190891. lajstromszámú szabadalom • Berendezés vízgépészeti tolózárak működtetésére
3 190.891 4 lózár nyelv különböző helyzeteit hozza létre. Ez az elmozdulás mindig arányos a vízszint változásával, mértéke gyakorlatilag alig változtatható. Mivel a 11 tolózár nyelv 10 szára egyenesbe vezetve mozog, az 5 emelő pedig 6 csap körül forog, összekapcsolásukhoz külön 8 csuklós rúd szükséges. Általában a nagy karáttétel miatt az egész szerkezet terjedelmes, önsúlya adott esetben olyan nagy is lehet, hogy az úszó bóján jelentkező felhajtóerő hatását jelentős mértékben közömbösíti. Ä 2. ábrán látható, hogyan szerkeszthető ismert módon olyan görbe, amellyel lehetővé válik a bemutatott hagyományos megoldásnál lényegesen egyszerűbb, biztonságosabb és a követelményeknek jobban megfelelő konstrukció kialakítása. A találmány lényege, hogy a tolózár nyelv szára és az úszó bójával ellátott emelő között ívelt vezérpálya van, amely az igényeknek megfelelő módon végzi a tolózár nyitását és zárását. A vezérpálya a találmány egy célszerű kiviteli alakja szerint evolvens görbe alakú. Ezen görbe származtatását mutatja a 2. ábra. A 2. ábrán az evolvens görbe származtatását vezetjük le az oktatásban használt módszerrel. Álló 14 alapkörre rátekert 15 zsineg vége a nyíl irányában, a 14 alapkörtől távolodva, spirálban kifeszítve írja le a 16 evolvens görbét. A 15 zsinegvég és a 14 alapkört érintő pontok közötti távolságkülönbség egyenlő az érintő pontokhoz tartozó sugarak által bezárt központi ß szög kerületi ívhosszával. Tehát a ß szöghöz tartozó 17 ívdarab egyenlő a kiegyenesített 18 emelkedéssel. Ezeket az emelkedéseket, illetve összegezéseket nevezzük a későbbiekben 19 löketnek. A 3. ábrán az evolvens görbe alkalmazásának elvi vázlatát látjuk. A 14 alapkört a 20 központja körül, az odarajzolt nyíl irányában forgatjuk a mereven ráerősített 16 evolvens pályával. Az elmozdulás a 21 helyzetbe viszi a 16 evolvenst, amikor is létrejön a 22 vezetett löket, amelyet a 23 vezetékben mozgó 24 tolattyú a 14 alapkört érintő irányban egyenesbe vezet. A 4. ábra a találmány szerinti berendezés egy célszerű kiviteli alakját mutatja. A 12 csővezetékből kifolyó víz az 1 tartályban gyűlik össze és megemeli a vízszintet a 2 alsó szintről a 3 felső szintig. Ezzel együtt emelkedik a 4 úszó bója, amely az 5 emelő elmozdítható végét emeli, miközben az egész 5 emelő elfordul a 6 csap körül. A 6 csap az 1 tartályhoz van rögzítve. Az 5 emelő ágyazott végén lévő 28 agyhoz 25 evolvens villa van csatlakoztatva. A 25 evolvens villában gördül a tolózár nyelv 10 szárának végére erősített 29 görgő. A 25 evolvens villának az 5 emelővel együtt történő elmozdulása során a 10 szár a 26 tolózár testben lévő 23 vezetékben mozog, és nyitja vagy zárja a 11 tolózár nyelvet. Nyitáskor a folyamat fordítva játszódik le, azaz a víznek a 3 felső szintről történő süllyedése során a 25 evolvens villa lefelé húzza all tolózár nyelv 10 szárát és ezzel a tolózárat nyitja. All tolózár nyelv teljes elzáródását megelőző fázishoz tartozó 27 evolvens villa 26 szakaszon az addig szabályos evolvens görbe pályája az elméleti 14 alapkör felé elhajlik, annak érintése nélkül. Ez megnöveli az áttételt és a tolózárra nézve nagyobb zárószorítást jelent. Az úszó bója elvi 0-180°-os mozgását természetesen nem lehet teljes mértékben használni, mert a két végpontban és azok közelében az erőkar nulláig lecsökken és a forgatónyomaték is megszűnik. Gyakorlatilag emiatt a forgáspontra húzott vízszintesre nézve csak 120-150°, közel szimmetrikusan elosztott szögtartomány használható. Az egykarú emelő elvén felépített működtető lökőelem szintén csak a szögtartománynak áttételesen megfelelő utat, vagy annak vetületét tudja megtenni. Tervezéskor a tényezők illesztésének sorrendje hozzávetőlegesen a következő: A tolózár zárásához szükséges tolóerő ismeretében egy elméleti karáttételt veszünk fel, amelynek másik végén kiadódik a szükséges felhajtóerő (különösen a zárási helyzetben), vagyis az úszó bója névleges térfogati mérete. A lehetséges vízszintváltozás ismeretében kiadódik az úszó bójás karvég függőleges mozgása, illetve az ahhoz tartozó elfordulási szögtartomány. Ebben a szögtartományban egy olyan méretű kör sugarát keressük meg, amelynek kerületi ívhossz darabja a tolózár mozgástartományával - löketével - egyenlő. Ez a kör lesz a kívánt evolvens származtatási alapköre. Az említett szögtartományba szerkesztett evolvens pontjainak távolsága a kört érintő pontjáról, annak emelkedését jelenti, mint löket felhasználásra alkalmas kényszerpályát. A kialakított evolvens kezdeti szakasza erre nem előnyös (kb. a 0-tól 60° központi szöghöz tartozó rész) csak a további hossz. A tolózár zárási helyzete előtti esetenként megnövekedő tolóerő legyőzésére az evolvens idetartozó szakaszát olyan formán kell eltorzítani, hogy görbülete „köralak” felé közeledjék. Ezzel a tolózár mozgását az addigi fajlagos evolvens emelkedéshez képest csökkenti, így szorosabb zárást idéz elő. A tolózár nyitása a valamikor bekövetkező vízszint csökkenését a tolózár nyelv nyugvó súrlódása miatt nem követi azonnal (a bója felhajtóerejének csökkenése ellenére sem), hanem csak akkor, amikor a „szárazra” kerülő bója és karszerkezet önsúlya azt lerántja. Ez a mozgó együttes éppen ezért bizonyos határozott önsúllyal bír. A működés indoklása az, hogy ha a vízszint lassú, fokozatos csökkenését a tolózár lassú nyitása is követné, akkor a nyitás kezdetén kis résen is áramló folyadék helyi rongálást okozna az illeszkedő felületeken. A gyorsan lejátszódó nagy keresztmetszetnyitás ezt megakadályozza. Természetesen a bemutatott kiviteli példa csupán egy lehetőség a találmány szerinti megoldás számos megvalósítási formája közül. Alkalmazható a találmány szerinti berendezésben az evolvensen kívül egyéb szükség szerint kialakított vezérpálya is, és alkalmazható a berendezésben, amennyiben erre megfelelő hely áll rendelkezésre egykarú emelő helyett kétkarú emelő is. A forgáspont körül lengő emelő és a vezérgörbe egymáshoz viszonyított helyzete is tetszés szerinti lehet. A lényegében függőleges síkú bójamozgáshoz képest a vezérgörbe úgy is elhelyezhe-3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
