190891. lajstromszámú szabadalom • Berendezés vízgépészeti tolózárak működtetésére
1 190.891 2 A találmány tárgya berendezés vízgépészeti tolózárak működtetésére, úszó bójával ellátott és tolózár nyelv szárához csatlakozó, forgathatóan ágyazott emelővel. Vízkivételi, vízkezelő és vízszolgáltató művekben az áramlást szabályozó szerelvények segítségével legtöbbször kör keresztmetszetű csőben áramló folyadék útját kell elzárni. Az egyik leggyakrabban használt ilyen szerelvény a tolózár, amely a folyadékvezető cső keresztmetszetét az áramlásra merőleges irányban mozgó tolózár nyelvvel zárja el. Nyitásakor a névleges csőkeresztmetszetet teljes egészében szabaddá teszi. A tolózár nyelv a szerelvény házában van megvezetve, és mozgatása ráépített szár segítségével történik. A tolózár nyelv szárához csatlakoztathatók a különböző végrehajtó szervek, amelyek a mozgatást végzik. Ha a zárás és nyitás manuálisan történik, akkor erősokszorozó áttételek alkalmazására van szükség, mivel a tolózárak általában nagyobb méretű csővezetékekhez készülnek, így a működtető erő is viszonylag nagy kell legyen. Elterjedt megoldás a tolózárak működtetésére a kézikerék, amely csavaros áttétellel működteti a tolózárat. Más esetben az erősokszorozásra - ha férőhelykorlátozás nincs - emelőt is alkalmaznak. Az emelő rövid karja a tolózár nyelvére hat, a hosszú kart pedig kézzel lehet mozgatni. Természetesen mindkét megoldás működtethető gépi meghajtással, például villanymotorral is. A gépi meghajtások természetesen automatizálhatok is. A gépi működtetés előnyei nyilvánvalóak, ugyanakkor azonban hátrányaik is vannak. A legkézenfekvőbb hátrányuk, hogy viszonylag költségesek, így kis beruházást igénylő helyeken nem alkalmazhatók. További hátrányuk a karbantartási igény és a meghibásodás veszélye. A fentiek alapján lényegében gazdaságossági kérdés, hogy egy adott helyen manuális vagy gépesített meghajtást alkalmazunk egy tolózár működtetésénél. Vannak azonban olyan létesítmények, ahol nem áll rendelkezésre hálózati villamos energia, illetve az áramkimaradás azzal jár, hogy a tolózár semmilyen értelemben nem működtethető és az el nem zárt vagy meg nem induló vízfolyás súlyos gazdasági károkat okoz. Ilyen helyeken a helyi adottságoknak megfelelő, gazdaságos és viszonylag olcsó megoldások alkalmazása szükséges. Vízgépészeti területen önként adódik az áramló vagy összegyűlt folyadék energiájának felhasználása. Felhasználható például egy adott vízszint emelkedése, amikor is úszó bója felhajtóereje működtetheti áttételen keresztül a tolózárat. A jelenleg alkalmazott megoldások azonban számos hiányossággal rendelkeznek: A karáttételnek megfelelően nemcsak az erőviszonyok, hanem az elmozdulások is arányosan változnak akár ívhosszra, akár vízszintes vetületre vonatkoztatva. A karok mozgásához képest csak erősen korlátozott mértékben változtatható a tolózár mozgatása. Mivel a tolózárnyelv szára egyenesbe vezetve mozog, az összekötésre, erőátadásra különálló csuklós rúd szükséges. A nagy karáttétel miatt az egész szerkezet terjedelmes. A tolózár mozgáspályájának megfelelő karáttétel szerkezeti önsúlya olyan nagy is lehet, hogy az úszó bóján jelentkező felhajtóerő hatását nagymértékben közömbösíti. A jelen találmánnyal ezért olyan megoldás kidolgozása a célom, amellyel a fenti hiányosságok kiküszöbölhetők, és olyan berendezés kialakítása vízgépészeti tolózárak működtetésére, amely a hagyományos konstrukciónál biztonságosabb nyitást és zárást biztosít, ugyanakkor egyszerűbb és kisebb karbantartást igényel. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottam meg, hogy az úszó bójával ellátott és tolózár nyelv szárához csatlakozó, forgathatóan ágyazott emelőt tartalmazó berendezésben az emelő és a nyelv szár között olyan ívelt vezérpálya van, amelynek forgáspontja az emelő ágyazásának geometriai tengelyén van. A vezérpálya célszerűen síkbeli pálya, és síkja az emelőre erősített úszó bója mozgássíkjával azonos vagy azzal párhuzamos. A vezérpálya célszerűen evolvens görbe, amelynek a származtató alapkörtől távolabbi szakaszán adott esetben az evolvens görbék az alapkör felé elhajlanak. Az evolvens görbe származtató körének kerülete célszerűen a tolózár nyelv szárának geometriai tengelyét érinti. A találmány szerinti berendezés egy célszerű kiviteli alakjánál a vezérpálya horonyként van kialakítva, és tolózár nyelv szárának végén ebbe illeszkedő vezetőelem van elhelyezve. A vezetőelem célszerűen görgő. Az így kialakított berendezés igen jól használható kisebb vízkezelő, szolgáltató művekben tolózárak biztonságos működtetésére. Felépítése rendkívül egyszerű, meghibásodására gyakorlatilag minimális esély van. Karbantartást nem igényel. Működése rendkívül egyszerű és megbízható. A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetem. A rajzon az 1. ábra egy hagyományos tolózár-működtető berendezést mutat, a 2. ábrán az evolvens görbe származtatása, a 3. ábrán az evolvens görbe alkalmazása és a 4. ábrán a találmány szerinti berendezés egy kiviteli alakja látható. Amint már a korábbiakban is ismertettem, tolózárak működtetésére ismeretes forgathatóan ágyazott emelőre erősített úszó bója alkalmazása. Ilyen megoldást mutat az 1. ábra. Az itt bemutatott 1 tartályban a víz 2 alsó szint és 3 felső szint között mozog. Ezzel együtt mozog a 4 úszó bója az a szögtartományban. A 4 úszó bója 5 emelő végére van erősítve, az 5 emelő pedig 6 csap körül forgathatóan van ágyazva. A 6 csap az 1 tartály egyik függőleges falán van konzol segítségével rögzítve. Az 5 emelőhöz csatlakozik 7 rövid kart képezve a 8 csuklós rúd, amely a 9 ágyazás által egyenesbe vezetett 10 szárhoz csatlakozik, ugyancsak csuklós kapcsolattal. A 10 szár végén van a 11 tolózár nyelv, amely zárja, illetve nyitja a 12 csővezetéket. Az ábrán látható 13 vízszintingadozás következtében az 5 emelő a 6 csap körül elfordul, és ezzel a 11 to5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
