HU224597B1 - Szeleptest és zárószelep - Google Patents

Description

A találmány tárgya szeleptest, amely egy zárófelülettel rendelkező dugó alakú zárórészt, valamint a zárófelülettel ellentétes oldalon a zárórészhez illesztett, kiálló működtetőrészt tartalmaz, és a zárófelület - a működtetőrész mozgatásának hatására létrejövő - billenősét megengedő csuklós kapcsolaton keresztül kapcsolódik egy, a zárórészt körülvevő rögzítőrészhez a zárórész közelében. A találmány tárgyát képezi továbbá a fenti szeleptestet tartalmazó zárószelep.

Az US 1,907,358 számú szabadalmi leírásból ismert olyan típusú szeleptest és szelepülés kombinációja, amelynél a szabad végrészhez közel a zárórész egyik oldala gömb alakú, hogy a szelepülés felületéhez tudjon kapcsolódni, a másik oldala pedig egy vízszintes helyzetű lappal van ellátva (használat közben). Ez a vízszintes lap a zárórész egyik oldalánál csuklósán kapcsolódik egy rögzítőszerkezethez, a másik oldalához közel pedig egy rugóval van ellátva. A bemutatott szelep túlnyomáscsökkentő szelepként vagy lefújó biztosítószelepként használható.

A technika állásából ismertek olyan zárószelepek, amelyek vákuum fenntartására szolgálnak edény, például tégely, palack vagy valamilyen doboz belsejében. Ilyen zárószelepre láthatunk példát a Vacu Products EP 0234607 számú szabadalmi leírásában. Viszonylag lágy anyagból készült rész van bemutatva, amely slicc alakú nyílással van ellátva. Az ilyen zárószelep elsősorban a vákuumtechnikában alkalmazható: a sliccet határoló átellenes élek a vákuum hatására egymásnak nyomódnak. A szelep nyitása a slicc irányára merőleges préselőerővel történik, ezáltal a slicc szétfeszül és kinyílik. Az ilyen típusú zárószelep ugyan jól működik, de viszonylag nagy mennyiségű anyagot igényel, és a szerkezet magassága is elég nagy.

Célunk a találmánnyal egy kisebb magasságú, tömörebb szerkezetű zárószelep szolgáltatása, amely azonban továbbra is könnyen nyitható.

A feladatot a találmány értelmében egy olyan szeleptesttel oldjuk meg, amely szeleptest egy zárófelülettel rendelkező dugó alakú zárórészt, valamint a zárófelülettel ellentétes oldalon a zárórészhez illesztett, kiálló működtetőrészt tartalmaz, és a zárófelület - a működtetőrész mozgatásának hatására létrejövő - billenősét megengedő csuklós kapcsolaton keresztül kapcsolódik egy, a zárórészt körülvevő rögzítőrészhez a zárórész közelében. A találmány lényege, hogy a rögzítőrész és/vagy az említett kapcsolat nyomáskiegyenlítődést lehetővé tevő nyílással van/vannak ellátva.

A szeleptest nyitása rendkívül egyszerű módon történik: a dugó alakú zárórészt megdöntjük egy működtetőrész segítségével, amelyet a zárórésszel egy vonalban helyezünk el. Egy ilyen szerkezetnek mind az előállítása, mind a működtetése rendkívül egyszerű. A zárószelep nyitásához elegendő a szeleptestet pusztán oldalirányban elmozdítani a szelepüléshez vagy tartályhoz képest. Más szavakkal, a zárófelület (elméletileg záróéi) billenőmozgása a zárórész működtetőeszközének hosszanti tengelyére eső pont körül történik. Alaphelyzetben ez a tengely függőleges irányú. Ez azt jelenti, hogy a szeleptest mozgatása a szelepüléshez képest billentéssel és/vagy deformációval történik, amelyet a szeleptest és a tartály közti rugalmas összekötő rész tesz lehetővé. Egy előnyös kiviteli alaknál a szelepülés készülhet a tartály anyagából és lehet azzal egy elemként kialakítva. A szeleptesttel érintkező felület, azaz a lezárandó nyílás széle lehet kúpos vagy szögletes vagy bármilyen más, a technika állásából ismert forma. A szeleptest szolgálhat például olyan tartály lezárására, amelyben vákuumot hozunk létre. Maga a tartály bármilyen ismert kialakítással rendelkezhet. Az ilyen tartályokat (például doboz, tégely stb.) általában valamilyen fedővel látják el, és az említett tartály részét képezheti a fedő valamely része, azaz lehetnek egy elemként is kialakítva. A fent bemutatott zárószelep palackok és hasonló edények esetén is használható. Ebben az esetben a tartály lehet egy önálló rész, vagy tartalmazhatja a palack nyakrészét. A találmány szerinti zárószelepet elsősorban olyan területeken alkalmazzuk, ahol vákuum létrehozása szükséges. Amennyiben a szeleptest és a tartály közti összekötő rész teljesen zárt, fontos, hogy olyan nyílást alakítsunk ki, amelyen keresztül levegő vagy gáz áramolhat. A szeleptestet elmozdítva a szelepüléshez képest egy nyílás keletkezik, amelynek gázközlekedésben kell lennie a külső környezettel, vagy valamilyen más szerkezettel. Az utóbbi lehet például egy vákuumszivattyú. Ebben az esetben a vákuumleszívás során a szeleptest lényegében merőlegesen emelkedik el a szelepülés által határolt nyílás síkjától. Ha egy későbbi fázisban a vákuumot meg akarjuk szüntetni, a szeleptest oldalirányú megnyomásával keletkező résen keresztül levegő áramolhat a külső környezetből a tartályba.

A szeleptestet elláthatjuk egy kiálló résszel az összekötő rész kapcsolódási tartománya fölött. A kiálló rész megnyomásával nyitható a zárószelep. Az egyes részek kialakítása rendkívül tömör is lehet, ezáltal egy egészen kompakt szerkezetet hozhatunk létre. Ez különösen fontos például, ha több ilyen tartályt kell egymás tetején felhalmozni. Az egymásra helyezendő tartályokon kialakíthatunk egy kisméretű bemélyedést, amely elegendően nagy ahhoz, hogy befogadja az alatta fekvő zárószelepet.

A szeleptest és a tartály közti kapcsolat zárt állásában a tartályon vagy az összekötő részen kialakított nyílás határozza meg a szeleptest szelepüléshez képesti nyitási, illetve zárási tulajdonságait és zárási viselkedését. Nagyobb nyílás vagy több nyílás segítségével a vákuum gyorsabban megszüntethető, például egy vákuumtartály szellőztetése során. A kisebb nyílás előnye, hogy például ha por formájú terméket tárolunk a tartályban, kisebb a veszélye, hogy felszáll a por a vákuum kieresztése során. Ha a nyílások felülete nagyobb, gyorsabban tudunk vákuumot létrehozni vákuumszivattyúk segítségével, mivel kisebb a fojtási veszteség.

A nyílások méretét az alkalmazási területtől függően választjuk meg, különös tekintettel a szellőztetés kívánt mértékére.

A csuklós kapcsolat és a szeleptest kialakítható egyetlen műanyag darabból. A műanyag anyagát a fel2

HU 224 597 Β1 használási területnek megfelelően választjuk meg, de használhatunk elasztomer anyagokat is.

Ha a lezárandó nyílás viszonylag nagy, előnyös a szeleptestet üregesen kialakítani, ezáltal anyagot spórolhatunk és biztosíthatjuk a szeleptest rugalmas jellegét.

A találmány tárgya továbbá egy zárószelep, amely a fenti szeleptest és a fent bemutatott vagy bármilyen más szelepülés kombinációjából áll.

A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti zárószelep egy kiviteli alakjának sematikus keresztmetszete zárt állásban, a

2. ábrán az 1. ábra szerinti zárószelep látható nyitás közben, a

3. ábra egy újabb kiviteli alak sematikus keresztmetszete, a

4. ábra egy módosított kiviteli alak sematikus keresztmetszete.

Az 1. ábrán a találmány szerinti 1 zárószelep példaként! kiviteli alakja látható, amely 2 szeleptestet tartalmaz. Az ábrán látható 3 tartály 4 szelepüléssel van ellátva, amely 12 nyílást határol. A 2 szeleptest ütköző alakú 7 zárórészből, egy lezáró 5 összekötő részből és 10 befogórészből áll. A 7 zárórész az őt körülvevő lezáró 5 összekötő részen keresztül és a 10 befogórész segítségével kapcsolódik a 3 tartály 13 kiugró pereméhez. Mind a 2 szeleptest, mind az 5 összekötő rész viszonylag rugalmas anyagból, míg a 3 tartály viszonylag merev anyagból készül. Az 5 összekötő rész további rögzítése a szelep 11 rögzítőrészével (amely jelen esetben egy záróperem) történik. Az 5 összekötő rész visszaugróan van kialakítva, ezáltal a 2 szeleptest a záróhelyzetbe visszatérő mozgást végez a vákuumleszívás során. Az 5 összekötő rész továbbá 6 nyílással van ellátva. A kúpos 7 zárórészben 9 fészek van kialakítva, és az 5 összekötő rész kapcsolódása felett egy szintén kúpos, de az ellentétes irányba nyúló 8 működtetőrész található.

Az 1 zárószelep, illetve a 7 zárórész és 5 összekötő rész kialakítása olyan, hogy terheletlen állapotban a kúpos 7 zárórész lényegében záróhelyzetben nyugszik a 4 szelepülésen, azaz a 12 nyílás kerületi peremén. Ez azt jelenti, hogy valamennyi előszívott vákuum azonnal keletkezik, például a 8 működtetőrész megnyomásakor. Ezzel szemben egy másik esetben a 7 zárórész kizárólag a vákuum hatására mozdul el a 4 szelepülés irányába. A vákuumot létrehozhatjuk valamilyen ismert vákuumszivattyú segítségével, például az 1. ábrán csak részben feltüntetett 14 szivattyú segítségével. A 11 rögzítőrészre helyezett 14 szivattyú a 10 befogórésszel együtt egy lezárást valósít meg. A 11 rögzítőrész alatt üreg van kialakítva, hogy olyankor is optimális záródás jöjjön létre a 3 tartály és 14 szivattyú között, ha az utóbbit nem tökéletesen pontosan helyeztük el. A vákuumszivattyú bekapcsolásával a 7 zárórész felemelkedik a 4 szelepülésről, ezáltal a 2 szeleptest alatt elhelyezkedő 15 tartályból a 6 nyílásokon keresztül gáz lép ki a 14 szivattyú felé. A 6 nyílások méretétől és számától függően erősebb vagy gyengébb fojtóhatás lép fel. Világos, hogy más típusú vákuumszivattyúk, csőcsatlakozók és hasonló berendezések is használhatóak, amelyek a fent bemutatottól eltérő hatást gyakorolnak a 3 tartályra vagy az 5 összekötő részre, a lezárás megvalósítása végett.

A 15 tartály szellőztetése a 8 működtetőrész oldalirányú megnyomásával történik, mint az a 2. ábrán látható. Mivel az 5 összekötő rész rugalmas, és a 4 szelepülés közelében a 2 szeleptest puha, ezért a nyomás hatására a 7 zárórész bizonyos mértékben deformálódik és megdől. Ennek hatására egy rés alakul ki, amelyen és a 6 nyílásokon keresztül a levegő behatolhat. A 6 nyílások teljes területe ilyenkor is lényeges a szellőzés sebességének szempontjából. A 12 nyílás átmérője, a 4 szelepülésre helyezett 7 zárórész kúpossága és az anyagok keménysége mind változtatható paraméterek, amelyeket az 1 zárószelep alkalmazásának és különösen a kívánt vákuum nagyságának figyelembevételével adhatunk meg. Egy előnyös kiviteli alaknál a dőlésszög, azaz a 7 zárórész külső felülete és a 12 nyílás síkja által bezárt szög hozzávetőleg 45°-os, de ez az érték széles határok közt mozoghat. Egy kisebb szelepszög, azaz egy kevésbé meredek kúpszelet nehezebbé teszi az elmozdítást, vagy nagyobb kitérítést igényel egy adott rés létrehozásához. A nagyobb szög problémákat okozhat a 2 szeleptest 4 szelepüléshez képesti záróképességére nézve.

A 4 szelepülés előnyösen lekerekített. Amennyiben a görbületi sugár értéke például 0,5 mm, a 2 szeleptest sérülésének kockázata lényegében elhanyagolható, és a záródás optimális.

A 3. ábrán az 1. és 2. ábrán bemutatott 1 zárószelep lehetséges változata látható. 21 zárószelep tartalmaz 22 szeleptestet, melynek 28 működtetőrésze van. Szemben a fent bemutatott kiviteli alakkal itt kúpos helyett egy gömbölyített 27 zárórész található. 24 szelepülés kialakítása a fentihez hasonló. A legömbölyített 27 zárórész és 23 tartály közti összekötés a kerület mentén elrendezett több 25 összekötő résszel (jelen esetben peckekkel) van megvalósítva. Ennél a kiviteli alaknál is ki van alakítva 29 fészek, ezzel anyagot spórolhatunk meg, továbbá a 29 fészek segíti a mozgatást.

Az összekapcsolódást a 21 zárószelep és a vákuumszivattyú hengeres fala (pontozott vonallal feltüntetve) közt 31 rögzítőrész (záróperem) lekerekített felülete teszi lehetővé. A lekerekített felületnek köszönhetően a vákuumszivattyút enyhén megdöntött helyzetben is rá lehet illeszteni, ugyanakkor a kellő zárás is biztosított.

A 27 zárórész lekerekítése kis kitérítés esetén is tökéletes záródást biztosít. Más szóval a szellőztetés kizárólag deformáció útján lehetséges, az ily módon szabaddá váló 32 nyíláson keresztül áramolhat a levegő ki.

A fent bemutatott kiviteli alak kialakítása olyan, hogy egy tipikusan kézzel működtetett vákuumszivattyú használatakor a 22 szeleptest körülbelül 0,1 mm-rel emelkedik meg a 24 szelepülésről. Természetesen ez az érték is változhat. A vákuum hatására a 27 zárórész gömbölyded kialakításának köszönhetően

HU 224 597 Β1 a 22 szeleptest és a 24 szelepülés között egyre nagyobb szorítóerő lép fel, ennek eredményeképpen a záróhatás is egyre erősebb.

A 4. ábrán a találmány egy további kiviteli alakja látható, amely különösen alkalmas palackok zárásához. 5 41 zárószelep 42 szelepteste 47 zárórészből és egy azzal egy vonalban elhelyezett 48 működtetőrészből áll.

A 42 szeleptest 45 összekötő résszel kapcsolódik 50 befogórészhez. A 45 összekötő rész teljesen körbeér, és nyílásokkal van ellátva, a 42 szeleptesthez pedig 10 zárórész és 48 működtetőrész határán kapcsolódik.

A 47 zárórészben 49 fészek van kialakítva. Az befogórész beugró 51 rögzítőrésszel (peremmel) van ellátva, amely beakad 44 szelepülés kiugró 53 peremébe. A 44 szelepülés viszonylag kemény anyagból készül, és 43 nyakrészhez kapcsolódik, amely viszonylag lágy, deformálható anyagból készül, hogy egy palackba illeszthető legyen.

Kerületi 60 perem akadályozza meg az elmozdulást, míg a palack tényleges lezárása a 43 nyakrész ívelt részével történik.

A találmányt itt két előnyös kiviteli alak segítségével mutattuk be, azonban a szakember által más, az itt bemutatott kiviteli alakokkal ekvivalens megoldások is elképzelhetőek, amelyek azonban az igénypontokkal meghatározott oltalmi körön belül esnek.

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Szeleptest (2, 22, 42), amely egy zárófelülettel rendelkező dugó alakú zárórészt (7, 27, 47), valamint a zárófelülettel ellentétes oldalon a zárórészhez (7, 27, 47) illesztett, kiálló müködtetőrészt (8, 28, 48) tartalmaz, és a zárófelület - a működtetőrész (8, 28, 48) mozgatásának hatására létrejövő - billenősét megengedő csuklós kapcsolaton keresztül kapcsolódik egy, a zárórészt (7, 27, 47) körülvevő rögzítőrészhez (11, 51) a zárórész (7, 27, 47) közelében, azzal jellemezve, hogy a rögzítőrész (11,51) és/vagy az említett kapcsolat nyomáskiegyenlítődést lehetővé tevő nyílással (6, 46) van ellátva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti szeleptest, azzal jellemezve, hogy a billenőmozgás középpontja lényegében a zárórész (7, 27, 47) működtetőrészének (8, 28, 48) hosszanti tengelyére esik.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti szeleptest, azzal jellemezve, hogy egy darabból van kialakítva.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti szeleptest, azzal jellemezve, hogy a zárófelület kúpos.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti szeleptest, azzal jellemezve, hogy a csuklós kapcsolat egy rugalmas összekötő rész (5, 25, 45).
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti szeleptest, azzal jellemezve, hogy a zárórészben (7, 27, 47) egy, a működtetőrésszel (8, 28, 48) ellentétes irányba néző fészek (9, 29, 49) van kialakítva.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti szeleptest, azzal jellemezve, hogy a Shore-féle keménysége 35-45.
8. 8. Zárószelep, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy, az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti, lágyabb, deformálható anyagból álló szeleptestet (2, 22, 42), és keményebb anyagból készült szelepülést (4, 24, 44).
9. 9. A 8. igénypont szerinti zárószelep, azzal jellemezve, hogy a rögzítőrész (51) egy kerületi hornyot tartalmazó kerületi peremmel rendelkezik, ami egy, a szelepülés (44) kerületi peremén körbefutó kiugró peremhez (53) rögzül.
10. 10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti zárószelep, azzal jellemezve, hogy az említett kapcsolat terheletlen helyzetben a szeleptestet (2, 22, 42) a szelepülésnek (4, 24, 44) szorító módon van kialakítva.