HU177064B - Reversiruemyj klapan davlenija iz dvukh detalej i sposob izgotovlenija dannogo klapana - Google Patents

Description

A találmány tárgya két alkatrészből álló reverzibilis túínyomásszelep, vagy biztonsági szelep, annak előállítási eljárása, valamint alkalmazása.

A túlnyomás-szelepek három funkcionális alkatelemből állnak, éspedig a szelepülékből, a szeleptestből és egy olyan elemből, amely a szeleptestet zárásirányban előfeszíti.

Számtalan olyan túlnyomásszelep ismeretes, amelyeknél ez a három funkcionális alkatelem három külön alkatrészként van kialakítva, a szelepülék például kúpos profilú nyílás, a szeleptest egy ebbe beleilleszkedő golyó, vagy beilleszkedő kúp, míg a szeleptestre ható erőt egy nyomórugó vagy egy húzórugó szolgáltatja. Az ilyen önműködően nyíló és záródó túlnyomás-szelepek előállítása és szerelése gazdaságilag és műszakilag igényes, azonban a kb. 1 bar nyitónyomások felett legtöbbször elkerülhetetlenek.

A kisebb nyitó- és zárónyomásokhoz ismeretesek két alkatrészből álló önműködően nyitó és záródó túlnyomás-szelepek. Ezeknél a szeleptest vagy a súlya, vagy a felhajtóerő által van előfeszítetten a szelepülékre nyomva, vagy pedig maga a szeleptest elasztikusán van kialakítva és úgy van befogva, hogy a saját elaszticitása útján nyomódik rá a szelepülékre. Az első csoportba tartozó, két alkatrészből álló szelepek működőképessége azonban nem független a szelepek elhelyezkedésétől. A szelep ugyanis csak pontosan meghatározott térbeli irányítottság ' esetén dolgozik kifogástalanul. A második csoportba tartozó, két alkatrészből álló túlnyomás-szelepek a gyakorlatban vagy úgy vannak kialakítva, hogy a szeleptest egyik oldalról befogott elasztikus csappantyú, amely elaszticitá5 sából kifolyólag tengelyirányban rányomódik a szelepülékre, vagy úgy, hogy a szeleptest a szelepülékre ráhúzott elasztikus tömlőként van kialakítva, és ez saját rugalmassága révén sugárirányban önmagát feszíti elő. A két alkatrészből álló túlnyomás- szelepek ezen második csoportja sajátságos gyártásbeli hátránnyal rendelkezik. A szelepnek a túlnyomásos oldallal való összekötését a tömlő alakúra kiképzett szeleptest miatt tengelyirányban kell vezetni, míg a szelepüléknek sugárirányban kialakítottnak kell lennie. így tehát két, egymásra lényegileg merőlegesen elhelyezkedő és működő furatot, nyílást vagy csatornát kell itt előállítani, ami minden esetben két, egymástól független munkamenetet igényel. Tömegcikkek előállításánál azonban minden egyes munkamenet nyom a latban, a költségek oldaláról. Valamennyi két alkatrészből álló túlnyomás-szelepnek, melyeknek szelepteste elasztikus kialakítású, az a döntő hátránya, hogy mivel a szeleptest tengely irányban vékony kiképzésű és oldalt van befogva, s igy feszíti elő önmagát, az ilyen szeleptestekhez szolgáló anyaggal szemben ellentétes követelmények állnak fenn. A szeleptest számára szolgáló anyagtól megkívánják, hogy lehetőleg tömör, alaktartó, merev, dörzsölésés kopásálló, valamint pontosan megmunkálható legyen. Ezzel szemben egy szeleptest működtetését szolgáló gumirugalmasságú anyagtól elsősorban nagyfokú elaszticitást várnak, ami viszont meghatározott lágyságot, flexibilitást és nyújthatóságot kíván meg az anyagtól. Egy ilyen anyagnak azonban nagy a hajlama a kopásra, a beékelődésre és beragadásra, a tömör és merev szerkezeti anyagokhoz képest kifejezetten gázáteresztő, és az elasztikus kifáradási jelenségek következtében elveszti a kifogástalan tömítési vonalak és tömítőfelületek szempontjából megkívánt geometriai .mérettartást és ’ formatartását.

Ezen említett hátrányok, alapján a két alkatrészből álló túlnyomás-szelepek, amelyeknek elasztikus anyagból levő, önmagát előfeszítő szelepteste van, a gyakorlatban csak viszonylag alacsony nyitónyomásokhoz és csak ott alkalmazhatóak valójában, ahol szükség esetén .gyorsan és egyszerűen ki lehet őket cserélni. ’

Az önműködően nyíló és záródó túlnyomás-szelepek problematikája valamely viszonylag nagyértékű termékek tömeggyártása esetén az elektrolitkondenzátórok példáján mutatható be.

Az elektrolitkondenzátorokat néhány 100.000 darabos évenkénti nagyságrendben gj ártják és elektromos készülékekbe, valamint berendezésekbe építik be azokat. A tulajdonképpeni kondenzátorrész, valamint az elektrolit egy legtöbbnyire alumíniumból készített tokban található, amely egy fedőtárcsa útján szivárgásmentesen van lezárva. Elektromos, elektrokémiai vagy belső, illetve külső kalorikus behatások révén az ismertetett fajtájú elektrolitkondenzátorokban hirtelen túlnyomások léphetnek fel, több bar értékben. Abban az esetben, ha előre nem gondoskodnak ezen túlnyomás elvezetéséről, akkor a tok felrepedhet, s ebből beláthatatlan károk . keletkezhetnek a berendezésben, amelybe a kondenzátort beépítették. Ezért szokásos az, hogy az elektrolitkondenzátorokat túlnyomás-szeleppel látják el.

Erre a feladatra a legegyszerűbb és mindenek előtt a legkézenfekvőbb túlnyomás-szelep egy szokásos felhasadó membrán. A membrán, felszakadása azonban arra kényszerít, hogy a kondenzátort kicseréljék, hogy megakadályozzák az elektrolitnak a berendezésbe való folyását. Ennek azonban az a szükséges előfeltétele, hogy a membrán felrepedését egyáltalán észlelni lehessen. Ezenkívül az elektrolitkondenzátor a túlnyomás megszűnése után az eseteknek legalább 80%-ában továbbra is teljesen üzemképes marad, úgy, hogy’ egy általában igen drága elektrolitkoridenzátor kicserélése csupán a felszakadt membrán miatt gazdaságtalan volna. A kondenzátor-szakemberek emiatt már kutatták annak lehetőségét, hogy önműködően nyitó és záródó túlnyomás-szelepet hozzanak létre a kondenzátorokhoz. Egy ilyen szelepnek kb. az 5 és 10 bar közötti nyomástartományban kellene nyitni és a 2 és 5 bar közötti nyomástartományban zárni. Éne a célra az olyan, három elemből álió szelepek szolgáltatják a műszakilag legjobb megoldást, amelyeknél a szelepülék, a szeleptest és a szeleptestet működtető elem külön alkatrészekként vannak kialakítva. Ezt a megoldást azonban a nagy darabszámú gyártás tekintetében, valamint egyéb okok ból amúgy is magas előállítási költségek miatt az elektrolitkondenzátorok esetében számításon kívül kell hagyni.

A 23 41 375 sz. NSZK-beli Közrebocsátási iratból ismeretes egy olyan, két alkatrészből álló túlnyomás-szelep, amely a fent ismertetett típusú, s amelynél a szelepülék sugárirányú. Ismerteti a leírás a szelep előállításához szolgáló eljárást is. Ez a szelep az előzőekben már részletesen ismertetett hiányosságokkal rendelkezik. Az említett nyomtatványból ismeretes szelepnél a járulékos munkamenetet a sugárirányú szelepülék kialakításához szolgáló előalakított házkupolának oldalirányú felhasítása jelenti. Az ehhez szolgáló felhasítókészüléket minden új edénymérethez újból kell beállítani. A felhasításnál-csak, pontatlan szelepülékfelület alakítható ki, úgy, hogy a teljes kupolapalást tömítófelületként működik. Ezáltal a szivárgási veszély jelen tősen megnövekszik. Ezenkívül a házkupolának felhasítható anyagból kell készülnie, tehát például nem készülhet fröccsöntött, rideg műanyagból. Végezetül a kupola felhasításának még az átvezetések felvitele előtt kell megtörténnie, függetlenül attól, hogy ennek van-e értelme, vagy nincs. Ezen túlmenően egy szilárdan ülő elasztikus tömlődarabnak egy ilyen kupolán való áthúzása a tömeggyártás számára teljesen alkalmatlan eljárás, illetve művelet.

Egy Önműködően nyitó és záródó túlnyomás-szelep elektrolitkondenzátorokhoz, tengelyirányú szelepülékkel a 23.21 166 sz. NSZK-beli Közrebocsátási iratból ismerhető meg. A szelep a kétalkatrészes szelep jellemzőit, de egyben a három-alkatrészes szelep jegyeit is megtestesíti. A szelep ülék az elektrolitkondenzátor részére szolgáló tok-fedél szelepfuratában elő van alakítva. A szeleptest egy körtárcsa központi furattal, elasztikus anyagból készítve. Az elasztikus szeleptest külső átmérője nagyobb, mint az edényfedélben szelepfuratként kialakított szelepkamra belső átmérője. A szelepkamrának van egy középponti' furata és kerületén egy tengelyirányú átömlőcsatornája, amelynek felső szájadzása szelepüléknek tekinthető. A szelep test elasztikusán utánaengedően van belenyomva felfelé a szelepkamrába, éspedig egy olyan, nyomógombelem útján, amely a szeleptesten és a szelepfurat középfuratán átnyúlik, előfeszítő hatású, s ezen benyomás során a szeleptest szélei felhajtanak. Emellett a. szeleptest belső szélét az említett nyomógombelem tömítően rászorítja egy tömítőszegélyre. A periferikusán elhelyezkedő átömlőcsatorna önműködően nyitó és záródó túlnyomástömítése lényegileg azáltal jön létre, hogy a szeleptest nekinyomódik a hengeres szelepkamra belső falának. A szeleptestnek ezen hekinyomódást előidéző működtetése elsődlegesen magának az elasztikus szeleptest anyagának sajátságából adódik, miközben az említett hatást a nyomógombelemre kifejtett kényszer útján fokozhatjuk. A szelepnek túlnyomás esetén való nyitása a szeleptest elasztikus deformálódásából adódik.

Ezen szelepkialakítás két külön alkatrész összeszerelését teszi szükségessé, éspedig egyszer a szeleptest behelyezését, másodszor a nyomógombelem átdugását. Ily módon tehát a három alkatrészből álló szelepekhez képest nincs jelentős szerelésbeli előnyről szó, ugyanakkor számításba kell venni a szeleptest elasztikus kialakításával járó összes hátrányokat. Ezenkívül a két szerelhető alkatrész egyike, éspedig a nyomógombelem nem szimmetrikus. Ezt a szereléshez úgy kell elhelyezni, hogy a reteszelőelem' a furatba legyen bevezetve. Ezen szelepek szerelését tehát vagy kézzel, vagy pedig magas szintű gépi vezérlés alkalmazásával lehet csak elvégezni. A túlnyomásszelep ilyen kialakítása így tömeggyártás esetén alkalmatlannak ítélhető, még akkor is, ha az előzőekben ismertetett ismert túlnyomásszelep-kialakításokkal szemben azzal az előnnyel rendelkezik, hogy műanyagból fröccsöntött alkatrészekből lehet előállítani.

Tekintettel a technika ezen ismert állására, a találmány célja mármost azon feladat megoldása, hogy létrehozzunk egy olyan önműködően nyitó és záródó, két alkatrészből álló túlnyomás-szelepet, különösen elektrolitkondenzátorokhoz 1-től 10 bar-ig terjedő túlnyomás-értékkel, amely egyszerűen előállítható és szerelhető, s így alkalmas a tömeggyártásra, ugyanakkor magas tömítési értékeket, valamint hosszú élettartamot mutat fel.

Ezen feladatnak a találmány értelmében való megoldásaként olyan két alkatrészből álló, önműködően nyíló és záródó túlnyomás-szelepet javasolunk, amelyre jellemző, hogy a szelepház, a szelepülék, valamint a tengelyirányban előfeszítően ható szeleptest-működtetőelem egy darabból van kialakítva, éspedig úgy, hogy vagy ez az alkatrész van gumielasztikus vagy rugóelasztikus szerkezeti anyagból és a szeleptest merev, vagy, ez az alkatrész alaktartó, merev szerkezeti anyagból készül, és a. szeleptest anyaga gumielasztikus, vagy rugóelasztikus, magassága pedig a szelepülék síkjára merőleges irányban legalább a 75%-a a szelepülék síkjával párhuzamos irányú szélességének.

A találmány egyik továbbfejlesztésénél a szelepház előnyösen szintetikus gumikeverékből készül, amely tartalmazhat természetes kaucsukrészeket is és azzal jellemezhető, hogy forgásszimmetrikus, fordított kettős csonkakúp alakúra kiképzett szelepház-belsőtere van, amelynek egyik homlokoldala teljesen nyitott, míg az ezzel átellenes oldala teljesen zárt felületű. A zárt homlokfelületben legalább egy átömlőcsatorna van excentrikusán, - előnyösen a kerület közelében — elhelyezve. A túlnyomáskor kieresztendő kisebb gáztérfogat esetén ezen átömlőcsatorna keskeny, hengeres furatként van kialakítva. Nagyobb kieresztendő térfogatok esetében több ilyen átömlőcsatornát készítünk, vagy egy nagyobb kerületi szegmenst vágunk ki a homlokfalból. Itt azonban kell ügyelni arra, hogy ezen homlokoldali falfelületek a kettős csonkakúp-alakú belsotérnek a fal felé nyíló részének, azaz a nagyobb homlokfelületnek legalább 60%-át fedjék. Az említett, egyik oldaláról lezárt kettős csonkakúp-fedélrésze a homlokoldali zárólapban levő átömlőcsatomával alkotja a tulajdonképpeni szelepkamrát és ezért a továbbiakban így is jelöljük azt. A szelepkamrában úgy ül a szeleptest, hogy közben szabadon hagyja az átömlőcsatornát és a szelepkamra elasztikus homlokoldali fele, valamint a szelepünkként szolgáló szelepkamrapalást-felület közé van befeszítve. A szeleptest előnyösen teljesen szimmetrikus kialakítású és leginkább golyó-alakú, vagy szimmetrikusan formált kettős csonkagúla-alakú. Előnyösen üvegből vagy savas kezeléssel alkálimentesített üvegből, kvarcüvegből, kemény műanyagból, vagy fémből készült.

Mindenekelőtt, ha a szelepház gumiból készült, a szelep előnyösen a szelepfurathoz koaxiálisán van beépítve úgy, hogy a szelepfurat belső felülete a szelepház külső felületét tengelyirányban teljes hosszában szorosan körülveszi. A szelepházat azután a szelepfuratba benyomható dugóként lehet kialakítani, az utólagos szereléshez. Főleg abban az esetben, ha a túlnyomás-szelep elektrolitkondenzátorok zárófedelében nyer alkalmazást, a szelepházat oly módoQ állítjuk elő, hogy a házban levő szelepfuratba gumimasszát fröccsentünk. Az elektrolitkondenzátorok tokjához szolgáló ilyen fedél általában műanyagból — előnyösen Poliamid 6-ból vagy Poliamid 6.6-ból — van, legtöbbször üvegszál-erősítéssel és további bemélyedésekkel vagy furatokkal rendelkezik, amelyek a tömítőanyag befogadására szolgálnak. Ezen tömítéseknek az a feladatuk, hogy a fedél, illetve a zárótárcsa, valamint a tok és az elektromos átvezetések közötti tömítést biztosítsuk.

A találmány egyik előnyös kiviteli alakjánál a túlnyomásszelep szelepházát egyidejűleg, s egyetlen munkaműveletben alakítjuk ki a többi tömítéssel együtt, éspedig ugyanazon gumimasszának a megfelelő kimunkálásokba, illetve a furatokba való fröccsöntése útján. Ezáltal szilárd kötés jön létre a tok zárólapjával. Itt már csak egyetlen további munkamenet szükséges, éspedig a szimmetrikus szeleptest benyomása, ami egyszerű módon és teljesen automatikusan történhet.

A szelepház olyan módon való elkészítésekor, amikor a szelepfuratba gumikeveréket fröccsentünk, azt célszerűen úgy alakítjuk, hogy a tengely irányban külső homlokoldali kerületén tengelyirányban előreálló, körüfutó, néhány tizedmilliméter magasságú élekkel rendelkezzen. Ezek a tengelyirányban körülfutó, kiálló élek előnyösen tengelyirányban kifelé elkeskenyedő profillal rendelkeznek és arra szolgálnak, hogy a szelepfuratot eltömítsék az alakítószerszámtól, a gumikeverék befröccsentésekor. Megfelelő magasított éleket alakíthatunk ki a többi mélyedés és furat körül is, amelyekbe egyetlen munkamenetben fröccsentjük be 3 gumikeveréket.

A szelepház befröccsentése különlegesen hatékony módon további lehetőséget nyújt arra, hogy a szelepfurat belső falát olyan profillal alakíthassuk ki, hogy a szelepházat a már önmagában is igen szilárd anyagösszekötésen túlmenően, amelyet a ház anyaga, valamint a fedél anyaga között létesítettünk, még az említett kiugrások és beugrások kialakításával is biztosíthatjuk a szeleplyukban, illetve a szelepfuratban való tengelyirányú eltolódással szemben.

A szelepház, a szelepülék, valamint a szeleptestműködtetőelem rugóelasztikus kialakításakor ezeket az elemeket a találmány szerint egy darabból állítjuk elő, éspedig rugózó kialakítással, például előnyösen kemény Duroplasztból vagy Termoplasztból fröccsöntéssel, avagy rugózó acéllemezből mély húzással és melegsaj tolással. A szeleptestet utólag nyomjuk bele a szelepkamrába, éspedig a szelepház nyitott oldala felől. A szelepházat a szelepfuratban sajtolóillesztés, vagy lefogókészülékek becsavarása révén biztosíthatjuk. Másik változatként a 5 szelepházat a szelepkamra tartományában megerősíthetjük és elláthatjuk külső menettel.

Az eddigiekben azt az esetet ismertettük, amikor a találmány szerinti szelep egy gumielasztikus, 10 vagy rugóelasztikus házból állott, merev szeleptesttel. A találmány második változata szerint a találmány alapjául szolgáló feladatot úgy is megoldhatjuk, hogy a merev és az elasztikus anyag közötti együttműködés megfordított, azaz hogy az 15 egydarabból kialakított szelepház, szelepkamra, szelepülék és a tengelyirányú szeleptest-működtetőelem alaktartó, merev anyagból készült, miközben a szeleptest gumielasztikus vagy rugóelasztikus anyagból van. A technika állásából ismeretes gumi- 20 elasztikus szelcptestekkel ellentétben azonban most a szeleptest tengelyirányú magassága legalább, a 75%-át teszi ki a sugárirányú szélességének. A szeleptest magassága és szélessége feszültségmentes állapotban/előnyösen egyforma nagyságú. Ezáltal a 25 találmány/értelmében sokkal nagyobb tömítettséget és magasabb szelep-élettartamot érhetünk el. Ezenkívül a találmány szerinti szeleptest abban az esetben, ha a tengelyirányú előfeszítése érdekében elasztikusán van kialakítva, sugárirányban nincs be- 30 fogva, hanem a szeleptest-működtetésre szolgáló, a szelepkamrával és a szelepülékkel egydarabból kialakított elem útján kizárólag tengelyirányban van előfeszítve, ha eltekintünk azoktól a sugárirányú erőösszetevőktől, amelyek magán a szelepüléken 35 lépnek fel. Még a szelep ilyen kialakításánál is egyszerűen lehet a szeleptestet beszerelni, a ház nyitott oldala felőli benyomás útján. A találmány szerinti szelep elasztikus szeleptestjét is előnyösen golyó alakúra készítjük. 40

A találmány szerinti szelep kialakítása a második változatnak megfelelően mindenekelőtt akkor előnyös gyártástechnológiai szempontból, ha a szelepház a szelepkamrával, valamint a szelepülék és a 45 szeleptest-működtetőelem is a tartály, illetve a tartályrész falában, a falból magából alakítható ki. Ez különösen műanyag fröccsöntött alkatrészek és fémből öntött darabok előállításánál minden nehézség nélkül lehetséges. A szelepházat is előnyös 50 kívülről hengeresre kialakítani és egy részén, vagy a teljes hengermagasságban külsőmenettel ellátni, amellyel azután be lehet csavarni a tartály vagy tartályrész falában levő szeleplyukba. Ennél a kialakításmódnál is készíthető a szelepház a szelepkam- 55 rával, a szelepülékkel és a szeleptest-működte tőelemmel egy műanyag fröccsöntésből, különösen a viszonylag kemény és merev Duroplasztból vagy Termoplasztból, esetleg fémből.

Mind a szelepháznak fémből való kivitelezésénél, 60 mind pedig a háznak műanyagból vagy gumiból, illetve más gumirugalmasságú anyagból történő készítésekor,végezhető a szerelés homlokoldali karimázással is. Ilyen szerelés céljaira a szerepház karimával van ellátva. 65

A találmányt a továbbiakban néhány kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül:

az 1. ábra metszetben mutatja a találmány szerinti túlnyomás-szelep egyik példaképpeni kiviteli alakját szerelt állapotban, rugóelasztikus műanyagból készült szelepházzal, a 2. ábra vázlatos metszetet mutat be egy 10 elektrolitkondenzátorról, amely a találmány szerinti túlnyomás-szelep másik kiviteli változatával van ellátva, a 3. ábrákon a 2. ábra „A” részletét felnagyítva mutatjuk be, a 4. ábrán perspektivikusan, részben metszetben látjuk a 3. ábra szerinti fajtájú szelepet, amely azonban itt dugószerűen van kialakítva, az 5. ábra a 3. ábrához hasonló metszetet mutat be, egy olyan kiviteli alakról, amely elasz· 20 tikus szeleptesttel és merev szelepházzal· rendelkezik.

/

A találmánynak az 1. ábrán bemutatott kiviteli alakjánál az 1 szelepház, a 2 szelepülék és a 3 25 szeleptestműködtetőelem egydarabból van kialakítva, mégpedig vékony, rugóelasztikus acéllemezből. Az 1 szelepház keresztmetszete kör alakú. A 2 szelepülék a házpalást sugárirányú beszűkítéséből van kialakítva, amelynél a tulajdonképpeni 4 sze30 lepkamrát kettőskúp-alakú szelepházbelsőtér felső része alkotja. A 4 szelepkamrában a két szembefordított csonkakúpból kialakított 5 szeleptest a 2 szelepülék és a ház rugózó homlokfalaként kialakított 3 szeleptest-működtetőelem közé van tengely35 irányú előfeszítéssel befogva. Az 5 szeleptest keménygumiból, kemény műanyagból vagy előnyösen fémből készülhet. Nagyobb szelepméretek esetében üreges testként is ki lehet alakítani. Az 5 szeleptestet szereléskor az 1 szelepház nyitott 6 homlokol40 dalán át nyomjuk be a 4 szelepkamráoa, a 2 szelepülék rugózó ellenállásával szemben. Emellett az 5 szeleptest úgy van méretezve, hogy a 3 szeleptest-működtetőelem tengelyirányú előfeszítésének hatására tömítően nyomódjék neki a 2 sze45 lepüléknek. Eközben oly módon fekszik fel a 3 szeleptest-működtetőelem homlokfelületen, hogy szabadon hagyja az abban kerülete mentén kialakított Ί átörnlőűsatornát. A 4 szelepkamra 8 felső része előnyösen hengeres kialakítású, úgy, hogy az 50 1 szelepház ezzel a-hengeres résszel behelyezhető a házfal hengeres 9 szelepfuratába. Az 1 házon azzal egydarabból kialakítva 11 körperem található, amely például a 12 csavarmenetes csapokkal és a 13 körgyűrűtárcsával van tömítetten a 10 házfalra 55 ráerősítve.

Ha az edényben túlnyomás lép fel, amely nagyobb, mint az 5 szeleptestnek a 2 szelepülék felé való tengelyirányú előfeszítése, akkor az 5 szeleptest a 14 fenékfelületére ható túlnyomás hatására a 60 3 szeleptest-működtető elem homlokfelületének hatásával szemben felemelkedik és eltávolodik a 2 szelepüléktől. Ekkor a túlnyomás a merev 5 szeleptest és a 2 szelepülék között levő gyűrűs nyíláson, a 4 szelepkamrás és a 7 átömlőcsatornán át egyen55 lítődik ki. A túlnyomás lecsökkenése után az 5 szeleptestet a 3 szeleptesfiműködtető elem ismét tömítően nekiszorítja a 2 szelepünknek.

Az 1 szelepházat készíthetjük Termoplasztból vagy Duroplasztból is. A találmánynak egy ilyen példaképpeni kiviteli alakját a 2. és 3. ábra mutatja. A 2. ábra vázlatos hosszmetszetben egy elektrolitkondenzátort tüntet fel, amelynek 15 elektródabetétje alumíniumból készített 16 tokban van elhelyezve. A 16 tokot Poliamid-6 anyagból levő 17 fedőtárcsa záija le, amely körbenfutó peremhoronnyal rendelkezik, belefröccsentett 18 tömítőanyaggal. A 19 tokperemnek a 18 tömítőanyagba történő beperemezése révén az elektrolittal töltött tok belső terét tömítően lezáijuk. A műanyag 17 fedőtárcsába oldalt a 20 túlnyomásszelep van bemunkálva. A 20 túlnyomássszelepet a 3. ábrán felnagyított léptékben szemlélhetjük.

A 2 szelepülékkel és a 3 szeleptest-működtető elemmel egydarabból kialakított 1 szelepházat az elektrolitkondenzátor műanyag 17 fedőtárcsájának 21 szelepfuratába fröccsentjük bele. Az alkalmazott gumikeverék lényegileg etilén- propilén-dienterpolimerizátumkaucsukból áll, a szokásos adalékokkal. Dienkomponensként előnyösen 1,3-butadiént alkalmazunk. A 17 fedőtárcsa a 21 szelepfurat tartományában egy felhúzott 22 szegély útján úgy van megerősítve, hogy a 21 szelepfurat tengely irányú hossza egyenlő legyen az 1 szelepház tengelyirányú hosszával. A 21 szelepfurat 22 szegélyének homlokoldala körbefutó 23 élekkel van körülvéve, amelyeknek keresztmetszete tengelyirányban kifelé elkeskenyedő profilt mutat és tengelyirányú magassága a milliméter törtrészét teszik ki.

Ugyanilyen élek futnak a 17 fedőtárcsa többi kimunkálása és furatai körül is, amelyek egyidejűleg tömítési célokból ugyanazon anyaggal vannak kifröccsentve, mint amelyből a túlnyomásszelep 1 szelepháza készült. A befröccsentett gumikeverék a 17 fedőtárcsa műanyagával szilárd kötést hoz létre. Az 1 szelepház ezáltal rendszerint már elegendő szilárdsággal van a 17 fedő tárcsában rögzítve. Nagyobb igénybevételekhez azonban a 21 szelepfu-. rat befelé kiemelkedő 24 gallérral rendelkezik, amely biztosítja az 1 szelepház járulékos tengelyirányú rögzítését a 17 fedőtárcsában.

Az l szelepháznak nyitott 6 homlokoldala van, míg másik homlokoldala zárt, s ebben excentrikusán helyezkedik el a 7 átömlőcsatorna. Az 1 szelepház belsejének forgásszimmetrikus kettős csonkakúp-alakja van, míg a két csonkakúpfél egymással szembefordított csúccsal, azaz oly módon helyezkedik el, hogy két nagyobbik alapfelületük kifelé mutat, két kisebb alapfelületük pedig középen összeér, azaz egybeesik. A felső, homlokoldalról 3 szeleptest-működtető elemként szolgáló elasztikus homlokfelülettel lezárt csonkakúp alkotja a 4 szelepkamrát. Az alsó csonkakúp ugyanakkor teljes felületével szabadon nyílik bele az elektrolitkondenzátor tokjának belsejébe.

A 4 szelepkamra szellőzését a homlokoldal felől határoló, membránként kialakított 3 szeleptest-működtető elemben levő kerek, hengeres 7 átömlőcsatorna biztosítja. Nagyobb kifúvási mennyiségek esetén több ilyen Ί átömlőcsatorna alkalmazható, de másképpen kialakított keresztmetszetű nyílások, — például körgyűrű-keresztmetszetűek is - használhatók.

Az 5 szeleptest üveggolyó, vagy műanyagból készített golyó. A golyó alak azért előnyös az 5 szeleptestnél, mivel teljesen szimmetrikus lévén, tömeggyártásban is rendkívül egyszerűen alkalmazható. A golyó-alakú 5 szeleptest szerelésekor ez nem igényel előzetes speciális beállítást.

A golyó átmérője nagyobb, mint a 4 szelepkamrában feszültségmentes állapotban rendelkezésre álló golyótéré. Ezért a golyónak az 1 szelepház nyitott 6 homlokoldalán át a 4 szelepkamrába történő benyomásakor a 4 szelepkamra enyhén deformálódik. A homlokoldali szelepházfal, azaz homlokfelület, amely 3 szeleptest-működtető elemként szolgál, visszarugózási ereje révén az 5 szeleptest tengelyirányban tömítően szorul neki a 2 szelepüléknek. További tengelyirányú előfeszitő-erőkomponens adódik át az 5. szeleptestnek a kúpos kialakítású szelepülékfelületéről és az ebben működő visszarugó erőtől.

Az 5 szeleptestre ható tengelyirányú előfeszítés lényegében véve azon anyag függvénye, amelyből az 1 szelepház készült, függ továbbá az 5 szeleptest méreteitől, valamint a 3 szeleptest-működtető elemként szolgáló fal vastagságától is. A 2. és 3. ábrákon bemutatott kiviteli példánál, ahol az 1 szelepház a zárólapba van· befröccsentve, az 1 szelepház kilépő-oldali szegélye sugárirányban megnövelten : van kialakítva, miáltal a 3 szeleptest-működtető-elemként szolgáló homlokfelület rugalmasságát konstrukciós úton megnöveltük.

A mindenkor megkívánt nyitási és zárási nyomás beállításánál szabálynak tekinthető, hogy minél nagyobb a szeleptestgolyó sugara a feszültségmentes szelepkamratérbe szabadon beírható golyóéhoz viszonyítva, minél vastagabb a 3 szeleptest-működtető elemként szolgáló membrán és minél kisebb annak sugara, annál nagyobb lesz a szelep nyitásához és zárásához szükséges nyomás. 20 mm golyóátmérő, 14 mm vastagságú homlokfelület

- membrán - és 28 mm legnagyobb szelepkamracsonkakúp-sugár, valamint 14 mm legkisebb szelepkamracsonkakúp-átmérő esetén például a szelep 6 bar túlnyomásnál nyit és 2,4bar túlnyomásnál zár,ha az 1 szelepház előállításához használt gumikeverék közepes visszarugó . erővel rendelkezik. Néhány egyszerű kísérlet segítségével a szakember könnyen beállíthatja az egyes esetekben szükséges nyitás és zárási nyomást, megfelelő méretezés és a gumikeverék megfelelő megválasztása segítségével. ·

A szeleptest-golyó a leggazdaságosabb esetben egyszerű üvegből készült. Különösen olyankor, amikor kétség merülhet fel a normál alkáliüvegnek vagy földalkáliüvegnek az elektrolittal való összeférésével kapcsolatban, az 5 szeleptestet savas fürdőben alkálimentesített üvegből, kvarcból vagy valamely kemény, rideg műanyagból - előnyösen termoplasztból — készíthetjük. Számos alkalmazási esetben fémgolyók — különösen nemesacélgolyók — használata előnyös.

A 2. és 3. ábrán bemutatott, elektrolitkondenzátorokhoz való túlnyomásszelep jelentős előnye rendkívül olcsó előállításában és egyszerű szereléséη ben van. Az 1 szelepházat egyszerrre, egyetlen munkamenetben fröccsentjük be a több 18 tömítőanyaggal együtt a kondenzátor 17 fedőtárcsájába. Ezt követően a golyót teljesen automatikusan belenyomjuk a nyitott 6 homlokoldalával felfelé fordított 4 szelepkamrába. A golyóbehelyező szerkezet számára adagolókészülékként a legegyszerűbb konstrukciójú kifolyócsöves szerkezet szolgálhat. Az 1 szelepház tölcsér alakú nyílásába beejtett golyót egy gumibélyegző enyhe nyomásával nyomjuk bele a szelepkamrába. Ehhez nincs szükség arra, hogy valamilyen szeleptömlőt kifeszítsünk és gondosan áthúzzunk, sem pedig arra, hogy bonyolult kialakítású megfogószerkezetet használjunk, az előre megadott irányítottság eléréséhez.

A találmány szerinti túlnyomásszelepnek egy további, példaképpeni kiviteli alakját a 4. ábrán láthatjuk. Az 1 szelepház itt szintén gumirugalmas anyagból készült, azonban a 3. ábrán bemutatott kivitellel ellentétben nincs befröccsentve, hanem dugó alakúra van kialakítva. Ez különösen az igen vékonyfalú tartályokba való beépítéshez, — mindenek előtt acéllemezből készült tartályokhoz, vagy vékonyfalú, üvegszálakkal erősített műanyagtartályokhoz alkalmazott szelepek esetében lényegileg a

3. ábrán látott kialakítású. Ellentétben a befröcscsentett szelepházakkal, a 4. ábra 1 szelepháza körhenger alakú. A henger palástja középen mély 25 gyűrűshoronnyal rendelkezik, amely önmagában ismert módon tömítően fogadja be a vékony 10 falon áthatoló 9 szelepfurat belső szegélyét. Az 1 szelepháznak a 4. ábrán látható perspektivikus képén a 4 szelepkamrához vezető 7 átömlőcsatoma felső nyílása, valamint az 5 szeleptestet előfeszítő membrán felülete is látható. A bemutatott 1 szelepház belseje szintén egymással szembefordított csúccsal kialakított kettős csonkakúp. Szeleptestként itt egy üveggolyó nyert alkalmazást, amely, — ha a körülmények ügy kívánják — az 1 szelepháznak a 9 szelepfuratba való beillesztése előtt behelyezhető. Előnyösen azonban ezt a golyót az 1 szelepháznak a 9 szelepfuratba való beillesztése után helyezzük be. Ennél a beépítési sorrendnél ugyanis az 1 szelepház a 9 szelepfuratba való beillesztésekor a szeleptestre való tekintet nélkül erősebben deformálható. A beillesztés után a 4 szelepkamra gyakorlatilag teljesen feszültségmentes állapotban van,

A 25 gyűrűshorony előnyösen a 2 szelepülék magasságában, vagy középen, a - 3 szeleptestműködtető elemként szolgáló - homlokoldali membrán magasságában helyezkedik el, A 25 gyú'rűshorony kialakításakor arra kell ügyelni, hogy az 1 szelepház gumifalának megmaradó vastagsága mindenütt elegendő erősre legyen méretezve, hogy a szóbajöhető gázdiffúziót biztonsággal ki lehessen zárni.

A 2. és 3. ábrán bemutatott szelepet, amely egy befröccsentett gumiházból áll, előnyösen alkalmazhatjuk elektrolitkondenzátorok, telepek vagy akkumulátorok házainak vagy tartályainak zárófedeléhez, zárótárcsáihoz, vagy zárósapkáíhoz. Ezek a záróelemek olyan tartóelemmel vannak ellátva, amelyet műanyagból fröccsöntéssel vagy saj tolással állítanak elő. A műanyag tartóelem kimunkálások kal rendelkezik a szelepház számára és a tömítőanyag befogadására, amely a villamos átvezetéseket a záróelemmel szemben eltömíti. Emellett a szelepház és valamennyi tömítés ugyanabból a gumianyagból van és azokat egyszerre, ugyanazon munkamenetben fröccsentik bele a műanyag tartóelem megfelelő kimunkálásaiba. Az összes tömítőelem, valamint a szelepház a műanyagrésszel oldhatatlan, szilárd, tömítő kötéssel egydarabból van kialakítva. A gumimassza befröccsentésekor a 3. ábrán bemutatott, s a kimunkálások körül elhelyezkedő kiemelkedő élek vagy összenyomható élek megakadályozzák a befröccsentett gumimassza túlfolyását és a tartóelem felületére jutását.

Az önműködően nyitó és záródó túlnyomásszelep elkészítéséhez még szükséges járulékos szerelési ráfordítás tehát lényegileg és kizárólag a szelepgolyó teljesen automatizált behelyezéséből áll, a legolcsóbb készülékezéssel.

A találmány szerinti túlnyomás-szelep alkalmazása azonban nincs az említett felhasználási területekre korlátozva. A rendkívül egyszerű szerkezeti kialakítás, továbbá nagyfokú alkalmazkodási tulajdonságok révén mind az anyag, mind a konstrukciós kialakítás vonatkozásában, a találmány szerinti túlnyomásszelepet a technika legkülönbözőbb területén — elsősorban a fogyasztási javak és a tömeggyártás terén — fel lehet használni.

Ezen túlmenően — a találmány szerinti túlnyomásszelep jóhatású visszacsapószelepként is alkalmazható. Ebben az esetben különösen a 2 szelepünket kell· simára és merevebbre kialakítani. Ennek megfelelően előnyös egy laposabb szeleptest alkalmazása. Ugyancsak nem kell az előfeszítést a 3 szeleptest-működtető elemről — azaz a membránról - közvetlenül átadni az 5 szelep testnek, hanem ez az átadás történhet az 5 szeleptesten kialakított borda vagy csap segítségével is. Az 5 szelep test 14 felületére (1. ábra) egy csap vagy borda felvitele útján azt egy emelőkarrendszer segítségével lehet felemelni, úgy, hogy a túlnyomásszelep ezen emelőre gyakorolt mechanikus nyomás útján is nyitható, tehát a tartályt kézi úton is lelevegőztethetjük.

A találmány második változatának egy példaképpeni kiviteli alakját — merev szelepházzal és rugalmas szeleptesttel - az 5. ábrán láthatjuk. A 10 házfalban - például egy elektrolitkondenzátor 17 fedőtárcsájában, vagy egy akkumulátor fedelében az 1 szelepház a 2 szelepünkkel a 3 szeleptest-működtető, elem, a tulajdonképpeni 4 szelepkamra és a 7 átömlőcsatoma egydarabból van kialakítva. Ezen elemeknek a 10 házfalban való kialakítása különösen akkor rendkívül egyszerű és gazdaságos, ha ezen 10 házfal - tehát például a 17 fedőtárcsa - műanyagból készült és fröccsöntés útján van előállítva. Az elektrolitkondenzátorok vagy akkumulátorok fedőtárcsájának műanyag-fröccsöntés útján történő előállításakor műanyagként célszerűen üvegszállal erősített poliamid-6 jelű anyagot használunk. A 10 házfal előállítása után, aholis egyidejűleg az 1 szelepházat is kialakítjuk már csak a rugalmas 5 szeleptestnek a ház nyitott oldala felől a szelepülékbe való benyomása szükséges. Főképpen akkor, ha az 5 szeleptest az 5. ábrán bemutatott módon rugalmas gumigolyóból áll, ezt a szerelési műveletet a legolcsóbb és legegyszerűbb eszközökkel, teljesen automatizáltan lehet elvégezni.

Claims (10)

1. Szabadalmi igénypontok:

   E Két alkatrészből álló reverzibilis túlnyomásszelep, azzal jellemezve, hogy szelepháza (1), szelepüléke (2) és szeleptest-működtető eleme (3) egydarabból van kialakítva, éspedig egyik esetben gumielasztikus vagy rugóelasztikus anyagból, amikor a szeleptest (5) merev, másik esetben pedig alaktartó, merev anyagból, amikor a szeleptest (5) gumielasztikus vagy rugóelasztikus és a szelepülék (2) síkjára merőleges magassága a szelepülék (2) síkjával párhuzamos szélességének legalább 75%-a.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti túlnyomásszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy szelepházbelsőtere forgásszimmetrikus, egymással szembefordított kettős csonkakúp, mely egyik homlokoldala (6) felől teljesen nyitott, másik homlokoldala felől pedig teljesen lezárt, továbbá, hogy a zárt homlokoldalban legalább egy excentrikusán elhelyezett, átömlőcsatorna (7) van végül, hogy a szeleptest (5) az egyoldalról zárt kettőscsonkakúp-félbe [szelepkamra (4)] az átömlőcsatorna (7) szabadonhagyásával a szeleptest-működtető elem (3), valamint a szelepülékül szolgáló szelepkamrapalást közé van befogva.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti túlnyomásszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy szelepháza (1) úgy van kialakítva, hogy a szelepnek egy házfal (10) vagy fedőtárcsa (17) szelepfuratába (9, 21) való beépítésekor ez a furat a szelepház (1) palástját a szelep teljes hossza mentén teljesen körülveszi, míg a homlokfelületek szabadon maradnak.
4. 4. A 3. igénypont szerinti túlnyomásszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szelepház (1) a szelepfuratba (21) fröccsentett és azzal szilárdan összekötött gumikeverékből van.
5. 5. Az 1-4. igénypont bármelyike szerinti túlnyomásszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy szeleptestének (5) golyó-alakja, vagy szimmetrikusan elhelyezkedő kettős csonkakúp-alakja van.
6. 6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti túlnyomásszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szeleptest (5) üvegből, kvarcüvegből, merev műanyagból vagy fémből van, a szelepház (1) pedig gumikeverékből készült.
7. 7. Az 1., 2. vagy 5. igénypont szerinti túlnyomásszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a

   5 szeleptest (5) elasztomerből vagy rugalmas termoplasztból van, a szelepház (1) pedig merev duroplaszt, termoplaszt vagy fém.
8. 8. A 7. igénypont szerinti túlnyomásszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szelepház (1),

   0 szelepülék (2) és a szeleptest-működtető elem (3) a házfalban (10), vagy a fedőtárcsa (17) falában, abból magából van kialakítva.
9. 9. Eljárás a 4-6. igénypontok bármelyike szerinti túlnyomásszelep előállítására, azzal jellemezve,

   5 hogy a szelepházat (1) ugyanabból a gumikeverékből készítjük, amelyből a házfal (10) vagy fedőtárcsa (17) többi tömítőeleme is van, továbbá, hogy ezen tömítéseket és a szelepházat (1) egyetlen munkamenetben fröccsöntjük bele a házfal (10) Ό vagy fedőtárcsa (17) megfelelő, előre kialakított kimünkálásaiba, s végül, hogy a szelep testet (5) a szelepház (1) nyitott homlokoldala felől nyomjuk be a szelepkamrába. (4).
10. 10. Eljárás a 3-6. igénypontok bármelyike sze-

    25 rinti túlnyomásszelep előállítására, amelyet egy elektrolitkondenzátor tokjának, előnyösen fedőtárcsaként kialakított záróelemében alkalmazzuk, ahol ezen záróelem egy műanyag tartóból áll, mely az elektromos átvezetések és a záróelem közötti

    30 tömítéshez, valamint a záróelem és a tok közötti tömítéshez gumirugalmas tömítőelemekkel van ellátva, azzal jellemezve, hogy először előállítjuk a tartót műanyagból fröccsöntéssel vagy sajtolással, aholis ezen tartóban kimunkálások, legalább egy, a

    35 szelepház befogadására szolgáló furat és egy, a kerületen körben elhelyezkedő szegélyhorony van kialakítva, amelyeknek szélén a tartó felületén körülfutó, csupán a milliméter törtrészét kitevő magasságú sajtolási élek vannak, majd a kimunká40 lásokba, furatokba és a szegélyhoronyba egyetlen munkamenetben egy gumikeveréket fröccsentünk bele, amely a tartóban levő furatok egyikében a szelepházat, míg a többi kimunkálásokban a tömítőelemeket hozza létre, éspedig oly módon,

    45 hogy a gumikeverék a kihűlés után a tartó műanyagával szilárd, egydarabból levő, tömítő és oldhatatlan kötést alkot, végül egy üveggolyót vagy műanyaggolyót nyomunk be a műanyagtartóba befröccsentett gumiból levő szelepházba, a záróelem50 nek a tok-belsőtár felé forduló oldala felől.