JPH05126262A - ダブルデイスク型ウエツジ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はダブルディスク型ウェッジ弁の改良
を目的としている。 【構成】 本発明のウェッジ弁は、操作ロッド(22)によ
り移動される弁ディスク(16)を有しており、補償装置(2
6)により連結される２つのシールリング(24,25)を含む
パイプブリッジ(23)を備えている。また、弁開位置にお
いては、シールリングは弾性偏倚力により弁ハウジング
(11)のシール座(14,15)に押し付けられる。補償装置(2
6)は、同軸に配置された内側パイプ部分(27)と外側パイ
プ部分(28)とから成る。外側パイプ部分はシールリング
(24,25)に固定され、周方向に延びる凹部(31)を有して
いる。また、内側パイプ部分(28)は、シールリングの一
方のみに固定され他方のシールリングに対しては軸線方
向に可動とされている。更に、弁ハウジング内部(33)の
ガス圧力は、弁開位置における弁通路内の圧力より高く
設定され得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特許請求の範囲の請求
項１の前文に述べられるダブルディスク型ウェッジ弁に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の弁は一般的に知られており、多
年にわたって本願出願人により製造販売されてきた（本
願出願人発行のパンフレットNo.300，II/82「精油所、
石油化学工場、化学工場の工程用付属品及び設備−プロ
グラムIII」、及び、DE-U-80 08 316号参照）。パイプ
ブリッジを有する平坦な長円形本体及び円形本体のスト
ップ弁は、シングルディスク及びダブルディスク型ウェ
ッジ弁（ウェッジ−イン−ウェッジ理論）として知られ
ており、これは開位置において起立ステムと真っすぐの
管状通路を備える。本発明の場合は、ダブルディスク型
ウェッジ弁の構成を有するストップ弁を、引続き進展さ
せるよう考えられている。この種のダブルディスク型ウ
ェッジ弁は、弁の開位置において、弁の流動空間を残り
のハウジング内部に対して密封する必要がある時に用い
られる。これは、特に、浄化される汚染物質を包含する
ガス流が関連される場合である。それは、弁の流動空間
を残りのハウジング内部に対して密封しないと、これら
の物質が包囲されていないハウジング部分に堆積し、全
体的に詰まりを生じ、弁の作動が不可能になってしまう
からである。更に、この種の弁は、同様の理由から、塵
埃含有ガス及び極めて汚染された液体媒体の場合に、例
えば石炭気化プラント、償却プラント、化学プラント、
パイプライン、等において用いられる。

【０００３】DE-C-868,543号にはダブルディスク型ウェ
ッジ弁が開示されてあり、その弁に係るパイプブリッジ
は、端面に配置されたシールリング及びメカニカルシー
ルを備える弾性波形パイプから構成されている。パイプ
ブリッジは、弁ディスクの管状ハウジング部分に収容さ
れ、このハウジング部分は同時に、パイプブリッジを保
持し案内するよう機能する。弁の開位置においてメカニ
カルシールは、波形パイプの弾性及びウェッジ装置の拡
張効果により、ハウジングのシール面に押し付けられ
る。この既知の構造は、弾性波形パイプの偏倚力を、十
分な緊密性を達成するための比較的大きな値に設定しな
ければならない、という欠点を有する。その結果、パイ
プブリッジが移動される時、そのシールリングが弁ハウ
ジングの対向シール座に沿って、比較的高い接触圧で摺
動する。従って、相互に接触するシール面間にかなりの
摩擦が生じ、弁を切り換えるために、かなりの操作力が
必要になる。この欠点を避けるため、DE-U-8008 316号
において、パイプブリッジのシールリングを、弁ディス
ク用作動ロッドの延長部から懸架し、ローラから成る復
帰手段をシールリングに設けて、ハウジングに取り付け
られた駆動隆起部に沿って走行させるようにすると共
に、ローラ用引入れ溝を弁通路付近に配置することが提
案されている。この組合せ型の拡張・解放装置は、弁の
開位置でのシールリングの信頼できる押付けを確保する
ためのものであり、他方、弁の作動によるハウジングの
２つのシール座に沿うパイプブリッジの自由可動性を確
保するためのものである。更に、弁ディスクの遮断プレ
ートにもローラが備えられ、閉位置でローラが駆動隆起
部の引入れ溝内へ走行し、特に高差圧の場合に、最少の
摩擦で、且つシール面を損傷することなく、遮断プレー
トの移動を可能にすることが提案されている。具体的に
は、パイプブリッジは、２つのシールリングと、これら
のシールリングを相互連結する補償装置とから構成され
る。シールリングは、その径がハウジングのシール座の
径に適合するように、寸法を決められる。補償装置は波
形に曲げられた弾性シートメタルリングであり、これ
は、圧縮又は拡張される時に、付着した塵埃が自動的に
除去されるように取り付けられる。弁の開位置でシール
リングはウェッジ装置により拡張される。このウェッジ
装置は弁ハウジング内に横向きに固定された２つのハウ
ジング部分を備えると共に、弁の開位置で、シールリン
グに取り付けられた２つの各ディスクウェッジと共働す
る。パイプブリッジは更に、それぞれ４つのローラを有
する復帰装置を備え、これらのローラはシールリング上
にその中心軸を基準に対称的に対をなしてはすかいに取
り付けられる。ローラは弁ハウジングに配置された４つ
の駆動隆起部に沿って走行し、駆動隆起部には弁通路付
近にローラ用引入れ溝が設けられている。各遮断プレー
トも、前述駆動隆起部上を走行する４つのローラを備え
る。駆動隆起部間の幅及び引入れ溝の深さは、弁の閉及
び開位置で、パイプブリッジのシールリング及び遮断プ
レートの両者が、ハウジングのシール座に対して、それ
ぞれ内部ウェッジ及びハウジングウェッジにより気密状
に押し付けられ、またそれ以外の切換え位置では、ハウ
ジングのシール座から所定距離だけ案内されるように選
定されている。既知の設計例に関するこれまでの説明か
ら明らかなように、これは比較的複雑なものである。多
くの個々の構成要素が、その作動の流れに関して相互に
適合していなければならない。従って、パイプブリッジ
の既知のダブルディスク型ウェッジ弁の製造には、極度
の精度が要求される。更に、既知の設計例には多数の摩
耗部品、及び所定作動期間後に別々に清掃されるべき部
品が含まれている。要約すると、DE-U-80 06 316号によ
るパイプブリッジを有する既知のダブルディスク型ウェ
ッジ弁においては、機械的手段（ウェッジ機構、ロー
ラ、引入れ溝、駆動隆起部）及び機械的強制制御装置
が、弁の位置により、シールリングを弁ハウジングのシ
ール座に押し付け或はそこから持上げるために利用され
る。従って、前述の機械的強制制御装置は変動外部条
件、特に弁が装着されるパイプライン中の異なる圧力に
対する適合を妨げてしまう。更に、既知のダブルディス
ク型ウェッジ弁の設計例は、上で説明したように、作動
の流れに関して相互に適合すべき多数の構成要素を必要
とし、その結果、製造及び組立てに、材料及び労力を消
費することになる。これに対応して、メインテナンスも
高価なものとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の種類
のダブルディスク型ウェッジ弁を更に改良するという目
的、即ち、多数の部品を減らしても、パイプブリッジの
シールリングと弁ハウジングの共働シール座との間に、
弁の開位置において、一定の高度の緊密性が保証され、
それと同時に、変動外部条件、特に弁通路内の変動圧力
に対して、良好な適合性が得られるようにするという改
良を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明において前記目的
は、特に、特許請求の範囲の請求項１に記載された特徴
部分により達成される。本発明の構造によれば、弁ハウ
ジング内のガス圧力は、それぞれパイプライン内又は弁
通路内のガス圧力より高く設定される。この圧力は周方
向の凹部に作用し、パイプブリッジのシールリングは共
働シール座に押し付けられ、弁ハウジングは弁の開位置
において、弁通路又はパイプラインに対応して密封され
る。弁ハウジング内の圧力は、弁通路内に存する圧力に
したがって設定される。加圧媒体として掃気スチームを
利用することが好ましく、これはどの場合でも、弁を清
掃するために提供される。弁ハウジングが、それぞれ弁
通路又はパイプラインに比較して高い掃気スチーム圧力
にあるという事実から、パイプラインを流動する塵埃又
は他のガス状若しくは液状の媒体が弁ハウジング内に堆
積することは、防止又は最小化される。従って、浄化の
ための掃気スチームの消費量は、本発明による構造にお
いて最小となる。前述の弁ハウジング内の圧力調整によ
り、弁の開位置においてパイプブリッジ及び弁ハウジン
グ間に、常時高度の液密性が保証され、且つ弁の操作に
あたり過度の摩擦力を克服する必要もない。それは、弁
ハウジング内のガス圧力によるシールリングの軸線方向
の拡張が外部条件、特にパイプライン内又は弁通路内の
圧力に適合され得るという事実による。本発明の補償装
置のシール作用は、弁の特定の利用形態に適するなら
ば、補償装置の偏倚力により増進される。

【０００６】以下、本発明によるパイプブリッジを伴う
ダブルディスク型ウェッジ弁の実施例について、添付図
面を参照して詳細に説明する。

【０００７】

【実施例】図１及び図２に示すダブルディスク型ウェッ
ジ弁10は弁ハウジング11を備えており、この弁ハウジン
グ11は、２つのパイプソケット12，13と、２つのシール
面14，15とを有し、そのシール面14，15間には、シール
リング19，20を有する２枚の遮断プレート17，18から成
る弁ディスク16が可動配置されている。２枚の遮断プレ
ート17，18は、拡張部材として機能する内部ウェッジ21
（操作ロッド22の端部に取り付けられると共に固定的に
連結されている）により、弁ハウジング11のシール面1
4，15に押し付けられるようになっている。遮断プレー
ト17，18は、いわゆる「ウェッジ−イン−ウェッジ理
論」により知られているように、内部ウェッジ21により
拡張される。弁ディスク16の下側に又は隣接して、２つ
のシールリング24，25と、これらのシールリング24，25
を相互に連結する補償装置26から成るパイプブリッジ23
とが配置されている。補償装置26は、内側部パイプ部分
27と、それと同軸に延びる外側パイプ部分28とから成
る。外側パイプ部分28は、例えば溶接（環状溶接部29，
30）により２つのシールリング24，25に固定的に接合さ
れており、また、円周方向に延びる凹部31が形成されて
いる。他方、内側パイプ部分27は中空シリンダであり、
要するに凹部を有しておらず、従って、凹部による流れ
の損失は生じない。更に、内側パイプ部分27は２つのシ
ールリング24，25の一方のみ、即ちシールリング25に固
定的に接合（環状溶接部32）される。内側パイプ部分27
は他方のシールリング24に対して軸線方向に可動であ
り、シールリング24と内側パイプ部分27との間の軸線方
向の遊びは約1.0mm〜約5.0mmである。２つのシールリン
グ24，25に対する内側パイプ部分27の配置構成は、内側
パイプ部分27の内面がシールリング24，25のそれぞれの
内面に整合されており、弁の開位置において、実質的に
遮断されていない流動通路を形成するようになってい
る。図１及び図２においては、弁は閉位置で示されてい
る。弁ハウジング１１内、即ちその内部３３において、
ガス圧力が弁通路内、又は弁の開位置におけるパイプラ
イン（図１及び図２には示していない）内の圧力よりも
高く設定されるように、弁ハウジング11は外方に対して
液密となっている。従って、操作ロッド22も弁ハウジン
グ11内に液密状に導入されなければならない。また、圧
力ガス源、特に掃気スチーム源（図示しない）に連通さ
せるための取付具34が、弁ハウジング11に設けられてい
る。図１及び図２に示す実施例においては、シールリン
グ24，25のシール面、及び、弁ハウジング11のシール面
14，15は、それぞれ、弁の操作方向に平行に延びてお
り、且つ、その耐摩耗性を増進するため、周知の硬化処
理又は強化処理がされている。

【０００８】更に、外側パイプ部分28の周方向の凹部31
は、内部パイプ部分27の外面に対してほぼ直角に延びて
いるので、ハウジング内部33にあるガス圧力が周方向の
凹部31を介してシールリング24，25に対して完全に効果
を与え、それによりこのシールリング24，25を軸線方向
に拡張させる。シールリング24，25の軸線方向の拡張
は、一方では周方向の凹部31により、他方では内側パイ
プ部分27と一方のシールリング24との間の軸線方向の遊
びにより、可能になる。従って、パイプブリッジ23は、
一方では２つのシールリング24，25により、また他方で
は補償装置26として機能する内側及び外側のパイプ部分
27，28により画成され、それにより環状ボックス35が形
成される。内側及び外側のパイプ部分27，28間の環状ボ
ックス35ないしは環状空間には、熱絶縁材料、特にグラ
スウール、ロックウール等が充填されている。この充填
材は熱絶縁性を与えるためだけでなく、流動媒体が内側
及び外側のパイプ部分27，28間に画定される特定の環状
空間に流入することを防止するためにもある。流動媒体
により、或は、ガス流の場合は塵埃粒子や同様な付着物
により環状空間35が詰まると、長期間の運転後に補償装
置26の作用に大きな影響を与えるので、前述の充填材料
は２つ機能を有している。

【０００９】図１及び図２に示すダブルディスク型ウェ
ッジ弁の他の構造的細部は既知であり、これらの部品は
本発明の重要部分を構成しないことから、これらの部品
の詳細な説明は省略する。

【００１０】尚、基本的には、調節可能な圧力制限弁を
弁ハウジング11内、即ちハウジング内部33と共働するよ
うに設け、弁ハウジング11の内部33内の圧力が所定圧力
を越えないようにすることが考えられる。この所定圧力
は、弁の開位置においてシールリング24，25及び弁ハウ
ジング11の共働シール座14，15間に十分に緊密な信頼で
きるシールを確保できるように設定される。

【００１１】更に、図示の実施例に関して、実際の使用
においては、内側及び外側のパイプ部分27，28間の環状
空間35内の圧力が弁通路又はパイプライン内よりもやや
低くなるが、この現象は、シールリング24と内側パイプ
部分27との間の軸線方向の遊びの面積を限定することに
よって、或は、結果として生じる「水ポンプ効果」によ
りもたらされる弁通路又はパイプライン内のやや高い流
量を有する場合に、生ずることに注意されたい。その結
果、弁ハウジング11の内部33に存する正圧力が２つのシ
ールリング24，25に、更に増大された効果をもって作用
し、シールリング24，25が軸線方向に拡張される。

【００１２】図３及び図４には、特許請求の範囲の請求
項７に記載の発明による実施例が概略部分断面図として
示されており、ここで、27は内側パイプ部分、28は外側
パイプ部分、24，25はシールリング、33は正のガス圧力
を有する弁ハウジング11の内部、36は強化スチール等の
環状インサート、29，30，32は環状溶接部である。弁ハ
ウジング（図３）の側部で相互に軸線方向に対面するシ
ールリング24，25の面及び外側パイプ部分28の面は、37
で示してある。弁ハウジング内部33内の圧力が正の圧力
である場合、面37は外側パイプ部分28を軸線方向に拡張
させるよう機能すると共に、環状インサート36の近傍で
シールが行われるようにする。図４に示される実施例に
おいて、滑らかな外側パイプ部分28と下部のシールリン
グ24との間のシール結合は環状リングによりなされてい
るが、この環状リングは前述の条件下で２つのシールリ
ング24，25間の相対的軸線方向移動を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパイプブリッジを有するダブルデ
ィスク型ウェッジ弁を、部分的に破断して示す部分図で
ある。

【図２】図１のII−II線に沿ってのダブルディスク型ウ
ェッジ弁の断面図である。

【図３】本発明の別の実施例を示す概略部分断面図であ
る。

【図４】本発明の更に別の実施例を示す概略部分断面図
である。

【符号の説明】

10 ダブルディスク型ウェッジ弁 11 弁ハウジング 14,15 シール面（シール座） 16 弁ディスク 22 操作ロッド 23 パイプブリッジ 24,25 シールリング 26 補償装置 27 内側パイプ部分 28 外側パイプ部分 31 凹部 33 ハウジング内部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス・ゲンライト ドイツ連邦共和国、5160 デユーレン、リ ユトガー−フオン−シエヴエン−シユトラ ーセ 128 (72)発明者 ノルベルト・マルクス ドイツ連邦共和国、5160 デユーレン、モ ンシヤウアー・ラントシユトラーセ 49 (72)発明者 ギユンター・ネグラー ドイツ連邦共和国、5180 エシユヴアイラ ー、ノイゼナー・シユトラーセ 60

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作ロッド(22)により移動される弁ディ
   スク(16)を備えると共に、補償装置(26)により連結され
   る２つのシールリング(24,25)を含むパイプブリッジ(2
   3)を備え、且つ、弁開位置において前記シールリングが
   弾性偏倚力により弁ハウジング(11)のシール座(14,15)
   に押し付けられ、前記補償装置(26)が、波形に曲げられ
   且つ周方向に延びる凹部(31)を有するパイプ部分から成
   る、ダブルディスク型ウェッジ弁(10)において、 波形の前記パイプ部分が、前記２つのシールリングの一
   方のみに固定され他方のシールリングに対しては軸線方
   向に可動とされる内側パイプ部分(27)を同軸に囲繞して
   いる外側パイプ部分(28)として延びており、且つ、弁ハ
   ウジング(11)の内部(33)のガス圧力が、弁開位置におけ
   る弁通路内の圧力より高く設定され得ることを特徴とす
   る、ダブルディスク型ウェッジ弁。
2. 【請求項２】 内側パイプ部分(27)と外側パイプ部分(2
   8)との間の環状空間(35)がグラスウール、ロックウール
   等の熱絶縁材料で充填されていることを特徴とする、請
   求項１記載のダブルディスク型ウェッジ弁。
3. 【請求項３】 操作ロッド(22)が液密状に弁ハウジング
   (11)内に挿入され、且つ、弁ハウジング(11)が、掃気ガ
   ス源等の圧力ガス源に連通させるための取付具(34)を有
   していることを特徴とする、請求項１又は２記載のダブ
   ルディスク型ウェッジ弁。
4. 【請求項４】 一方ではシールリング(24,25)のシール
   面、他方では弁ハウジングの共働シール座(14,15)のシ
   ール面が、それぞれ、弁操作方向に平行に、即ち、弁通
   路の長手方向軸線に垂直に延びていることを特徴とす
   る、請求項１〜３のいずれか１項記載のダブルディスク
   型ウェッジ弁。
5. 【請求項５】 外側パイプ部分(28)の周方向の凹部(31)
   が、内側パイプ部分(27)の外面に近接して延びているこ
   とを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載のダ
   ブルディスク型ウェッジ弁。
6. 【請求項６】 ２つのシールリング(24,25)と、に前記
   シールリング間に配置されて前記補償装置(26)の機能を
   有する内側及び外側のパイプ部分(27)とにより、パイプ
   ブリッジ(23)が画定され、前記内側パイプ部分(27)の内
   面が前記２つのシールリング(24,25)の内面に整合又は
   同一平面となっていることを特徴とする、請求項１〜５
   のいずれか１項記載のダブルディスク型ウェッジ弁。
7. 【請求項７】 操作ロッド(22)により移動される弁ディ
   スク(16)を備えると共に、補償装置(26)により連結され
   る２つのシールリング(24,25)を含むパイプブリッジ(2
   3)を備え、且つ、弁開位置において前記シールリングが
   弾性偏倚力により弁ハウジング(11)のシール座(14,15)
   に押し付けられ、前記補償装置(26)が、軸線方向に弾性
   的可撓性を有すると共に前記２つのシールリング(24,2
   5)間で液密となっているパイプ部分から成る、ダブルデ
   ィスク型ウェッジ弁(10)において、 弾性的可撓性の前記パイプ部分が、前記２つのシールリ
   ングの一方のみに固定され他方のシールリングに対して
   は軸線方向に可動とされる内側パイプ部分(27)を同軸に
   囲繞している外側パイプ部分(28)として延び、前記弁ハ
   ウジングの側部で相互に軸線方向に対面するシールリン
   グ(24,25)及び外側パイプ部分の面(37)の合計が、前記
   弁ハウジングの側部で軸線方向に相反する面の合計より
   も大きくなっており、且つ、前記弁ハウジング(11)の内
   部(33)のガス圧力が、弁開位置における弁通路内の圧力
   より高く設定され得ることを特徴とする、ダブルディス
   ク型ウェッジ弁。
8. 【請求項８】 外側パイプ部分(28)が周方向に延びる凹
   部(31)を備えることを特徴とする、請求項１記載のダブ
   ルディスク型ウェッジ弁。
9. 【請求項９】 ２つのシールリング(24,25)のシール面
   がそれぞれ、その外周縁に沿って形成され、或は、該シ
   ールリングその外周円に沿ってその効果が得られるよう
   になっていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれ
   か１項記載のダブルディスク型ウェッジ弁。
10. 【請求項１０】 前記シールリング(24,25)のシール面
    が、その外周縁に沿って延設され且つ硬化スチール若し
    くは強化スチールから作られた環状インサート(36)によ
    り形成されていることを特徴とする、請求項９記載のダ
    ブルディスク型ウェッジ弁。