JP2005531729A - 回転弁アクチュエーター - Google Patents

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Abstract

弁用の回転アクチュエーターは、閉鎖用バネの強制力に対抗して弁部材を弁座から離すように動かすために作動力を伝達するカム機構を備える。カム機構は、弁部材が閉鎖位置に動いているとき又は閉鎖位置にあるときは、弁部材にバネ力を伝達しない。また、カム機構の諸部分は弁が開口位置にあるときは大きい接触面積を有し、カム面の単位荷重を最小にする。可動のカムは、アクチュエーターハンドルに関して軸方向で動くことができる。可動の弁部材は、弁胴に関する回転が阻止される。カム機構は、弁部材が閉鎖位置にあるときは、可動の弁部材にバネ力を伝達しない。

Description

本発明は、弁及び弁用のアクチュエーターに関する。特に、本発明は、第1の弁部品を第2の弁部品に関して軸方向で開口位置と閉鎖位置との間を動かすために、回転方向の入力に応答するアクチュエーターを有する弁に関する。
多くの産業用弁は、弁座から離れかつ流れが弁を通過し得る開口位置と、弁座と組み合っている閉鎖位置との間を、弁座に関して動き得る弁棒のような弁部材を持つ。この可動の弁部材は、バネにより弁座と組み合った状態で保持されることが多い。弁部材及び/又は弁座は、特にプラスチック製である場合は、摩耗し、或いは連続負荷の下で材料のクリープを受けることがある。弁部材が、かかる摩耗又はクリープを補償するために弁座に向かって更に動くことができない場合は、弁は、ある状況下では完全に閉鎖しないことがある。
ある種の弁は、弁を開閉するためにカム機構を持つ。カム機構が閉鎖用バネと可動の弁部材との間に入れられた場合は、カム機構が弁部材の補償の動きを限定し望ましくない。更に、カム機構の部品自体がプラスチック製である場合、長期にわたる閉鎖用バネの力を受けるならば材料クリープ及び/又は変形を蒙ることがある。
米国特許出願第10/109,413号 明細書 米国特許第5,549,134号 明細書
本発明は、弁及び弁用の回転アクチュエーターに関する。このアクチュエーターは、閉鎖用バネの力に対抗して弁部材を弁座から離すように動かすために、可動の弁部材に回転力を伝達するためのカム機構を備える。このカム機構は、弁部材が閉鎖位置に向かって動いているとき又は閉鎖位置にあるときは、弁部材に閉鎖用バネ力を伝達しない。従って、バネは、弁部材又は弁座におけるいかなる材料クリープ又は変形も補償することができる。
本発明の一特徴により、カム機構は、カム面における単位負荷を減らすために、カム及び従動子ではなくて各が完全カムプロフィルを有する2個のカムを備える。例えば、弁が開口位置にあるときに、接触面積が大きい。本発明の別の特徴により、可動カムは、アクチュエーターハンドルに関して軸方向で動くことができる。
本発明の更なる特徴により、可動のカム部材は、弁座の摩耗及び弁部材の弁座と組み合う部分の摩耗を最小にするために、弁胴に関する回転が阻止される。本発明の更に別の特徴により、カム機構は、弁部材が閉鎖位置にあるときに可動の弁部材にバネ力を伝達しない。
以上及びその他の特徴は付属図面を参照した以下の説明から本技術熟練者に明らかとなるであろう。
本発明は、弁及び弁用のアクチュエーターに関する。特に、本発明は、第1の弁部品を第2の弁部品に関して軸方向で開口位置と閉鎖位置との間で動かすための、回転方向の入力に応答する弁アクチュエーターに関する。本発明は、種々の弁アクチュエーター構造に適用することができる。本発明の典型として、図1は本発明の一実施例による弁10を示す。弁10は、手動で操作し得る1/4回転型弁アクチュエーター12を有する放射状ダイヤフラム弁である。
本発明は、放射状ダイヤフラム弁を有する1/4回転型弁アクチュエーターに関して図解されるが、本発明は、その他の弁アクチュエーターデザイン及び弁に使用することができる。ここに説明される本発明の種々の態様は個々に使用し、或いは互いに組み合わせて使用し、他の弁及び弁アクチュエーターデザインと組み合わせて使用することができる。図示実施例は例示を意図したものであり、その用途を限定するものではない。
弁10は弁胴20を備える。図示の弁胴20は、成型プラスチックの一体品から作られるが、別の方法及び/又は別の材料で作ることができる。(図面においては、弁胴20は明瞭化のために、金属として断面で示される。)弁胴20は、弁胴内のボウル状の弁空洞部22を定める。弁空洞部の広い方の端部は図1で見たとき最も上である(便宜上、ここでは、この方向を「上向き」と呼ぶ。弁10は種々の向きで使用し得ることを理解すべきである)。
弁胴20は流体入口26を備える。流体入口26は、流体を弁10に流入させるように導くための流体管路を受け入れるようにされる。弁胴20は、流体出口24も備える。流体出口24は、流体を弁10から流出させるように導く流体管路を受け入れるようにされる。流体入口26、流体出口24、及び弁空洞部22は、一緒に弁10における流体流路28を形成する。
弁胴20は弁座30を定め、これは可変オリフィス32の周りを伸びこのオリフィスを定める。オリフィス32は流体流路28内に置かれる。弁10を取り付けるために、34により略図で部分的に示される弁取付用組立体が弁胴20に固定される。
弁10は弁棒40を備える。弁棒40は、弁10の長手方向中心軸線44を中心とする一般に円柱状の主ボデー部分42を持つ。主ボデー部分42は先端部46において終わる。弁棒40の主ボデー部分42及び先端部46は、弁胴20内の弁空洞部22内に配置される。弁棒40は、主ボデー部分42から軸方向に伸びる雄ネジ48を持つ。
弁棒40は、図1及び2に示された第1の位置と、図3に示された第2の位置との間を軸方向に動くことができる。弁棒40が第1の位置にあるときは、弁棒の先端部46が弁胴20の弁座30と組み合う。オリフィス32を通り、従って流体流路28を通過して流れる流体は阻止される。弁10が閉鎖される(閉鎖状態)。弁棒40が第2の位置にあるときは、弁棒の先端部46が、弁胴20の弁座30から軸方向で間隔を空けて離される。流体はオリフィス32を通って流れ、これにより流体流路28を通ることができる。弁10は開かれる(開口状態)。
弁10は、ダイヤフラム50も備える。図示実施例においては、ダイヤフラム50は、弁棒40と一体に形成され、ポリテトラフルオルエチレンより形成されることが好ましい。ダイヤフラム50は、外縁部分52を有する薄くて可撓性の放射状の形状を持つ。ダイヤフラム50は、弁棒先端部46が弁座30と組み合ったときに弁空洞部を密閉するように弁空洞部22を閉鎖する。
ダイヤフラム50は、出願人の同時係属出願2002年3月28日付け特許文献1「衛生用ダイヤフラム弁」に記載された方法で作ることができる。或いは、ダイヤフラム50は、全文が参考文献としてここに組み込まれた特許文献2に記載された方法で作ることができる。
弁アクチュエーター12はアクチュエーターステム60を備える。アクチュエーターステム60は、プラスチックで作られることが好ましいが明確化のために、金属として断面で示される。アクチュエーターステム60は、円板状の端部部分64を頂端部とし外側にスプラインの設けられた主ボデー部分62を持つ。アクチュエーターステム60の端部64は、主ボデー部分62から半径方向外向きに突き出た環状ショルダー66を持つ。ショルダー66は環状のショルダー面68を持つ。
アクチュエーターステム60は、弁棒40上にネジ止めされる。結果として、弁棒40はアクチュエーターステム60と一緒に軸方向運動するようにこれに固定される。アクチュエーターステム60と弁棒40とが、このようにして一緒に固定されたとき、アクチュエーターステムのショルダー66は、軸方向で弁棒の先端部46の方を向きかつ弁空洞部22の方を向いて与えられる。
弁アクチュエーター12は、プラスチック製であることが好ましいボンネット板70を備える。ボンネット板70は、多数のネジ(図示せず)により弁胴20に固定される。ボンネット板70は、軸線44を中心としかつアクチュエーターステム40の外側スプラインと組み合うスプラインを有する内面72を持つ。ボンネット板70の内面72が、アクチュエーターステム60を、従って弁棒40をボンネット板及び弁胴20に関して軸方向で運動するように支持する。ボンネット板70とアクチュエーターステム60との間のスプライン結合が、アクチュエーターステム及び弁棒40を、軸線44まわりの回転に対して固定する。
ボンネット板70は、弁胴20から離れて置かれた上面74を持つ。ボンネット板70は、弁空洞部22に向かって置かれた反対側の下面76を持つ。ダイヤフラム50の外縁部分52は、ボンネット板70と弁胴20との間に把持される。
ボンネット板70上に、その部分として上面74の半径方向内側の固定カム80が形成される。固定カム80は弁アクチュエーター12の部分である。固定カム80は、軸線44を中心とする円形アレイに等間隔に配置された3個の同様なカム面82を持つ(図5)。カム部分82のそれぞれは、軸線44まわりで120゜の中心角を持つ。本発明による弁アクチュエーターは、3個より多くの又は3個より少ない固定カムを備えることができる。
固定カム80の3個のカム部分82の各は、数個の隣接しているカム面部分を備える外側カム面84を持つ。カム面84の比較的短い始めの平らな部分、又は第1の部分86は、軸方向でボンネット板70の上面74から最も遠くに配置される。第1のカム面部分86は、軸線44に垂直に伸びる平面内にある。そこで、第1のカム面部分86は、これが隣接カム面82から離れるように軸線44まわりに円周方向で伸びるとき、同じ軸方向位置を持つ。一つのデザインにおいては、この第1のカム面部分86は、軸線44まわりで約23゜の中心角を持つ。
カム面84の比較的長いランプ部分又は第2の部分88は、第1の部分86から離れるように軸線44まわりに円周方向で伸びるとき、軸方向でボンネット板70の上面74に向かって伸びる。一つのデザインにおいては、この第2のカム面部分88は、軸線44まわりで約80゜の中心角を持つ。
カム面84の比較的短い下向き部分又は第3の部分90は、ランプ部分88から離れるように軸線44まわりに円周方向で伸びるとき、軸方向でボンネット板70の上面74から離れるように伸びる。一つのデザインにおいては、この第3のカム面部分90は、軸線44まわりで約10゜の中心角を持つ。第2のカム面部分88と第3のカム面部分90との間の高い点92が、カム部分82のリッジを形成する。
カム面84の比較的短い上向き部分又は第4の部分94は、下向きの部分90から離れるように軸線44まわりに円周方向で伸びるとき、軸方向でボンネット板70の上面74に向かって伸びる。一つのデザインにおいては、この第4のカム面部分94は、軸線44まわりで約5゜の中心角を持つ。第3のカム面部分90と第4のカム面部分94とは、一緒にカム部分82のノッチ96を形成する。
カム面84の非常に短い終わりの平坦部分又は第5の部分98は、軸方向でボンネット板70の上面74に最寄りに配置される。一つのデザインにおいては、この第5のカム面部分98は、軸線44まわりで約2゜の中心角を持つ。
図6は、始めの第1のカム面部分86から測定したときのカム面84の(隣接しているカム面84に対して示された)垂直方向変位に対するカム80及び軸線44まわりの動きの角度を示すグラフである。カム面84の第2の面又はランプ面88が、連続的に増加して行く垂直方向変位を作る。カム面84の第3の部分90は、短い負の垂直方向変位を作る。カム面84の第4の部分94は、短い正の垂直方向変位を作る。カム面84の第5の部分98は、垂直方向変位のほとんど無い短い部分を作る。グラフの終りの水平部分86は隣接しているカム面84の始めの平らな部分又は第1の部分を表す。
従って、固定カム80は、固定カム上に円周方向でかなりの距離を伸びるカムプロフィルのあるカム面84を持つことが分かる。固定カム80は、カム従動子のもののような隆起又はリッジのある円周方向で短いプロフィルは持たない。
弁アクチュエーター12は、上方ボンネット100も備える(図2)。上方ボンネット100は、多数のネジ(図示せず)によりボンネット板70に固定される。上方ボンネット100は、軸線44を中心にした一般に円筒状の形状を持つ。
上方ボンネットは、力を受ける部材又はハンドル110を、軸線44まわりで上方ボンネット100に関して回転運動ができるように支持する。ハンドル110は、上方ボンネット100上の軸方向位置に固定される。従って、ハンドル110は、弁胴20に関して軸方向位置に固定される。プラスチック製のハンドル110及び上方ボンネット100は、図面において、金属として断面で明らかに示される。
力を受ける部材又はハンドル110は、弁アクチュエーター12のための回転力を受けるための器具である。図示実施例においては、力を受ける部材又はハンドル110は、操作者からの力を受けるために手と組み合うようにされる。用語「ハンドル」は、ここでは、弁10を作動させるために力を受けるための器具を意味するとして使用される。力を受ける部材又はハンドル110は、弁アクチュエーター12のための回転力を受けるようにされた別形式の器具とすることができる。
図示実施例におけるハンドル110は、半径方向に伸びている端部壁112及び軸方向に伸びている側壁114を備えたキャップ状の形状を持つ。取付用のボス116及び内側リム118が端部壁112の中心部に従属する。ハンドル110は、上方ボンネット100の対応した停止用部分(図示せず)と組み合うことができる部分(図示せず)を備え、公知の方法でハンドルの回転運動を弁10の開口位置と閉鎖位置との間の約90゜に制限する。
弁アクチュエーター12は、駆動スリーブ120を更に備える。この駆動スリーブ120は、プラスチックで作られることが好ましいが、明らかにするために金属として示される。駆動スリーブ120は中空の形状を持つ。駆動スリーブ120の中心部分122は上方ボンネット100と組み合い、かつ駆動スリーブを上方ボンネットに関して回転できるように支持する。
駆動スリーブ120の上方端部部分124は、ネジ126によりハンドル110の取付用ボス116に固定される。上方端部部分124も外部スプラインが設けられ、そして128におけるスプライン連結によりハンドル110の内側リム118に連結される。その結果、ハンドル110は、上方ボンネット100、ボンネット板70、及び弁胴20に関して軸線44まわりで回転するように固定される。
駆動スリーブ120の下方側壁130は、132において内部スプラインが設けられる。駆動スリーブ120のショルダー面134が上方ボンネット100のショルダー面136と組み合って、駆動スリーブ120及びハンドル110の弁胴20から離れる方向の軸方向の運動、即ち図1で見て上向きの運動を阻止する。駆動スリーブ120の上方端部面138がハンドル110の端部壁112に隣接して駆動スリーブ及びハンドルの弁胴20に向かう方向の運動、即ち図1で見て下向きの運動を阻止する。
弁アクチュエーター12は、駆動スリーブ130の内側に受け入れられるステムバネ140を備える。ステムバネ140は、円筒状の圧縮バネである。バネ140の第1の端部142はネジ126に当たる。バネ140の第2の端部144はアクチュエーターステム60の端部64に当たる。
バネ140は、アクチュエーターステム60と駆動スリーブ120との間で作用する。バネ140は、アクチュエーターステム60を、弁座30に向かう方向、即ち図1で見て下向きに押す。従って、バネ140は、アクチュエーターステム60と共に動くように固定された弁ステム40を強制して、図1に示されるように弁座30と組み合わせせる。
弁アクチュエーター12は、可動カム150を備える。この可動カム150は、駆動ステム120と固定カム80との間に置かれる。可動カム150は、以下説明されるように、開口する力を駆動ステム120からアクチュエーターステムに伝達するように機能する。可動カム150は、ハンドル110により軸線44まわりで回転させることができる。可動カム150も、ハンドル110に関して軸方向で(軸線44と平行な方向で)動くことができる。
図示実施例の可動カム150は、円筒状のスリーブ部分152(図4)及びスリーブ部分の一方の端部の一般に環状のボデー部分154を有する成型プラスチック部品である。可動カム150のスリーブ部分152は、円筒状の内面156と軸方向のスプラインの設けられた外面158とを有する薄壁の筒状の形を持つ。駆動スリーブにより可動カムを回転させるように結合させるために、可動カム150のスリーブ部分152のスプラインを設けられた外面132が、駆動スプライン120のスプラインを設けられた内面132と組み合う。このスプライン結合は、可動カム150と駆動スリーブ120との間の軸方向の相対運動を許す。駆動スリーブ120はハンドル110に固定されているため、このスリーブ結合は可動カム150とハンドルとの間の軸方向の相対運動を許す。
可動カム150は、環状で軸方向外向きのショルダー面162を有する内側ショルダー160(図2)を持つ。ショルダー面162は、アクチュエーターステム60のショルダー面68と組み合うことができ、これにより、以下説明されるような方法で、アクチュエーターステムと可動カムとを上向き運動に対して結合させる。
可動カム150のボデー部分154は、軸線44を中心とする円形アレイに等しい間隔で置かれた3個の同様なカム部分82aを持つ。可動カム150上のカム部分82aは、固定カム80上の部分82と同じである。従って、可動カムのカム部分82a及びその構成部分は、固定カムの対応するカム部分82において使われた番号と同じ番号が与えられる。
カム部分82aの各は120゜の中心角を持つ。本発明による弁アクチュエーターは、3個より多い又は3個より少ないカム部分を有する可動カムを備えることができる。各カム部分82aは、数個の隣接しているカム表面部分を含んだ外側カム面84aを持つ。
カム面84aの比較的短い始めの平らな部分、又は第1部分86aは、軸方向で可動カム150のスリーブ部分152に最も近くに配置される。第1のカム面部分86aは、軸線44に垂直に伸びる平面内にある。そこで、第1のカム面部分86aは、これが隣接カム面82aから離れるように軸線44まわりに円周方向で伸びるとき、同じ軸方向位置を持つ。一つのデザインにおいては、この第1のカム面部分86aは、軸線44まわりで約23゜の中心角を持つ。
カム面84の比較的長いランプ部分又は第2の部分88aは、第1の部分86aから離れるように軸線44まわりに円周方向で伸びるとき、軸方向で可動カム150のスリーブ部分152から離れて伸びる。一つのデザインにおいては、この第2のカム面部分88aは、軸線44まわりで約80゜の中心角を持つ。
カム面84aの比較的短い下向き部分又は第3の部分90aは、ランプ部分88aから離れるように軸線44まわりに円周方向で伸びるとき、軸線方向で可動カム150のスリーブ部分152に向かって伸びる。一つのデザインにおいては、この第3のカム面部分90aは、軸線44まわりで約10゜の中心角を持つ。第2のカム面部分88aと第3のカム面部分90aとの間の高い点92aが、カム部分のリッジを形成する。
カム面84aの比較的短い上向き部分又は第4の部分94aは、第3の部分90aから離れるように軸線44まわりに円周方向で伸びるとき、軸方向で可動カム150のスリーブ部分152から離れるように伸びる。一つのデザインにおいては、この第4のカム面部分94aは、軸線44まわりで約5゜の中心角を持つ。第3のカム面部分90aと第4のカム面部分94aとは、一緒にカム部分82aのノッチ96aを形成する。
カム面84aの非常に短い終わりの平坦部分又は第5の部分98aは、軸方向で可動のカム150のスリーブ部分152から最も遠くに配置される。一つのデザインにおいては、この第5のカム面部分98aは、軸線44まわりで約2゜の中心角を持つ。
図6のグラフは、固定カム80上のカムのプロフィルにされたカム面84を示すと共に、可動カム150のカム面84aのカムプロフィルも示す。可動カム150が可動カム上のかなりの長さを円周方向で伸びているカムプロフィルを有することを見ることができる。可動カム150は、隆起又はリッジのような短い円周方向の長さを有する単なるカム従動子ではない。
図1及び2は、閉鎖位置にある弁10を示す。弁10が閉鎖位置にあるときは、弁アクチュエーター12のハンドル110は弁胴20に関する軸線44まわり回転の第1の位置にある。ハンドル110と共に回転するように固定された駆動スリーブ120も、弁胴20に関する軸線44まわり回転の第1の位置にある。
ステムバネ140は比較的伸びた状態にある。ステムバネ140が駆動ステム120とアクチュエーターステム60との間で作用して、弁棒40を、軸方向で弁座30に向ける方向で、図1で見て下向きに強制する。弁棒40の先端部46は、弁胴20の弁座30と組み合う。この組み合いがオリフィス32を閉鎖する。弁空洞部22を含んだ流体流路28を通る流体入口26から、流体出口28に至る流体の流れが阻止される。
弁10が閉鎖位置にあるときは、ハンドル110にスプライン結合された可動カム150は、弁胴20に関して及びボンネット板70上の固定カム80に関して、軸線44まわり回転の第1の位置にある。
可動カム150が回転の第1の位置にあるとき、可動カムは、軸方向で弁胴20に比較的近い位置にある。この位置は図8にグラフで示される。可動カム150の3個のカム面82a上の3個のランプ面部分88a(図8)は、固定カム80の3個のカム面82上の3個のランプ面部分88の上にある。可動カム150のカム面82a上のリッジ92aは、以下更に詳細に説明されるように、固定カム80のカム面82上の始めの平坦部86に隣接して配置される。同様に、固定カム80のカム部分82上のリッジ92は、可動カム150のカム面82a上の始めの平坦部86aに隣接して配置される。しかし、カム80と150とを通るバネ力はなく、これらは、以下詳細に説明されるであろうように、単に互いに隣接しているだけである。
弁を閉鎖位置から開口位置(図3)に動かすために、ハンドル110が手操作により軸線まわりで開口方向に回される。ハンドル110が回されると、ハンドルとスプライン結合された駆動スリーブ120が、ハンドルと共に軸線44まわりで回転する。駆動スリーブ120が回されると、駆動スリーブとスプライン結合された可動カム150が、駆動スリーブと共に軸線44まわりで回転する。
軸線44まわりの可動カム150の回転が、可動カム上のカム部分82aを固定カム80に関して回転させる。可動カム150が回転すると、これは固定カム80と組み合いそして固定カムに沿って滑り始める。可動カム150は、回転と同時に、弁胴20から離れるように駆動される(弁胴から軸方向で離れるように動く)。特に、可動カム部分82a上のカム面88aが、固定カム部分82上のランプ面88に沿って滑る。可動カム150のカム面82a上のリッジ92aは、固定カム80のカム部分82上のノッチ96に向かって動く。
このようにして、可動カム150が回転しながら軸方向で弁胴20から離れるように動くと、可動カム上のショルダー面162(図2)が、アクチュエーターステム60上のショルダー面68と組み合う。可動カム150のショルダー160は、可動カムの軸方向及び回転方向の力をアクチュエーターステム60に伝達する。これにより、アクチュエーターステム60は、軸方向で弁胴20から離れるように、即ち、図1で見て上向きに動くように強制される。
アクチュエーターステム60の軸方向の動きが、アクチュエーターステムと共に動くようにこれに固定される弁棒を引き、軸方向で弁座30から離す。弁棒40の先端部46が弁座30との結合から外れて動き、オリフィス32を開き、流体流路28を通る流体入口26から流体出口24に至る流体の連通を確立する。
アクチュエーターステム60はボンネット板70にスプライン結合されてるため、アクチュエーターステムは回転せず、弁棒40も回転しない。そこで、説明された閉鎖位置からの弁10の運動中、弁棒先端部46と弁座30との間の相対運動はない。この相対運動がないことが、弁棒先端部46及び弁座30の摩耗の最小化を支援する。
アクチュエーターステム60の軸方向の動きが、ステムばね140をネジ126及び駆動スリーブ120に押し付ける。バネ140が圧縮されるので、開口方向のハンドル110の回転はバネ力による抵抗を受ける。このようにして、閉鎖位置から開口位置への弁10の全体の動きはバネ140の力により抵抗を受ける。
図7に示されるように、開口方向におけるハンドル110の回転が、閉鎖位置から約75゜から約85゜、好ましくは約80゜に達したとき、可動カム150のカム面82a上のリッジ92aが、固定カム80のカム部分82上のリッジ92の上に乗り、次いで固定カムのカム部分上のノッチ96内に落ちる。同様に、固定カム80のカム部分92上のリッジ92が、可動カム150のカム面82a上のリッジ92aの上に乗り、次いで可動カム150のノッチ96a内に落ちる。操作員に弁10が開口位置にあることを示すために、この運動が生じたとき、明確でかつ可聴のスナップ音、クリック音が作られる。
ノッチ96a及び96内へのカム部分82及び82a上のリッジ92及び92aのこの結合が回り止めとして作用する。可動カム150、駆動スリーブ120、及びハンドル110の更なる回転運動はない。弁10の諸部品は、バネ140の力に対抗して開口位置に維持される。
こうして弁10が開かれたとき、弁棒40の先端部46は弁座30から最も遠くに離れ、そしてオリフィス32を通過する流体が流れるための面積はその最大である。弁10は、可動カム150のカム部分82aと固定カム80のカム部分82との結合により開口位置に維持される。
弁10を開口状態から閉鎖状態に動かすために、ハンドル110が、軸線44まわりで反対の閉鎖方向に回される。ハンドル110が回されると、ハンドルにスプライン結合された駆動スリーブ120がハンドルと共に回転する。駆動スリーブ120が回転すると、駆動スリーブにスプライン結合された可動カム150が、軸線44まわりで駆動スリーブと共に回転する。
軸線44まわりの可動カム150の回転が、可動カムのカム部分82aを、固定カム80のカム部分82に関して動かす(カム部分82に沿って滑らす)。可動カム150のカム面82a上のリッジ92aが、固定カム部分82上のノッチ96から円周方向で外れて動き、固定カム部分上のリッジ92上に動き、更に固定カム部分のランプ面88上に動く。
カム部分82aのランプ面88aが追随し、固定カム部分82のランプ面88との結合に動く。固定カム80と可動カム150とのこの相対運動が生ずるため、カムは、可動カムが軸方向で第1の位置に向かって動き始めるに十分な位置、即ちハンドル110から離れかつ弁胴20に向かう方向で動き出すに十分な位置に移動する。
同時に、バネ140の力がアクチュエーターステム60、弁棒40、及び可動カム150を、ハンドル110から離れかつ弁胴20に向かう方向に強制する。可動カム150が回転すると、同時にこのバネ力が可動カムを軸方向で弁胴20に向かう方向で動かす。アクチュエーターステム60及び弁棒40は、アクチュエーターステムとボンネット板70との間のスプライン結合のため、軸方向において動くのみで回転はしない。
ステムバネ140からのバネ力は、アクチュエーターステム60を経て弁棒40に直接伝達される。バネ力が可動カム150を経て弁棒に伝達されることはない。可動カム150は、弁棒40を閉鎖位置に駆動することはない。対比して、可動カム150は、弁棒40を閉鎖位置から開口位置に駆動する。ハンドル110に加えられた開口のための力は、作動中、可動カム150を通って伝達される。
弁10は、アクチュエーター12が「開口」回り止めから外れて動くと、開口位置から閉鎖位置に自動的に動く。次いで、諸部品が開口位置から約75ないし80゜回転したとき、弁棒40の先端部46が弁座30と組み合ってここに座る。この組合いが、弁棒40及びアクチュエーターステム60の閉鎖方向における更なる運動を阻止する。弁棒先端部46は、弁棒40が回転しないため、回転運動ではなくて軸方向の動きによってのみ弁座30と組み合う。
弁10が閉鎖位置になったとき、バネ140は完全には緩まず、従って弁を確り閉じた状態に維持する強制力を維持する。従って、弁棒40を弁座30上に実際に座らせるのはハンドル110に加えられた操作力ではなくてバネ40の力である。これが弁10の急激な閉鎖を緩和し、弁の置かれた流体システムにおける水力衝撃及び水力過渡現象を減少させる。更に、操作員は、弁10が閉じられたことを確実化するためにハンドル110を完全閉鎖位置への回転力を加える必要がない。即ち、弁はバネ力により自動的に閉じられる。
弁10が閉鎖状態にあるときは、可動カム150は、固定カム80に向かうその運動範囲の終わりにはない。可動カム150のカム部分82のランプ面88aは、固定カム80のカム部分82aのランプ面88と組合状態にある。可動カム150は、閉鎖方向においては固定カム80に関して自由に回転できる。このように回転した場合は、これは軸方向でアクチュエーターステム60から離れるように動き、このため弁10が閉じられたとき、アクチュエーターステムと可動カム150との間の間隙170(図2)が存在する。可動カム150がこのように回転しない場合でも、可動カム150を経て弁部材40にバネ力が伝達されることはない。
その結果、可動カム150は、固定カム80とアクチュエーターステム60(及び弁棒40)との間に把持されず、固定カムとアクチュエーターステムとの間で「浮動」している。そこで、アクチュエーターステム60はバネ140により閉鎖方向に強制されているが、アクチュエーターステムのショルダー66は、可動カム150を固定カム80と組み合うように強制することはない。可動カム150は、バネ140と弁部材40との間の力伝達関係には置かれない。
弁座30及び弁棒40はプラスチックで作られるため、これらはやがては材料クリープ又はその他の変形を受ける。かかる材料クリープを補償しつつ弁棒先端部46を弁座30に対して保持するために、バネ140は、アクチュエーターステム60と可動カム150との間の間隙170の存在により確実に閉鎖力を加える。弁先端部46又は弁座30が摩耗した場合、或いは材料クリープがある場合は、バネ140は、この摩耗を補償するために弁棒40を閉鎖方向で更に下方に動かすことができる。これは、カム80と150がこの運動を阻止しないためである。
図7は、弁10が開口位置にあるときの固定カム150と可動カム80との相対位置をグラフで示す。固定カム80のカムプロフィルは実線で示される。可動カム150のカムプロフィルは破線で示される。
弁10が開口位置にあるときは、可動カム150の第3の面部分90aが、固定カム80の第3の面部分90と隣接して組み合う。可動カム150の第4の面部分94aは、固定カム80の第2の(ランプ)面部分88の小部分と隣接して組み合う。可動カム150の第2の(ランプ)面部分88aは、固定カム80の第4の面部分94と隣接して組み合う。
可動カム150部分のリッジ92aは、固定カム部分80のノッチ96内に配置される。固定カム80上のリッジ92は、可動カム150のノッチ96a内に配置される。弁10が開口位置にあるときの2個のカム部分82と82aとの重なりの心角は約22゜である。
図8は、弁10が閉鎖位置にあるときの固定カム80及び可動カム150の相対位置をグラフで示す。固定カム80のカムプロフィルは実線で表される。可動カム150のカムプロフィルは破線で表される。
弁10が閉鎖位置にあるときは、可動カム150の第2の(ランプ)面部分88aは、固定カム80の第2の(ランプ)面部分88の上に重なる。上述のように、2個のカム80と150とは、これらが閉鎖位置において組み合っている場合は、バネ140のバネ力を受けない。可動カム150は自由浮動状態であり、固定カム80上でそれ自体の重量で単に静止しているだけである。2個のカム部分82とは82aとの重なりは約68゜である。2個のカム部分82と82aとが重なる他の部分はない。
図9は、固定カム80と可動カム150との間の接触面積と角度方向変位との間の関係を示すグラフである。図9において、弁アクチュエーター12の接触面積が破線で示される。比較のため、カム及びカム従動子式弁アクチュエーターの接触面積が実線で示される。この場合は、カム従動子は小さい有効中心角、例えば10゜以下を有する単なる隆起又はリッジである。
図9において、原点は、角度方向変位「ゼロ」、即ち弁10の閉鎖位置を表す。この位置においては、(カムが結合したと仮定した場合の)接触面積はその最高値である。本発明により構成された一つの弁10においては、2個のカム80と150との間の接触,面積は、約548mm(約0.85平方インチ)である。閉鎖位置においては、カムが互いに接触していてもカムがバネ力を受けないことは勿論である。
弁10が閉鎖位置から開口位置に向かって動くと、固定カム80と可動カム150との相対位置は、これらの間の接触面積が減少するような方法で変化する。接触面積は、角度方向の変位約80゜において最小に達する。この点においては、可動カム上のリッジ92aが、固定カム82上のリッジ92に上に置かれる。
弁10が開口位置に向かって動き続けると、接触面積は再び増加し、90゜回転において最大となる。この最大は、弁10が図3及び7に示されるような開口位置にあるときに生ずる。本発明により構成された上述の一つの弁10においては、開口位置における接触面積は、約129mm(約0.2平方インチ)のすぐ下である。この面積は、弁10が閉鎖位置にあるときの接触面積の約19%である。
図10は、固定カム80と可動カム150との間の接触区域における面圧力と角度方向変位との間の関係を示すグラフである。弁アクチュエーター12における面圧力は、破線で示される。比較のため、カム及びカム従動子式の弁アクチュエーターの面圧力が実線で示される。
図10において、原点は角度方向変位「ゼロ」、即ち弁10の閉鎖位置を表す。この位置において、各80と150との間の面圧力は最低である。特に、カム80と150とにはステムバネ140の力が加えられないため、弁が閉鎖されたときの面圧力はゼロである。カム80及び150は、ステムバネ140との力伝達係合状態にない。
弁10が閉鎖位置から開口位置に動き始めると、バネ140の力が作用し、2個のカム80と150とが互いに組み合う。固定カム80と可動カム150との相対位置は、接触面における面圧力が増加するような方法で変化する。
面圧力は、角度方向変位が約75゜まで徐々に増加し、次いで角度方向変位約80゜における最高値に急激に増加する。この点においては、可動カム部分82a上のリッジ92aが、固定カム部分82上のリッジ92の上に置かれる。本発明により構成された一つの弁10においては、この最高値における接触区域の面圧力は約1,600kg/cm(約22,750psi)である。
弁10が開口位置に向かって動き続けると、各80と150との間の接触面の表面圧力は、これが約90゜回転の低い点に達するまで急速に減少する。この低い点は、開口位置に弁10があるとき、即ち、固定カム80のリッジ92が可動カム150のノッチ96a内に落ち、かつ可動カムのリッジ92aが固定カムのノッチ96内に落ちたときに生ずる。本発明により構成された一つの弁10においては、カム80と150との間の接触面における面圧力は、開口位置において、約80.9kg/cm(約1150psi)である。この圧力は、最大の面圧力(カム80と150とが「開口回り止め」位置になる直前)の約5%である。圧力は、変位が約60゜と70゜との間で先に経験したレベルに低下する。
弁10は、殆どのとき、開口し、閉鎖し、或いは開口位置と閉鎖位置との間を動くことができる。開口状態と閉鎖状態との間の運動の時間は短くかつ一時的である。従って、弁10は、大部分の間、閉鎖位置或いは開口位置のいずれかにある。弁12を作るプラスチック材料は、継続した圧縮荷重下では必然的にクリープを受ける。この荷重は弁10が開かれているときに生ずる。この弁アクチュエーター12では、カム80及び150上の単位荷重は、開口位置における大きい接触面積のため、図示されかつ上述されたように弁10が開口位置にあるとき非常に低い。加えて、カム80及び150における単位荷重は、バネ力が伝達されないため、弁10が閉鎖状態にあるとき、効果的にゼロである。この低い単位荷重のため、ただ1個のカム面及びカム従動子として組み合わせられた隆起/リッジを使用する弁アクチュエーターと比較して、弁棒、弁座、及びカム自体を含んだ弁アクチュエーター12の材料のクリープ又はその他の変形は最小である。
本発明の以上の説明より、本技術熟練者は、本発明における改良、変化、及び変更に気づくであろう。熟練者のかかる改良、変化、及び変更は、特許請求の範囲内に含まれることが意図される。
本発明の一実施例による手動式弁アクチュエーターを備えた放射状ダイヤフラム弁の、閉鎖位置において示された長手方向断面図である。 図1の一部分の拡大図である。 開口位置において示された図と同様な図である。 図1の弁の一部分を形成する可動カムの下方から見た斜視図である。 図1の弁の部分を形成する固定カムの上方から見た斜視図である。 カムの変位対回転角度を示すグラフである。 弁が開口位置にあるときの固定カムと可動カムとの相対位置を示すグラフである。 弁が閉鎖位置にあるときの固定カムと可動カムとの相対位置を示すグラフである。 固定カムと可動カムとの間の角度方向変位と接触面積との関係を示すグラフである。 固定カムと可動カムとの接触区域における変位と面圧力との関係を示すグラフである。

Claims (47)

  1. 弁座及び弁を通って流体が流れ得る開口位置と弁を通る流体の流れを阻止する閉鎖位置との間を弁座に関して動き得る可動の弁部材を有する回転弁用の弁アクチュエーターであって、
    可動の弁部材を閉鎖位置に向かって強制しているバネ、
    作動力を受け入れるためのハンドルであって、軸線まわりに開口方向及び閉鎖方向で弁座に関して回転するように支持されている前記ハンドル、
    弁座に関して定位置に固定された第1のカム、及び
    前記第1のカムと組み合うことができる軸方向で可動の第2のカムであって、更に前記ハンドルへの作動力の適用に応答して前記バネのバイアスに対抗して可動の弁部材を閉鎖位置から開口位置に向けて動かすために開口方向の前記ハンドルの回転に応答して回転可能である前記第2のカム
    を備え、
    前記第2のカムは前記ハンドルに関して軸方向で動くことができ、
    前記第1及び第2のカムの各が円周方向で伸びているカムプロフィルを定めているカム面を有する
    弁アクチュエーター。
  2. 前記カム面及び前記第1と第2のカムの各及びカムプロフィルが、円周方向で少なくも約20゜伸びる請求項1に示された弁アクチュエーター。
  3. 前記カム面の各及び前記第1と第2のカムのカムプロフィルが、円周方向で約90゜から約120゜の範囲の大きさで伸びる請求項2に示された弁アクチュエーター。
  4. 前記第1及び第2のカムの前記カム面が、開口位置にあるとき少なく約20゜にわたり互いに組み合っている請求項1に示された弁アクチュエーター。
  5. 前記ハンドルが、弁座に関する軸方向運動に対して固定される請求項1に示された弁アクチュエーター。
  6. 前記ハンドルと前記第2のカムとの間で回転力を伝達している少なくも1個のスプライン連結を備え、前記スプライン連結が前記ハンドルに関する前記第2のカムの軸方向運動を可能とする請求項6に示された弁アクチュエーター。
  7. 可動の弁部材が弁座に関する回転を阻止される回転弁用の請求項1に示された弁アクチュエーター。
  8. 前記バネが、バネ力を前記第2のカムを通して可動の弁部材に伝達することなしに、可動の弁部材を開口位置から閉鎖位置に向けて動かすように作用する請求項1に示された弁アクチュエーター。
  9. 弁座及び弁を通って流体が流れ得る開口位置と弁を通る流体の流れを阻止する閉鎖位置との間を弁座に関して動き得る可動の弁部材を有し、可動の弁部材が弁座に関する回転に対して固定される回転弁用の弁アクチュエーターであって、
    可動の弁部材を閉鎖位置に向かって強制しているバネ、
    作動力を受け入れるためのハンドルであって、軸線まわりに開口方向及び閉鎖方向で弁座に関して回転するように支持されている前記ハンドル、
    弁座に関して定位置に固定された第1のカム、及び
    前記第1のカムと組み合うことができる軸方向で可動の第2のカムであって、更に前記ハンドルへの作動力の適用に応答して前記バネのバイアスに対抗して可動の弁部材を閉鎖位置から開口位置に向けて動かすために開口方向の前記ハンドルの回転に応答して回転可能である前記第2のカム
    を備え、
    前記第2のカムが前記ハンドルに関して軸方向で動くことができる
    弁アクチュエーター。
  10. 前記固定カムが弁座に固定された板部材の部分として形成され、更に可動の弁部材と前記板部材との間にスプライン連結を備え、前記スプライン連結が前記板部材に関する可動の弁部材の軸方向運動を可能とし、前記スプライン連結が前記板部材に関する可動の弁部材に回転を阻止する請求項9に示された弁アクチュエーター。
  11. 前記第1及び第2のカムの各が、円周方向で伸びているカムプロフィルを定めているカム面を有する請求項9に示された弁アクチュエーター。
  12. 前記バネが、バネ力を前記第2のカムを経て可動の弁部材に伝達することなしに、可動の弁部材を開口位置から閉鎖位置に向けて動かすように可動の弁部材に作用する請求項9に示された弁アクチュエーター。
  13. 弁座及び弁を通って流体が流れ得る開口位置と弁を通る流体の流れを阻止する閉鎖位置との間を弁座に関して動き得る可動の弁部材を有する回転弁用の弁アクチュエーターであって、
    可動の弁部材を閉鎖位置に向かって強制しているバネ、
    作動力を受け入れるためのハンドルであって、軸線まわりに開口方向及び閉鎖方向で弁座に関して回転するように支持されている前記ハンドル、
    弁座に関して定位置に固定された第1のカム、及び
    前記第1のカムと組み合うことができる軸方向で可動の第2のカムであって、更に前記ハンドルへの作動力の適用に応答して前記バネのバイアスに対抗して可動の弁部材を閉鎖位置から開口位置に向けて動かすために開口方向の前記ハンドルの回転に応答して回転可能である前記第2のカム
    を備え、
    前記第1及び第2のカムの各が円周方向で伸びているカムプロフィルを定めているカム面を有し、
    前記バネが、バネ力を前記第2のカムを経て可動の弁部材に伝達することなしに、可動の弁部材を開口位置から閉鎖位置に向けて動かすように可動の弁部材に作用する
    弁アクチュエーター。
  14. 可動の弁部材が閉鎖位置にあるとき、前記第2のカムが前記第1のカムに関して自由に浮動している請求項13に示された弁アクチュエーター。
  15. 前記第2のカムの前記第1のカムに関する開口方向の回転に応答して可動の弁部材を閉鎖位置から開口位置に向けて動かすために、前記第2のカムが可動の弁部材に軸方向の力を伝達するためのショルダーを有し、前記第2のカムは可動の弁部材が弁座に座った状態で前記第1のカムに関して軸方向で動くことができる請求項13に示された弁アクチュエーター。
  16. 可動の弁部材が弁座に関する回転を阻止される回転弁用の請求項13に示された弁アクチュエーター。
  17. 前記第2のカムが前記ハンドルに関して軸方向で動き得る請求項13に示された弁アクチュエーター。
  18. 弁座及び弁を通って流体が流れ得る開口位置と弁を通る流体の流れを阻止する閉鎖位置との間を弁座に関して動き得る可動の弁部材を有し、可動の弁部材が弁座に関する回転に対して固定される回転弁用の弁アクチュエーターであって、
    可動の弁部材を閉鎖位置に向けて強制しているバネ、
    作動力を受け入れるためのハンドルであって、軸線まわりに開口方向及び閉鎖方向で弁座に関して回転するように支持されている前記ハンドル、
    弁座に関して定位置に固定された第1のカム、及び
    前記第1のカムと組み合うことができる軸方向で可動の第2のカムであって、更に前記ハンドルへの作動力の適用に応答して前記バネのバイアスに対抗して可動の弁部材を閉鎖位置から開口位置に向けて動かすために開口方向の前記ハンドルの回転に応答して回転可能である前記第2のカム
    を備え、
    前記バネが、バネ力を前記第2のカムを経て可動の弁部材に伝達することなしに、可動の弁部材を開口位置から閉鎖位置に向けて動かすように可動の弁部材に作用する
    弁アクチュエーター。
  19. 前記第1及び第2のカムの各が、円周方向で伸びているカムプロフィルを定めているカム面を有する請求項18に示された弁アクチュエーター。
  20. 前記第2のカムが前記ハンドルに関して軸方向で動き得る請求項18に示された弁アクチュエーター。
  21. 弁座及び弁を通って流体が流れ得る開口位置と弁を通る流体の流れを阻止する閉鎖位置との間を弁座に関して動き得る可動の弁部材を有し、可動の弁部材が弁座に関する回転に対して固定される回転弁用の弁アクチュエーターであって、
    可動の弁部材を閉鎖位置に向けて強制しているバネ、
    作動力を受け入れるためのハンドルであって、軸線まわりに開口方向及び閉鎖方向で弁座に関して回転するように支持されている前記ハンドル、
    弁座に関して定位置に固定された第1のカム、及び
    前記第1のカムと組み合うことができる軸方向で可動の第2のカムであって、更に前記ハンドルへの作動力の適用に応答して前記バネのバイアスに対抗して可動の弁部材を閉鎖位置から開口位置に向けて動かすために開口方向の前記ハンドルの回転に応答して回転可能である前記第2のカム
    を備え、
    前記第1及び第2のカムの各が円周方向で伸びているカムプロフィルを定めているカム面を有する
    弁アクチュエーター。
  22. 前記第2のカムが前記ハンドルに関して軸方向で動き得る請求項21に示された弁アクチュエーター。
  23. 前記バネが、バネ力を前記第2のカムを経て可動の弁部材に伝達することなしに、可動の弁部材を開口位置から閉鎖位置に向けて動かすように可動の弁部材に作用する請求項21に示された弁アクチュエーター。
  24. 弁座及び弁を通って流体が流れ得る開口位置と弁を通る流体の流れを阻止する閉鎖位置との間を弁座に関して動き得る可動の弁部材を有する回転弁用の弁アクチュエーターであって、
    可動の弁部材を閉鎖位置に向かって強制しているバネ、
    作動力を受け入れるためのハンドルであって、軸線まわりに開口方向及び閉鎖方向で弁座に関して回転するように支持されている前記ハンドル、
    弁座に関して定位置に固定された第1のカム、及び
    前記第1のカムと組み合うことができる軸方向で可動の第2のカムであって、更に前記ハンドルへの作動力の適用に応答して前記バネのバイアスに対抗して可動の弁部材を閉鎖位置から開口位置に向けて動かすために開口方向の前記ハンドルの回転に応答して回転可能である前記第2のカム
    を備え、
    前記バネは、前記第1及び第2のカム間で伝達されたときに前記第1及び第2のカム間の面圧力を作る力であって、前記第1及び第2のカムの回転方向相対位置に依存した大きさで変化する力を出し、
    弁部材が閉鎖位置にあるとき、バネ力から生ずる前記第1及び第2のカム間の面圧力がゼロである
    弁アクチュエーター。
  25. バネ力から生ずる前記第1及び第2のカム間の面圧力が、弁部材の閉鎖位置から開口位置に向かう運動中に最高値に達し、そして
    弁部材が開口位置にあるときのバネ力から生ずる前記第1及び第2のカム間の面圧力が最高面圧力の約5%から10%より大きくない
    請求項24に示された弁アクチュエーター。
  26. バネ力から生ずる前記第1及び第2のカム間の面圧力が、弁部材の閉鎖位置から開口位置に向かう運動中に最高値に達し、そして
    弁部材が開口位置にあるときのバネ力から生ずる前記第1及び第2のカム間の面圧力が最高面圧力の約5%から10%より大きくない
    請求項24に示された弁アクチュエーター。
  27. 前記第2のカムが前記ハンドルに関して軸方向で動き得る請求項24に示された弁アクチュエーター。
  28. 可動の弁部材が弁座に関する回転を阻止される回転弁用の請求項24に示された弁アクチュエーター。
  29. 前記バネが、バネ力を前記第2のカムを経て可動の弁部材に伝達することなしに、可動の弁部材を開口位置から閉鎖位置に向けて動かすように可動の弁部材に作用する請求項24に示された弁アクチュエーター。
  30. 前記第1及び第2のカムの各が、円周方向で伸びているカムプロフィルを定めているカム面を有する請求項24に示された弁アクチュエーター。
  31. バネ、
    可動の弁部材を開口位置と閉鎖位置との間で動かすようにされたアクチュエーター部材、
    第1のカム、及び
    前記第1のカムと結合可能でありかつ前記バネの強制力に対抗して前記アクチュエーター部材を閉鎖位置から開口位置に向けて運動させるために回転可能である第2のカム
    を備え、
    前記バネが、前記第2のカムを通してバネ力を伝達することなしに、前記アクチュエーター部材を開口位置から閉鎖位置に向けて動かすように前記アクチュエーター部材に作用している
    弁アクチュエーター。
  32. 前記第2のカムが前記アクチュエーター部材に関して軸方向で動き得る請求項31に示された弁アクチュエーター。
  33. 前記第1及び第2のカムの各が、前記第1及び第2のカムの他方のもののカムプロフィルと組み合い得る円周方向で伸びているカムプロフィルを定めているカム面を有する請求項31に示された弁アクチュエーター。
  34. 前記第2のカムを回転させるための作動力を受け入れるためのハンドルを更に備え、前記第2のカムが前記ハンドルに関して軸方向で動き得る請求項31に示された弁アクチュエーター。
  35. 前記アクチュエーター部材が、可動の弁部材を回転なしに軸方向で動かすようにされた請求項31に示された弁アクチュエーター。
  36. バネ、
    可動の弁部材を開口位置と閉鎖位置との間で動かすようにされたアクチュエーター部材、
    第1のカム、及び
    前記第1のカムと結合可能でありかつ前記バネの強制力に対抗して前記アクチュエーター部材を閉鎖位置から開口位置に向けて運動させるために軸線まわりで回転可能である第2のカム
    を備え、
    前記第2のカムが前記アクチュエーター部材に関して軸方向で動くことができる
    弁アクチュエーター。
  37. 前記バネが、バネ力を前記第2のカムを経て伝達することなしに、前記アクチュエーター部材を開口位置から閉鎖位置に向けて動かすように前記アクチュエーター部材に作用する請求項36に示された弁アクチュエーター。
  38. 前記第1及び第2のカムの各が、前記第1及び第2のカムの他方のもののカムプロフィルと組み合い得る円周方向で伸びているカムプロフィルを定めているカム面を有する請求項36に示された弁アクチュエーター。
  39. 前記第2のカムを回転させるための作動力を受け入れるためのハンドルを更に備え、前記第2のカムが前記ハンドルに関して軸方向で動き得る請求項36に示された弁アクチュエーター。
  40. 前記アクチュエーター部材が、可動の弁部材を回転なしに軸方向で動かすようにされた請求項36に示された弁アクチュエーター。
  41. 可動の弁部材を有する弁を作動させる方法であって、
    第1のカムを第2のカムと組み合わせ、
    第2のカムの軸方向運動をさせるために第2のカムを第1のカムに対して軸線まわりで回転させ、
    バネの強制力に対抗してアクチュエーター部材を動かすために軸方向の力を第2のカムからアクチュエーター部材に伝達し、アクチュエーター部材はバネの強制力に対抗して可動の弁部材を閉鎖位置から開口位置に向けて動かすようにされており、更に
    可動の弁部材を開口位置から閉鎖位置に向けて動かすために、バネからのバネ力を第2のカムを通すことなくアクチュエーター部材に伝達する
    諸段階を含む方法。
  42. 前記第2のカムが、閉鎖位置にあるとき、前記アクチュエーター部材に関して軸方向で動くことができる請求項41に示された方法。
  43. 第2のカムの軸方向運動をさせるために第2のカムを第1のカムに対して軸線まわりで回転させる前記段階が、第2のカムが軸方向で可動であることに関連してハンドルにより第2のカムに作動力を適用することを含む請求項41に示された方法。
  44. 第1のカムを第2のカムと組み合わせる前記段階が、円周方向で伸びてるカムプロフィルを定めているカム面を有する第1のカムを、円周方向で伸びてるカムプロフィルを定めているカム面を有する第2のカムと組み合わせることを含む請求項41に示された方法。
  45. 可動の弁部材を開口位置から閉鎖位置に向けて動かすためにバネからのバネ力を第2のカムを通すことなくアクチュエーター部材に伝達する前記段階が、可動の弁部材の回転運動なしに可動の弁部材の軸方向運動を生ずる請求項41に示された方法。
  46. 強制用部材、
    第1の位置と第2の位置との間を動くようにされたアクチュエーター部材、
    第1のカム、及び
    前記第1のカムと結合可能でありかつ前記強制用部材の強制力に対抗して前記アクチュエーター部材を前記第1の位置から前記第2の位置に運動させるために回転可能である第2のカム
    を備え、
    前記強制用部材が、前記第2のカムを通して強制力を伝達することなしに、前記アクチュエーター部材を前記第1の位置から前記第2の位置に向けて動かすように前記アクチュエーター部材に作用している
    アクチュエーター。
  47. 可動の弁部材を有する弁を作動させる方法であって、
    第1のカムを第2のカムと組み合わせ、
    第2のカムを軸方向運動させるために第2のカムを第1のカムに対して軸線まわりで回転させ、
    強制力に対抗してアクチュエーター部材を動かすために軸方向の力を第2のカムからアクチュエーター部材に伝達し、アクチュエーター部材は可動の弁部材を強制力に対抗して第1の位置から第2の位置に向けて動かすようにされ、更に
    可動の弁部材を開口位置から閉鎖位置に向けて動かすために、強制力を第2のカムを通すことなくアクチュエーター部材に伝達する
    諸段階を含む方法。

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