147685. lajstromszámú szabadalom • Átfolyási keresztmetszetek elzárására való szerelvény

147.685 Nyitása céljából a —10— kézikerékkel a —8— hüvelyt kifelé csavarva, megszüntetjük a —8a—• karimának a —3— csapnyakra és annak közvetítésével a —2— csapra kifejtett leszorító hatását, miáltal a —2— csapot tehermentesítjük, úgyhogy az az —5— karral lazán nyitási helyzetbe elforgatható. Tehermentesítő szerkezet alkalmazásával még jobban megkönnyíthető a nyitás, ill. a —2— csap lazítása a kúpos —18— orsó (tűszelep) nyitása révén, mely esetben a csap előtti tér közegnyomását a —2— csap fenekére engedve, kúpos fészkéből kiemeljük a csapot, úgyhogy az lazán elforgatható lesz. Záráskor először a laza helyzetű —2— csapot ill. —2a— áteresztő nyílását —5— fogantyűkarral zárási helyzetébe forgatjuk, majd a —10— a kézikerékkel az —1— csapházban levő kúpos fészkébe szorítjuk. A leírt nyitási .műveletből látható, hogy a szerkezet a —2— csap megemelésével szelepszerűen, majd elforgatásával esapszerűen, záráskor pedig fordított sorrendben működik . A találmány szerinti kombinált csap-szelepes megoldásból és működésből az alábbi előnyök és műszaki hatások származnak: '1. Azonos átmérő mellett sokkal egyszerűbb megoldást tesz lehetővé, mint a szelep, ezért könnyebb, olcsóbb, kisebb helyet foglaló szerkezet. Lényegében megközelíti a csap kedvező súly- és árviszonyait és mégis szelepként működik. 2. Az áramlási viszonyok a csap kedvező áramlási viszonyainak felelnek meg, ezért áramlási ellenállása sokkal kisebb, mint a szelepek áramlási ellenállása. 3. A szelepek azon hátrányát, hogy a tömítő zárófelületen át történik, nyitott állapotban a folyadék áramlás is — ami ezen felületek idő előtti elhasználódásával jár (erózió, korrózió, lerakódás stb.) — a csap-szelep teljesen kiküszöböli, mert az áramlási úthoz tartozó felületek nem azonosak (attól teljesen elkülönített) a zárófelületekkel. 4. A megoldás kiküszöböli a szokásos csapoknak azt a hátrányát is, hogy a jól behúzott — azaz fémesen tömített — csap esetében, a csapforgó és csapház közötti nagy súrlódó felület folytán, nagy a súrlódási ellenállás, ami nagy nyomatékot igényel a csapforgó elfordításának Ezen súrlódó erő növekedése a csapméretek növekedése, illetve a fémes tömítési fajlagos nyomás szükségszerű növekedésével — a növekvő csővezetéki nyomás folytán — korlátozza a szokásos csapoknak alkalmazási mérethatárait, ill. a csővezetéki nyomás határokat, ameddig kifogástalanul használhatók. A csap-szelep rendszer — akár állandó fenéknyomású, akár tehermentesíthető fenéknyomású kivitelben készül is — felhasználja a nagyobb nyomású oldal energia többletét, amivel — a leszorított csapforgó felengedése után — azt a fészkéből kiemeli és a csapforgó elmozgatása a legkisebb nyomatékkal lehetséges, mert lényegében csak a felső tömítőgyűrű súrlódási ellenállását kell legyőzni. A felengedés csupán max. 1—2 mm a csapforgó tengely irányában és máris beáll az elfordíthatóság kedvező állapota. Utána a felső kézikerékkel a megfelelő fémes tömítési nyomás ismét beállítható a csapforgó leszorításával. 5. Ezért a csap-szelep nyitása és zárása sokkal gyorsabban hajtható végre mint a szelepeknél, mert tudvalevő, hogy szelepeknél — 1 nyitásra szükséges — minimális orsóirányú elmozdítás az átmérő 1/4 része (a gyakorlatban ennél több szükséges szerkezeti okok miatt), ami több kézikerék fordulatnak felel meg, míg a csap-szelepnél ehhez max. 1—2 fordulat szükséges. A csapforgó elfordítása a zárást biztosító kézikerék felengedésével egy időben történhet, annak az utolsó szakaszában. Normális csapmegoldásnál — éppen az előbb említett és szükségszerűen bekövetkező nagy súrlódási erő folytán — a csapforgó elfordítása csak lassan esetleg — ütésszerű hatásra — fokozatosan történhet csak meg. Ez az elállítás! mód ugyancsak' több időt igényel, mint a csapszelep nyitási és zárási módja. 8. A fent leírt működési megoldás azt eredményezi, hogy a csapforgó és csapház egymáson fémesen, a csapforgó tengelye körüli elfordításánál nem érintkezik, csupán a tengelyhossz irányában — a zárás végén — igen rövid úton érintkezik. Ez az érintkezési útvonalhossz, a csapforgó tengelyirányú, max. 1—2 mm elmozdulásának csupán töredéke. Ezért a csap-szelepnél — a csapícrgó és csapház között — gyakorlatilag nincs kopás, nem szükséges az utáncsiszolás, utánszabályozás (erre már a szerkezet kialakításánál — méretnövelés — sem kell számítani), tehát a karbantartási munkának ez ,a része kiesik, azaz a szerkezet élettartama sokkal hoszszabb, mint csapok és szelepek bármelyikének, 7. A felső U-alakú önzáró tömítőgyűrű csak az alacsonyabb nyomású elfolyó oldal nyomását keli hogy tömítse. Nem kell a teljes nyomást tömíteni, mint a szelepeknél, ahol nyitott állapotban — a közös turbulens áramlású szeleptér kialakulása folytán — itt a maximális nyomás állapota létrejön. "Úgyszintén ez a helyzet a lazán mozgó csapforgóval bíró, törnszelencés csapoknál is, ahol a max. nyomás a tömszelence alatt, kialakul. Ez utóbbi megoldásnak még az is a hátránya, hogy a csap sohasem zár teljesen. A esapszelep megoldásnál az alacsonyabb nyomású elfolyó oldal nyomása is csak akkor érvényesül teljesen, ha a szerkezet el van zárva. Különben — a nyitás pillanatában — a nagynyomású oldal nyomása erősen fojtva van az önzáró tömítőgyűrű tere felé, tehát nem tud kialakulni. De ha nőne is ebben a térben a nyomás, rögtön kiegyenlítődik az elfolyó oldal alacsonyabb nyomására, mert a tömítőtér furat révén össze van kötve az elfolyó oldallal. A csap-szelep nyitott állapotában pedig a két oldal nyomáskülönbségének megfelelő mértékű sebességű átáramlás történik. Az önzáró tömítőgyűrű teréből — az összekötő furat mérete és az alacsonyabb nyomású oldalhoz való állásszöge folytán — a főáramlás, inkább szívó hatást fejt ki, mintsem a tömítőgyűrűtér nyomását növelné. 8. Az előbbi pontban elmondottak folytán a csap-szelep sokkal könnyebben — és az önzáró tömítőgyűrű alkalmazása folytán — igén egyszerűen tömíthető. Megszüntethetek tehát az eddig ismert tömszelence csöpögések, illetve az agyon-