195990. lajstromszámú szabadalom • Mágnesszelep zárt csővezetékben áramló közegek áramlási útjának nyitására és lezárására
3 195990 4 A találmány tárgya mágnesszelep zárt csővezetékben áramló folyékony vagy gáznemü közegek áramlási útjának nyitására és lezárására. A zárt csővezetékben áramló közegek áramlási útjának távszabályozással történő nyitására, illetve lezárására régóta ismeretesek az elektromágnessel működtetett szelepek, az úgynevezett mágnesszelepek. Ezek közül a közvetlen működésű mágnesszelepek jellemzője az, hogy a közeg nyomásának növekedése esetén a záróelem (pl. szeleptányér) hatófelületén ébredő nyomóerő leküzdésére nagy elektromágneses erő, ebből adódóan nagy geometriai méretű és nagy villamos teljesítményű elektromágnes szükséges, ezért ez a műszaki megoldás csak viszonylag kis közegnyomás esetén alkalmazható. A szakirodalomból és a gyakorlatból a mágnesszelepek több olyan változata is ismeretes, ahol a szeleptányér felületét egy vagy több, a főelzáró elem keresztmetszeténél kisebb keresztmetszetű segédszeleppel tehermentesítik, ezáltal a szelep felnyitásához kisebb elektromágneses eró is elegendő. A 165 947 Isz. HU szabadalmi leírásból például egy kétfokozatú segédszeleprendszerrel működtetett mágnesszelep ismerhető meg. Ennek a megoldásnak jellemzője az, hogy a fóelzáró elem egy dugattyú alsó felületén van kiképezve, ugyanakkor ezen dugattyú hossztengelyébe beépített szelephézban egy segédszelepülék van a szelepházban elmozduló segéddugattyú számára_ kialakítva, míg a segéddugattyúban egy tüszelepülékke! együttműködő tüszelep van elrendezve. A tűszelep szára az elektromágnes elmozduló részével, a vasmaggal van mechanikai kapcsolatiján. Az elektromágnesre feszültséget kapcsolva az elmozduló vasmag először a tüszelepet emeli meg és a segéddugattyú felől a túlnyomást a mágnesszelep kiömlő oldala felé leengedi, ezáltal a segéddugaí.ty ú is megemelkedik és az így kinyitott segédszelepfúvókán keresztül a dugaltyú feletti rész szintén tehermentesül. Ebben az állapotban a závóelemek, vagyis a főelzáró elem, valamint a segéddugattyú és a tüszelep feletti térben a nyomás alacsonyabb, mint a szelep beömlő oldalán, így a nyomáskülönbségből származó eró az elektromágnes húzóerejével együtt, a dugattyút felső holtponti helyzetébe emeli és a szelep kinyit. A megoldás hátránya a bonyolult műszaki megvalósíthatóság mellett az, hogy a két segédszelep és a fószelep nyitási útjai öszszeadódnak, nagy a vasmag elmozdulási útja, ezáltal pedig az elektromágnes légrése. Mivel az elektromágnes légrésének növekedésével az elektromágneses erő fordítottan arányos, ezért ez a műszaki megoldás valójában elveszti a segédszelepes mágnesszelepeknek azt a lényeges előnyét, hogy a működtetéshez kis teljesítményű elektromágnes is elegendő. A Tüzeléstechnikai Kutató Intézet, a Pestvidéki Gépgyár és a Fővárosi Finommechanikai Vállalat gyártmánykatalógusaiból megismerhető MGD típusjelű mágnesszelepek működésmódja lényegében megegyezik az előzőekben ismertetett megoldással, azzal a különbséggel, hogy csak egyetlen segódszelep kerül alkalmazásra. Ugyancsak hasonló, segédszeleppel működő dugattyús mágnesszelep ismerhető meg a GECOS Armaturen GmbH 3.84. számú gyártmányismertetőjéből is. Az említett segéd szelepes mégnesszeiepek között hátránya az, hogy a szelepfedélben kialakított dugattyúházban kis illesztési hézaggal illeszkedő dugattyúnak önbeállási lehetősége nincs, Így a szelepház-szelepfedél-szelepülék egytengelyűségének legkisebb hibája esetén is a szelep tömörtelen lesz. A 167 900 Isz. HU szabadalmi leírás szintén kettős segédszelepes dugattyús rendszerű megoldást ismertet, ahol a záróelem ónbeáilása szintén nincs biztosítva, és mivel a szelepdugattyú a vasmaggal nincs közvetlen mechanikus kapcsolatban, ezért a szelep csak nagy közegnyomáson működőképes. A találmány által megoldandó feladat az ismertett mágnesszelepek hiányosságainak a kiküszöbölése és olyan működési nyomástartományban alkalmazható mágnesszelep létrehozása, amelynek fózáróeleme önbeállása folytén a gyártási tűrésekből adódó egytengelyűségi hibák ellenére is mindig tömören zár, ugyanakkor gyors és biztonságos működtetését a közegnyomás mind nyitási, mind pedig zárási irányban elősegíti, Így a működtetéshez a korábbiaknál kisebb húzóerejű és geometriai méretű elektromágnes is elegendő. A kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan szelepülékkel ellátott szelepházból, nyomórugóval működtetett és segédszeleppel ellátott dugattyűszerű fözáróelemből, a főzáróelemmel összeköttetésben álló vasmagból, valamint a vasmagra ható elektromágnesből álló mágnesszeleppel oldjuk meg, amely a főzáróelem központi átmenő furatával együtt segédszelepet képező segédszelepülékként van kialakítva, ugyanakkor a fózáróelem alsó és felső része között gömbpalástfelületű nyakrész van kiképezve, amely a főzáróelem fölött elrendezett vasmag aléja behajló görnbcsésze-felületű peremnyúlványára önbeélló módon illeszkedve nyomáskiegyenlítő szelepet képez, emellett a vasmag a vele a nyomáskiegyenlitő szelepen keresztül egybeépített főzáróelemmel egy, az elektromágnest hordozó mágnesmag aljához csatlakozó, nem mágnesezhető csőtoldatban mint dugatty úhézban van megvezetve. A találmányt részletesebben kiviteli példa kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük. A rajz egyetlen ábrája egy találmány 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
