【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及电磁驱动装置,尤其是用于操作能在爆炸危险或着火危险的环境中安全工作的调节件的装置和方法,以及基于此的ip变换器、磁阀、位置调节器、调节阀和设备。
技术介绍
1、电磁驱动装置将电信号转换为机械运动。它们通常由磁线圈或电磁铁以及活动衔铁或调节件构成。被输入线圈体中的电功率确定了衔铁或调节件的位置。电磁驱动装置的功率耗用可能至少暂时很高。同样情况在此适用于此时出现的电流强度和/或电压。
2、电磁驱动装置被用在调节阀、磁阀或电流-压力变换器(ip变换器)的位置调节器中以控制气压部件或液压部件,因此在许多情况下是工艺过程设备或电厂的一部分。它们在此可能遇到各种工作条件,其中就有如下条件,此时例如来自电磁驱动装置的触点的火花可以点燃爆炸性蒸气。在这样的条件下,电磁驱动装置的工作需要特殊保护措施。所述措施可以依据其作用如下来区分:
3、1. 防止出现火花、火焰或爆炸,或者
4、2. 围堵出现的火花、火焰或爆炸。
5、属于第一组的有以下保护措施,在此,电磁驱动装置所用的电流强度和电压被限制到如下值,在该值情况下可以排除出现火花或热。通过这种方式产生的驱动装置固有安全性在许多情况下伴随比较复杂的结构以及更昂贵的电路部件,以便例如防止或拦截由金属丝断裂或短路造成的干扰情况。另外,无法再提供一定电压或电流范围以供使用。它对于传递给驱动装置的衔铁或调节件的力、磁体尺寸设定和/或衔铁或调节件能以此运动的速度是一种限制。为了视为是自身安全的,电磁驱动装置除了如din标准en60079-0所定的一般性
6、属于第二组措施的有用于电磁驱动装置的电触点和部件的耐压壳体或封壳。壳体或封壳在此可以如此设计,其阻止火花、火焰或爆炸传播出壳体。壳体或封壳的耐压强度在此可以通过相应壁厚以及对壳体或封壳内的连接面或缝隙的最低要求来制造。对于耐压的壳体或耐压的封壳,不仅要注意din标准en60079-0的一般性要求,也要注意din标准en60079-1的具体要求。
7、替代地,可点燃的混合物或蒸气与电触点或部件的接触可以通过使用保护气体例如像氩气以及液态或固态的绝缘材料而被阻止。这种措施大多昂贵且复杂。此外,它们还对几何形状结构以及壳体尺寸提出了一定的最低要求(参见例如在din标准60079-18中规定的对浇注封壳的要求)。
8、此外,保护措施通常会干扰传递磁力至衔铁或调节件。削弱由较大距离决定,其通过所需的壁厚、层厚或其它几何形状设定值得到且必须被克服以传递磁力。被用于壳体和保护措施的材料可以附加屏蔽或驱散磁场。另外,调节件的活动余地通常有限。由此调节件可能不太可靠地或仅以减弱的反应能力或延长的开关时间来操作。通常需要附加的机械部件以补偿对调节件活动余地的限制。这提高了用于生产、投入使用和维护的成本并且还不利地影响驱动装置或配备有该驱动装置的设备的故障安全性。
9、现有技术提供了防爆设计电磁驱动装置的各不同可能方式,其包含使用浇注的电磁铁,就像例如从de 29 26 549 a1或de 198 43 519 a1中已知的那样。通过包括电触点和所属开关元件在内地用绝缘材料浇注或包套电磁铁,防止接触到可点燃的蒸气或气体。除了用于绝缘材料、包围绝缘材料的壳体以及电磁铁浇注的额外成本,这种保护还需要用于绝缘材料和壳体的体积。因此将这样的电磁铁用在例如在专利文献de 10 2012 003 175b4中所述的驱动装置中一般需要调整驱动装置的几何形状构造、尤其是结构尺寸和/或使用较小的且因此一般也功率能力不强的电磁铁。
10、公开出版物ep 1 138 994 a2中规定使用耐压壳体或封壳,确切地说用于容纳电磁驱动装置或利用驱动装置控制的位置调节器。在此,该驱动装置或位置调节器伸出壳体的机械运动必须被引导。但这通常会伴随产生摩擦损失以及磨损且不利地影响到可以此使调节件运动的精度和速度。此外,机械贯穿经过该壳体限制了调节件的活动余地。
11、除了位置调节器外,电磁驱动装置也被用在ip变换器中,就像例如在de 198 18336 c1或de 10 2018 123 166 b3中描述的那样。在此情况下,调节件的机械运动被用来可控打开喷嘴的出口孔。喷嘴在此用于腔的排风,腔通过附加扼流圈被供应压缩空气。通过喷嘴的可控打开或腔的排风,可以对腔内压进行控制。该压力是ip变换器的工作压力。工作压力在此由被馈入电磁驱动装置的线圈体中的电流来确定。ip变换器因此是电流(i)-压力(p)变换器并具有电流-压力特性曲线。
12、公开出版物us 5,464,041 a描述了一种具有多个阀的系统,其中所述阀以电磁方式通过唯一的电绕组来调整以实现针对每个所述阀的同时调节。参与其中的磁回路的永磁化部分在此用于在其已被致动的工作状态下锁定两个阀。
13、公开出版物us 5,450,871 a描述了一种电磁致动的阀结构,在此单独的磁回路产生多个阀件的磁耦合,故与单独磁回路耦合的单独电激励能同时控制多个阀。
14、公开出版物us 5,139,226 a描述了一种电磁流体控制阀,其阀体具有一个内部空腔和至少两个开口,流体可被选择性引导经过该开口。可在其中产生磁通的芯的横截面积以及活动磁衔铁的横截面积在此被选择为高效约束磁通线。所造成的高磁通密度用于最大化施加于衔铁的力且最小化衔铁质量,这又最大化了衔铁速度。
15、最后三个所述阀结构的防点火穿透设计也可以通过用绝缘材料浇注或包套包括电触点和所属开关元件在内的电磁铁来获得。公开出版物us 5,464,041 a为此例举了环氧树脂。除了绝缘材料的额外成本以及浇注电磁铁外,这种类型的保护还需要绝缘材料的附加体积。
技术实现思路
1、任务
2、本技术的任务是在爆炸危险或着火危险的环境中借助电磁铁通过简单的手段安全可靠地操作调节件。
3、解决方案
4、单数的使用不应该排除复数,反之亦然,除非另有说明。以下将详细描述一些方法步骤。所述步骤不一定必须按照所指明的顺序来执行,并且待提出的方法也可以具有其它的未提到的步骤。
5、为了完成该任务,提出一种用于在爆炸危险或着火危险的环境中操作调节件的装置。该装置具有电磁铁和连接有壁的第一壳体,其中该电磁铁布置在第一壳体内。在壁处,在其内设有电磁铁的第一壳体外设置第二壳体。该调节件布置在第二壳体上。另外,该装置具有至少一个软磁性导磁通件,至少其中一个软磁性导磁通件被布置成,使得它可通过电磁铁内的磁场被磁化。可通过电磁铁内的磁场被磁化的至少一个软磁性导磁通件在此被引导穿过所述壁和第二壳体。第一壳体和软磁性导磁通件对于所述壁的引导穿过被设计成防点火穿透,即,所述第一壳体和所述软磁性导磁通件与其引导穿过的所述壁之间的缝隙被设计成防点火穿透。至少一个软磁性导磁通件的被引导穿过第一壳体壁和第二壳体的部分被设计成一件式。所述第一壳体是耐压壳体。该调节件布置在第一壳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于操作调节件的装置,用于在爆炸危险或着火危险的环境中操作调节件,其特征在于,所述装置具有以下组成部件:
2.根据权利要求1所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,所述壁和所述第二壳体被设计成一件式。
3.根据权利要求1或2所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,所述第一壳体是耐压壳体。
4.根据权利要求1所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,所述第一壳体和/或所述壁和/或所述第二壳体由顺磁性材料或抗磁性材料制成。
5.根据权利要求1所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,被引导穿过所述壁并穿过所述第二壳体的所述至少一个软磁性导磁通件被防止滑出所述第一壳体和/或所述第二壳体地固定。
6.根据权利要求1所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,被引导穿过所述壁并穿过所述第二壳体的所述至少一个软磁性导磁通件向外伸出所述第二壳体并用于支承所述调节件。
7.根据权利要求6所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,
8.根据权利要求7所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,
9.根据权利要
10.根据权利要求1所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,
11.根据权利要求1所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,
12.一种IP变换器,其特征在于,该IP变换器具有根据权利要求1至11中任一项所述的用于操作调节件的装置。
13.一种磁阀,其特征在于,该磁阀具有根据权利要求1至11中任一项所述的用于操作调节件的装置。
14.一种位置调节器,其特征在于,该位置调节器具有根据权利要求1至11中任一项所述的用于操作调节件的装置。
15.一种调节阀,其特征在于,该调节阀具有根据权利要求1至11中任一项所述的用于操作调节件的装置。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于操作调节件的装置,用于在爆炸危险或着火危险的环境中操作调节件,其特征在于,所述装置具有以下组成部件:
2.根据权利要求1所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,所述壁和所述第二壳体被设计成一件式。
3.根据权利要求1或2所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,所述第一壳体是耐压壳体。
4.根据权利要求1所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,所述第一壳体和/或所述壁和/或所述第二壳体由顺磁性材料或抗磁性材料制成。
5.根据权利要求1所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,被引导穿过所述壁并穿过所述第二壳体的所述至少一个软磁性导磁通件被防止滑出所述第一壳体和/或所述第二壳体地固定。
6.根据权利要求1所述的用于操作调节件的装置,其特征在于,被引导穿过所述壁并穿过所述第二壳体的所述至少一个软磁性导磁通件向外伸出所述第二壳体并用于支承所述调节件。<...
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