183402. lajstromszámú szabadalom • Szelep axiális mozgású gyűrűdugattyúval
1 183 402 2 A találmány tárgya szelep axiális irányban elmozduló gyűrűdugattyúval, különösen csővezetékekben a közeg áramlásának korlátozására vagy megszüntetésére. Ismert a 234 790 számú francia szabadalomból olyan axiális szelep, amelynek csőalakú záróeleme közvetlenül az áramló közegbe van helyezve, és mindkét homloklapjához rugalmas harmonikák vannak rögzítve olymódon, hogy kívülről mozgató rendszer hermetikusan el van zárva az átáramló közegtől. A csőalakú záróelem axiális irányú elmozdítása útján közte és az áramló közegbe helyezett szabályozó test között csökkenthető vagy növelhető a gyűrűalakú átömlési keresztmetszet, ilymódon szabályozható az átáramlás. Kitűnt azonban, hogy a rugalmas harmonikák korlátozott szilárdsága miatt a méret, a nyomás, valamint a hőmérséklet növekedésével ez a szeleptípus nem alkalmazható. Ezen kívül a hullámos felületű harmonikák közvetlenül érintkeznek az átáramló közeggel, így megnövelik az áramlási veszteséget. Mivel a záróelemet legalábbis annak zárt helyzetében a közeg nyomásából adódó erő terheli, ezért a mozgatásához főleg nagyobb méret és a nyomás esetén nagy teljesítményű hajtómű szükséges, amely anyag- és energiafelhasználás szempontjából hátrányos. További hátrány,hogy ez a szelep önműködő szábályozásra, gyors lezárásra nem alkalmas, mivel működéséhez minden esetben külső beavatkozás szükséges. A találmánynak az a feladata, hogy kifejlesszen egy olyan axiális mozgású, gyűrűalakú dugattyúval ellátott szelepet, amely az ipar által megkívánt méret-, nyomás-, hőmérséklet- és közegtartományban alkalmazható gyors lezárásra, illetve szabályzásra helyi, vagy távvezérelt beavatkozással, vagy külső beavatkozás nélkül, továbbá az ismert szerelvényekhez viszonyítva a záróelem mozgatásához kisebb erő szükséges, rövidebb a beépítési hossza, ebből adódóan kisebb a fajlagos anyagfelhasználása és nyitott helyzetben kisebb az áramlási vesztesége. A találmány értelmében a feladatot úgy oldjuk meg, hogy a szelepnek az áramló közegbe helyezett zárófeje, ennek rögzítését, valamint a közeg átáramlását megengedő elemekkel ellátott, a közegben rögzített, a zárófejet hordozó tartóeleme, továbbá a zárófej behelyezését mégengedő és a tartóelemmel kapcsolódó háza van, továbbá, hogy a ház és a tartóelem között körgyűrű keresztmetszetű rés van melyben axiálisan elmozdítható gyűrűdugó helyezkedik el, végül,hogy a gyűrűdugattyút mozgató eszköze, valamint a gyűrűdugattyúnak legalább a külső és/vagy belső palástfelületén a tengelyirányú közegáramlást megakadályozó tömítőeleme van. Előnyös, ha a gyűrűdugattyú mögötti térbe nyúló, a tartóleiemben, vagy házban, vagy gyűrűdugattyúban kialakított nyílást alkalmazunk. További előnyt jelent, ha a gyűrűdugattyúhoz kapcsolódó mozgatóeszközt a közegtől megvédjük olymódon, hogy a gyűrűdugattyú palástfelületén a mozgatóeszközt közrefogó tömítőelempárt alkalmazunk. Előnyös lehet az olyan kiviteli alak, ahol a mozgatóeszköz mechanikusan kapcsolódik a gyűrűdugattyúhoz, olymódon, hogy annak külső palástfelületén mozgatómenetet, tengelyirányú fogazást, vagy a tengelyre merőleges hornyot alakítunk ki, amelyhez a mozgatóeszköz a belső palást felületén kialakított mozgatómenettel, vagy az elfordulás ellen biztosított gyűrűdugattyúhoz kapcsolódó mozgástátadó gyűrűn keresztül, vagy közvetlenül fogazott kerékkel, vagy az elfordulás ellen biztosított gyűrűdugattyú hornyába illeszkedő excentrikus mozgatócsappal kapcsolódik. Ezen mozgatóelemek a mozgatóeszköz tengelyéhez vannak rögzítve, vagy azzal egy darabként vannak kialakítva. A tengely a ház nyílásában, vagy az önálló darabként kiképzett hajtóműház axiális és radiális irányban ható csapágyában van befogva. Forgó mozgását a hozzá közvetve vagy közvetlenül kapcsolódó, szükség esetén a gyűrűdugattyú nem kívánt axiális irányú elmozdulása ellen önzáróan kialakított, kézierővel vagy behúzómágnessel, vagy különböző meghajtású motorral, vagy hidraulikával vagy pneumatikával működtetett meghajtó egység szolgáltatja, melyet a közegtől tömítőelem segítségével védhetünk meg. Kedvező lehet az olyan kiviteli alak, ahol az elfordulás ellen biztosított gyűrűdugattyú axiális irányú elmozdítását úgy oldjuk meg, hogy a külső palást felületén mozgatómenetet képezünk ki. Ehhez olyan belső mozgatómenettel és axiális irányban határolt mozgásátadó gyűrű kapcsolódik, amely elektromos motor forgórészeként van kiképezve. Ennek forgatását a ház külső részén elhelyezett, elektromos motor sztátoraként kialakított tekercs biztosítja. Egy másik kedvező kiviteli alaknál a gyűrűdugattyú külső és belső palástfelülete mentén a tengelyirányú közegáramlás útját elzáró tömitőelemek vannak, a gyűrűdugattyú mögötti térbe pedig a házban kiképzett nyílás torkollik, például külső vezérlő-közeg bevezetésére. Elsősorban szabályozástechnikai szempontból előnyös az a kiviteli alak, ahol a gyűrűdugattyút külső és/ vagy belső palástfelületén egy vagy több vállal alakítjuk ki. A váll, vagy vállak, valamint a ház és/vagy a tartóelem által határolt teret vagy tereket tömitőelemek zárják le. A házban és/vagy a tartóelemben és/vagy a gyűrűdugatytyúban ezekbe a terekbe nyíló nyílást vagy nyílásokat alakítunk ki, amelyek segítségével belső és/vagy külső közegekkel befolyásolhatjuk a gyűrűdugattyú helyzetét. További szabályozási és mozgatási lehetőséget biztosít az olyan kiviteli alak, ahol a gyűrűdugattyúra ható rugót alkalmazunk. Egy előnyös kiviteli alaknál a ház külső részén egy vagy több behúzómágnest helyezünk el, amelynek hatására a gyűrűdugattyú axiális irányban mozgatható. A már említett rugó és/vagy a behúzómágnes húzóerejét befolyásoló szabályozóegység alkalmazásával, akár távműködtetve is gyors elzáró vagy szabályozó szelepként is alkalmazható. Kedvező lehet az olyan kiviteli alak is, amelynél a gyűrűdugattyút közvetítő munkaközeg segítségével mozgatjuk axiális irányba olymódon, hogy a tartóelemnek vagy a háznak tömítőelemekkel lezárt térbe nyíló nyílásához csatlakoztatjuk a munkaközeget tároló és ennek ki-be áramlását megoldó nyílással ellátott munkahengert, amelyben a munkaközeget határoló és mozgató, előnyösen dugattyúrúddal kialakított dugattyút helyezünk el, úgy, hogy a palástfelülete mentén a tengelyirányú közegáramlást tömítőelem segítségével gátoljuk meg. A dugattyú feletti térbe nyíló nyílást az átáramló közegbe, vagy külső közegbe, vagy a szabadba, vagy a már ismertetett módon a tömítőelemekkel lezárt térbe nyíló, a házban vagy a tartóelemben kiképzett nyílásba csatlakoztatjuk, miáltal a dugattyú mozgatásához szükséges erőt befolyásolhatjuk, vagy a munkaközeggel oda-vissza mozgathatjuk a gyűrűdugattyút. A dugattyú mozgatását a munkahengerhez rögzített, esetleg azt lezáró, ahhoz közvetlenül vagy közvetve kapcsolódó, adott esetben a gyűrűdugattyú nem kívánt elmozdulá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
