186545. lajstromszámú szabadalom • Vezérlő hajtómű áramlást szabályozó szerkezetek működtetéséhez
1 186 545 2 A találmány tárgya mechanikus vezérlő hajtómű áramlást szabályozó szerkezetek működtetéséhez, főleg áramló közegek mennyiségének zárási és nyitási állapot között előírt jelleggörbe szerinti célszerűen közel lineáris szabályozására, ameiy hajtóműnek állandó szögsebességű bemeneti hajtása és változó szögsebességű kimeneti hajtása van. Ismert, hogy a törmelékes finom szemcséjű vizadó rétegekre telepített kutakban az ún. tranziens jelenségek homokolást idéznek elő. A gyors indítás vagy leállítás következtében a kút belső terében és a vízadó rétegben is nyomáshullámok keletkeznek, amelyek interferenciája vizlökést hoz vagy hozhat létre. A vizlökések ellen az ún. lengési főidőnél nagyobb nyitási-zárási idő biztosításával igyekeznek védekezni. A lengésjelenségeken túl az indítási szakaszban a kritikusnál nagyobb szivárgási gradiens is kialakul vagy kialakulhat. Ennek kialakulását a kútbeli depresszió egyenletes változtatásával igyekeznek kiküszöbölni. A két jelenség elleni együttes védekezést az ismert megoldásoknak nem sikerült biztosítania. A találmány szerinti megoldásunkhoz az a felismerés vezetett, hogy a két jelenség elleni együttes védekezés olyan szabályozással valósítható meg, amely 5-10 min. nyitási-zárási időn belül a vízadó rétegből a kút belső terébe áramló vízmennyiséget közel lineárisan változtatja. A hagyományos szabályzó szervek (csap, szelep stb.) alapvető problémája, hogy a nyitási (zárási) karakterisztikája (áramló közeg mennyiségének időbeli változása) nem felel meg a szabályozás igényének. Azaz a lineáris működtető szerkezetek nem lineáris mennyiségváltozást hoznak létre. Például elektromos hajtású szelep esetén a villamos motor egyenletes hajtása nem biztosítja a folyadékmenynyiség egyenletes változását. Ez gondot okoz pl,: ha mennyiségi szabályozással kútvédelmi célokat kívánunk elérni. Az ilyen célra használt, eddig ismert hozamszabályzó berendezések (a 174 336 lajstromszámú szabadalmi leírásban ismertetett, valamint különböző elektromos hajtású tolózárak, szelepek és csapok) nem biztosítják a mennyiségi változtatás kívánt jellegéhez igazodó, közel lineáris szabályozását. A találmány célja, hogy az áramló közegek mennyiségét a nyitási és zárási állapot között tetszőleges függvény szerint változtassa, így kútvédelem esetén, a vízmennyiséget célszerűen közel lineárisan változtassa. A rajzokban foglalt ábrákat röviden az alábbiakban ismertetjük. 1. ábra. A találmány szerinti kiviteli példa szögelfordulással működtethető elzáró (áramlást szabályozó) szerkezethez. 2. ábra. A találmány szerinti kiviteli változat szögelfordulással működtethető elzáró szerkezethez, ahol az alapgörbe körív. Ez egyszerűbb kivitelt tesz lehetővé. 3. ábra. Találmány szerinti kivitel az egyenes vonalú elmozdításra alkalmas változatot mutatja. 4. ábra. Találmány szerinti kiviteli változat, mely a szögelfordulással működtethető áramlásszabályozó szerkezetekhez alkalmas hajtóművet mutatja. Ak találmány szerinti megoldás lényege, hogy a hajtómű bemeneti oldalán egy vezérgörbét állandó szögsebességgel forgatunk. A kimenő tengely, mely az áramlást szabályozó szerkezet, célszerűen elzáró szerv tengelye, a vezérgörbe és egy álló alapgörbe metszéspontjához közvetítő csappal kapcsolódik. A két görbe metszéspontjának sebessége a görbék kialakításától függően tetszés szerint változtatható az egyenletes szögsebességű hajtáshoz képest. A vezérgörbét tehát célszerűen úgy választjuk meg, hogy a kimeneti szögsebesség egy elzáró szerkezet olyan működtetési sebességét biztosítja, ami pl.: lineáris mennyiségváltozást eredményez. A találmány szerinti vezérlő hajtómű alkalmazható szögelfordulással, valamint egyenes vonalú elmozdulással működtethető elzáró (áramlást szabályozó) szerkezetekhez. A találmány szerinti megoldást részletesen az 1. ábra kapcsán ismertetjük, mely egy szögelfordításra alkalmas kiviteli példát mutatja: Az 1 állandó szögsebességű hajtás a 2 tengelyen keresztül a 3 vezérgörbét forgatja. Az álló 4 alapgörbe és a meghajtott 3 vezérgörbe metszéspontján áthaladó 5 közvetítő csap a 6 egyenesbe-vezetŐn keresztül a 7 kimenő tengelyt elfordítja, ameiy a 8 áramlást szabályozó szerkezetet működteti. Az 5 közvetítő csapot a 3 vezérgörbe sugárirányban elmozdítja, eközben 4 alapgörbe tangenciális mozgásra kényszeríti és ezt a tangenciális mozgást adja ál a 7 kimenő tengelynek, a 6 egyenesbe-vezetőn keresztül. Az egyenes vonalú elmozdításra alkalmas kiviteli változatot a 3. ábra alapján ismertetjük. Az i állandó szögsebességű hajtás a 2 tengelyen keresztül a 3 vezérgörbét forgatja. Az álló egyenes 4 alapgörbe és a meghajtott 3 vezérgörbe metszéspontjában lévő 5 közvetítő csapot tengelyirányú elmozdulásra kényszeríti, amely 7 kimenő tengelyen keresztül a 8 áramlást szabályozó (elzáró) szerkezetet működteti. A tengelyirányú elmozdulás sebessége a 3 vezérgörbe kialakításától függ. így a 3 vezérgörbe alakjának célszerű megválasztásával a 8 áramlást szabályozó szerkezettel az áramló közeg mennyiségét a kívánt módon megváltoztathatjuk. Szabadalmid igénypontok 1. Vezérlő hajtómű áramlást szabályozó szerkezetek működtetéséhez, főleg áramló közegek menynyiségének zárási és nyitási állapot között előirt jelleggörbe szerinti szabályozására, amely hajtóműnek áliandó szögsebességű bemeneti hajtása és változó sebességű kimeneti hajtása van, azzal jellemezve, hogy állandó szögsebességű hajtással (!) meghajtott vezérgörbéje (3). kimenő tengelyhez (7) csatlakozó közvetítő csapja (5) van. amely közvetítő csap (5) álló aíapgorbével (4) és meghajtott vezérgörbével (3) van kapcsolatban. 2. Az 1. igénypont szerinti hajtómű kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy a közvetítő csap (5) egye5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
