167872. lajstromszámú szabadalom • Csapszerkezet
3 167872 4 szabályozás ellátására is alkalmas legyen, valamint a csapbetét cseréjével ugyanaz a csapszerkezet többféle Kv jelleggörbe szerinti mennyiségi arányszabályozást tegyen lehetővé. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti csapszerkezet csővezetékben áramló közegek, főleg folyadékok előírt jelleggörbe szerinti arányszabályozással történő keverésére és/vagy elosztására — amely csapszerkezet csővezetékbe beiktatott két vagy több beömlő vagy kiömlő ággal rendelkező csapházzal és a csapházban elhelyezett az áteresztés szabályozására szolgáló fojtóelemmel van ellátva — oly módon van kialakítva, hogy a csapházban legalább két egymástól függetlenül elfordulóan ágyazott fojtóelem foglal helyet, a fojtóelemek körül pedig átömlőnyílással ellátott cserélhető betét helyezkedik el. A találmány szerinti csapszerkezet egyik lehetséges kiviteli alakjánál a fojtóelemek egymáshoz viszonyítva relatív szögelfordulásra képes koaxiális tengelyekkel rendelkeznek, amelyek közül az egyik csőtengelyként, a másik pedig a csőtengely belsejében elhelyezkedő tengelyként van kialakítva. E megoldásnál a fojtóelemek egyike közvetlenül a csapházban van elfordulóan ágyazva, míg a további egy vagy több fojtóelem a csapházba ágyazott fojtóelem belsejében helyezkedik és ugyancsak elfordulóan van ágyazva. A találmány szerinti csapszerkezet egy másik lehetséges kiviteli alakja esetében a fojtóelemek egymáshoz viszonyítva relatív szögelfordulásra képes különálló forgástengelyekkel rendelkeznek, amelyek a csapházban elfordulóan vannak ágyazva, a fojtóelemek közé pedig adott esetben kényszerkapcsolat van beiktatva. Bármely kiviteli alak esetében a betét a csapház beömlő és/vagy kiömlő nyílásai között helyezkedik el, és előírt Kv jelleggörbéjű átömlőnyílásokkal van ellátva. A fojtóelemek a csapházon, vagy a csapház fedelén keresztül kivezetett, a beömlő és/vagy a kiömlő ágak átfolyási keresztmetszetének egymástól független szabályozását biztosító beavatkozó szervekkel vannak kapcsolatban. A találmány szerinti csapszerkezet legfőbb előnye, hogy — ellentétben az eddig ismert hagyományos megoldásokkal — a beömlő, illetve a kiömlő ágak keresztmetszetének egymástól független változtatása valósítható meg, és így az előírt függvény szerinti szabályozás, pl. arányszabályozás, még különböző nyomásviszony esetén is lehetővé válik. Külön kedvező a csapszerkezet könnyű és egyszerű gyárthatósága, amely abból származik, hogy a betét cserélhető. Előnyös az is, hogy a betét nyílása kisebb is lehet, mint a csőkeresztmetszet és így kisebb átömlési mennyiség biztosítása mellett a szabályozást igen nagymértékben lehet finomítani. Nemcsak a csapszerkezet előállítása egyszerű és olcsó azonban, hanem az is igen kedvező, hogy gyakorlatilag semmilyen különös karbantartást nem igényel. A betét cserélhetősége pedig a felhasználhatóság sokrétűségét teszi lehetővé, biztosítva azt, hogy mindig a technológiai követelményekhez leginkább alkalmazkodó betétet használhassuk. A találmányt kiviteli példa kapcsán rajzok alapján ismertetjük közelebbről. A mellékelt rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti csapszerkezet egy lehetséges kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszete, a 2. ábra az 1. ábrán bejelölt II—II egyenes mentén vett metszet, a 3. ábra a csapszerkezet egy másik lehetséges kiviteli 5 alakja, ugyancsak vázlatos hosszmetszetben. A példakénti egyi k lehetséges kiviteli alak —• mint az 1. és 2. ábrán látszik — egy háromágú keverő vagy elosztó csapszerkezet. A csapszerkezet az 1 csapházba 10 van beültetve, amelyben egymástól függetlenül forgatható a 2 és 3 fojtóelem. A 2 és 3 fojtóelem tetszés szerinti elfordításával lehe t a 4 átömlőnyílásokat kisebb vagy nagyobb mértékben szabaddá tenni, illetve elzárni. Maguk a 2 és 3 fojtóelemek nem közvetlenül az 1 15 csapházban, hanem az 1 csapházba beültetett 5 cserélhető betétben foglalnak helyet, a 4 átömlőnyílások pedig az 5 cserélhető betét falában vannak kialakítva. A 2 és 3 fojtóelemek e kiviteli példa esetében egymással koaxiális geometriai tengely körül tudnak elfordulni. 20 Mint az 1. ábrán látszik, a 2 fojtóelem a 6 csőtengely körül, míg a 3 fojtóelem a 6 csőtengely belsejében elhelyezkedő, célszerűen tömör kialakítású 7 tengely körül tud mozgást végezni. A 6 csőtengely és a 7 tengely az 1 csapház 8 fedelén keresztül ki vannak vezetve. 25 Az 5 betét beömlő, illetve kiömlő nyílásai bármilyen előírt Kv jelleggörbének megfelelő árfolyást tudnak biztosítani az átömlési keresztmetszetek nyílásviszonyainak megfelelő kialakítása folytán. Meg lehet például tenni, hogy a nyitási szög függvényében egyik ág irányában 30 lineárisan, míg a másik ág irányában exponenciálisan változó jelleggörbéjű átfolyást biztosítsunk. A 3. ábra egy másik lehetséges kiviteli alakot szemléltet. Ebben az esetben a 9 csapház belsejében elhelye-35 zett 10 és 11 fojtóelemek különböző 12 és 13 forgástengelyek körül tudnak elfordulni. Ezek a 10 és 11 fojtóelemek egymástól függetlenül forgathatók, de természetesen van lehetőség arra is, hogy valamilyen közbeiktatott kényszerkapcsolat — pl. fogaskerékpár — se-40 gítségével az egyik fojtóelem meghatározott mértékű elfordításaihoz a másik fojtóelem ugyancsak meghatározott mértékű elmozdulását rendeljük hozzá. Vagy mindkét 10 és 11 fojtóelemet, vagy azok közül az egyiket építjük be a 14 cserélhető betétbe, amely vala-45 milyen módon a 9 csapházhoz elmozdulásmentesen rögzíthető. Itt is fönnáll a lehetőség, hogy az egy vagy több betét beömlő, illetve kiömlő nyílásai valamilyen előírt Kv jelleggörbének megfelelő átfolyást biztosítsanak az átömlési keresztmetszetek nyílásprofiljainak 50 megfelelő megválasztása folytán. Az elvégzett kísérletek szerint egyetlen meghatározott Kv jelleggörbéjű átfolyást biztosító nyílás elvileg magán a csapházon is kialakítható, ez esetben azonban éppen a betét cserélhetőségéből származó, nem is kis előny vész 55 el. Egyébként a csapszerkezet gyártásának szempontjából is az a kedvezőbb, ha a betét cserélhető. A találmány szerinti csapszerkezet kiváló tulajdonságai számos alkalmazási területen kézenfekvőek, de különösen nagy a jelentősége a távfűtőberendezéseknélj 60 a vegyipari folyamatok szabályozásánál és minden olyan esetben, ahol kettő vagy annál több áramló közeg, elsősorban folyadék, előírt arányú vagy meghatározott függvény szerinti keveredését, illetve valamely közeg meghatározott függvény szerinti elosztását kell biz-65 tosítani. 2
