195990. lajstromszámú szabadalom • Mágnesszelep zárt csővezetékben áramló közegek áramlási útjának nyitására és lezárására
5 195990 0 szerinti mágnesszelep függőleges metszetét tünteti fel, elektromágnes nélkül, ahol az ábra baloldali része a mágnesszelepet nyitott, míg jobboldali része zárt helyzetben mutatja. Amint az az ábrán látható, a találmány szerinti mágnesszelep 1 szelepházba van beépítve, amelyben 2 szelepülék van a mágnesszelep 3 fózáróelenie számára kialakítva. A 3 főzáróelem hossztengelyében 4 átmenő furat van kialakítva és alsó része rugalmas 5 zárófelülettel ellátott szeleptányérként, míg felső része 6 segédszelepülékként van kiképezve. A 3 főzáróelem alsó és felső része között gömbpalástfelületű 7 nyakrész van kialakítva, amely a 3 főzáróelem fölött elrendezett, hengeres dugattyúként kiképzett 8 vasmag gömbcsészefelületü 9 peremnyúlványára önbeálló módon illeszkedve egy nyomáskiegyenlitő szelepet képez. A 8 vasmag egy nem mágnesezhető anyagú 10 csőtoldatban van, mint a dugatytyúházban megvezetve, amely a nem ábrázolt elektromágnest hordozó 11 mágnesmag aljához van csatlakoztatva és azzal célszerűen egy darabot képező módon van kialakítva. A 8 vasmag adott esetben tengelyirányú 12 átmenő furattal van ellátva és alul rugalmas 13 zárófelülettel ellátott, szeleptányérként kialakított 14 átömlőbetétben végződik, amely a 3 fózáróelem 4 átmenő furatával és a 6 segédszelepülékkel együtt egy segédszelepet képez. Olyan változat is elképzelhető azonban, ahol a 8 vasmag nincs külön 14 átömlöbetéttel ellátva, hanem ferde hosszirányú 12 átmenő furata van és a rugalmas 13 zárófelület közvetlenül a 8 vasmag aljára van felszerelve. A 8 vasmag felső felülete az optimális légrésszélesség kialakítása érdekében lépcsőzetes kúpmagassággal van kialakítva és felső vállára 15 feltapadásgátló lemez, például rézlemez-alátét van felhelyezve, amelyre a 11 mágnesmag központi furatába helyezett 16 nyomórugó támaszkodik. A találmány szerinti mágnesszelep működésmódja a következő: Feszültségmentes, vagyis zárt állapotban a 16 nyomórugó a 8 vasmagot a 2 szelepülék irányába nyomja. Ezáltal a 14 átőmlőbetét, vagyis a segédszelep 13 zárófelülete a 6 segédszelepülékre, míg a 3 főzáróelem rugalmas 5 zárófelülete a 2 szelepülékre fekszik fel, igy a mágnesszelep tömören lezárja a kőzegáramlás útját az .A' és .C" tér között, amint az az ábra jobboldali felén látható. Ebben a helyzetben az ábrán jelzett .A" és ,B" térben azonos nyomás uralkodik, mivel a két tér között a nyitott kiegyenlítő szelepen, a 14 átömlőbetéten és a 8 vasmag 12 átmenő furatán keresztül közvetlen összeköttetés áll fenn. Zárt helyzetben a 2 szelepülék átömlő keresztmetszetének megfelelő hatófelületén az ,A‘ térben levő túlnyomásból származó nyomóerő fokozza a mégnesszelep záróerejét. A mágnesszelep nyitásakor, az elektromágnesre feszültséget kapcsolva, a 8 vasmag a mágneses tér hatására a 1G nyomórugó ellenében felfelé igyekszik elmozdulni, aminek következtében a 14 átőmlőbetét eltávolodik a 3 főzáróelemtől, vagyis a segédszelep 13 zárófelülete leemelődik a 6 segédszelepülékről, miáltal a segédszelep kinyit és a ,B" térben uralkodó túlnyomás a 3 főzáróelem 4 furatán keresztül a kisebb nyomású .C* tér felé kiegyenlítődik. Mivel eközben a 8 vasmag elmozdulásával a 3 főzáróelem gömbpalástfelületű 7 nyakrésze felfekszik a 8 vasmag megfelelő gömbcsészealakú 9 peremnyúlványába és mint nyomóskiegyenlítö szelep fémesen tömít, ezért az ,A‘ tér irányából a kiegyenlítődött ,B' tér csak a 10 csőfallal meghosszabbított 11 mágnes-mag és a 8 vasmag illesztési tűréséből adódó hézagon keresztül tud utántőlteni, így a 8 vasmag feletti .B" tér tehermentesítettnek tekinthető. Ekkor az elektromágneses erőnek már csak a 16 nyomórugó erejét kell legyőznie, hogy a szelep nyitott helyzetbe kerüljön, vagyis a 3 főzóróelem leemelkedjen a 2 szelepülékről, amint az az ábra baloldali felén látható. A szelepnyitást ekkor már az ,A‘ tér nyomásából származó, felfelé ható nyomóerő is segíti. A mágnesszelep nyitott helyzetében az .A*, ,B* és .C" terekben azonos nyomás uralkodik, igy ha az elektromágnesről lekapcsoljuk a feszültséget, a 8 vasmag és vele a 3 fózáróelem akadálytalanul elindul az alsó végállás felé. A zárási út alatt és a zárás után a 3 fózáróelem gömbpalástfelületű 7 nyakrésze eltávolodik a 8 vasmag gömbcsészefelületü 9 peremnyúlványától, ami a gömbhéjfelületű nyomáskiegyenlító szelep nyitását és egyúttal a segédszelep 4 furatának lezárását eredményezi. A zárás időbeli lefutása gyors, mivel az .A" és ,B" tér a nyitott nyomáskiegyenlító szelepen keresztül állandó kapcsolatban van, ezért a .B" térben a lefelé elmozduló 8 vasmag felett nem tud az .A" térhez képest negatív nyomós, vagyis vákuum kialakulni. A kiegyenlitöszelep zórófelületének, vagyis a 7 nyakrésznek a gömbpalástszerű illetve a hozzátartozó szelepülék, vagyis a 9 peremnyúlvány gömbcsészeszerü kialakítása lehetővé teszi, hogy a 3 főzáróelem őnbeóllóan, a gyártási tűrésekből adódó egytengelyűségi hibák ellenére is mindig tömören zárjon. A találmány szerinti megoldás az elektromágnes vasmagja feletti tér nyomósának segédszelepen keresztül való csökkentésével és a belépő nagyobb nyomású közeg nyomósának felhasználásával kis húzóerejű elektromágnes alkalmazása mellett biztonságos szelepnyitást tesz lehetővé, tág működési tartományban. Záráskor a vasmag feletti tér nyomáskiegyenlitő szelepen keresztül történő feltöltése után, a fózáróelem hidraulikus hatófe-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
