178356. lajstromszámú szabadalom • Többfunkciós membrán, munkaközeggel, előnyösen sűrített levegővel működő állítóegységben alkalmazott membrán működtetésű 5/2-utas szelephez
3 178356 4 A találmány szerinti membránnak öt féle funkciója van: egyszer belső tömítésként szolgál, amennyiben kívülről felfekszik a vezérlőtolattyúra, azután a tengelyirányban működő szelepülés felfekvő felületeként, harmadszor sugárirányú eltömítésként, negyedszer vezetőfelületet biztosít a vezérlőtolattyú számára, végül befeszített membránként működik. A találmány szerinti membránkialakítás előnye, hogy alkalmazásával a vezérlődugattyú minimális súrlódással kifogástalanul vezetve van, továbbá hogy a membrán alsó oldala leárnyékolt az állítóegységből való visszaáramlás nyomásával szemben. Ezen túlmenően magas kapcsolási gyakoriság és könnyű járás érhető el, viszonylag egyszerű felépítés mellett. További előny, hogy a kettős ülékű záróelem akkor is megtartja tömítő hatását, amikor a vezérlőtolattyú, a szelepház és/vagy a tömítőgyűrűk és az ezekhez csatlakozó szelepülékek gyártásakor, ill. szerelésekor nem tartják be az előírt gyártási tűrést, következésképpen viszonylag nagy tűrésértékek is megengedhetők anélkül, hogy a tömítő hatás csökkenne. Ahhoz, hogy a találmány szerint kialakított többfunkciós membrán szerepét és jelentőségét kellően megvilágíthassuk, ismertetnünk kell magának a többutas szelepnek a felépítését és működését. A membránműködtetésű többutas szelepeknél, amelyek átfedésmentesen dolgoznak, a kettős ülékű záróelemnek állandóan kielégítő tömítést kell biztosítania viszonylag nagy tűréseknél is. Ezt a találmány szerinti membrán lehetővé teszi, mivel az agyrész palástján alkalmazott tömitőél a záróelem normál tömítő állásában tengelyirányban deformált, ami a tűrésektől, illetve a záróelemek az érintett szelepülékhez képesti viszonylagos helyzetétől függően kisebb vagy nagyobb mértékű lehet, azonban minden esetben biztosított, hogy a tömitőél tömitően felfekszik a szelepülékre, és többé vagy kevésbe behúzódik a gyűrű-alakú szelepülék belső kerületébe. A külső kerületi horonnyal nemcsak az biztosítható, hogy a tömitőél rugalmasan deformálódik, hanem az is, hogy a tömitőél a fellépő nyomásnál a szelepülékre feszül. A tömitőél egyszerű, rugalmas deformálódása érdekében célszerű, ha a kerületi horony alapátmérője kisebb, mint a szelepülés átmérője. A többutas szelep, valamint a találmány szerinti membrán kialakítását és működését részletesebben az ábra kapcsán ismertetjük, amely egy példaképpeni kiviteli alakot hosszmetszetben mutat be. Áz ábrázolt membránműködtetésű 11 többutas szelepnek, amely négyszögkeresztmetszetű, több részből álló 12 szelepháza van, amelynek egyik 13 keskeny oldalán 14, 16 és 17 menetes furatok találhatók a P sűrítettlevegő-csatlakozás, illetve az R és S légtelenítés számára. Az átellenes 21 keskeny oldalán 18 és 19 menetes furatok találhatók, az A, illetve B felhasználó részére. A 22 vezérlőtolattyú, amely a 12 szelepházban levő többlépcsős, tengelyirányú, központi 23 vezérlőfuratban tengelyirányban eltolható, és helyzetétől függően vagy a P sűrítettlevegő-csatlakozást a B felhasználóval, az A felhasználót pedig az R légtelenítéssel köti össze, miközben az S légtelenítés zárva van, vagy pedig a P sűrítettlevegő-csatlakozást az A felhasználóval, a B felhasználót pedig az S légtelenítéssel köti össze, miközben az R légtelenítés van zárva. Az ilyen szelepet 5/2-utas szelepnek nevezik. A 22 vezérlőtolattyú, amelynek egyik vége a 23 vezérlőfuratot alulról lezáró 26 dugón elhelyezkedő 27 nyomórugóra támaszkodik, másik vége a 27 nyomórugó hatásával szemben tengelyirányban eltolható módon van megfogva egy fixen befogott 28 membrán révén. A 22 vezérlőtolattyút, ill. a 28 membránt a 12 szelepház 29 felső részén elhelyezett és rögzített 31 elektromágneses szerkezet működteti, amelyből csak annak háza, az átvezetés, valamint a rögzítése van ábrázolva. A 28 membrán felső részén 32 gyűrűs toldat van, amelynek megvastagított kerületi része formazáróan van a két házrész között befogva. A 32 gyűrűs toldat vagy rugalmasan deformálható oly módon, hogy ez a deformáció a 28 membránnak nyugalmi helyzetből lefelé mozgásakor folyamatosan létrejön, vagy pedig oly módon, hogy a 32 gyűrűs toldat a 28 membrán mozgása során csappanó hatást fejt ki, amelyet a 28 membrán ebben az irányban való mozgása a fele út megtétele után támogat. A 28 membrán a középső részén sugárirányú 33 tömítőéllel van ellátva, amely tömitően felfekszik a többlépcsős 23 vezérlőfurat megfelelő falfelületére. A 28 membrán rendelkezik továbbá egy tengelyirányú, gyűrűalakú 34 tömítőfelülettel, amely all többutas szelep — nem ábrázolt — bekapcsolt helyzetében felfekszik az első 36 szelepülésre, amely a 16 menetes furatnak a 18 menetes furattal összekötött 37 gyűrűkamrába való átmeneténél van elhelyezve. A 37 gyűrűkamra környezetében a 22 vezérlőtolattyú 35 keresztfurattal van ellátva. A 37 gyűrűkamrának a 14 menetes furattal összekötött második 38 gyűrűkamrába való átmeneténél egy második 39 szelepülés helyezkedik el, amelyre all többutas szelep bemutatott nyugalmi helyzetében a 42 kettős ülékű záróelem gyűrű- vagy tányéralakú 41 tömítőéle tömítetten felfekszik. A 42 kettős ülékű záróelem, amely tömítőgyűrűként van kialakítva, a másik végén egy további gyűrű- vagy tányéralakú 43 tömítéllel rendelkezik, amely a vízszintes középsíkhoz viszonyítva a 41 tömitőél tükörképeként van kialakítva. A 41 és 43 tömítőélt a nem-deformált helyzetben ékalakú 44 kerületi horony választja el, és ezen ékalakú 44 kerületi horonynak megfelelően külső peremük irányában folyamatosan vékonyodnak. A 41 és 43 tömítőélek párhuzamos külső felületei nem deformált állapotban metőlegesek a hosszanti középtengelyre és a belső furatuk közelében egy-egy kisméretű gyűrűhoronnyal rendelkeznek. A 42 kettős ülékű záróelem a 22 vezérlőtolattyúra erősített két 46 tárcsa közé van befogva és így a 22 vezérlőtolattyún mind tengely, mind sugárirányban el nem mozgathatóan vannak rögzítve. A 42 kettős ülékű záróelem vagy gumihoz hasonló tulajdonságú műanyagból, vagy pedig gumiból készül. A 41, 43 römítőélek anyaga és vastagsága úgy van megválasztva, hogy a 41, 43 tömítőélek a megfelelő 39 és 47 szelepülésekre történő felfekvésükkor rugalmasan deformálódnak, mint hogy ezt a 41 tömitőél és a 39 szelepülés esetében ábrázoltuk. A 44 kerületi horonynak lényegesen kisebb a belső átmérője, mint a hozzátartozó második, ül- harmadik 39, ill. 47 szelepülésnek. Ezáltal lehetséges, hogy a 41, 43 tömítőélek a 39, ill. 47 szelpülések gyűrűalakú nyílásában legalább részben behúzódjanak, aminek következtében előfeszitéssel fekszenek fel a megfelelő szelepüléseken. A 41 és 43 tömítőélek ilyen felfekvését a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
