МАГНИТНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ГЛАВНЫМ ОБРАЗОМ, ДЛЯ ФЛАНЦЕВ ТРУБОПРОВОДОВ

Область техники
Настоящая полезная модель относится к устройству магнитного соединительного элемента, предназначенного для соединения секций трубопроводов, прежде всего, для фланцев трубопроводов, или для соединения емкостей, или для присоединения сосудов к трубопроводу.
Предшествующий уровень техники
В настоящее время для соединения частей трубопровода и для разъемного присоединения сосудов, емкостей, баков или других полых камер к трубопроводу используются классические фланцы. Речь идет об установке пластины в форме плоского кольца, прочно закрепленной на конце соединяемого трубопроводного участка, в которой имеются отверстия или резьба, посредством которых всегда две соответствующие контрдетали прикрепляются друг к другу.
В технике известно использование магнитов для различных целей. Магниты зачастую являются частью различных держателей, в которых один или несколько магнитов установлены в/на области поверхности держателя в качестве компонента, к которому можно, просто прикладывая, прикреплять различные металлические предметы на держателе. Помимо этого, магниты используются для различных магнитных муфт, содержащих вращающуюся часть, причем не для соединения деталей, а для ослабления или затормаживания вращательного движения вращающейся части. В этих муфтах магниты расположены перпендикулярно оси вращения вращающейся части, устройство этих муфт относительно сложное и обычно работает только в сочетании с электрическим управлением, их техническое решение никоим образом не касается предлагаемого ниже решения.
Сущность полезной модели
Вышеприведенные недостатки в значительной степени устраняет настоящая полезная модель. Предлагается новый соединительный элемент, главным образом, для фланцев трубопроводов, предназначенный для соединения концов каналов для газообразных или жидких сред, причем эти каналы расположены в трубопроводе и/или сосуде. Предлагаемый соединительный элемент является магнитным. Сущность нового решения заключается в том, что контактная часть для соединения концов каналов, которые соединяются друг с другом, выполнена в виде пары соединительных пластин из немагнитного материала, задние стороны которых снабжены множеством углублений, по крайней мере некоторые из которых снабжены поляризованными магнитами, покрытыми зажимами из магнитного материала для предотвращения непреднамеренного высвобождения. Соединение выполнено из пары этих соединительных пластин, прикрепленных друг к другу. Под каналом здесь подразумевается связанная полость, предназначенная для потока жидкой или газообразной среды, которая находится в связанном трубопроводе или выводе из емкости и в возможной связанной с трубопроводом части соединительного элемента, то есть в секции трубопровода или в кольце, упомянутых и описанных в подробностях далее в этом документе, которые являются частями соединительного элемента. Пары соединительных пластин выполнены в виде контрдеталей со взаимно совмещенным проходом для среды, взаимно прилегающими лицевыми поверхностями и магнитами, которые располагаются в противолежащем сопряженном положении по отношению друг к другу, когда находятся в положении соединения указанных связанных соединительных пластин. При таком состоянии соединения отдельные магниты в каждой паре магнитов, находящихся в сопряженных положениях, имеют одинаковую поляризацию.
Предпочтительно каждый указанный магнит входит на дно углубления и усаживается в нем со своим магнитным полем аксиально, если смотреть относительно оси прохода для среды, причем одновременно в дне углубления имеется по меньшей мере один проходной канал для улучшения прохождения магнитного поля через соединительную пластину и для облегчения извлечения магнита в случае демонтажа.
Углубления, занятые магнитами, предпочтительно расположены на соединительных пластинах на воображаемых окружностях с центром на оси прохода, и при этом в количестве по меньшей мере по одной окружности на каждой соединительной пластине. Поскольку соединительные пластины расположены зеркально, то окружности, выполненные на одной пластине, имеют такой же радиус, что и окружности, выполненные на другой соединительной пластине. Соседние магниты на одной и той же пластине в пределах одной окружности предпочтительно имеют чередующуюся поляризацию. Не исключается также установка дополнительных магнитов за пределами этих окружностей.
По меньшей мере одна воображаемая окружность, согласно предыдущему абзацу, содержит от 3 до 10 магнитов, которые расположены на ней на расстоянии друг от друга вокруг прохода. На каждой заполненной указанными магнитами окружности предпочтительно выполнены отдельные зажимы для каждой пары и/или тройки соседних магнитов одной и той же пластины.
Зажим предпочтительно снабжен по меньшей мере одним зажимным болтом для предотвращения самопроизвольного высвобождения, изготовленным из немагнитного материала, причем резьбовая часть зажимного болта крепится в соединительной пластине.
Соединительные пластины имеют предпочтительно плоские и гладкие лицевые поверхности.
Соединяемые друг с другом соединительные пластины предпочтительно снабжены противоположными центрирующими элементами для облегчения соединения в точном положении, где эти центрирующие элементы выполнены в виде центрирующих отверстий и/или центрирующих гнезд, в которые в состоянии соединения соединительных пластин устанавливаются соединительные/разъединительные средства для точного соединения и последующего разъединения соединительных пластин путем отталкивания. Далее полностью представлены три предпочтительных варианта конкретного варианта осуществления соединений с соединительными/разъединительными средствами.
Первый вариант таков, что соединительные пластины прикрепляются друг к другу посредством соединений, включающих взаимно совмещенные центрирующие отверстия двух соединительных пластин, соединительные/разъединительные средства в виде центрирующего болта, вставленного через центрирующее отверстие первой соединительной пластины только в часть центрирующего отверстия второй соединительной пластины, и дополнительно включающих отжимной болт, вставленный в оставшуюся часть центрирующего отверстия второй соединительной пластины с противоположной стороны. Соединение находится в положении «соединено» в состоянии, когда отжимной болт ввинчен только частично, и соединение находится в положении «разъединено» в состоянии, когда отжимной болт ввинчен полностью.
Второй вариант таков, что соединительные пластины прикреплены друг к другу посредством соединений, включающих центрирующее отверстие первой пластины, совмещенное в положении соединения пластин с центрирующим гнездом второй пластины, и включающих соединительные/разъединительные средства в виде центрирующего болта, вставленного через центрирующее отверстие первой пластины в центрирующее гнездо второй пластины. Соединение находится в положении «соединено» в состоянии, когда центрирующий болт ввинчен только частично, и соединение находится в положении «разъединено» в состоянии, когда центрирующий болт ввинчен полностью.
Третий предлагаемый предпочтительный вариант таков, что соединительные пластины прикреплены друг к другу посредством соединений, включающих центрирующие отверстия первой пластины, совмещенные в положении соединения пластин с центрирующими гнездами второй пластины, и включающих нажимной элемент с выдвижным сердечником, вставленный через центрирующее отверстие первой пластины в центрирующее гнездо второй пластины. Соединение находится в положении «соединено» в состоянии, когда выдвижной сердечник выдвинут только частично, и соединение находится в положении «разъединено» в состоянии, когда выдвижной сердечник выдвинут максимально.
Другое дополнительное решение относится к возможности одновременного соединения дополнительных канала или каналов. В этом случае соединяемые друг с другом соединительные пластины предпочтительно снабжены по меньшей мере двумя воображаемыми окружностями каждая, на которых расположены магниты, и они дополнительно снабжены по меньшей мере двумя проходами, у которых центр первого, главного, прохода находится на оси воображаемых окружностей, а каждый следующий, дополнительный, проход располагается между двумя воображаемыми окружностями.
Предпочтительно магнитный соединительный элемент выполнен в виде модуля, с возможностью разъединения присоединяемого к стандартному фланцу трубопровода или сосудов. По меньшей мере одна соединительная пластина снабжена трубопроводным участком, выходящим с ее задней стороны из ее прохода и завершенным фланцем, присоединяемым к стандартному фланцу присоединяемых трубопровода и/или сосуда, то есть в оптимальном случае выбранному в виде стандартного фланца, по форме и размерам идентичного тем, которыми обладает фланец, находящийся на присоединяемых трубопроводе и/или патрубке сосуда. Для соединения стандартных фланцев трубопроводов и/или сосудов магнитный элемент снабжается таким образом концевым фланцем с обеих сторон, то есть возле обеих соединительных пластин.
В случае, если присоединяемый трубопровод заканчивается затвором с концевым фланцем, например, пневматическим клапаном, то затвор присоединяется к соединительной пластине с ее задней стороны предпочтительно с помощью распорных стоек, распорных болтов и вставленного в зазор кольца.
Вариант осуществления соединительной части соединительного элемента предпочтительно предусмотрен для присоединения кольца следующим образом. Кольцо и соединительные пластины имеют такой же проход, как и концевой фланец затвора, и, по возможности, такой же проход имеет и присоединяемый трубопровод. Кольцо также с обеих сторон снабжено уплотнением. Распорные стойки выходят на задней стороне соединительной пластины по окружности кольца, и в них закреплены стрежни распорных болтов, головки которых упираются в концевой фланец затвора.
Настоящая полезная модель обеспечивает быстрое и надежное соединение связанных каналов и, при необходимости, также легкое разъединение. Она найдет применение, главным образом, в отрасли газовой промышленности и энергетики в качестве средства для соединения различных типов газопроводов во взрывоопасной среде, где невозможно использовать управление с помощью электрического тока из-за опасности взрыва от возможной искры, а также в качестве быстроразъемного соединения. Настоящую полезную модель можно использовать для когенерационных установок, баков легковоспламеняющихся жидкостей, в качестве быстроразъемного соединения для водопроводов, например, для пожарных, для соединения трубопроводов химических веществ, а также для соединений в пищевой промышленности. Преимущества настоящей полезной модели заключаются в возможности простого ручного управления даже для крупномасштабного оборудования, независимости от электрического тока, гигиеничном исполнении без контакта с внешней средой. Независимость от электрического тока дает еще одно преимущество в том, что соединение можно использовать и соединением/разъединением молено управлять даже во время сбоя питания. Значительные преимущества представлены также тем, что прочность соединения можно регулировать на месте согласно расчетам фактической потребности, и тем, что магниты в устройстве могут быть заменены, например, на более сильные или более слабые, или новые, в случае усталости материала, или необязательно аккумулированы. Другим преимуществом настоящей полезной модели является возможность изготовления вариантов из различных материалов, таких как нержавеющая сталь, керамика и пластик.
Описание графических материалов
Суть полезной модели поясняется с использованием графических материалов, где на фиг. 1-6 изображен магнитный соединительный элемент в соответствии с первым примером варианта осуществления, а на фиг. 7-12 изображен магнитный соединительный элемент в соответствии со вторым примером варианта осуществления, на которых на фиг. 1 изображен перспективный вид магнитного соединительного элемента в соответствии с первым примером варианта осуществления, на фиг. 2 изображен перспективный вид того же в частично разобранном состоянии, на фиг. 3 изображен вид сбоку того же в разобранном состоянии, на фиг. 4 изображен вид сбоку в вертикальном разрезе, выполненном по линии А-А, обозначенной на следующей фигуре, через середину того же соединительного элемента, но с отрезанным верхним фланцем, с изображением закрепления зажимами и размещения углубления с проходным каналом перед установкой магнита и после установки магнита; на фиг. 5 изображен вид сверху узла в соответствии с предыдущей фигурой, при этом у соединительного элемента отрезан верхний фланец, чтобы показать расположение зажимов, на фиг. 6А, В показаны детальные изображения соединительного/разъединительного средства из двух центрирующих отверстий, центрирующего болта и отжимного болта, из которых А - в соединенном состоянии, и В - в разъединенном состоянии соединительных пластин.
На фиг. 7 изображен перспективный вид магнитного соединительного элемента в соответствии со вторым примером варианта осуществления, на фиг. 8 изображен перспективный вид того же в разобранном состоянии, на фиг. 9 изображен вид сбоку того же в разобранном состоянии, на фиг. 10 изображен вид сбоку в вертикальном разрезе, выполненном по линии А-А, обозначенной на следующей фигуре, через середину того же соединительного элемента, но с отрезанным верхним клапаном, с изображением закрепления зажимами и размещения углубления перед установкой магнита и с установленным магнитом, на фиг. 11 изображен вид сверху узла в соответствии с предыдущей фигурой, при этом у соединительного элемента отрезан верхний клапан, чтобы показать расположение зажимов и нажимных элементов, и на фиг. 12 А, В показаны детальные изображения нажимного элемента с выдвижным сердечником в соединенных соединительных пластинах, из которых А - в соединенном состоянии, и В - в разъединенном состоянии соединительных пластин.
Примеры вариантов осуществления полезной модели
Пример 1
Примером лучшего варианта осуществления настоящей полезной модели для соединения двух трубопроводов или одного трубопровода и сосуда, или двух сосудов между собой является магнитный соединительный элемент для фланцев трубопровода в соответствии с фиг. 1-6.
Этот соединительный элемент предназначен для установки и присоединения между не изображенными на фигурах фланцами трубопровода или сосуда. Следовательно, он предназначен для соединения полостей для потока среды, находящейся внутри трубопровода или внутри вывода из сосуда. Контактную часть соединения для присоединяемых друг к другу концов каналов 1, 2 образуют соединительные пластины 3, 4 из немагнитного материала, например, из специальной немагнитной стали или композита на основе смолы или пластика. На их задней стороне 5 имеется набор углублений 6 с магнитами 7, покрытыми зажимами 8. В этом конкретном случае в каждой из соединительных пластин 3, 4 имеется шесть углублений 6. В углублениях 6 находятся установленные в них поляризованные постоянные магниты 7, покрытые и закрепленные зажимами 8 из магнитного материала, например, из феррита, неодима или сплава алюминия, никеля и кобальта. Зажимы 8 усиливают создаваемое магнитное поле и предотвращают непреднамеренное высвобождение магнитов 7 во время сборки или разборки соединения и в «разъединенном» состоянии соединения. В соединенном положении соединения каналы 1, 2 взаимно соединены, и соединительные пластины 3. 4 прикреплены друг к другу, как показано на фиг. 1, фиг. 4 и фиг. 6. Соединительные пластины 3, 4, образующие эту пару, выполнены в виде двух зеркально расположенных друг относительно друга контрдеталей, имеют взаимно совмещенные проходы 9 для среды, прилегающие друг к другу лицевые поверхности 10, и их магниты 7 расположены так, что в положении узлового соединения магниты 7 присоединенных друг к другу соединительных пластин 3, 4 находятся в противоположном сопряженном положении друг относительно друга, и при этом находящиеся напротив друг друга магниты 7, то есть расположенные в противоположных положениях, имеют одинаковую поляризацию. Поляризация этих магнитов 7 наглядно изображена на фиг. 2.
Для магнитов 7 и углублений 6 размеры и количество рассчитаны так, чтобы достигалась требуемая прочность соединения. Для эффективности соединения также очень важно, чтобы каждый магнит 7 заходил на дно углубления 6, в котором он расположен, при этом он предпочтительно сидит здесь так, что его магнитное поле располагается аксиально по отношению к оси проходов 9 для среды, то есть с направлением действия его магнитной силы, параллельным оси проходов 9. В дне каждого углубления 6 имеется по меньшей мере один проходной канал 11. для улучшения прохождения магнитного поля на другую сторону соединительной пластины 3, 4 и для облегчения извлечения магнита 7 в случае необходимости его демонтажа. Так как соединительные пластины 3, 4 расположены зеркально, как было сказано выше, то и проходные каналы 11 совмещаются друг с другом при соединении соединительных пластин 3, 4 и таким образом образуют непрерывный полый туннель, свободный от материала, который бы ослаблял действие магнитного поля.
Углубления 6 и магниты 7 в проиллюстрированном примере имеют цилиндрическую форму и расположены на соединительных пластинах 3, 4 так, что оси их цилиндрических форм находятся на воображаемой окружности, центр которой расположен на оси прохода 9. Углубления 6, занятые магнитами 7, расположены по меньшей мере на одной такой окружности на каждой из соединительных пластин 3, 4. Магниты 7 расположены по окружности на расстоянии друг от друга вокруг прохода 9. Дополнительно также могут иметься и другие углубления 6 с магнитами 7, расположенные вне этой воображаемой окружности. Может присутствовать даже большее число воображаемых окружностей, например, две или три, что будет зависеть, прежде всего, от требуемого размера и прочности соединения. В представленном примере количество углублений 6, занятых магнитами 7, на воображаемой окружности равно шести, что обеспечивает высокую надежность соединения, поскольку оптимальное количество составляет от трех до десяти углублений 6 с магнитами 7, в зависимости от размера устройства, давления и вида среды, температуры и т.д. Соседние магниты 7 имеют чередующуюся поляризацию в пределах одной окружности, как показано на фиг. 2. Кроме того, следует обратить внимание на то, что для магнитов 7 на выбранных участках воображаемой окружности были сделаны отдельные зажимы 8. Оптимально, когда для каждой пары и/или тройки соседних магнитов 7 одной и той же соединительной пластины 3, 4 сделан отдельный зажим 8. В приведенном примере изображенные отдельные зажимы 8 всегда покрывают пару соседних магнитов 7. Зажимы 8, выполненные таким образом, усиливают необходимое воздействие магнитного поля.
Каждый зажим 8 снабжен одним зажимным болтом 12 для предотвращения самопроизвольного высвобождения, изготовленным из немагнитного материала. Головки этих зажимных болтов 12 расположены на зажимах 8 или утоплены в зажимах 8, а их резьбовые части закреплены в соединительной пластине 3, 4.
Соединительные пластины 3, 4 имеют плоские и гладкие лицевые поверхности 10. Хотя профилированность, выступы и т.п.для решения в соответствии с настоящей полезной моделью не исключаются, однако для герметичности соединения гладкая и плоская лицевая поверхность 10 является большим преимуществом. Разумеется, герметичность соединения может быть улучшена или закреплена путем добавления уплотнительных элементов, обычных для данной области техники, например, в виде простого плоского уплотнения, вставленного между лицевыми поверхностями 10 соединительных пластин 3, 4, или уплотнительного кольца 13, установленного в сделанный для этих целей паз 14 в одной из соединительных пластин 4, как показано в этом конкретном примере.
Устройство соединения было дополнительно улучшено также оригинальным решением, заключающимся в размещении центрирующих элементов для обеспечения возможности быстрого и точного центрирования соединительных пластин 3, 4 при сборке соединения с помощью таких средств, которые также на практике можно использовать для разъединения соединения. Соединенные друг с другом соединительные пластины 3, 4 снабжены противоположными центрирующими элементами в виде центрирующих отверстий 15 и/или центрирующих гнезд 16, в которые в состоянии соединения соединительных пластин 3, 4 устанавливаются соединительные/разъединительные средства для точного соединения и последующего разъединения соединительных пластин 3, 4 путем отталкивания. В данном приведенном примере представлен вариант осуществления центрирования, при котором соединительные пластины 3, 4 прикреплены друг к другу посредством соединений из взаимно совмещенных центрирующих отверстий 15 двух соединительных пластин 3, 4 и соединительных/разъединительных средств в виде центрирующего болта 17, закрепленного с одной стороны соединения, и отжимного болта 18, закрепленного с противоположной стороны соединения. Соединительные/разъединительные средства в виде центрирующего болта 17 и отжимного болта 18 выполнено следующим образом. Центрирующий болт 17 имеет головку, опирающуюся на первую соединительную пластину 3, и вставлен через центрирующее отверстие 15, выполненное в соединительной пластине 3, где соединение в отношении центрирующего отверстия 15 является закрепленным, в часть центрирующего отверстия 15 второй соединительной пластины 4, где оно является свободным относительно центрирующего отверстия 15. Отжимной болт 18 вставлен в оставшуюся часть центрирующего отверстия 15 второй соединительной пластины 4 с противоположной стороны. В состоянии только частично ввинченного отжимного болта 18 отжимной болт 18 вставлен в центрирующем отверстии 15 второй соединительной пластины 4 только частично, так, что он не должен прикладывать давление на конец центрирующего болта 17. При указанном положении болтов 17, 18 соединение находится в положении «соединено». При дальнейшем углублении отжимного болта 18 путем ввинчивания его конец начинает давить на находящийся здесь конец центрирующего болта 17, и центрирующий болт 17 отталкивается вместе с первой соединительной пластиной 3, скрепленной с центрирующим болтом 17. В состоянии полностью ввинченного отжимного болта 18 соединение находится в положении «разъединено». Простой альтернативой является решение, когда соединительные пластины 3, 4 могут быть прикреплены друг к другу посредством соединений, включающих центрирующее отверстие 15, выполненное в первой соединительной пластине 3 и совмещенное с центрирующим гнездом 16, выполненным во второй соединительной пластине 4, в этом случае достаточно использовать простое соединительное/разъединительное средство в виде только центрирующего болта 17, который в данном случае может иметь вид обычного болта и будет вставлен через центрирующее отверстие 15 первой соединительной пластины 3 в центрирующее гнездо 16 второй соединительной пластины 4. В состоянии лишь частично ввинченного центрирующего болта 17 соединение находится в положении «соединено», а когда центрирующий болт 17 полностью ввинчен, соединение находится в положении «разъединено». На графических материалах этот вариант не показан, поскольку речь идет о таком же принципе, как в случае, описанном в следующем примере, где показана комбинация центрирующего отверстия 15 и показано центрирующее гнездо 16.
Для простейшего варианта осуществления полезной модели соединительные пластины 3, 4 с вышеприведенными принадлежностями могут быть закреплены прямо на конце соединяемого трубопровода, например, посредством сварного соединения. Однако в представленном примере речь идет об ином, гораздо более выгодном варианте осуществления. Представленный здесь соединительный элемент выполнен в виде модуля, пригодного и готового для вставки и установки между стандартными концевыми трубопроводными фланцами без необходимости выполнения сварных соединений и сложных операций с соединяемыми трубопроводом или сосудами. В предпочтительном варианте осуществления соединительного элемента в соответствии с настоящим примером каждая из соединительных пластин 3, 4 прикреплена на одном коротком участке 19 трубопровода, ориентированном так, что этот участок 19 трубопровода выступает на задней стороне 5 соединительной пластины 3, 4, причем оба этих участка 19 трубопровода на своем противоположном конце имеют приваренный классический фланец 20. Был выбран такой фланец 20, который имеет размер и соединительные элементы, а также проход 9, идентичные концевым фланцам соединяемых трубопровода и/или сосуда, которые не показаны на графических материалах. Таким образом соединительный элемент образует легко присоединяемый элемент, снабженный с двух сторон соединительными фланцами 20.
Соединение с использованием этого магнитного соединительного элемента в соответствии с настоящей полезной моделью создается следующим образом. Поляризованные магниты 7 устанавливаются в углубления 6. Магниты 7 покрываются зажимами 8, которые закрепляются зажимными болтами 12. Центрирующие винты 17 ввинчиваются в центрирующие отверстия 15 через первую соединительную пластину 3 в положение, в котором их стержень выступает на присоединяемой стороне, то есть на лицевой поверхности 10. Отжимные болты 18 ввинчиваются во вторую соединительную пластину 4, но только частично, так, что выемка высотой, позволяющей войти выступающему концу центрирующего болта17, остается в центрирующих отверстиях 15 второй соединительной пластины 4. Фланцы 20 крепятся к концевым фланцам соединяемых трубопровода и/или сосуда посредством классического фланцевого соединения. Каждый из концов соединяемых каналов 1, 2 в этот момент оснащен одной частью соединительного элемента, и когда соединительные пластины 3, 4 располагаются друг на друге, можно выполнить соединение. Соединение осуществляется, когда соединительные пластины 3, 4 в зеркальном положении относительно друг друга приближаются на расстояние, на котором магнитные поля их магнитов 7 начинают действовать друг на друга. В этот момент соединительные пластины 3, 4 притягиваются друг к другу, при этом происходит сильное сцепление их лицевых поверхностей 10. В нормальном случае взаимное положение соединительных пластин 3, 4 при приближении не совсем зеркально, а немного неточно. Эта небольшая неточность, однако, сама выравнивается при приближении соединительных пластин 3, 4. Когда соединительные пластины 3, 4 приближаются друг к другу на расстояние, на котором магнитные поля их магнитов 7 начинают действовать, тогда, вследствие размещения магнитов 7 по окружности и их поляризации, также будет происходить вращение соединительных пластин 3, 4 в направлении окружности с последующим приближением в ходе их притягивании друг к другу. При этом центрирующие винты 17 сами находят выемку в контрдетали, в данном случае состоящей из свободной части центрирующего отверстия 15 на второй соединительной пластине 4, после чего они заходят в эту выемку. Это проявляется как визуально, так и акустически, когда соединительные пластины 3, 4 при притягивании друг к другу могут отчетливо повернуться на некоторый угол, и при центрировании происходит щелчок. Теперь обеспечиваются правильное положение и прочность соединения, каналы 1, 2 соединены. При использовании соединительного элемента, сконструированного в соответствии с полезной моделью, с соединяемым трубопроводом можно выполнять операции вручную, однако, учитывая возможность промышленного применения, предполагается, что для перемещения соединяемого трубопровода будет использоваться подходящая техника, такая как гибкая компенсационная труба и машинный манипулятор. Соединение герметизируется, и соединенные каналы 1, 2 можно ввести в эксплуатацию. По окончании эксплуатации, когда необходимо разъединить соединение, разъединение осуществляется путем оттягивания друг от друга, причем облегчить разъединение можно путем ввинчивания отжимного болта 18. Когда его конец будет выталкивать конец центрирующего болта 17 из соответствующей соединительной пластины 4 и тем самым будет отталкивать присоединенную первую соединительную пластину 3, это расхождение приведет к ослаблению магнитного поля взаимодействующих магнитов 7 и соединение разъединится, при этом соединительные пластины 3, 4 отсоединятся друг от друга.
Пример 2
Этот пример иллюстрирует лучший вариант осуществления настоящей полезной модели, если необходимо соединить более двух трубопроводов и одновременно в случае необходимости присоединить трубопровод через затвор 21. Для таких целей спроектирован магнитный соединительный элемент в соответствии с фиг. 7-12.
Много элементов являются похожими или такими же, что и описанные в предыдущем примере. Этот магнитный соединительный элемент также включает в себя соединительные пластины 3, 4, имеющие на задних сторонах 5 наборы углублений 6 с магнитами 7. Аналогично проходные каналы 11 выходят из углублений 6, проходя через оставшуюся толщину соединительной пластины 3, 4 и выходя на противоположную сторону соединительной пластины 3, 4 на ее плоскую и гладкую лицевую поверхность 10.
В отличие от предыдущего примера, в соединительных пластинах 3, 4 выполнено больше проходов 91, 92, и поэтому, по сравнению с предыдущим примером, они также соответственно увеличены и дополнены дополнительными элементами. В частности, каждая из них имеет две воображаемые окружности с углублениями 6, занятыми магнитами 7. В этом конкретном примере восемь углублений 6, занятых магнитами 7, выполнено на первой воображаемой окружности, а на второй воображаемой окружности, расположенной за пределами первой окружности, занята только часть окружности, и на этой части окружности выполнены два углубления 6, занятые магнитами 7. Центр первого, главного, прохода 91 находится на оси этих воображаемых окружностей. Второй, дополнительный, проход 92 расположен в кольце между этими окружностями. Пары соседних магнитов 7 обеих окружностей оснащены магнитными зажимами 8, закрепленными зажимными болтами 12. Магниты 7, расположенные в пределах одной окружности рядом друг с другом, обладают чередующейся поляризацией. Магниты 7, образующие пару в противоположном сопряженном положении, находясь в положении соединения соединительных пластин 3, 4, поляризованы одинаково, так что они притягивают друг друга. Поляризация магнитов 7 наглядно изображена на фиг. 8.
Этот пример показывает, как образуется соединение в соответствии с настоящей полезной моделью, когда оба присоединяемых друг к другу трубопровода заканчиваются затвором 21, оснащенным концевым фланцем 20. Из-за вместимости графических материалов на них не изображены трубопроводы, показаны только их концевые затворы 21, представленные в этом случае в виде пневматического клапана. Присоединяемые затворы 21 присоединяются так, что каждый из присоединяемых затворов 21 присоединен к одной соединительной пластине 3, 4 на ее задней стороне 5, предпочтительно с помощью распорных стоек 22, распорных болтов 23 и кольца 24, вставленного в зазор. Кольцо 24 имеет проход 9, выбранный в соответствии с размерами фланца 20 затвора 21. Поэтому проход 9 кольца 24 является таким же, как во фланце 20, и таким же выполнен также главный проход 91 соединительной пластины 3, 4. Каждое кольцо 24 с обеих сторон снабжено уплотнительным кольцом 11. Дополнительные уплотнительные кольца 11 вставлены между соединительными пластинами (3, 4) вокруг соединения проходов 91, 92. Распорные стойки 22 имеют такую же высоту, что и кольцо 24, и выходят с задней стороны 5 каждой соединительной пластины 3, 4 вокруг окружности кольца 24, в них закреплены стержни распорных болтов 23, причем головки распорных болтов 23 упираются в противоположную сторону концевого фланца 20 затвора 21.
Центрирование соединения выполнено для соединительного элемента большего масштаба. Соединительные пластины 3, 4 прикреплены друг к другу посредством соединений из центрирующих отверстий 15, совмещенных в состоянии соединения с центрирующими гнездами 16, это в сочетании с соединительными/разъединительными средствами в виде пневматического нажимного элемента 25 с выдвижным сердечником 26. В состоянии соединенного соединения выдвижной сердечник 26 нажимных элементов 25 вставлен через центрирующее отверстие 15 первой соединительной пластины 3 в центрирующее гнездо 16 второй соединительной пластины 4. Для состояния соединенного соединения выдвижной сердечник 26 находится в только частично выдвинутом положении, когда он входит в центрирующее гнездо 16, но не давит на его дно. Для состояния разъединения выдвижной сердечник 26 выдвинут больше. Соединение находится в положении «разъединено» с выдвижным сердечником 26 в более или максимально выдвинутом положении.
Соединение с использованием этого магнитного соединительного элемента в соответствии с настоящей полезной моделью создается следующим образом. Сначала для соединения подготавливается задняя сторона 5 соединительных пластин 3, 4. Поляризованные магниты 7 устанавливаются в углубления 6 и закрепляются зажимами 8 с зажимными болтами 12. Распорные стойки 22 могут быть вывинчены для облегчения работы и до установки хранятся в другом месте. После размещения магнитов 7 эти распорные стойки 22 ввинчиваются в место использования, то есть закрепляются на задней стороне 5 соединительных пластин 3, 4 вокруг главного прохода 91. Кольцо 24 с расположенными с обеих сторон уплотнительными кольцами 13 вставляется внутри круглого образования из распорных стоек 22. Если затвор 21 еще до сих пор не прикреплен к соединяемым трубопроводу или сосуду, то он крепится к ним с помощью своего фланца 20. Эти соединяемые трубопровод или сосуд представляют собой соединяемые первый и второй каналы 1, 2. Эти трубопровод или сосуд не показаны на фигурах из-за вместимости графических материалов, а также потому, что они сами не являются предметом технического решения полезной модели, представлены только соединяемые каналы 1, 2. Вспомогательные трубопроводы 27, 28 для следующих двух соединяемых каналов 29, 30 присоединяются к до этих пор разъединенным соединительным пластинам 3, 4, также на задней стороне 5. Вспомогательный трубопровод 27, 28 может служить для дополнительных сред и может предпочтительно быть выполнен в виде гибкой трубы с жестким концом. Для лучшей возможности манипулирования в качестве промежуточного звена в трубопроводе или между трубопроводом и затвором 21 может быть установлен гибкий компенсатор. Нажимные элементы 25 с выдвижным сердечником 26 также располагаются на соединительные пластины 3, 4 с помощью классических винтовых соединений, не показанных на фигурах. Положение выдвижных сердечников 26 контролируется пневматически или механически. В представленном примере на фигурах показаны нажимные элементы 25 с пневматическим приводом 3, 4 для позиционирования выдвижного сердечника 26. Выдвижной сердечник 26 только частично выдвинут так, что он выступает на лицевой поверхности 10 соединительной пластины 3, 4.
Предпочтительно имеется несколько нажимных элементов 25 вокруг и вблизи окружности соединительных пластин 3, 4, что будет облегчать разъединение, особенно впоследствии. Соединение выполняется, когда обе соединительные пластины 3, 4 находятся в собранном состоянии, со всеми элементами на их задних сторонах 5. Лицевые поверхности К) соединительных пластин 3, 4 снабжены уплотнительными кольцами 13 и приведены друг к другу в насколько можно более точном положении. Благодаря поляризованным магнитам 7 и их размещению по окружности будет происходить поворот в точное положение, и выступающие концы выдвижных сердечников 26 первой соединительной пластины 3 будут входить в центрирующие гнезда 16 второй соединительной пластины 4 при вхождении в контакт лицевых поверхностей 10 соединительных пластин 3, 4. После завершения работы затворы 21. закрываются первыми. Разъединению соединения способствует выдвижение выдвижных сердечников 26, которые при этом выдвижении давят на дно центрирующих гнезд 16, тем самым отодвигая соединительные пластины 3, 4 друг от друга. При таком отодвигании магнитное поле между противолежащими магнитами 7 ослабляется настолько, что при определенном расстоянии уже легко механическим усилием развести соединительные пластины 3, 4, включающие принадлежности, друг от друга.
Такая компоновка подходит, прежде всего, для соединения различных типов газопроводов во взрывоопасной среде, где невозможно использовать управление с помощью электрического тока, которое было бы опасным ввиду риска образования искры и последующего взрыва.
Перечень ссылочных позиций на графических материалах
1, 2 канал
3 первая соединительная пластина
4 вторая соединительная пластина
5 задняя сторона
6 углубление
7 магнит
8 зажим
9 проход
91 главный проход
92 дополнительный проход
10 лицевая поверхность
11 проходной канал
12 зажимной болт
13 уплотнительное кольцо
14 паз
15 центрирующее отверстие
16 центрирующее гнездо
17 центрирующий болт
18 отжимной болт
19 участок трубопровода
20 фланец
21 затвор
22 распорные стойки
23 распорный болт
24 кольцо
25 нажимной элемент
26 выдвижной сердечник
27, 28 дополнительный трубопровод
29, 30 дополнительные каналы
31 привод