159431. lajstromszámú szabadalom • Csőelzáró gömbszelep
3 tengelyének a szelepház tömítőfelületéhez viszonyított elhelyezése meghatározó. A megfelelő zárás és felütközés elsődleges feltétele, hogy a tömítő felület egyenes csonkakúp felület formájában legyen kiképezve. A zárótest 5 tengelyének a göni'bházhoz viszonyított excentrikus elhelyezése olyan geometriai jellemzők megválasztását teszi szükségessé, hogy a zárótest nyitásakor és zárásakor árinak elfordítása akadálymentesen történjék. A fenti követel- 10 menyek szükségessé teszik, hogy a zárótest tengelyére merőleges síkban, a tömítőfelület legfelső, belső pontjában és a legalsó, külső pontjában, a tömítőfelületre emelt merőlegesek metszéspontja a zárótest elfordulási középvc- 15 nalán helyezkedjen el. A zárótest záró homlokifelületének síkját megfelelő dőléssel képezve ki, biztosítható, hogy a találmány szerinti gömibszelep valamely áram- 20 lási irány mellett önzárást biztosít, vagyis az áramló 'folyadék a zárótestet rászorítja a tömítő felületre, vagy kiegyensúlyozottá válik, illetőleg a zárás nincs biztosítva, csupán a másik áramlási irány mellett. 25 Amennyiben csőtisztítási szempontból vagy az áramlási veszteségek szempontjábóí rtirics szükség a csőelzáró szerkezet teljes átárarnlósi keresztmetszetének szabadon hagyására, ugyan- 30 ezen geometriai elven alapuló zárási megoldás más jellegű csőelzáró elemeknél, például csappantyúknál, csapózáraknál is alkalmazható. A találmányi: részletesen rajzokon ismertet- 35 jük, amelyéken az 1. ábra egydrányban záró excentrikus gömbszelep főmetszetét mutatja, zárt helyzetben; a 2. ábra az 1. ábrán bemutatott gömbszele- 40 pet nyitott helyzetiben mutatja; a 3. ábrán a találmány szerinti excentrikus gömbszelep olyan kivitele látható, mely egyik áramlási irány esetén kiegyensúlyozott, a másik áramlási irány esetén pedig önzáró. 45 Az 1. ábrán látható 1 és 2 osztott szelepházban a 3 zárótest forgástengelye a cső tengelyéhez viszonyítva et , illetve e 2 excentricitással van elhelyezve. Az ábrán bemutatott záró 50 helyzetben a 0 átmérőjű átvezető nyíláshoz B pontokban csatlakozó és A pontokig terjedő búpalkotók által meghatározott kúpfelületen fékszik fel a 3 zárótest az 1* illetve 2 szelepházban kiképzett kúpos ülésen. A kúpalkotók 55 helyzetét meghatározó félkúpszög, illetőleg az azzal azonos ß hajlásszög tetszőlegesen vehető fel, célszerűen azonban ez ß szög 50° körül választandó. A kúpalkotók A, illetve B végpontjaiban az illeszkedő felületnek a rajz síkjában levő metszetére {kúpalkotóra) emelt merőlegesek metszéspontja határozza ugyanis meg a zárótest forgástengelyének középvonalát, s így adódnak megfelelő e^ illetve, e2 excentricitási értékek. 65 4 Az ábrán bemutatott záró helyzetben a Z nyíl a zárás irányát, az Ny a nyitás irányát mutatja. Az ilyen módon kialakított excentrikus gömbszelep az I nyíl irányában történő áramlás esetén biztosít zárást, a II nyíl irányában haladó áramlás esetén a záróelem elfordul és a zárószerkezet nyitott állapotba kerül. A fentiek szerintii nyitott helyzet a 2. ábrán látható, melynek jelölései megegyeznek az 1. ábra jelöléseivel. Az 1. ábra kapcsán leírt feltételek szerint van kialakítva a 3. ábrán bemutatott gömbszelep, azzal az eltéréssel, hogy a zárófelület ebben az esetben a csővezeték középvonalára emelt merőlegessel 7 szöget zár be- A y szög megfelelő megválasztása esetén a folyadéknyomásból származó, zárátestre ható P/; eredő erő a zárótest forgástengelyének középpontján halad át (amikoris a gömbszelep kiegyensúlyozottá válik) vagy elérhető, hogy az eredő {3. ábrán bemutatott helyzetben P/) a forgástengely középvonala alatt halad el, amikoris I irányú áramlás esetén, a zárótest önzáróvá válik. A y szög az elzáró elemmel szemben támasztott követelményektől függően 0 és valamely maximum között bármely pozitív vagy negatív értéket felvehet. Amennyiben a 3. ábrán bemutatott gömbszelepet a II. áramlási iránynál is önzáróvá akarjuk tenni, akkor az A'B pontokat összekötő síkot az AB' síknál nagyobb y szög alatt kell kimunkálni. Ebben az esetben a II. áramlási irány mellett a tányérra ható eredő erő a forgástengely középvonala fölött metszi a csőtengelyre merőleges síkot. így a záró forgórész mindkét irányú áramlás esetén önmagát reteszeli. Az A'B, illetve AB' pontokon átmenő síkok y szögének megfelelő megválasztásával tehát az elzáró szerv mind I, mind II irányból jövő áramlás esetére tetszés szerint önzáróvá, kiegyensúlyozottá vagy nyitó jellegűvé tehető. A találmány szerinti gömbszelep 0 átmérője, a tömítőfelület ß hajlásszöge, a t távolság, valamint az e1; e 2 excentrioitások és a d távolság között a következő összefüggések állanak fenn: e2 0 d = —tg ß t + % 2 «a tg y = , t + ex melyek egyszerű geometriai megfontolások alapján levezethetők. A találmány szerinti excentrikus gömbszelepek esetében a záráfelületek nem csúsznak egymáson s így a súrlódás hiánya folytán kopás nem következik be, tehát a zárás hatékonysága hosszú ideig nem változik. 2
