199956. lajstromszámú szabadalom • Hőhatásra záró csőszerelvény
1 HU 199956 B 2 A találmány olyan csővezetékbe - elsősorban gázvezetékbe - építhető szerelvény, amely automatikusan lezár, ha a környezeti hőmérséklet egy meghatározott érték fölé növekszik. Egy kiviteli formája villamos segédenergia igénybevételével távműködtetéssel is lezárható. Ismeretesek olyan elzárószerelvények, amelyek meghatározott környezeti hőmérséklet túllépése esetén automatikusan lezárnak. Ilyet ismertet pl. a DE 3126214 sz. szabadalmi leírás. Ennek záróeleme egy hagyományos, 90°os elforgatással működtethető kúpos csap, amelyet egy spirálrugó záró irányba igyekszik elforgatni. A rugót egy olyan ütköző tartja előfeszített állapotban, amely vagy hőhatásra olvadó anyagból készül, vagy hőhatásra elmozdul; így az automatikus zárás csak meghatározott hőmérséklet fölött jön létre. A megoldás hiányossága magában az elforgatással működd záróelemben van, mivel a kúpos csapok esetében tömör zárást csak nagy erejű axiális irányú befeszítéssel lehet elérni, amikor viszont az elforgatáshoz szükséges erő válik irreálisan naggyá. Automatikus működtetés esetén ez a probléma még nagyobb jelentőségű, mint egy egyszerű kézi elzárószerelvénynél. Korszerűbb záróelemet (szelepet) tartalmaz a DE 3408489 sz. szabadalmi leírás. Ebben a szelepet nyomórugó feszíti záró irányba, míg a nyitott helyzetben maradást három db hőre olvadó anyagból készült tárcsa alakú alátéttel ellátott csavar biztosítja. A szelep az oviadótárcsák kiolvadása esetén azok vastagságának megfelelő mértékben, záró irányban mozdul el. Ez a megoldás működési elvéből következően csak igen kis mértékű automatikus szelepmozgást tesz lehetővé, ami azt jelenti, hogy az adott felhasználási területen a megfelelő áteresztőképesség elérését csak igen nagyméretű, költséges szerkezettel volna képes elérni. További hátránya, hogy a szelep hőre érzékeny rugalmas elemet is igényel. Még előnyösebb záróelemet (a záráskor erővel a fészekbe nyomott kúpos csapot) és kioldószerkezetet (golyós reteszelést) tartalmaz a DE 3344704 sz. szabadalmi leírás. Ebben a kioldószerkezetet egy olyan egység hozza működésbe, amelyben a hő hatására táguló folyadék egy csapot mozdít el rugóerő ellenében. A megoldás hátránya, hogy a kioldószerkezet működtetéséhez aktívan elmozduló, tehát viszonylag bonyolult és így kevésbé üzembiztos szerkezetet igényel, ami az adott cél szempontjából nem elhanyagolható, mivel a tűzvédelmi berendezéseknek esetenként évtizedekig is készenlétben kell állni ahhoz, hogy egyszer biztonsággal teljesítsék feladatukat. További hátrány, hogy a hő hatására táguló folyadék felmelegítéséhez az azt környező szerkezeteknek is át kell melegedni, ami a működést jelentősen lelassítja. Egyszerűbb és üzembiztosabb felépítésű az US. 3,747,619 sz. szabadalmi leírásben ismertetett szerelvény, amely távvezérléssel is működtethető. Ebben az egyenes vonalú elmozdulást végző záróelemet tekercsrugó feszíti záró irányba, és olyan elemeket tartalmaz, amelyek normális hőmérsékleten a záróelemet a nyitott helyzetben reteszelik, magasabb hőmérsékelten pedig — alakjukat megváltoztatva — a reteszelést feloldják. A hőhatásra alakjukat változtató elemek villamos fűtőszállal vannak ellátva. A megoldás hátránya, hogy a hőhatásra alakjukat változtató elemek nem a környezettel, hanem a belső szerkezettel érintkeznek, így - annak ellenére, hogy az őket a környezettől elválasztó dugók jó hővezető anyagból készülnek — hőhatásra csak akkor működőképesek, ha már a közeget szállító szerkezetek is felvették a megnövekedett környezeti hőmérsékletet. További hátrány, hogy a leírásban ismertetett hengeres záróelem nem alkalmas a gáztömör zárásra, mivel annak a működés feltételeként lazán kell illeszkednie a házba. Az eddig ismert legfejlettebb műszaki megoldások közös hátránya, hogy a hő hatására kiolvadó, elmozduló, vagy alakját változtató elem nem közvetlenül a környezettel érintkezik annak elkerülése érdekében, hogy a bekövetkező elváltozás hatására nehogy szivárgás keletkezzen a szerelvény falán. Emiatt a működés csak akkor következhet be, amikor az egész szerelvény — a szállított közeg hűtőhatása ellenére — átveszi a környezet hőmérsékletét. Ez pedig pl. tűz esetén veszélyes lassúságot jelent. A találmány feladata olyan hőhatásra záró csőszerelvény kialakítása, amely magas hőmérsékleten is gáztömören képes zárni, nem tartalmaz meghibásodásra hajlamos szerkezeti egységeket, ugyanakkor a hőhatásra érzékeny eleme közvetlenül a környezettel érintkezik. További feladat olyan szerkezet kialakítása, amely egyszerű kiegészítő elemekkel a távvezérlésű lezárásra is alkalmas. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a záróelem nyitott és zárt helyzet közötti elmozdulását úgy lehet egyszerűen előidézni, ha a záróelem és a hőhatásra olvadó betéttel merev kapcsolatban álló közdarab között olyan mechanikus kapcsolat van, amely kismértékű elmozdulás után megszűnik. Egy további felismerés szerint a zárás tömörsége és megbízhatósága azzal fokozható, ha a záróelem anyagának (pl. ötvözött alumínium) hőtágulási együtthatója nagyobb, mint a csapház anyagáé, (pl. acél) így lezárás után a hőmérséklet további emelkedésének hatására a záróelem és a csapház egymáshoz illeszkedő felületei nagy erővel feszülnek össze. Az előző felismerések alapján a kitűzött feladatokat olyan hőhatásra záró csőszerelvény segítségével oldottuk meg, melynek a csőtengelyre merőleges középvonalú, kúp alakú záróelemét a zárási irányba nyomórugó feszíti, és nyitott helyzetben a szerelvényházhoz egy hőhatásra olvadó betét rögzíti úgy, hogy a hőhatásra olvadó betét a szerelvényház belső terén kívül helyezkedik el, és a záróélemhez egy közdarab közbeiktatásával kapcsolódik, amely a rajta lévő furat(ok)ba illeszkedő golyóval (golyókkal) kapcsolódik a záróelemhez rögzített tengely hornyához úgy, hogy ennek a horonynak a hőhatásra záró csőszerelvény nyitott állapotában a horonynak a hőhatásra záró csőszerelvény nyitott állapotában elfog-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
