JP2007502958A - 流体制御バルブ用の機器取付装置 - Google Patents

Abstract

流体制御バルブ用のヨーク部材が提供される。ヨーク部材は、アクチュエータに関連した制御機器からの空気供給ラインを該アクチュエータに接続する複数の通路と、ヨーク部材に制御機器を直接取り付けるための複数の孔とを備えている。ヨーク部材は、機器がヨーク部材の一側に取り付けられるように、対称的に配置された通路を備えることが可能である。アダプタ・ブロックは、新NAMUR標準の取付パッドにヨーク部材を接続するために使用されることが可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液体および／またはガスの流れを制御するために使用される流体制御バルブに関し、特に、制御バルブに機器を取り付けるための装置に関する。

たとえば、軸バルブのような流体制御バルブは、典型的には、バルブ・シートを具備するバルブ本体と、移動可能なバルブ軸に取り付けられたバルブ栓と、バルブ軸を介してバルブ栓を移動させるアクチュエータ機構とを備えている。アクチュエータ機構は、たとえば、バルブ本体とアクチュエータ機構の部分との間の構造的接続として作用するアクチュエータ・ハウジングのようなフレームまたはヨーク部材を備えている場合がある。典型的には、機器あるいはコントローラは、たとえば、アクチュエータ・ハウジング内のダイヤフラムまたはピストンのようなアクチュエータ機構の部分に空気信号を供給する機器としてヨーク部材に取り付けられている。しばしば、そのような機器あるいはコントローラ（恐らく、圧縮空気を使用する一または複数のオプションのアクセサリも）は、アクチュエータ内の空気通路に機器内の空気通路を接続するために、個別のブラケットおよび／または外部配管でヨーク部材に接続される。

流体制御バルブの構成要素の複雑さおよび個数を低減するために、そのようなブラケットおよび／または外部配管のうちのいくつかあるいはすべてを排除することが望ましい。したがって、機器を流体制御バルブに取り付ける外部配管および／またはブラケットの定常的な必要性を低減するために、制御バルブ用のヨークを設けることが望ましい。

ヨーク部材は、移動可能な部材と、該移動可能な部材に機能的に接続されたアクチュエータとを有する制御バルブ用として提供される。ヨーク部材は、アクチュエータに関連した制御機器からの空気供給ラインをアクチュエータに接続する複数の空気通路と、制御機器をヨーク部材に直接取り付けるための複数の孔とを具備している。

新規であると考えられる本発明の特徴は、特に添付の請求の範囲において記述される。本発明は、添付の図面に関連する次の記述を参照して最も良く理解され、そこでは、いくつかの図においては同様の参照符号は同様の要素を特定している。

図１は、概して20で表示される流体制御バルブを示しており、該流体制御バルブ20は、たとえば、パイプライン系に流体制御バルブ20を取り付けるための対向した取付フランジ24，26を備えたバルブ本体22を有している。さらに、バルブ本体22は、それらの間を連通する通路32を具備する流体入口28および流体出口30を備えている。

バルブ・シート34は、該バルブ・シート34に密閉係合するバルブ栓38を一端に有したバルブ軸36のようなバルブ操作部材の位置に応じて流体制御バルブ20を通じた流体の流れを制御するための通路に設けられる。

流体制御バルブ20は、バルブ軸36に接続されたダイヤフラム44を含むアクチュエータ・ハウジング42にバルブ本体22を接続するヨーク40を備えている。

当業者には認識されるように、図１において示される流体バルブ制御バルブ20は、「フェイル・クローズ」バルブであり、したがって、ダイヤフラム44は、スプリング46，48によって下方に付勢されている。つまり、通路32を開いて流体を流すためにダイヤフラム44の下に提供されて通常使用される空気圧が失われた場合には、スプリング46および48は、図１における下方にバルブ軸36のダイヤフラム44を付勢し、これによって、流体制御バルブ20を操作するのに使用された空気圧の損失の際の流体の流れに対して通路32を閉じる。

図２において示されるように、ヨーク40は、下側取付フランジ50と、上側取付フランジ52と、第１の脚54と、第２の脚56とを備えることが可能である。各脚54，56は、旧NAMUR構成を有する機器をヨーク40に固定するために使用されることが可能である、そこにタップが立てられた（内部をネジ切りされた）メクラ孔60を有するNAMURリブ58を備えることが可能である。第１の脚54は、前側機器ポート64と、後側機器ポート66と、第１のアクチュエータ・ポート68とを接続するＴ字形の空気通路62を備えることが可能である。それぞれのポートは、ポート64，66，および68のそれぞれへの配管の接続、あるいはそれぞれを塞ぐのを簡単にするために、タップを立てられる（内部をネジ切りされる）ことが可能である。第１の脚54は、脚54の前側74に配置された、タップが立てられた（内部をネジ切りされた）メクラ孔70および72と、脚54の後側80に配置された、タップが立てられた（内部をネジ切りされた）メクラ孔76および78とをさらに備えている。

同様に、第２の脚56は、前側機器ポート84と、後側機器ポート86と、第２のアクチュエータ・ポート88とを接続するＴ字形の空気通路82を備えている。第２の脚56は、第２の脚56の前側94の、タップが立てられた（内部をネジ切りされた）メクラ孔90および92と、同様に、その後側100の、タップが立てられた（内部をネジ切りされた）メクラ孔96および98とをさらに備えている。

ヨーク40の対称な構成により、ヨーク40に機器およびアクセサリを取り付ける大きな柔軟性が提供される。たとえば、アクセサリの使用なしに流体制御バルブ20のダイヤフラム44の下に供給空気が提供される構成に対しては、空気は、前側機器ポート84を通じてヨーク40の第２の脚56へ機器の後ろから直接導かれることが可能である。第２の脚56の後側機器ポート86、同様に、第１の脚54に関連する前側機器ポート64および後側機器ポート66、あるいは第１のアクチュエータ・ポート68は、すべて塞がれることが可能である（たとえば、パイプ栓（図示せず））。空気は、第２のアクチュエータ・ポート88を通じてアクチュエータ・ハウジング42に入ることが可能である。そのような構成においては、機器がダイヤフラム44の下のアクチュエータ・ハウジング42に圧縮空気を供給するときに圧力を解放するために、通気ポート（図示せず）をアクチュエータ・ハウジング42の上部に設けることが可能である。

空気供給がアクセサリによりダイヤフラム44の下に供給されるように流体制御バルブ20が構成される場合には、空気は、前側機器ポート84を通じてヨーク40の第２の脚56へ機器の後ろから直接導かれることが可能であり、第２のアクチュエータ・ポート88と第１の脚54上の前側機器ポート64とは、塞がれてもよい。配管（図示せず）は、後側機器ポート86をアクセサリに、そして該アクセサリから第１の脚54の後側機器ポート66に接続するために使用されることが可能であり、次に、第１のアクチュエータ・ポート68を通じてアクチュエータハウジング42に渡すことができる。再び、機器がダイヤフラム44の下に空気を入力するときに圧力を解放するために、通気ポート（図示せず）をアクチュエータ・ハウジング42の上側に設けることが可能である。

流体制御バルブ20が、アクセサリの使用なしに供給空気がダイヤフラム44上に提供される構成の場合には、空気は、機器の後ろから前側機器ポート84を通じてヨーク40の第２の脚56へ直接導かれることが可能である。第２のアクチュエータ・ポート88、同様に、第１の脚54の前側機器ポート64は、塞がれることが可能であり、配管は、ダイヤフラム44の上に空気圧を加えるためにアクチュエータ・ハウジング42の最上部に後側機器ポート86を接続するために使用されることが可能である。通気口は、後側機器ポート66に設けられることが可能であり、これによって、アクチュエータ・ハウジング42が第１のアクチュエータ・ポート68を通じて後側機器ポート66へ空気を排出することを可能にする。アクセサリの使用が望まれる場合、アクセサリは、後側機器ポート86とアクチュエータ・ハウジング42の上側との間に一列に配置されることが可能である。

ヨーク40の対称性により、機器は、流体制御バルブ20からヨーク40を分解することなしに、第２のヨーク脚56の前側94から後側100へ移動されることができる。しかしながら、様々なポートのプラグの使用は、流体制御バルブ20にそのような構成変更を加えるために、流体制御バルブ20の分解を要求するかも知れない。

図３において示されるように、本発明の代替の実施の形態は、ヨーク140を備えている。参照を簡単にするために、図３のヨーク140の部分のための参照符号は、図２に示されたヨーク40の対応する部分のための参照符号と比較して100だけ単純に増加されている。ヨーク140は、主として、ヨーク140がヨーク40のＴ字形の空気通路62の代わりに抜け通路162を備えている点で、さらに、ヨーク40のＴ字形の空気通路82の代わりにＬ字形の空気通路182を備えている点で図２のヨーク40と異なっている。抜け通路162は、ヨーク140の第１の脚154における前側機器ポート164を後側機器ポート166に接続する。Ｌ字形の通路182は、ヨーク140の第２の脚156における前側機器ポート184をアクチュエータ・ポート188に接続する。望まれるように、ポート164，166，184，および188が、それぞれの接続を、また、それぞれの栓をすることを単純化するために雌ねじを備えることが可能であることは、注目されるべきである。

アクセサリなしに流体制御バルブ20のダイヤフラム44の下に供給空気が導入される状況で使用するために、ヨーク140は、以下のように構成されることが可能である。空気は、機器の後ろから機器ポート184を通じて第２のヨーク脚156に直接導かれることが可能であり、また、アクチュエータ・ポート188を通じてアクチュエータ・ハウジング42に入ることも可能である。そのような場合においては、抜け通路162は使用されず、また、ポート164および166は、栓をされるか、あるいは開けたままにされるかも知れない。そのような構成では、アクチュエータ・ハウジング42は、機器がダイヤフラム44の下に空気を入力するときに圧力を解放する通気孔をその上側に形成されることが可能である。

空気供給がアクセサリによりダイヤフラム44の下に提供される構成にあっては、空気は、機器の後ろから後側機器ポート166を通じて第１の脚154へ直接導かれることが可能であり、一または複数のアクセサリが前側機器ポート164に接続され、そして、空気は、アクセサリの後ろから第２の脚156の前側機器ポート184を通じてヨーク140へ戻すことが可能である。ここで、空気は、アクチュエータ・ポート188を通じてアクチュエータ・ハウジング42に入ることが可能である。また、上述したように、アクチュエータ・ハウジング42は、機器がダイヤフラム44の下に空気を入力するときに圧力を解放するために、その上側に通気孔を形成されることが可能である。

アクセサリなしに空気がダイヤフラム44上に供給される構成においては、空気は、機器の後ろから後側機器ポート166を通じて第１の脚154へ直接導かれることが可能である。また、配管は、アクチュエータ・ハウジング42の上部に前側機器ポート164を接続するために使用されることが可能である。その後、アクチュエータ・ハウジング42の下側部分は、アクチュエータ・ポート188を通じてヨーク140の第２の脚156の前側機器ポート184へ通気するように構成されることが可能である。

アクセサリを使用して空気がダイヤフラム44上に供給される構成においては、アクセサリは、前側機器ポート164とアクチュエータ・ハウジング42との間で一列に配置されることが可能である。

図３の代替ヨーク140の１つの利点は、それが、図２のヨーク40の使用に関して必要であるかも知れない複数のパイプ栓の必要を排除するということである。さらに、それは流体制御バルブ20に機器を接続する柔軟性を提供する。たとえば、前側機器ポート184に接続された機器は、ヨーク140の反対側に移動されて、後側機器ポート166に接続されることが可能である。また、配管は、機器とアクチュエータ・ハウジング42との間の接続を達成するために、ヨーク140の第２の脚156における前側機器ポート184に前側機器ポート164を接続することに使用することができる。

図４および図５において示されるように、ヨーク140は、フェイル・オープン構造（図４）あるいはフェイル・クローズド構造（図５）のいずれかにおけるサイド・マウント型の手動輪202を取り付けるために使用されることが可能である。

さらに、図６において示されるように、圧力レギュレータ204は、ボルト206および208を使用して、メクラ孔176，178（図３）でヨーク140に取り付けられることが可能である。

図７において図示されるように、ヨーク140は、リブ158とタップが立てられた孔160（図３）とを使用して、旧NAMUR機器210を取り付けるために使用されることが可能である。

図８において示されるように、もし望まれるのであれば、アダプタ・ブロック212が、ヨーク140あるいはヨーク40に新NAMURインタフェースを設けるために使用されることが可能である。アダプタ・ブロック212は、ヨーク40あるいはヨーク140を新NAMUR標準の取付パッドに接続する。

図９において示されるように、機器214は、タップが立てられた複数のメクラ孔170，172，190，および192（それらのすべてが図３において示されている）を使用して、ヨーク40に確実に取り付けられることが可能である。

当業者には認識されるように、本発明にかかるヨーク40および140は、流体制御バルブ20へ機器を取り付けるための共通の「足跡」を提供し、バルブ・サイズに拘わらず生産ラインに亘って使用されるかも知れない。これは、必要な構成要素の数の減少、および追加の信頼性を提供するための複雑さの低減、および構成要素のコストの低減を可能にする。

ある好ましい実施の形態が記述されているが、添付の請求の範囲内である変形がそれになされてもよいことが認識される。たとえば、ヨーク40および140は、機器の使用なしに、流体制御バルブ用のアクチュエータに空気供給を提供するために使用されることが可能である。

本発明にかかるヨークを有した流体制御バルブを示す側断面図である。 図１の制御バルブのヨークの斜視図である。 ヨークの代替の実施の形態の斜視図である。 フェイル・オープン構造が取り付けられたサイド・マウント型の手動輪を有するヨークの斜視図である。 ヨークにフェイル・クローズ構造が取り付けられたサイド・マウント型の手動輪を示す図４に類似の図である。 圧力レギュレータが取り付けられたヨークの斜視図である。 そのサイド・リブに旧NAMUR標準機器が取り付けられたヨークの斜視図である。 新NAMUR標準機器のインタフェースを提供するためにアダプタ・ブロックが取り付けられたヨークの代替の実施の形態の斜視図である。 ヨークの両方の脚に取り付けられた機器を有する流体制御バルブの斜視図である。

符号の説明

20 流体制御バルブ
22 バルブ本体
24，26 取付フランジ
28 流体入口
30 流体出口
32 通路
34 バルブ・シート
36 バルブ軸
38 バルブ栓
40，140 ヨーク
42 アクチュエータ・ハウジング
44 ダイヤフラム
46，48 スプリング
50 下側取付フランジ
52 上側取付フランジ
54，154 第１の脚
56，156 第２の脚
58，158 リブ
60，160 タップが立てられた（内部をネジ切りされた）メクラ孔
62，162 Ｔ字形の空気通路
64，164 前側機器ポート
66，166 後側機器ポート
68 第１のアクチュエータ・ポート
70，72，170，172 タップが立てられた（内部をネジ切りされた）メクラ孔
74 第１の脚の前側
76，78，176，178 タップが立てられた（内部をネジ切りされた）メクラ孔
80 第１の脚の後側
84，184 前側機器ポート
86 後側機器ポート
88，188 第２のアクチュエータ・ポート
82 Ｔ字形の空気通路
90，92，190，192 タップが立てられた（内部をネジ切りされた）メクラ孔
94 第２の脚の前側
96，98 タップが立てられた（内部をネジ切りされた）メクラ孔
100 第２の脚の後側
182 Ｌ字形の空気通路
202 サイド・マウント型の手動輪
204 圧力レギュレータ
206，208 ボルト
210 旧NAMUR機器
212 アダプタ・ブロック
214 機器

Claims (18)

1. 移動可能な部材と、該移動可能な部材に機能的に接続されたアクチュエータとを備える制御バルブ用のヨーク部材であって、
   前記アクチュエータに空気供給ラインを接続する複数の空気通路と、
   前記ヨーク部材に制御機器を直接取り付けるための複数の孔と
   を備えるヨーク部材。
2. 前記制御バルブにバルブ・アクセサリを接続する少なくとも１つの空気通路をさらに備える請求項１記載のヨーク部材。
3. 前記ヨーク部材は、対称である請求項１記載のヨーク部材。
4. 前記ヨーク部材は、第１の脚および第２の脚を備えている請求項１記載のヨーク部材。
5. 前記第１の脚および前記第２の脚は、それぞれ、Ｔ字形の空気通路を具備している請求項４記載のヨーク部材。
6. 前記第１の脚および前記第２の脚のうちの１つは、Ｌ字形の空気通路を具備している請求項４記載のヨーク部材。
7. 前記第１の脚および前記第２の脚の少なくとも１つは、旧NAMUR標準機器の取付面と互換性を有するリブを具備している請求項４記載のヨーク部材。
8. 前記空気通路の少なくとも１つは、前記第１の脚および前記第２の脚のうちの１つの、反対側に配置されたポートを接続する請求項４記載のヨーク部材。
9. 流体制御バルブであって、
   移動可能な部材と、
   該移動可能な部材に機能的に接続されたアクチュエータと、
   該アクチュエータに関連した制御機器からの空気供給ラインを前記アクチュエータに接続する複数の空気通路を具備するヨーク部材と、
   該ヨーク部材に前記制御機器を直接取り付けるための複数の孔と
   を備える流体制御バルブ。
10. NAMUR標準の取付パッドに前記空気通路の少なくとも１つを接続するためにさらにアダプタ・ブロックを備える請求項９記載の流体制御バルブ。
11. 移動可能な部材と、該移動可能な部材に機能的に接続されたアクチュエータとを備える制御バルブ用のヨーク部材であって、
    前記アクチュエータに関連した制御機器からの空気供給ラインを該アクチュエータに接続する複数の空気通路と、
    前記ヨーク部材に前記制御機器を直接取り付けるための複数の孔と
    を備えるヨーク部材。
12. 前記制御バルブにバルブ・アクセサリを接続する少なくとも１つの空気通路をさらに備える請求項１１記載のヨーク部材。
13. 前記ヨーク部材は、対称である請求項１１記載のヨーク部材。
14. 前記ヨーク部材は、第１の脚および第２の脚を備えている請求項１１記載のヨーク部材。
15. 前記第１の脚および前記第２の脚は、それぞれ、Ｔ字形の空気通路を具備している請求項１４記載のヨーク部材。
16. 前記第１の脚および前記第２の脚のうちの１つは、Ｌ字形の空気通路を具備している請求項１４記載のヨーク部材。
17. 前記第１の脚および前記第２の脚の少なくとも１つは、旧NAMUR標準機器の取付面と互換性を有するリブを具備している請求項１４記載のヨーク部材。
18. 前記空気通路の少なくとも１つは、前記第１の脚および前記第２の脚のうちの１つの、反対側に配置されたポートを接続する請求項１４記載のヨーク部材。

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