184323. lajstromszámú szabadalom • Szelep
184 323 2 A találmány új típusú szelepekre vonatkozik. Folyadékok csövön vagy nyíláson történő átáramlásának megszüntetésére vagy korlátozására számos mechanikai eszköz ismeretes. Ezen eszközök jellemző példája a háztartási vízcsap. A rendszerek és készülékek fokozódó automatizálásának és elektronikus számítógépekkel történő vezérlésének következtében szükség van olyan szelepekre, amelyek elektromos úton könnyen működtethetők. Vannak olyan vízcsapok vagy zárócsapok, amelyek villamos relékkel vagy szervómechanizmusokkal működtethetők és működnek is, ezek a megoldások azonban rendszerint nehézkesek, bonyolultak és viszonylag költségesek, ezenkívül csak nehezen és költségesen miniatürizálhatok olyan esetekben, amikor viszonylag kis folyadékáramok szabályozására kell a csapokat alkalmazni. Találmányunkkal új típusú, elektromosan működtethető, egyszerű szerkezetű és könnyen miniatürizálható szelepet dolgoztunk ki. A találmány szerinti szelepet elektrosztatikus erők működtetik. A találmány szerinti szelepnek nem-szilárd halmazállapotú közeget (folyadékot, gázt) átbocsátó nyílása, a nyíláson áthaladó közeg áramlását megszakító, nyílástlezáró helyzetben mechanikusan előfeszített, és nyílástlezáró helyzetében a nyílásban elhelyezkedő záródugója, valamint a záródugót a nyíláshoz képest elmozdító és így a nyílást legalább részben nyitott helyzetbe hozó, elektrosztatikus teret létesítő eszköze van. A záródugó mechanikusan előfeszíthető például rugós elöfeszítéssel vagy egyéb mechanikus módon, például súllyal vagy foiyadéknyomással. Az elektrosztatikus erőtér a záródugót elektrosztatikus vonzás, elektrosztatikus taszítás vagy e kettő kombinációja révén működtetheti. Az egyszerűbb rendszerű berendezésekben a záródugó működtetésére előnyösen elektrosztatikus taszítást alkalmazunk. Minthogy az elektrosztatikus erők nagysága a villamosán feltöltött tárgyak egymás közötti távolságának négyzetével fordított arányban változik, a tehetetlenség könnyebben leküzdhető és a szelep kevésbé hajlamos a fennakadásra akkor, ha az elektrosztatikus erő kezdetben - zárt állapotnál — maximális értéken van, majd a záródugó elmozdulásával csökken (azaz taszítással történő működtetéskor), mint a fordított esetben (azaz vonzással történő működtetéskor). A találmány szerinti szelep egy péidakénti kiviteli alakját a következőkben rajz alapján ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra a találmány szerinti szelep hosszmetszete. A 2. ábra az 1. ábrán feltüntetett 54 fémlemezt feiülnézetben szemlélteti. A rajzon bemutatott kiviteli alaknál a találmány szerinti szelep egy tartály nyakrészében helyezkedik el; a tartály folyékony szerves kártevőirtó készítményt tartalmaz, amelyet elektrosztatikus permetezésre használnak. A szelep az 53 tartály 52 nyakrészében elhelyezett, központi 51 nyílással ellátott 50 fémlemezt tartalmaz. Az 50 fémlemez alatt második 54 fémlemez helyezkedik el, amelyet a 2. ábra felülnézetben szemléltet. Az 54 fémlemezen központi 55 kiemelkedés van kialakítva, amely az 50 fémlemez 51 nyílásába illeszkedik és záródugót alkot, lezárva az 51 nyílást, és elzárva a folyadék áthaladási útját. Az 54 fémlemez kerülete mentén 56 hornyokkal van ellátva, és az 57 nyomórugó igyekszik ■ 1 az 50 fémlemezhez szorítani. Az 50 fémlemez alsó és az 54 fémlemez felső oldalát vékony dielektrikum-réteg (epoxid-gyanta) borítja. Az 52 nyakrész külső oldalán elhelyezkedő 58 és 59 érintkezők az 50 fémlemezen g és 60 és 61 vezetékeken keresztül elektromosan össze vannak kötve egymással. Az 58 érintkező a 62 vezetéken és az 57 nyomórugón keresztül az 54 fémlemezzel is össze van kötve. Működés közben az 53 tartály folyadékálló kapcsolással az ábrán fel nem tüntetett perme- 1Q tező berendezésre van szerelve, amely7 elektrosztatikus permetezőfejhez vezető vezetékkel van ellátva. így az 58 és 59 érintkezők egyrészt egy nagyfeszültségű generátor kimenetével, másrészt az elektrosztatikus permetezőfej vezető felületével vannak összekötve. Ezáltal az 50 és 54 fémlemezre körülbelül 20 kV feszültség jut. Ez a feszültség az 50 és 54 fémlemezt a létrejövő elektrosztatikus taszító erő révén az 57 nyomórugó hatása ellenében eltávolítja egymástól, és az 53 tartályból az 51 nyíláson és az 56 hornyokon át folyadék áramlik a szelepen 2(- keresztül a permetezőfejhez. Ugyanakkor a permetezőfej a bevezetett folyadék porlasztásához szükséges feszültséget kap. Ha az. 53 tartály nincs felszerelve a permetező berendezésre, az elektrosztatikus szelep nem nyitható, és az elektrosztatikus permetezőfejre sem jut- 2^ tatható feszültség. Fentiekben a találmány szerinti szelep egy speciális kiviteli alakját ismertettük, annak speciális felhasználási módjával együtt. Ugyanakkor ismertetésünk rámutat a találmány szerint elérhető előnyök egyikére is. Az eset- 2Q legesen toxikus kártevőirtó készítményt tartalmazó tartály használaton kívül nem nyitható fel, mert a szelep nyitásához a berendezésre nagy feszültséget kell kapcsolni. A találmány szerinti elektrosztatikus szelepek különösen előnyösen alkalmazhatók a fent ismertetett 23 típusú tartályokban és egyéb elektrosztatikus permetezőeszközöknél — például permetező csőrendszereknél —, mert ezeken az alkalmazási területeken szükségszerűen rendelkezésre áll a nagyfeszültség-forrás. A bemutatott típusú szelepek a legcélszerűbben gázok 43 és viszonylag nem-poláris folyadékok áramlásának szabályozására alkalmazhatók. A poláris folyadékok (elsősorban a víz) megzavarhatják a szelep működését. Ha a szelepet olyan területen kívánjuk felhasználni, ahol ez a jelenség zavarokat okozhat, a szelepet úgy alakítjuk ki, 45 hogy a folyadék ne kerüljön érintkezésbe a záródugó (vagy a nyílás) elektrosztatikusán töltött részeivel. Az 1. és 2. ábrán bemutatott szelepet fokozatosan növekvő áteresztőképességű formában is kialakíthatjuk, ha az 55 kiemelkedést kúpos nyúlvánnyal helyettesítjük, 50 amely az 51 nyílást helyettesítő kúpos nyílásba illeszkedik. Ha a szelepre juttatott feszültség értékét változtatjuk, az 50 és 54 fémlemez között fellépő elektrosztatikus erő, valamint az 57 rugó által kifejtett nyomás ennek megfelelően változik, és ezzel együtt változik a kúpos P5 nyúlvány és a kúpos nyílás között kialakuló rés mérete, amelyen a folyadék átáramolhat. így a folyadék átáramlását az alkalmazott feszültség változtatásával fokozatosan növekvő értelemben szabályozhatjuk. Az ilyen típusú szelepek különféle célokra alkalmazhatók, például 50 elektrosztatikus permetezésre és gépjárműveknél, tüzelőanyag porlasztásánál. A fokozatosan növekvő mennyiségű átáramlást a gépjárművekben a gázáramlás szabályozására általánosan felhasznált pillangószelepek alkalmazásával is biztosíthatjuk. Ebben az esetben egy hengeres 05 csövet a cső belső átmérőjénél valamivel kisebb átmérőjű 2
