165095. lajstromszámú szabadalom • Termosztatikusan vezérelt szabályozószelep
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1972. II. 10. (ME-1467) Német demokratikus köztársaságbeli elsőbbsége: 1971.11.12. (WP 47 g1/!53 067) Közzététel napja: 1972. XII. 28. Megjelent: 1976. III. 31. 165095 Nemzetközi osztályozás: F 16 k 15/04 Feltaláló: HÄRTLING Wolfgang, oki. mérnök, Quedlinburg, Német Demokratikus Köztársaság Tulajdonos: VEB Kombinat Mess- und Regelungstechnik Dessau, Dessau, Német Demokratikus Köztársaság Termosztatikusan vezérelt szabályozószelep 1 A találmány tárgya olyan termosztatikusan vezérelt szabályozószelep, amelynek nyomásmentesített szelepgolyója van. Ismeretesek olyan termosztatikusan vezérelt szabályozószelepek, amelyeknek szelepgolyóját a célnak 5 megfelelő működtetőszerkezet a mérőérzékelő hőmérsékletének függvényében mozgatja és ezáltal a szelepen átáramló közegmennyiséget a hőmérséklettől függően szabályozza. Részletesebben ez úgy történik, hogy a táguló 10 folyadéknak a mérőérzékelőben levő térfogata kapilláris vezetéken és állítódugattyún keresztül a szelepgolyó orsójára egy visszaállító rugó hatása ellenében erőt visz át. Ez a visszaállító rugó csupán az állítódugattyú visszaállítására szolgál, a szelepgolyót, illetve 15 annak orsóját nem befolyásolja. Avégből, hogy az érzékelő-állítótag rendszeren belül meglehetősen kis nyomásokkal lehessen dolgozni a szelepben ún. nyomásmentesítést létesítenek. Ebből a célból arról kell gondoskodni, hogy a szelepgolyó, amelyet a szabályo- 20 zandó közeg nyomása nyitás irányában terhel, a zárás irányában ugyanennek a nyomásnak legyen kitéve. A zárás irányában hatásos felület ugyanakkor valamivel kisebbre van választva, mint a nyitás irányában hatásos golyófelület, hogy ezáltal biztosítva legyen az, 25 hogy a szelepgolyó nyitás irányában mindenkor kapjon egy kis erőt. Erre azért van szükség, mert a szelepgolyót az állítódugattyú csak zárás irányában tudja mozgatni, úgy hogy a visszaállítóerőt a szelepgolyón létrejövő erőegyensúlynak kell létrehoznia. Az 30 általános törekvés az, hogy a visszaállítóerőt a lehető legkisebbre lehessen választani, és így a mérőrendszerben a nagy nyomások okozta nehézségeket ki lehessen küszöbölni. Mindezekben az ilyen fajtájú szelepekben az erőviszonyok a szelepgolyónál meglehetősen bonyolultak, mert a statikus nyomáshoz a nyitáskor és záráskor még az áramlásból származó nyomások is hozzáadódnak, amelyeknek nagysága és iránya messzemenően a geometriai adottságoktól függ. Az általános hiányosság abban rejlik, hogy dinamikai okokból a nyitás elején, illetve a zárás végén a szelepülés és a szelepgolyó között nyomáscsökkenés jön létre, a megnövekedett áramlási sebességek miatt. Ezáltal azonban a visszaállítóerő megszűnik, mivel nem lehet minden további nélkül a nyomáskiegyenlítést a szelepgolyó hátoldalán azon a helyen létrehozni, ahol az áramlási sebességben változásokat észlelnek. Azt is megfigyelték, hogy a visszaállító erő nemcsak hogy megszűnik, hanem még egy olyan erő is felléphet, amely zárás irányában hat. A bizonytalan erőviszonyok az ismert szelepeknél oda vezetnek, hogy a szelepgolyó, amikor a szelepülés közelében van, lengeni kezd, ami a rendszer gyors tönkremenéséhez vezet. Ez a jelenség általában mint hidrodinamikus paradoxon ismeretes, nyomásmentesítés nélküli szelepeknél nem lép fel, vagy más erők adódnak hozzá. A találmány feladata olyan termosztatikusan vezérelt, nyomásmentesített szelepgolyóval ellátott szabá-165095 1
