8, размещенный в траектории потока. В частности, приводные средства установлены в расширяющейся части траектории потока, образующей камеру 17, внутренний диаметр которой всего лишь на несколько процентов больше, чем наружный диаметр привода 8.

Кроме прохода, образовавшегося как результат между наружной поверхностью цилиндрического привода 8 и окружающей цилиндрической стенкой трубы, существует канал 18 между такой же цилиндрической внутренней поверхностью стенки привода 8 и штока 9. Проходное сечение этого канала

18 по существу соответствует проходному сечению наполняющей трубы 2, Привод 8 на своих верхнем и нижнем концах жестко соединен со штоком 9 с помощью нескольких жестких спиц 19.

Статор 7, как и привод 8, имеет цилиндрическую или кольцевую форму и они установлены концентрично относительно друг друга, при этом привод 8 предназначен для вращения штока 9 или для перемещения в осевом направлении вала под действием магнитного силового поля, создаваемого стато ром, В связи с этим статор 7 содержит рабочую обмотку 2, вокруг сердечника 21 статора, которая соединяется через управляющее устройство 5 и электрическую соединительную линию 23 с источником электроэнергии (не показан). С помощью этого создается электромагнитное силовое поле, которое воздействует на магнит 23 привода так, что привод 8 поворачивается вокруг штока 9. Магнит 23 привода слегка смещается вверх относительно сердечника статора рабочей обмотки 20, а зто означает, что создаваемое силовое поле не только воздействует на магнит 23 привода во вращательном направлении, то и смещает его для занятия положения на уровне с сердечником 21 статора, в результате чего создается направленное вниз усилие, которое через шток 9 передается на корпус 13 клапана, заставляя его занять положение на седле 15 клапана.

Кроме рабочей обмотки 20 статор 7 содержит обмотку 24 и сердечник 25 соленоида, расположенные на одинаковом расстоянии над рабочей обмоткой 20, Привод 8 имеет соответствующие промежуточные полюса

26, которые слегка смещены вниз относительно сердечника 26 соленоида. Когда в обмотку 24 соленоида по линии 27 подается ток от управляющего устройства 5, то магнитное силовое поле будет действовать на промежуточные полюса 26, в результате чего они вместе с приводом и штоком 9 слегка поднимаются вверх в осевом направлении.

Это действие передается через нижний конец штока 9 на корпус 13 клапана, в результате чего последний слегка поднимается с седла 15 клапана.

Кроме двух обмоток 20 и 24 приводные средства 6 содержат индикатор положения

28, состоящий из двух частей, а именно статорной части 29 и проводной части 30, окруженной первой. Индикатор положения 28, который может быть системой измерения углового положения обычного типа, осуществляет подачу на уг равляющее устройство

5 через линию 31 сигнала, содержащего информацию о существующем вращательном положении привода 8 относительно статора

7, тем самым обеспечивая меру степени открытия клапана 3 и которая может использоваться в сочетании с сигналом от расходомера 4 для регулирования подачи

1838705 ока в рабочую обмотку 20, в результате чего остигается требуемый объем потока в едиицу времени, Когда установка в соответствии с изоретением используется в упаковочной маине обычного типа для доэирования идкого содержимого в упаковочные пакеы, установленные у нижнего конца наполяющей трубы, снабженного клапаном, то режде всего установленный объем, котоый должен использоваться, поступает на правляющее устройство, т,е. информация, асающаяся количества содержимого, котоое должно пройти расходомер 4 при заполении упаковочного пакета требуемым оличеством содержимого, и возможно таке заданная кривая открытия и закрытия лапана 3. При пуске упаковочной машины одержимое подается сначала таким обраом, что оно сначала заполняет полностью итающую линию и наполняющую трубу 2. огда производство начинается, то s пеоую очередь, открывается клапан 3, благодаря тому, что управляющее устройство 5 оединяет рабочую обмотку 20 с источником ока (не показан), в результате чего создается силовое поле и воздействует на магнит 23 привода для вращения штока 9 через спицы

10, Для достижения плавного процесса открытия, оно может осуществлять s соответствии с заданной кривой открытия, которая, как отмечалось раньше, программируется в управляющем устройстве 5, Последнее постоянно информируется существующим вращательным положением привода 6 с помощью датчика положения 28, информация которого, касающаяся углового положения привода 8 относительно статора 7, непрерывно поступает в управляющее устройство

5 по линии 31.

Как только корпус 13 клапана повернется в такое положение, в котором его каналы

14 начинают перекрывать каналы 16 седла

15, то содержимое может вытекать через клапаны 3 и начинается поток содержимого через наполняющую трубу 2, питающую линию 1 и расходомер. С помощью расходомера 4 управляющее устройство 5 постоянно информируется в отношении действительного потока, а величина раскрытия клапана

3 регулируется с помощью управляющего устройства 5 так, что требуемый объем содержимого может проходить в течение определенного промежутка времени. Когда точное количество содержимого для заполнения упаковочного пакета до требуемого уровня пройдет через расходомер 4, то управляющее устройство 5 воздействует на рабочую обмотку 20 через линию 22 так, что магнит 23 вращ; ет привод 8 в положение, в котором корпус 13 клапана с помощью штока 9 возвращается в свое закрытое положение, Закрытие клапана 3 может также осуществляться в соответствии с заданной кривой, при этом управляющее устройство 5 постоянно информируется об угловом положении привода 8 с помощью датчика 28 положения, как в случае процесса открытия.

10., При заполнении содержимого с несложным поведением можно использовать возвратно-поступательное управление, тогда кэк с содержимым, с которым трудно обращать15

55 ся, например содержимые, которые пенятся в процессе заполнения, транспортируется лучше путем настройки управляющего устройства таким образом, что открывание и закрывание осуществляются в соответствии с заданной кривой, соответствующей данному содержимому, Процесс заполнения не регулируется расхоцомером, и может взаимодействовать с другим измерительным устройством, например, датчиком уровня или контролироваться по времени, Конструкция установки в соответствии с изобретением с приводом, расположенным в траектории потока, воздействие на который и приведение в действие которого осуществляются снаружи с помощью электромагнитного силового поля, позволяет сохранять траекторию потока изолированной от окружающей среды, поскольку отпадает необходимость в каком-либо механическом соединении между приводной частью, находящейся в потоке, и средствами, расположенными снаружи траектории потока.

Таким образом, стенка камеры 17 может выполняться гладкой и не иметь каких-либо втулок для подвижных осей или других исполнительных средств, тем самым делая возможным достижение высоких требований, предъявляемых к транспортированию жидких пищевых продуктов и, в особенности, при транспортировке пищевых продуктов, прошедших предварительно стерилизацию, например, термообработкой. Конструкция привода с центральным каналом 18 большого размера означает, что содержимое может легко проходить, а отсутствие контактных поверхностей между подвижными и неподвижными частями (зэ исключением подшипника 10) делает конструкцию простой для чистки и стерилизации. К этому можно еще добавить простоту конструкции, а также тот факт, что детали, находящиеся в потоке, могут изготавливаться из некорродирующего материала, ко орый, кроме того, является стойким к обычно применяющимся моющим и чистящим средствам, как то пару и каустику.

1838705

Для облегчения промывки клапана 3, а также привода 8 и внутренней поверхности стенки камеры 17. привод 8 вместе со штоком 9 и корпусом 13 клапана поднимается в верхнее положение или совершает колеба- 5 тельное движение между верхним и нижним положениями в процессе промывки. Это достигается благодаря тому, что обмотка 24 соленоида.через линию 27 и управляющее устройство 5 соединяется с источником алек- 10 трического тока (не показан), в результате чего создается электромагнитное силовое поле, которое воздействует на промежуточные полюса 2б, смещенные в осевом направлении вниз в сторону клапана 3, в 15 результате чего они поднимаются, и центрируются относительно сердечника 25 соленоида. В связи с этим корпус 13 клапана тоже поднимается из контакта со своим седлом

15, в результате чего образуется канал, че- 20 рез который может проходить чистящая жидкость или стерилизующая среда. Перемещение привода 8 с одной стороны вращательное, а с другой стороны перемещение вверх и вниз во время мойки, облегчает про- 25 цесс очистки не только в пространстве между корпусом 13 и седлом 15, но и в пространстве между наружной цилиндрической поверхностью привода 8 и внутренней стенкой камеры 17, 30

Предлагаемое приспособление может использоваться также для управления устройствами другого типа, взаимодействующих с потоком, например с клапанами другого типа насосами и т.п. Таким образом, при- 35 способление может сочетаться с клапанами другого типа, например, с перемещающимися в осевом направлении клапанами, с измененной функцией обмоток 20 и 24 так, что нормальным открывающим перемеще- 40 нием является осевое, тогда как вращательное или скручивающее перемещение могут использоваться в процессе мойки. Кроме того, шток 9 может выполняться значительно короче или его может совсем не быть, если сам привод 8 выполнен в виде корпуса клапана. Кроме того, привод 8 может быть выполнен в виде ротора насоса или поршня насос соответственно с вращательным и осевым перемещениями.

Формула изобретения

1. Установка для взаимодействия с потоком, содержащая находящийся в проточной части корпуса клапан со штоком, жестко связанным с приводом, на котором закреплен магнит, причем снаружи корпуса закреплена обмотка с сердечником, воздействующая на магнит для создания вращательного движения привода, отличающаяся тем, что на приводе закреплен дополнительный магнит, а на корпусе — воздействующая на него для создания поступательного перемещения дополнительная обмотка с сердечником, причем основная обмотка смещена относительно основного магнита в направлении клапана.

2. Установка по и. 1, отличающаяся тем, что она снабжена датчиком углового положения привода относительно обмоток, соединенным с управляющим устройством с возможностью регулирования движения привода.

3. Установка по и. 2, о т л. и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена расходомером, установленным в проточной части корпуса, входной сигнал которого выведен на управляющее устройство, соединенное с основной обмоткой с возможностью регулирования движения привода.

1838705

2с

21 фи2, f

Фиг. Г

Составитель Jl,Ñåìåíoâ

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М,Шароши

1гедактор аказ 2920 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101