Установка для взаимодействия с потоком Советский патент 1993 года по МПК F16K31/08 

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 б 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 статором. В связи с этим статор 7 содержит рабочую обмотку 2, вокруг сердечника 21

0

статора, которая соединяется через управляющее устройство 5 и электрическую соединительную линию 23 с источником электроэнергии (не показан). С по мощью этого создается электромагнитное силовое

5 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 это означает,

0 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 созда5

ется 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 со0 держит 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 относи5 тельно 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 че0 го 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

5 седла 15 клапана.

Кроме двух обмоток 20 и 24 приводные средства 6 содержат индикатор положения 28,, состоящий из двух частей, а именно ста- торной части 29 и проводной части 30,окру0 женной первой. Индикатор положения 28, который может быть системой измерения углового положения обычного типа, осуществляет подачу на управляющее устройство 5 через линию 31 сигнала, содержащего ин5 формацию 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

тока в рабочую обмотку 20, в результате чего достигается требуемый объем потока в единицу времени.

Когда установка в соответствии с изо- оретением используется в упаковочной ма- иине обычного типа для дозирования кидкого содержимого в упаковочные паке- 1 ы, установленные у нижнего конца налол- (яющей трубы, снабженного клапаном, то трежде всего установленный объем, который должен использоваться, поступает на травляющее устройство, т.е. информация, сасающаяся количества содержимого, кото- ое должно пройти расходомер 4 при заполнении упаковочного пакета требуемым соличеством содержимого, и возможно так- ;ке заданная кривая открытия и закрытия слапана 3. При пуске упаковочной машины содержимое подается сначала таким образом, что оно сначала заполняет полностью питающую линию и наполняющую трубу 2. Когда производство начинается, то в первую очередь, открывается клапан 3, благодаря тому, что управляющее устройство 5 Соединяет рабочую обмотку 20 с источником тока (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 в 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 расходоме- эа 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 оп- эеделенного промежутка времени. Когда точное количество содержимого для заполнения упаковочного пакета до требуемого уровня пройдет через расходомер 4, то уп- эавляющее устройство 5 воздействует на эабочую обмотку 20 через линию 22 так, что магнит 23 вращает привод 8 в положение, в

котором корпус 13 клапана с помощью штока 9 возвращается в свое закрытое положение.

Закрытие клапана 3 можеттакже осуще- 5 ствляться 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.

1 С., При заполнении содержимого с несложным поведением можно использовать возвратно-поступательное управление, тогда как с .содержимым, с которым трудно обращаться, например содержимые, которые пенятся

15 в процессе заполнения, транспортируется лучше путем настройки управляющего устройства таким образом, что открывание и закрывание осуществляются в соответствии с заданной кривой, соответствующей дан0 ному содержимому, Процесс заполнения не регулируется расходомером, и может взаимодействовать с другим измерительным устройством, например, датчиком уровня или контролироваться по времени,

5Конструкция установки в соответствии с изобретением с приводом, расположенным в траектории потока, воздействие на который и приведение в действие которого осуществляются снаружи с помощью электромагнит0 ного силового поля, позволяет сохранять траекторию потока изолированной от окружающей среды, поскольку отпадает необходимость в каком-либо механическом соединении между приводной частью, нахо5 дящейся 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 ис0 полнительных средств, тем самым делая возможным достижение высоких требований, предъявляемых к транспортированию жидких пищевых продуктов и, в особенности, при транспортировке пищевых продуктов,

5 прошедших предварительно стерилизацию, например, термообработкой. Конструкция привода с центральным каналом 18 большого размера означает, что содержимое может легко проходить, а отсутствие контактных

0 поверхностей между подвижными и непод- ( вижными частями (за исключением подшипника 10) делает конструкцию простой для чистки и стерилизации. К этому можно еще добавить простоту конструкции, а также тот

5 факт, что детали, находящиеся в потоке, могут изготавливаться из некорродирующего материала, который, кроме того, является стойким кобычно применяющимся моющим и чистящим средствам, как то пэру и каусти- куДля 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 колебательное 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 электрического тока (не показан), в результате чего создается электромагнитное силовое поле, которое воздействует на промежуточные полюса 26, смещенные в осевом направлении вниз в сторону клапана 3, в 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, через 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 процесс 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,

Предлагаемое приспособление может использоваться также для управления устройствами другого типа, взаимодействующих с потоком, например с клапанами другого типа насосами и т.п. Таким образом, приспособление может сочетаться с клапа нами другого типа, например, с перемещающимися в осевом направлении клапанами, с измененной функцией обмоток 20 и 24 так, что нормальным открывающим перемещением 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 перемеще- ния дополнительная обмотка с сердечником, причем основная обмотка смещена относительно основного магнита в направлении клапана.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена датчиком углового положения привода относительно обмоток, соединенным с управляющим устройством с возможностью регулирования движения привода.

3. Установка по п. 2, о т ли 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.

Риг.1

13

Риг.Ј