190833. lajstromszámú szabadalom • Csúszóelem tólószelepekhez
1 190 833 2 A találmány tárgya csúszóelem tolószelepekhez, különösen vasöntészet számára. Az ilyen csúszóelemek számára meghatározó jelentőségűek azok az igen agresszív körülmények, amelyeknek ezek a csúszóelemek a vasöntészet során ki vannak téve. Ezek annak ellenére gyorsan tönkremennek, elkopnak, hogy jó minőségű, drága tűzálló anyagból, például magas alumíniumtartalmú anyagból készülnek. A tönkremenetel néhány öntés vagy a folyamatos öntészetben használatos öntőüst néhányszori kiürítése után lép fel. Az ütésszerű hőigénybevétel az egyik összetevő, amelynek a csúszóelem a szelep nyitásakor és zárásakor ki van téve. Másik összetevő a kémiai behatás vagy erózió, amit a szelepen átáramló fém okoz. A csúszóelem tönkremenetele felgyorsul, ha a szelepet fojtóelemként használják szabályozott öntés során. A tönkremenetel a legjobban a csúszóelemen jelentkezik, az olyan kétlapos szelepekben, amelyekben az egyik lap áll, a másik pedig rajta csúszik. Rongálódás figyelhető meg azonban az álló lapon is. Ezeknek a hátrányoknak a kiküszöbölésére az egyik megoldásban a szigorú működési feltételeknek jobban ellenálló tűzálló anyagokat alkalmaznak. Azonban még az olyan anyagoknak az alkalmazása, mint amilyen például a cirkuniumoxid, csak kismértékű javulást eredményez az élettartamban. Ráadásul eme drága anyagokat nem is gazdaságos nagy tételben felhasználni. A találmánnyal megoldandó feladat tehát olyan csúszóelem kialakítása tolószelepekhez, különösen vasöntészet számára, amely a szelepek nagyobb élettartamát teszi lehetővé drága anyagok és bonyolult megoldások alkalmazása nélkül. A feladat megoldásához az a felismerésünk vezetett, hogy a csúszóelemek tönkremenetele elsősorban a kifolyónyílás körzetében és a csúszóelem mozgásának irányában jelentkezik fokozott mértékben. Az ezen a felismerésen alapuló találmány szerinti továbbfejlesztés értelmében nyílással rendelkező fém tálcával látjuk el a csúszóelemet, amelyben cement rétegen nyílással rendelkező tűzálló laprészt helyezünk el, a laprész két tűzálló alkatrészből van összeállítva úgy, hogy a második alkatrész magába foglalja az első alkatrészt, a laprész nyílása az első alkatrészen van kialakítva és egybe esik a tálca nyílásával, a tálca alaplapjában pedig az első alkatrész alatt, azt a tálcából kimozdító szerszám számára lyukak vannak. Az egyik célszerű kiviteli alak szerint a tűzálló alkatrészek belső felületei egymással egy síkba esnek, amely sík párhuzamos a tálca alaplapjával. Az első alkatrész égetett tűzállóanyagból, a második alkatrész öntött tűzálló anyagból lehet. De a második alkatrész a cement réteggel egy darabból is ki lehet alakítva. Az egyik célszerű kiviteli alak szerint a tálca nyílásához öntőcsonk van erősítve, amely anya-apa kapcsolattal van az első alkatrészhez csatlakoztatva. Ekkor az első alkatrész nyílása körül nyúlvány lehet, amely az öntőcsonkban lévő vájathoz kapcsolódhat. Célszerű ekkor, ha a nyúlványon áthaladó nyílás keresztirányú mérete legalább az öntőcsonkhoz való kapcsolódásánál azonos az öntőcsonkjáratának keresztirányú méretével. De a tűzálló öntőcsonk betonöntvény is lehet, amely a cement réteggel egy darabból van kialakítva. Az egyik célszerű kiviteli alak szerint az öntőcsonk többrétegű, amelynek külső fala cement réteggel egy darabból van kialakítva, belső fala pedig az öntendő fémnek a külső falnál jobban ellenálló betonból van kialakítva. Célszerű továbbá, ha a laprész első tűzálló alkatrésze nyílással ellátott sík, égetett elem, amely égetett hüvellyel van összekapcsolva, ez az öntendő fém áramlásának irányában van elhelyezve és számára öntőjáratot határoz meg az első alkatrész és az öntőcsonk között. Tolóelemes szelepek számára célszerű az a kiviteli alak, amelyben az első alkatrész hosszúkás alakú és a nyílás annak egyik vége körzetében van kialakítva. De a nyílás az első alkatrész közepe táján is , lehet. Forgóelemes tolószelepek számára pedig célszerű az, ha az első alkatrész hosszúkás vesealakú és a nyílás annak egyik vége vagy közepe körzetében van kialakítva. A forgóelemes tolószelepek esetében az első alkatrész köralakú is lehet és több nyílással is el lehet látva, amik a tálcán lévő több nyílással eshetnek egybe. A találmány további részleteit kiviteli példa kapcsán a mellékelt rajzra való hivatkozással mutatjuk be. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti csúszóelemet mutatja ismert tolószelepben való alkalmazásban, keresztmetszetben, a 2. ábra az 1. ábra szerinti kiviteli alak részlete: a második tűzálló alkatrész felülnézetben, a 3. ábra további részlet: az első tűzálló alkatrész felülnézetben. A csúszóelemes tolószelepek ezen a szakmai területen közismertek, úgyhogy közelebbi bemutatást itt nem igényelnek. Két lapos, lineárisan működtetett szelepet ismertet például a 2 065 850 sz. angol szabadalmi leírás. Hasonlóan működtetett három lapos szelepet ír le az 1 590 775 sz. brazil szabadalmi leírás. Ezekben a szelepekben a zárótagokat ide-oda mozgatják a szelep nyitása, illetve zárása érdekében. A találmány szerinti csúszóelem azonban alkalmazható áttoló típusú szelepekben is, ahol perforált vagy perforáció nélküli csúszólapok vannak egymás után a szelep öntötengelyébe tolva a szelep nyitása, illetve zárása érdekében. A találmány továbbá forgó és félfordulatos tolószelepekben is alkalmazható. Az előzőekben 360°-os elfordulás lehetséges, míg az utóbbiakban csak kisebb szög, például 90° vagy hasonló alatt. Az ilyen félfordítós szelepekben a nyitást és a zárást a csúszóelemnek a síkjában történő ide-oda lengő mozgásával érjük el. Az ilyen forgóelemes tolószelepekre mutat példát az 1 358 327 sz. angol szabadalmi leírás. Az 1. ábra lineárisan működtetett, két lapos 10 szelep két elvi alkatrészét mutatja; a szelepházat, a keretszerkezetet, a két 11 és 12 lapnak a folyadékzáró, felületi érintkezésük mellett történő elfordítását szolgáló elemeket és a csúszó 12 lapnak az ide-oda történő mozgatására szolgáló elemeket az egyszerűség kedvéért elhagytuk. Az 1. ábrán a 11 lap az álló felső lap, amelyik szivárgásmentesen van fém-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 S5 2
