JPH04262174A - 蒸気状又は液状媒体のための調節弁 - Google Patents

蒸気状又は液状媒体のための調節弁

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JPH04262174A
JPH04262174A JP3276896A JP27689691A JPH04262174A JP H04262174 A JPH04262174 A JP H04262174A JP 3276896 A JP3276896 A JP 3276896A JP 27689691 A JP27689691 A JP 27689691A JP H04262174 A JPH04262174 A JP H04262174A
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JP
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shaft
auxiliary
main
control valve
valve
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JP3276896A
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Hermann Doerr
ヘルマン　デル
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Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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Publication date
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    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
    • F01D17/145—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path by means of valves, e.g. for steam turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は軸駆動部を備える蒸気
状又は液状媒体のための調節弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】プロセス工学及び発電工学から、ガス状
媒体の場合に必要な操作力を低減するために、しばしば
圧力から解放されたアクチュエータが用いられることが
知られている。その際主として次の二つの方法が用いら
れる。１）常時解放による構成。その際圧力解放は多く
の場合低圧室を圧力解放室に結合する孔を介して絞り弁
体により実現される。この構成の大きな欠点は解放孔を
経て連続する漏洩流が流れることである。それ故にしば
しば密封閉鎖する補助締め切り装置を設置しなければな
らない。２）制御された圧力解放による構成。圧力解放
はこの変形例の場合には第２のアクチュエータの操作に
より（多くの場合主アクチュエータの外部で）達成され
る。補助の圧力解放アクチュエータのほかにここでは更
に、従属する組立費及び検査費並びにプロセス制御のた
めのかなりの費用を伴う管路が必要である。圧力解放ア
クチュエータの範囲の故障の場合には主アクチュエータ
も損なわれるので、全体の有用性の低下を覚悟しなけれ
ばならない。漏れ流量はこの第２の変形例では全く生じ
ないか又は実際上無視できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、唯
一の軸駆動部により従属する絞り弁体を備える二つの弁
軸を時間的に正しく、一方では圧力解放の長所（小さい
操作力）がまた他方では閉鎖位置でそれぞれ密封閉鎖す
る弁が保証されるように、操作することができる前記の
種類の調節弁を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき請求項１に記載のように、調節弁が主弁の開閉のた
めの主絞り弁体と推力を主絞り弁体上に伝達する付属の
主軸とを有し、更に調節弁が補助弁の開閉のための補助
絞り弁体と推力を補助絞り弁体上に伝達する付属の補助
軸とを有し主軸と補助軸とのための共通な軸駆動部の操
作力がそれぞれ第１及び第２のばね弾性継手を介して主
絞り弁体又は補助絞り弁体上に伝達され、閉鎖過程の際
に主絞り弁体が閉じた後に補助絞り弁体が補助弁座に到
達し、開放過程の際に補助絞り弁体が開いた後に主絞り
弁体が主弁座を離れるように、両軸が相互に調整される
ことにより解決される。有利な実施態様は請求項２〜２
３に記載されている。
【０００５】
【作用効果】この発明に基づく二重の軸制御により、補
助的な圧力解放弁、管路、駆動部並びに駆動部の制御及
びエネルギー供給無しに、制御された圧力解放と協働し
ながら圧力解放の長所（小さい操作力）を密封閉鎖する
弁に対する要求と同時に実現することができる。これに
関連して、主絞り弁体が主流路を備える圧力解放流路系
を有し、主流路は圧力解放室の開放状態で調節弁の流出
側に結合され、圧力解放室はピストン室として構成され
た弁箱室であり、そのリング壁に沿って主絞り弁体の後
ろ側のピストン状部分が導かれ、その際圧力解放室が排
水に役立つ第１の副流路を介して常に調節弁の流入側と
結合され、圧力解放に役立つ第２の副流路を介して主流
路の開放の際にだけ調節弁の流出側と結合されることを
特徴とする、請求項２に記載の調節弁の構成が特に有利
である。
【０００６】請求項１と２とに記載の特徴の組み合わせ
は、補助弁座が主絞り弁体の一部であり、主絞り弁体に
よる主弁の閉鎖の後に主流路が補助絞り弁体により閉じ
られ、それで圧力解放室中に生じる流入側の圧力により
主絞り弁体上に働く閉鎖力が増大され、主絞り弁体によ
る主弁の開放の前に主流路が補助絞り弁体により開かれ
、それで圧力解放室中での流出側の圧力にほぼ等しい値
に低下する圧力により、主絞り弁体の開放運動がこれに
逆らって働く押圧力の欠如のために容易となることを特
徴とする、請求項３に記載のこの発明の特に有利な実施
態様をもたらす。
【０００７】この発明に基づく軸駆動部は直線運動駆動
部によるばかりでなく回転駆動部によっても操作するこ
とができる。直線運動駆動部に対しては、直線運動駆動
部が軸駆動部としてまたピストンロッドが駆動部品とし
て設けられ、第１のばね弾性継手がシリンダケース中に
支持され初期負荷を与えられた圧縮ばねを備えるばねシ
リンダとして構成され、圧縮ばねが一端をシリンダ底に
また他端をピストンロッドのリングフランジに支えられ
、リングフランジ自体はシリンダキャップによりシリン
ダケース中に受け止められているのが特に有利である（
請求項１６参照）。
【０００８】回転駆動部に対する有利な実施態様は請求
項１９によれば、軸駆動部が軸ナット装置を備えた回転
駆動部であり、軸ナットの回転により主軸及び補助軸が
それぞれ行程方向の運動を与えられ、その際主軸に付設
された第１のばね弾性継手及び補助軸に付設された第２
のばね弾性継手により両軸の軸方向相対運動が可能とな
ることを特徴とする。
【０００９】
【実施例】次にこの発明に基づく調節弁の二つの実施例
を示す図面により、この発明を詳細に説明する。
【００１０】図１は、制御された圧力解放及び共通な軸
駆動部としての直線運動駆動部を備える二重の軸制御に
よる調節弁の原理的構成を示す。直線運動駆動部１は基
本的に液圧、空気圧又は電動式駆動部とすることができ
る。図１には液圧式駆動部の有利な実施例が示されてい
る。直線運動駆動部１によりピストンロッド２、継手３
、初期負荷を与えることができるばねシリンダの形の第
１のばね弾性継手４を介して、主絞り弁体６を備える主
軸５が操作される。閉じられた状態では主絞り弁体６の
特に円錐形に成形された封止面が主弁座７の相応の対向
面上に押しつけられる。長さ調節装置８を介して補助軸
上部９が継手３に強固に取り付けられている。補助軸は
全体を符号５０で示されている。補助軸上部９と補助軸
下部１０との間には、初期負荷を与えられた皿ばね積層
体１１ａの形の第２のばね弾性継手１１が設けられてい
る。主軸５には行程位置表示器兼回り止め１２が、主軸
５と相対回転不能に結合され半径方向に突出するローラ
アームの形で設けられ、弁上部枠２１の相応の長手方向
スリットの中で行程方向±ｙに対し軸平行に可動なロー
ラが符号１２ａで示されている。
【００１１】補助弁座１６の補助絞り弁体１０ａにより
閉鎖可能な流出口は、圧力解放流路系の主流路１７を介
して調節弁の流出側１８に結合されている。この流出側
１８は弁出口室又は低圧室と呼ぶこともできる。圧力解
放室１４は排水に役立つ第１の副流路２０を介して調節
弁Ｓ１の流入側１３と常に結合され、また圧力解放に役
立つ第２の副流路１９を介して主流路１７が解放された
場合にだけ調節弁Ｓ１の流出側１８と結合される。流路
１７、１９、２０はドリル孔として構成されるのが有利
である。副流路２０は前記のように圧力解放室１４から
の凝縮水の排出に役立つ。流入側１３は弁入口室又は高
圧室と呼ぶこともできる。
【００１２】圧力解放室１４はピストン室として構成さ
れた弁箱室であり、この室のリング壁１４ａに沿って主
絞り弁体６の後ろ側のピストン状部分６ｂが導かれてい
る。ピストン状部分６ｂの外周のリング溝にはピストン
リング１５が相応のリング溝６ｃ中に挿入されている。 これらのピストンリングはリング壁１４ａの内周の相応
の封止面に接触し、その際このピストンリングパッキン
は流入側１３と圧力解放室１４との間の封止機能のほか
に絞り弁体６を行程方向±ｙへ案内する機能を有する。
【００１３】作動方式の説明のためにまず補助軸５の予
調節を説明する。ばねシリンダ４ａの有利な形の第１の
ばね弾性継手４が押し込まれていない場合にすなわち主
軸５の位置が０％より大きい場合には、長さ調節装置８
を介して補助軸５０の最大行程（補助弁座１６と補助軸
５０との間の距離）が調節され、この距離は第１のばね
弾性継手４のたわみ道程のほぼ半分に等しい。
【００１４】次に閉方向への作用を説明する。説明のた
めに直線運動駆動部１、主軸５及び主絞り弁体６が開位
置又は中間位置に存在する開始位置を出発点とする。こ
の場合には第１のばね弾性継手４の初期負荷を与えられ
たばねシリンダ４ａ及び第２のばね弾性継手１１の初期
負荷を与えられた皿ばね１１ａが伸びている。補助軸５
０は予調節された最大行程を占める。すなわち圧力解放
室１４は第２の副流路１９及び主流路１７を介して流出
側１８に結合されている。
【００１５】直線運動駆動部１が主軸５を主絞り弁体６
と共に閉方向−ｙへ動かすとき、主軸５に対する補助軸
５０の相対位置は閉終端位置へ到達するまで、すなわち
主絞り弁体６が主弁座７に当接するまで維持される。第
１のばね弾性継手４のばねシリンダのたわみの際に初め
て補助軸下部１０が補助弁座１６の方向へ動かされ、最
後に第１のばね弾性継手４のばねシリンダの半分のたわ
み道程の際に補助軸下部１０が強固に補助弁座１６上に
押しつけられる。そしてばねシリンダ４ａの一層の圧縮
の際に皿ばね積層体１１ａの初期負荷を与えられた皿ば
ねも圧縮される。補助軸下部１０は皿ばね積層体１１ａ
のばね力により補助弁座１６へ押しつけられ、その際圧
力解放室１４から流出側１８への結合が阻止される。
【００１６】圧力解放室１４中には今やピストンリング
１５及び第１の副流路２０を介して流入側１３の圧力が
生じ、主絞り弁体６の有効面を介して更に補助的に主弁
座７上に加わる。それにより密封状態が得られる。
【００１７】次に開放方向への作用を説明する。このた
めに主絞り弁体６が主弁座７上に当接しているばかりで
なく補助絞り弁体１０ａが補助弁座１６に当接している
密封状態を出発点とする。ピストンロッド２が開方向＋
ｙへ動くと、直ちにばねシリンダ４ａ及び皿ばね１１ａ
の負荷解放が始まる。ばねシリンダ４ａが約半分まで解
放されたときに、補助絞り弁体１０ａを備える補助軸下
部１０が補助弁座１６から持ち上がり始め、主流路１７
を介して圧力解放室１４から流出側１８への結合を開く
。それにより圧力解放室１４中の圧力が流出側１８の圧
力より僅かに高いにすぎない値に低下する。ばねシリン
ダ４ａが完全に伸びた場合に初めて主弁軸５及び主絞り
弁体６の開放運動が始まる。直線運動駆動部１により開
放過程の際に主として、主軸５のパッキン箱２２の摩擦
力とピストンリング１５での摩擦力、並びに重力のほか
に圧力解放室１４と流出側１８との間の圧力差と主絞り
弁体６の有効断面積との積から生じる力を克服するだけ
でよい。図１及び前記説明から分かるように、調節弁Ｓ
１は主弁Ｖ１の開閉のための主絞り弁体６を有し、更に
推力を主絞り弁体６上へ伝達するための付属の主軸５を
有する。更に調節弁Ｓ１は補助弁ＨＶの開閉のための補
助絞り弁体１０ａを有し、更に推力を補助絞り弁体１０
ａ上へ伝達するための付属の補助軸５０を有する。主軸
５及び補助軸５０のための共通な軸駆動部１の調節力は
、それぞれ第１又は第２のばね弾性継手４又は１１を介
して主絞り弁体６又は補助絞り弁体１０ａ上へ伝達可能
であり、その際両軸５、５０は、閉鎖過程の際に主絞り
弁体６が閉じた後に、補助絞り弁体１０ａが補助弁座を
閉じるように相互に調整されている。更に開放過程の際
に補助絞り弁体１０ａが補助弁座を開いた後に、主絞り
弁体６が主弁６ａを開くように調整されている。
【００１８】主絞り弁体６は主流路１７を備える圧力解
放流路系ＤＡを有する。この主流路１７は開放状態にお
いて圧力解放室１４を調節弁Ｓ１の流出側１８と結合す
る。圧力解放室１４はピストン室として構成された弁箱
室であり、ピストン室のリング壁１４に沿って主絞り弁
体６の後ろ側のピストン状部分６ｂが導かれている。第
１及び第２の副流路２０、１９は既に説明した。
【００１９】補助弁座１６は主絞り弁体６の一部である
ので、主流路１７は補助絞り弁体１０ａにより、ａ）主
絞り弁体６による主弁の閉鎖後に閉じることができ、従
って圧力解放室１４中に生じる流入側圧力により主絞り
弁体６上に働く閉鎖力が増大され、ｂ）主絞り弁体６に
よる主弁の開放前に開くことができ、従って圧力解放室
１４中で圧力が流出側圧力にほぼ等しい値まで低下する
ことにより、主絞り弁体６の開放運動がそれに逆らって
働く押圧力の欠如のために容易となる。
【００２０】特別にコンパクトな装置は、図示のように
補助絞り弁体１０ａが、補助軸５０従って補助軸下部１
０及び補助軸上部９と共に、主絞り弁体６の主軸５の内
部に同軸にかつ長手方向移動可能に支持されていること
により得られる。前記のように主軸５及び補助軸５０は
共通な駆動部品、すなわちピストンロッド２を介して共
通な軸駆動部１により動かすことができる。このことは
、軸駆動部１の駆動部品２が第１のばね弾性継手４を介
して主軸５に結合され、第２のばね弾性継手１１を介し
て補助軸５０に結合されていることにより、特に有利な
方法で実現される。閉鎖力及び開閉運動の正確な調整の
ために、駆動部品２と第２のばね弾性継手１１との間に
は補助軸５０のための長さ調節装置８が挿入されている
。
【００２１】主絞り弁体６の裏側にくぼみ溝により形成
されたリング室２４は中間片２６の突出部２５の輪郭に
適合させられ、従ってコンパクトな構造で主絞り弁体６
の必要な開放道程を可能にする。更にそれにより弾性を
有するピストン側面６ｄが形成され、このことはピスト
ンリング１５の密封性滑りばめに対して有利である。
【００２２】全体を符号ＨＶで示された補助弁の構成の
ために、主軸５の主絞り弁体６を支持する軸部６ｅは中
央の軸方向めくら孔２７を有し、このめくら孔の中で棒
として構成された補助絞り弁体１０ａが長手方向へ移動
可能である。めくら孔２７により孔の底には、端部を相
応に円錐形に構成された補助絞り弁体１０ａのための円
錐形の補助弁座１６が形成されている。主流路１７は円
錐形の補助弁座の底から主絞り弁体６を貫いて流出側１
８まで導かれている。図に示すように補助流路は圧力解
放室１４を常に流入側１３に結合する第１の副流路２０
を備え、また補助絞り弁体１０ａの円錐形の補助弁座１
６の範囲のそば又はその中に配置された箇所にそれぞれ
、圧力解放室１４をめくら孔２７の底に結合する二つの
副流路１９を備える。こうして主流路１７への第２の副
流路１９の結合は補助絞り弁体１０ａの閉鎖位置で遮断
され、しかしならが補助絞り弁体１０ａの僅かな開放行
程の際に開かれる。圧力解放室１４中の圧力低下ができ
るだけ大きいように、流路１９、１７の断面積は副流路
２０の断面積より著しく大きい。
【００２３】主絞り弁体６の後ろ側部分６ｄ（ピストン
側面）を封止して案内する弁箱室又は圧力解放室１４の
リング壁１４ａは、弁箱２８と弁上部枠２１との間に挿
入された中間片２６に設けられている。中間片２６は突
出部２５も設けられている中央のリングカラー部分２６
ａにより、パッキン箱２２のための支持体を形成する。 パッキン２２ａと閉鎖蓋２２ｂとから成るパッキン箱を
貫いて、主絞り弁体６の軸部６ｅが封止して滑りながら
貫通案内されている。
【００２４】図示のように主軸５の軸部６ｅが補助絞り
弁体１０ａのためのめくら孔２７に続いて拡大された中
空室６ｆを備え、この中空室６ｆ内部で補助軸５０が第
２のばね弾性継手１１と共に行程方向±ｙへ移動可能で
ある。第２のばね弾性継手１１は初期負荷を与えられた
圧縮ばね装置、特に皿ばね積層体１１ａの形の皿ばね装
置を備えるばねシリンダとして構成されるのが有利であ
る。ばねシリンダ１１ｂは補助軸下部１０に設けられて
いる。補助軸上部９は強化された頭部９ａと共にばねシ
リンダ１１ｂの内部で長手方向に移動可能であり、皿ば
ね積層体１１ａにより負荷を加えられて支持されかつシ
リダンキャップ１１ｃにより受け止められている。
【００２５】ばねシリンダ構造は主軸の第１のばね弾性
継手４に対しても有利である。図１に示すように、図示
の軸駆動部としての直線運動駆動部１及び駆動部品とし
てのピストンロッド２の場合に、第１のばね弾性継手４
は皿ばね積層体の形でシリンダケース４ｂ中に支持され
て初期負荷を与えられた皿ばね装置４ｃを備えるばねシ
リンダ４ａとして構成されている。皿ばね積層体４ｃは
一端をシリンダ底４ｄに支えられ、他端をピストンロッ
ド２のリングフランジ２ａに支えられている。リングフ
ランジ２ａ自体はシリンダキャップ４ｅによりシリンダ
ケース４ｂ中に受け止められている。組み立て性の改善
のためにピストンロッド２は継手３により分割されてい
るので、ピストンロッド上部２．１及びピストンロッド
下部２．２が生じる。
【００２６】直線運動駆動部１はピストン１ａ、シリン
ダケース１ｂ及び液管路接続口２９、３０を備える液圧
式ピストン・シリンダ装置として構成されている。
【００２７】主軸５の軸部６ｅのためのパッキン箱２２
と同様に、補助軸５０の棒状の補助絞り弁体１０ａはパ
ッキン箱２３を貫いて滑りかつ封止して貫通案内され、
パッキン箱２３はパッキン２３ａと閉鎖蓋２３ｂとを備
える。
【００２８】図２に示す第２の実施例の場合には、調節
弁Ｓ２の軸駆動部３１が軸ナット装置３２を備える回転
駆動部であり、軸ナットの回転により主軸５及び補助軸
５０がここでは行程方向±ｙへ運動を与えられ、その際
主軸５に付設された第１のばね弾性継手４０及び補助軸
５０に付設された第２のばね弾性継手１１により両軸５
、５０の軸方向相対運動が可能である。
【００２９】次に回転駆動部を備えるこの第２の実施例
を、図１に示す第１の実施例に対し異なって構成された
範囲だけについて説明する。そのほかに機能的に同じ部
品は図１と同じ符号を備える。
【００３０】図２に示すように、めねじを備え軸駆動部
３１に相対回転不能に結合された第１の軸ナット３２ａ
（軸ナット上部）は、回り止めされた補助軸５０の軸方
向運動のためのねじ支持部を形成する。相対回転しない
結合のために第１の軸ナット３２ａは回転駆動部３１の
軸端部３１ａにキー止めされ、相応の平行キー３４が第
１の軸ナット３２ａの軸方向めくら孔３５の内周の溝中
にはめられ、軸端部３１ａの平坦部又は相応の溝側面に
係合する。第１の軸ナット３２ａの案内軸部３６上には
、第２の軸ナット３２ｂが相対回転不能にしかしながら
軸方向に移動可能に支持されている。このために案内軸
部３６の外周には軸方向溝が設けられ、この溝に第２の
軸ナット３２ｂがその内周に取り付けられた軸方向の平
行キー３７により係合する。第１の軸ナット３２ａと第
２の軸ナット３２ｂとの間の軸方向中間空間３８中には
、前記の第１のばね弾性継手４０が挿入されている。 第２の軸ナット３２ｂはねじ軸４２により、回り止めさ
れた主軸５の軸方向運動のためのねじ支持部を形成する
。このために有利な実施例では主軸５のねじがおねじ３
９であり、軸ナット３２ｂのねじ軸４２のねじがめねじ
４１である。
【００３１】第１のばね弾性継手４０は初期負荷を加え
られた圧縮ばね装置として、特に初期負荷を加えられた
皿ばね装置として構成されている。二層だけの皿ばね積
層体が示されているが、積層体は必要な初期荷重の大き
さに応じて多層に構成することもできる。初期負荷を与
えられた皿ばね積層体は符号４０ａが付けられている。
【００３２】第１の軸ナット３２ａのねじ３３及び補助
軸５０のおねじのリードと、第２の軸ナット３２ｂのね
じ４１及びこのナットにねじ支持された主軸５のねじ３
９のリードとが相等しい。
【００３３】図１に示す第１の実施例の場合には補助軸
５０又はその部分軸９、１０が回り止めを備えることは
必要でないが、図２の実施例の場合には必要である。図
２では、補助軸下部１０と強固に結合されたばねシリン
ダ１１ｂのケースに半径方向に突出する案内アーム４３
が強固に取り付けられ、これらの案内アームに回転自在
に支持されたローラ４３ａが主軸５の長手方向スリット
５ａの壁に沿って行程方向±ｙへ導かれている。それ故
にローラアーム４３は補助軸下部１０の回り止めに役立
つ。ローラアーム４３の位置は上部枠２１中の案内スリ
ット又は案内窓２１ａを通して見ることができるので、
更にローラアーム４３は行程表示に役立つ。補助軸上部
９は平行キー４４により回り止めされている。このキー
４４はケース１１ｂのキャップ１１ｃに取り付けられ、
キーに沿って補助軸上部９が図示されていない長手方向
溝により行程方向±ｙへ滑ることができる。
【００３４】回転駆動部３１のためのサーボモータは電
動機とするのが有利であり、プロセス制御技術によりあ
らかじめ与えられ目標値と実際値との差に相応する行程
を実施するために、電動機は図示されていないセルフロ
ックする減速機を介して軸端部３１ａを両回転方向へ回
転させることができる。回転駆動部３１はそのハウジン
グ３１ｂのフランジ３１ｃにより頭部片４５の対向フラ
ンジ４５ａに、軸端部３１ａを弁軸の軸線方向ｙ′−ｙ
′に対し同軸となるように取り付けられている。この頭
部片４５は閉鎖蓋として弁上部枠２１の上側フランジ２
１ｂに同様に弁軸線ｙ′−ｙ′に同心にボルト止めされ
ている。
【００３５】図１に示す第１の実施例の場合には、頭部
片４５は直線運動駆動部１のハウジング１ｂと一体であ
る。
【００３６】図２に示す実施例に戻って、上側軸ナット
３２ａと頭部片４５の平らな内面との間には回転軸受４
６が挿入され、この軸受は玉軸受又はころ軸受とするこ
とができる。それと同様に下側軸ナット３２ｂと弁上部
枠２１の内に向かって突出するリングカラー４７との間
には別の回転軸受４８が挿入されている。これらの回転
軸受４６、４８は両方の軸ナット３２ａ、３２ｂの摩擦
の少ない回転支持のために働き、その際これらの軸受は
スラスト軸受として構成されている。なぜならば軸方向
調節力の推力にさらされるからである。
【００３７】図２に示す調節弁の作用を説明するために
まず補助軸５０の予調節を述べる。皿ばね４０ａの伸び
ている場合にすなわち主軸５の位置が０％より大きい場
合に、回り止め４３、５ａを外して補助軸５０を回転さ
せることにより補助軸５０の最大行程（補助弁座１６と
補助軸５０との間の距離）が調節され、この最大行程は
皿ばね４０ａのたわみ道程の約半分に等しい。
【００３８】次に閉鎖方向への作用を説明する。回転駆
動部３１、主軸５及び主絞り弁体６が開位置又は中間位
置に存在する開始位置を想定する。初期負荷を加えられ
た皿ばね４０ａ、１１ａは伸びている。補助軸５０は予
調節された最大行程を占めている。すなわち圧力解放室
１４は第２の副流路１９及び主流路１７を介して流出側
１８に結合されている。それ故に圧力解放室１４中の圧
力は（流路断面の寸法選択に基づいて）流出側１８の圧
力より僅かに高いだけである。
【００３９】回転駆動部３１が軸ナット３２ａ、３２ｂ
の回転により主絞り弁体６を備える主軸５を閉鎖方向−
ｙへ動かすと、閉終端位置に到達するまですなわち弁座
７上に主絞り弁体６が当接するまで、主軸５に対する補
助軸５０の相対位置が維持されている。皿ばね４０ａの
たわみの際にすなわち軸ナット下部３２ｂの下向き運動
の際に初めて、補助軸下部１０が補助弁座１６の方向へ
動かされ、最後に皿ばね４０ａの半分のたわみ行程の際
に補助軸下部１０が強固に補助弁座１６上に押しつけら
れる。
【００４０】そして皿ばね４０ａの一層の圧縮の際に第
２のばね弾性継手１１の初期負荷を与えられた皿ばね１
１ａも圧縮される。補助軸下部１０は皿ばね１１ａのば
ね力により補助弁座１６へ押し付けられ、それにより圧
力解放室１４から流出側１８への結合が遮断される。圧
力解放室１４中にはピストンリング１５及び第１の副流
路２０を介して流入側１３の圧力が生じ、主絞り弁体６
の有効面を介して更に補助的に主弁座７上へ加わる。そ
れにより密封状態が達成される。
【００４１】次に開放方向への作用を説明する。このた
めに前記の密封状態を開始位置として想定する。回転駆
動部３１が開方向＋ｙへ動くと、直ちに皿ばね４０ａ、
１１ａの負荷解放が始まる。皿ばね４０ａが約半分まで
解放されると、補助軸下部１０が補助弁座１６から持ち
上がり始め圧力解放室１４から流出側１８への結合を開
く。それにより圧力解放室１４中の圧力が流出側１８の
圧力より僅かだけ高い値に低下する。皿ばね４０ａが完
全に伸びた場合に初めて主弁５及び主絞り弁体６の開放
運動が始まる。
【００４２】回転駆動部３１により開放過程の際に主と
して、主軸５のパッキン箱２２での摩擦力、軸ナット３
２ａ、３２ｂ及びピストンリング１５での摩擦力、並び
に重力のほかに圧力解放室１４と流出側１８との間の圧
力差と主絞り弁体６の有効断面積との積から生じる力を
克服するだけでよい。
【００４３】図１及び図２に示す両方の弁構造の比較に
より分かるように、弁箱２８、中間片２６及び弁上部枠
２１が同様に構成されている。絞り弁体６を有する主軸
５も図１に示すこの範囲で中空円筒形の主軸５の上端部
での差以外は同様であり、図１ではリングフランジ５ｂ
が第１のばね弾性継手４のばねシリンダとの結合のため
に設けられている。従って基本的な構造形式によりこの
発明に基づく調節弁の有利な作動方式を、直線運動駆動
部によるばかりでなく回転駆動部によっても実現するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に基づく調節弁の一実施例の縦断面図
である。
【図２】調節弁の別の実施例の断面図である。
【符号の説明】
１、３１　　軸駆動部 ２　　駆動部品（ピストンロッド） ２ａ　　リングフランジ ４、４０　　第１のばね弾性継手 ４ａ　　ばねシリンダ ４ｂ　　シリンダケース ４ｃ　　圧縮ばね ４ｅ　　シリンダキャップ ５　　主軸 ６　　主絞り弁体 ６ｃ　　リング溝 ６ｄ　　後ろ側部分 ６ｅ　　軸部 ６ｆ　　中空軸 ７　　主弁座 ９　　補助軸上部 ９ａ　　頭部 １０　　補助軸下部 １０ａ　　補助絞り弁体 １１　　第２のばね弾性継手 １１ａ　　圧縮ばね装置 １１ｂ　　シリンダケース １１ｃ　　シリンダキャップ １２　　ローラアーム １３　　流入側 １４　　圧力解放室 １４ａ　　リング壁 １５　　ピストンリング １６　　補助弁座 １７　　主流路 １８　　流出側 １９、２０　　副流路 ２１　　弁上部枠 ２１ａ　　長手方向スリット ２２、２３　　パッキン箱 ２６　　中間片 ２６ａ　　リングカラー部分 ２７　　めくら孔 ２８　　弁箱 ３２　　軸ナット装置 ３２ａ　　第１の軸ナット ３２ｂ　　第２の軸ナット ３３　　めねじ ３６　　案内軸部 ３８　　中間空間 ４０ａ　　皿ばね装置 ４２　　ねじ軸 ５０　　補助軸 ＤＡ　　圧力解放流路系 ＨＶ　　補助弁 Ｓ１、Ｓ２　　調節弁 Ｖ１　　主弁 ±ｙ　　行程方向

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　軸駆動部を備える蒸気状又は液状媒体
    のための調節弁において、調節弁（Ｓ１）が主弁（Ｖ１
    ）の開閉のための主絞り弁体（６）と推力を主絞り弁体
    （６）上に伝達する付属の主軸（５）とを有し、更に調
    節弁（Ｓ１）が補助弁（ＨＶ）の開閉のための補助絞り
    弁体（１０ａ）と推力を補助絞り弁体（１０ａ）上に伝
    達する付属の補助軸（５０）とを有し、主軸（５）と補
    助軸（５０）とのための共通な軸駆動部（１）の操作力
    がそれぞれ第１及び第２のばね弾性継手（４、１１）を
    介して主絞り弁体（６）又は補助絞り弁体（１０ａ）上
    に伝達され、閉鎖過程の際に主絞り弁体（６）が閉じた
    後に補助絞り弁体（１０ａ）が補助弁座（１６）に到達
    し、開放過程の際に補助絞り弁体（１０ａ）が開いた後
    に主絞り弁体（６）が主弁座（７）を離れるように、両
    軸（５、５０）が相互に調整されていることを特徴とす
    る蒸気状又は液状媒体のための調節弁。
  2. 【請求項２】　　主絞り弁体（６）が主流路（１７）を
    備える圧力解放流路系（ＤＡ）を有し、主流路は圧力解
    放室（１４）の開放状態で調節弁（Ｓ１）の流出側（１
    ８）に結合され、圧力解放室（１４）はピストン室とし
    て構成された弁箱室であり、そのリング壁（１４ａ）に
    沿って主絞り弁体（６）の後ろ側のピストン状部分が導
    かれ、その際圧力解放室（１４）が排水に役立つ第１の
    副流路（２０）を介して常に調節弁（Ｓ１）の流入側と
    結合され、圧力解放に役立つ第２の副流路（１９）を介
    して主流路（１７）の開放の際にだけ調節弁（Ｓ１）の
    流出側（１８）と結合されることを特徴とする請求項１
    記載の調節弁。
  3. 【請求項３】　　補助弁座（１６）が主絞り弁体（６）
    の一部であり、主絞り弁体（６）による主弁（Ｖ１）の
    閉鎖の後に主流路（１７）が補助絞り弁体（１０ａ）に
    より閉じられ、それで圧力解放室（１４）中に生じる流
    入側の圧力により主絞り弁体（６）上に働く閉鎖力が増
    大され、主絞り弁体（６）による主弁（Ｖ１）の開放の
    前に主流路（１７）が補助絞り弁体（１０ａ）により開
    かれ、それで圧力解放室（１４）中での流出側の圧力に
    ほぼ等しい値に低下する圧力により、主絞り弁体（６）
    の開放運動がこれに逆らって働く押圧力の欠如のために
    容易となることを特徴とする請求項２記載の調節弁。
  4. 【請求項４】　　補助絞り弁体（１０ａ）が補助軸（５
    ０）と共に、主絞り弁体（６）の主軸（５）内に同軸に
    かつ長手方向に移動可能に支持されていることを特徴と
    する請求項１ないし３の一つに記載の調節弁。
  5. 【請求項５】　　主軸（５）及び補助軸（５０）が一つ
    の駆動部品（２）を介して共通な軸駆動部（１）により
    動かされることを特徴とする請求項１ないし４の一つに
    記載の調節弁。
  6. 【請求項６】　　軸駆動部（１）の駆動部品（２）が第
    １のばね弾性継手（４）を介して主軸（５）に結合され
    、第２のばね弾性継手（１１）を介して補助軸（５０）
    に結合されていることを特徴とする請求項５記載の調節
    弁。
  7. 【請求項７】　　駆動部品（２）と第２のばね弾性継手
    （１１）との間には、補助軸（５０）のための長さ調節
    装置が挿入されていることを特徴とする請求項６記載の
    調節弁。
  8. 【請求項８】　　主絞り弁体（６）が、その後ろ側部分
    のリング溝（６ｃ）中にはめられたピストンリング（１
    ５）により、弁箱室（１４）のリング壁（１４ａ）の内
    周に沿って封止して導かれていることを特徴とする請求
    項１ないし７の一つに記載の調節弁。
  9. 【請求項９】　　主絞り弁体（６）を支持する主軸（５
    ）の軸部（６ｅ）が中央の軸方向めくら孔（２７）を有
    し、このめくら孔の中で棒として構成された補助絞り弁
    体（１０ａ）が長手方向に移動可能であり、端部を相応
    に円錐形に構成された補助絞り弁体（１０ａ）のための
    円錐形の補助弁座（１６）がめくら孔（２７）の底によ
    り形成され、円錐形の補助弁座（１６）の底から主流路
    （１７）が主絞り弁体（６）を貫通して流出側（１８）
    まで導かれていることを特徴とする請求項１ないし８の
    一つに記載の調節弁。
  10. 【請求項１０】　　副流路（２０、１９）が排水に役立
    つ第１の副流路（２０）を備え、第１の副流路が圧力解
    放室（１４）を常に流入側（１３）と結合し、また第２
    の副流路（１９）を備え、第２の副流路が補助絞り弁体
    （１０ａ）の円錐形の補助弁座（１６）の範囲のそば又
    はその中に配置された箇所でそれぞれめくら孔（２７）
    の底と結合され、それにより主流路（１７）への第２の
    副流路（１９）の結合が補助絞り弁体（１０ａ）の閉鎖
    位置で阻止され、しかしながら補助絞り弁体（１０ａ）
    の僅かな開放行程で開放されることを特徴とする請求項
    ９記載の調節弁。
  11. 【請求項１１】　　主絞り弁体（６）の後ろ側部分（６
    ｄ）を封止して案内する弁箱室（１４）のリング壁（１
    ４ａ）が、弁箱（２８）と弁上部枠（２１）との間に挿
    入された中間片（２６）に設けられ、中央のリングカラ
    ー部分（２６ａ）を備えた中間片がパッキン箱（２２）
    のための支持部を形成し、このパッキン箱を貫いて主絞
    り弁体（６）の軸部（６ｅ）が封止し滑って貫通案内さ
    れていることを特徴とする請求項１ないし９の一つに記
    載の調節弁。
  12. 【請求項１２】　　主絞り弁体（６）の軸部（６ｅ）が
    補助絞り弁体（１０ａ）のためのめくら孔（２７）に続
    いて拡大された中空室（６ｆ）を備え、この中空室（６
    ｆ）内部では補助軸（５０）が第２のばね弾性継手（１
    １）と共に行程方向へ動かされることを特徴とする請求
    項１ないし１０の一つに記載の調節弁。
  13. 【請求項１３】　　第２のばね弾性継手（１１）が初期
    負荷を加えられた圧縮ばね装置特に皿ばね装置を備えた
    ばねシリンダであり、その際補助軸下部（１０）にシリ
    ンダケース（１１ｂ）が設けられ、拡大された頭部（９
    ａ）を有する補助軸上部（９）がシリンダケース（１１
    ｂ）内部で長手方向に移動可能であり、圧縮ばね装置（
    １１ａ）により負荷を与えられて支持されかつシリンダ
    キャップ（１１ｃ）により受け止められることを特徴と
    する請求項１ないし１１の一つに記載の調節弁。
  14. 【請求項１４】　　主軸（５）の回り止め兼行程表示の
    ために主軸（５）又はその軸部（６ｅ）が、側方へ突出
    するローラアーム（１２）により弁上部枠（２１）の周
    壁の長手方向スリット（２１ａ）の中で行程方向（±ｙ
    ）へ導かれていることを特徴とする請求項１ないし１３
    の一つに記載の調節弁。
  15. 【請求項１５】　　主軸（５）の第１のばね弾性継手（
    ４）がまだ押し込まれていない場合に補助軸（５０）に
    対し最大行程が準備され、この最大行程は第１のばね弾
    性継手（４）のたわみ道程のほぼ半分に等しいことを特
    徴とする請求項１ないし１４の一つに記載の調節弁。
  16. 【請求項１６】　　直線運動駆動部（１）が軸駆動部と
    してまたピストンロッド（２）が駆動部品として設けら
    れ、第１のばね弾性継手（４）がシリンダケース（４ｂ
    ）中に支持され初期負荷を与えられた圧縮ばね（４ｃ）
    を備えるばねシリンダ（４ａ）として構成され、圧縮ば
    ねが一端をシリンダ底にまた他端をピストンロッド（２
    ）のリングフランジ（２ａ）に支えられ、リングフラン
    ジ自体はシリンダキャップ（４ｅ）によりシリンダケー
    ス中に受け止められていることを特徴とする請求項１な
    いし１５の一つに記載の調節弁。
  17. 【請求項１７】　　圧縮ばね（４ｃ）が初期負荷を与え
    られた皿ばね装置であることを特徴とする請求項１６記
    載の調節弁。
  18. 【請求項１８】　　直線運動駆動部が液圧式ピストン・
    シリンダ装置であることを特徴とする請求項１６又は１
    ７記載の調節弁。
  19. 【請求項１９】　　軸駆動部（３１）が軸ナット装置（
    ３２）を備えた回転駆動部であり、軸ナットの回転によ
    り主軸（５）及び補助軸（５０）がそれぞれ行程方向の
    運動を与えられ、その際主軸（５）に付設された第１の
    ばね弾性継手（４０）及び補助軸（５０）に付設された
    第２のばね弾性継手（１１）により両軸の軸方向相対運
    動が可能となることを特徴とする請求項１ないし１５の
    一つに記載の調節弁。
  20. 【請求項２０】　　軸駆動部（３１）と相対回転不能に
    結合されめねじ（３３）を備える第１の軸ナット（３２
    ａ）が、回り止めされた補助軸（５０）の軸方向運動の
    ためのねじ支持部を形成し、第１の軸ナット（３２ａ）
    の案内軸部（３６）上に第２の軸ナット（３２ｂ）が相
    対回転不能にしかしながら軸方向に移動可能に支持され
    、第１の軸ナット（３２ａ）と第２の軸ナット（３２ｂ
    ）との間の軸方向中間空間（３８）中に第１のばね弾性
    継手（４０）が挿入され、ねじ軸（４２）を備えた第２
    の軸ナット（３２ｂ）が、回り止めされた主軸（５）の
    軸方向運動のためのねじ支持部を形成することを特徴と
    する請求項１９記載の調節弁。
  21. 【請求項２１】　　第１のばね弾性継手（４０）が初期
    負荷を与えられた圧縮ばね装置、特に初期負荷を与えら
    れた皿ばね装置（４０ａ）であることを特徴とする請求
    項２０記載の調節弁。
  22. 【請求項２２】　　第１の軸ナット（３２ａ）及びこの
    軸ナット中にねじ支持された補助軸（５０）のねじリー
    ドが、第２の軸ナット（３２ｂ）及びこの軸ナットにね
    じ支持された主軸（５）のねじリードに等しいことを特
    徴とする請求項１９ないし２１の一つに記載の調節弁。
  23. 【請求項２３】　　棒状の補助絞り弁体（１０ａ）を備
    える補助軸（５０）の下部（１０）が、主絞り弁体（６
    ）の軸部（６ｅ）のめくら孔（２７）の端部領域中にパ
    ッキン箱（２３）により封止し滑って貫通案内されてい
    ることを特徴とする請求項１ないし２２の一つに記載の
    調節弁。
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