JP4546597B2

JP4546597B2 - 板弁

Info

Publication number: JP4546597B2
Application number: JP2000004906A
Authority: JP
Inventors: フライハインツ; プロチャツカカミール; ズッターフランツ
Original assignee: Alstom Schweiz AG
Current assignee: General Electric Switzerland GmbH
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2020-01-13
Also published as: CN1260448A; EP1020647A1; JP2000205424A; US6241211B1; CN1138927C; EP1020647B1; DE59909685D1; RU2234020C2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は請求項１の上位概念部に記載した形式の板弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＰ０６３１０５６号明細書によれば、調整弁を調節駆動するための板弁が公知である。この板弁は上方の開口を有し、該開口内には油がある。駆動ボリュームと接続された上方の前記開口は弁の中央を、ばねの上に支承されかつ駆動ボリュームをばね室から分離する板へ通じている。上方の前記開口の端部は円筒状に構成されたシール座を形成している。板の下側のばね室は開口と導管とを介して比例弁と作用的に結合されている。圧力が比例弁により板の下側のばね室において下降させられると、板は上方の開口にて板の上側にある油の比較的に高い圧力によって下方へ下降させられる。これによって上方の開口から板のそばを通って、円筒状に構成されたシールヘッドを中心として周方向に分配されて配置された開口を介して流れることのできる油のための流路が開放される。この位置では板弁は開かれている。板からばね室へ油が側部にて流出することを阻止するためには板の縁とケーシングとの間にはシール部分がある。板弁は、板の下側の圧力が比例弁によって高められることで再び閉じられる。相対的な圧力差によって板は再び上昇し、これによって上方の開口からシール座の周方向に配置された開口への油の流れが阻止される。この場合にはばね室から板にある絞りを経て上方の開口へ流れる流れが形成される。
【０００３】
板弁を設計するための重要なファクタはシール面積比λ₁＝Ａ₂／Ａ₁である。この場合Ａ₂は板の下方の作用面でかつＡ₁は上方の作用面であって、これらの作用面に圧力が作用する。これは板弁の動的な特性を決定する。小さなシール面積比λ₁は弁の良好な動的特性を意味するが、板の直径、ひいては弁全体の直径が増大するという欠点を伴う。ＥＰ０６３１０５６号明細書に記述された板弁はこの欠点を有している。特に、設備の緊急停止に際してきわめて迅速に閉じられなければならない調整弁の調節駆動装置のための板弁を構成する場合には調節駆動装置の板弁はきわめて大きな直径を有し、製造費が高くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題はきわめて迅速な動的機能を有する板弁を構成することである。
しかしながらこの板弁は直径の大きい弁の高い製造費を回避するために小さな直径を有していなければならない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題は板弁が付加的な板を有し、この付加的な板が前記弁の下側で、前記流入部と前記ばね室とに向いた側に位置し、付加的な前記板が絞りを有し、前記板に流出部の下側に複数の流出開口が設けられている。
【０００６】
本発明による板弁には比較的に小さい直径の割りに良好な動的特性を有するという利点がある。前記板よりも小さな面積比λ₁、ひいては良好な動的特性を有する付加的な板は弁を開放する場合に前記板を助ける。付加的な前記板は前記板のサーボ装置として働く。このような形式で−小さいシール面積比λ₁を達成するために−弁の直径を拡大することなく弁の迅速な動的特性を達成することができる。
【０００７】
構成の他の可能性は従属請求項の対象である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図面には本発明による板弁が断面して示されている。図面には本発明にとって重要な部分だけを示してある。
【０００９】
図面には調整弁の調節駆動装置において使用されるような本発明の板弁の１実施例が閉じた状態で示されている。ケーシング１１は調整弁のための図示されていない駆動ボリュームに接続された流入部２を有している。流入部２は円筒状に構成されかつ板４に境界を接するシール座３で終わっている。板４には流入部２とシール座３の下側に絞り８が設けられている。絞り８は比較的に小さな直径を有している。流入部２のシール座３を中心として周方向に分配されて流出部７の開口が配置されている。板４には流出部７の開口の下側に流出開口１０がある。
これらの流出開口１０は絞り８の直径に比して大きく、流出部７の開口に比して小さい直径を有している。板４の、流入部２とは反対側には付加的な板５が配置されている。この付加的な板５は閉じた状態で板４の流出開口１０を外側の縁で閉鎖する。板４と付加的な板５との間には、ほぼ流入部２の下側に、中央の中間室１３がある。付加的な板５には流入部２の下側に、板４と同じく、絞り８がある。この絞り８は中間室１３と接続されている。付加的な板５は側方にて板４の下方の突出部１５で制限されている。付加的な板５の、中間室１３とは反対側にはばね室１２がある。このばね室１２内には板４の突出部１５も突入している。
両方の板４，５はケーシング１１の反対側でばね６で固定されている。ばね６は板４の突出部１５もしくは付加的な板５の外縁部５に取付けられている。第２の、図示されていない実施例では付加的な板５のばね６は板４の突出部１５に取付けられている。ばね室１２は開口１４と導管９とを介して図示されていない市販の比例弁と接続されている。唯一の図では板弁１は閉じた状態で示されている。
流入部２には所定圧ｐ₁を有する油がある。板弁を開くためにはばね室１２における圧力ｐ₂が図示されていない比例弁によって、流入部２に形成されている圧力ｐ₁に対して急激に下降させられる。圧力降下Δｐ₁＝λ₁ ^*ｐ₂-ｐ₁でシール面積比λ₁が関係付けられている。この結果、流入部２から板４の絞り８、中間室１３、さらには付加的な板５の絞り８を通ってばね室１２に小さな流れが発生する。ばね室１２における圧力ｐ₂が減圧される結果、まず付加的な板５が下降する。付加的な板５が下降した後で、当初は付加的な板の縁により覆われていた流出開口１０が開放される。流出開口１０の直径が付加的な板５の絞りの直径よりも大きいので、流入部２から板４の絞り８を通って、さらには板４の流出開口１０を介して流出部７へ軽い流れが生じる。中間室１３はこの段階では付加的な板５の下降運動によっていくらか拡大されている。いまや中間室１３においては圧力は油が流出開口１０を通って流れることで低下させられる。流入部２と中間室１３との間では板４を下降させ、板４によって流出部７を開放するための圧力差が生じる。油はいまや妨げられずに流入部２から流出部７の開口へ流れることができる。何故ならば流出部７の開口の直径は絞り８の直径よりもはるかに大きいからである。こうして板弁１は開放される。板弁の開放過程は１／１０００ミリセカンドの範囲にあるので、記述した中間状態は単に理想的な開放過程のよりどころと見なされるべきである。
【００１０】
板弁１を閉じるためにはばね室１２における圧力ｐ₂は図示されていない比例弁によって再び高められる。流入部２の圧力ｐ₁とばね室１２の圧力ｐ₂との間の正の圧力差Δｐ＝λ₁ ^*ｐ₂-ｐ₁によって、付加的な板５が上昇し、同時に板４が上昇する。板４は流出開口１０で流出部７と重なり、付加的な板５はその外縁で流出開口１０を再び覆う。板弁１はこうして閉じられる。いまやばね室１２から絞り８と中間室１３とを通って流入部２に向かう流れしか発生しない。
【００１１】
付加的な板５は板４のためのサーボ機構のように働く。これによって、板４のシール面積比λ₁が比較的に大きく、直径が比較的に小さくても板弁１の動的な特性が改善される。付加的な板５のシール面積比λ₁は板４に較べて小さいので付加的な板の動的特性は良好である。本発明による板弁１は動的な特性が改善されることによって、調整弁が緊急停止時にきわめて迅速に閉鎖されるように調整弁のための調節駆動装置を構成しようとするのに特に適するようになる。小さい直径によって同じ動的特性で、きわめて大きい直径を有する公知技術の板弁の高価な構成は回避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による板弁の１実施例の断面図。
【符号の説明】
１板弁、２流入部、３シール座、４板、５付加的な板、６ばね、７流出部、８絞り、９導管、１０流出開口、１１ケーシング、１２ばね室、１３中間室、１４開口、１５突出部

Claims

ケーシング（１１）と、該ケーシング（１１）に形成された少なくとも１つの流入部（２）と、少なくとも１つの流出部（７）と、ばね室（１２）と、前記ケーシング（１１）内に移動可能に配置された、絞り（８）を備えた板（４）とから成る板弁（１）において、
−板弁（１）が前記ケーシング（１１）内で移動可能な付加的な板（５）を有し、該付加的な板（５）が、前記流入部（２）とは反対側でかつ前記ばね室（１２）に面した側で、前記板（４）に隣接して位置しており、
−前記板（４）と前記付加的な板（５）との間に中間室（１３）が存在しており、
−前記付加的な板（５）が前記中間室（１３）と前記ばね室（１２）とを接続する絞り（８）を有しており、
−前記ばね室（１２）が前記付加的な板（５）と前記ケーシング（１１）との間にあり、
−前記板（４）における前記絞り（８）が前記流入部（２）を前記中間室（１３）に接続しており、
−前記板（４）に流出開口（１０）があって、該流出開口（１０）が前記流出部（７）の開口に向かい合って配置されておりかつ前記中間室（１３）と前記流出部（７）とを接続しており、
−前記ばね室（１２）に設けられたばね（６）によって前記板（４）及び前記付加的な板（５）が付勢され、前記板（４）が前記流入部（２）と前記流出部（７）とを覆う一方、前記付加的な板（５）が前記板（４）の流出開口（１０）を覆うことで、前記板弁（１）が閉じるようになっており、
−前記板弁（１）を開くために前記ばね室（１２）内の圧力を減圧する手段を有しており、
−前記板（４）における前記流出開口（１０）の直径が前記板（４）と前記付加的な板（５）とにおける前記絞り（８）の直径よりも大きく設定されており、
−前記板（４）における前記流出開口（１０）の直径が前記流出部（７）の前記開口の直径よりも小さく設定されている
ことを特徴とする板弁。
前記板（４）と前記付加的な板（５）とがそれぞれ、前記ばね室（１２）内にある少なくとも１つのばね（６）で、前記両板（４，５）の、前記流入部（２）とは反対側で前記ケーシング（１１）に保持されている、請求項１記載の板弁。
前記板（４）と前記付加的な板（５）とがそれぞれ前記ばね室（１２）内にある少なくとも２つのばね（６）で、前記両板（４，５）の、前記流入部（２）とは反対側で前記ケーシング（１１）に保持されている、請求項２記載の板弁。