JPH02212686A - 迅速閉鎖フラツプ - Google Patents

迅速閉鎖フラツプ

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JPH02212686A
JPH02212686A JP1333027A JP33302789A JPH02212686A JP H02212686 A JPH02212686 A JP H02212686A JP 1333027 A JP1333027 A JP 1333027A JP 33302789 A JP33302789 A JP 33302789A JP H02212686 A JPH02212686 A JP H02212686A
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closing flap
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ヤン・ラーミシユ
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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】 本発明は、迅速閉鎖フラップであって、開放が液力的な
駆動装置によって行われ、閉鎖がばねによって行われる
形式のものに関する。
補償弁と協働する迅速閉鎖コックは中間加熱器と媒体圧
縮タービンとの間の蒸気タービンに使用される。蒸気デ
ータ及び構造形式に関連して迅速閉鎖コックは弁、若し
くはフラップ、有利には揺動フラップから成っている。
迅速閉鎖コックの開放は液力的に行われ、閉鎖ははねに
よって行われる。揺動フラップは、弁に対して蒸気を転
向させず、従って流動損失をわずかにするという利点を
有している。さらに揺動フラップにおいては媒体圧縮タ
ービンへの有利な配置が可能である。他面において揺動
フラップは流れに弁よりも強くさらされ、それに応じて
機械的に強く負荷され、即ち負荷に関連して揺動フラッ
プ構造には高い要求が課せられる。揺動フラップに対す
る流動過程を考察すると、閉鎖過程中はフラップの下流
側の蒸気圧力が降下し、その結果フラップ皿における圧
力差が増大する。揺動フラップは流動方向で変動する力
によって加速され、フラップケーシングの座リングに対
する、揺動フラップの構造にどって危険な高い衝突速度
が生じる。構造を補強すると、質量の増大と共に運動力
学的なエネルギーも増大する。衝突速度は液力的なブレ
ーキによって減少させられるが、速度減少（遅延）に基
づき生じるブレーキ力（質量×遅延量）が揺動フラップ
の機構全体に強い負荷を生ぜしめる。ざらに゛、低い閉
鎖速度に設定された液力的なブレーキはフラップの機構
がブレーキ力による負荷に耐えるようになっていたとし
てもフラップにとって大きな欠点を有しており、閉鎖速
度が目的に対して低すぎ、これに相応して閉鎖時間が長
すぎ、フラップの後の蒸気圧力がより深く降下し、圧力
差及びフラップにかかる力がより増大する。
迅速閉鎖フラップと羽根への入口との間の貫流される室
が小さけれは小さいほど、フラップ皿の後の圧力が貯蔵
作用の低下に基づきより迅速に降下しなければならず、
このことは座リングへのフラップ皿の衝突速度にネガチ
ブに作用する。手段を講じようとずれは、フラップの後
に長い導管を設けることになり、このような導管は貯蔵
容積を大きくすることになる。しかしながら、コックは
タービンの直前に配置したい。それというのは貯蔵容積
を最小にして、タービンが過剰回転によって危険にさら
されないようにし、かつ良好な所要スペース状態が得ら
れるようにしたいからである。
本発明の課題は、冒頭に述へた形式の迅速閉鎖フラップ
を改善して、フラップ皿の閉鎖速度を最大にし、フラッ
プケーシングの座リングに対するフラップ皿の衝突に際
して生じる力を最小にすることである。
前記課題を解決するために本発明の構成では、液力的な
ブレーキを設けてあり、このブレギがフラップ皿の閉鎖
速度を最大の許容衝突速度に達した後に静止するまでコ
ンスタン１へに維持するようになっている。
前記構成に基づき利点として、迅速閉鎖フラップの伝達
機構を負荷しようどするような付加的な制動力（質量×
遅延量）が発生しない。さらに、衝突に際し迅速閉鎖フ
ラップのフラップ皿及びレバーに生じる力を減少するた
めに、運動可能な構成部分間に遊びを設けてあり、この
遊びが衝突エネルギーを分割し、これによって質量の分
離に基づき負荷が２つの衝突段階に分けられ、即ちフラ
ップ皿が座リングに衝突した後に、残りのすべての質量
がカップリングからザーポ側で所定の遊びだけ引き続き
回動して、残りの質量の運動力学的なエネルギーが第２
の衝突段階で始めて制動せしめられる。これにより利点
として、質量の分離に関連して衝突速度が最大にできる
が、これによって伝達機構が著しく負荷されるようなこ
とはない。ブレーキカ並びに衝突力を減少させると、迅
速閉鎖フラップの許容の運転データを高めることができ
る。
本発明の有利な構成が特許請求の範囲第２項以下に記載
しである。
次に図面を用いて本発明の実施例を具体的に説明するが
、本発明の要旨に直接関係のない部分は図示してない。
第１図は迅速閉鎖フラップを連結軸若しくはフラップ軸
に沿って断面して示している。この迅速閉鎖フラップは
サーボ機構１とフラップ皿機構２とに分割されている。
両方の機構１．２は爪付きカップリングｌａ、２ａによ
って連結されており、爪付きカップリングは運動可能な
すべての部分の質量をほぼ半分にしている。サボ機構は
外側から見てサーボケーシング１７及び伝動ケーシング
３から成っており、伝動ケーシングは折り曲げられてフ
ラップケーシング９に結合されている。サーボロッド４
がサーボケーシング７から突出していて、伝動ケーシン
グ３内で連結棒５を介して連結軸６に結合されている。
連結棒５自体は連結軸６の拡大部に偏心的にピストンロ
ッドの形式で結合されており、サーボロッド４及び連結
軸６に対する両方の結合点は、第２図及び第３図に示す
ようにそれぞれ連結ビン８によって形成されている。連
結軸６は伝動ケーシング３内で２点支承されていて連結
部分１ａまで延びている。フラップ皿１４は第１図では
開放位置を占めている。フラップ皿１４の旋回位置（閉
鎖位置）は第５図に示しである。連結部分２ａの延長部
がフラップ軸１０であり、フラップ軸の直径が外側に向
かって段階的に減少している。レバー１２の、フラップ
軸ｌＯに支承されたアイ１２ａが断面平面Ｖ−Ｖに対し
て対称的に軸線方向に延びておりレバーがフラップ皿１
４を保持しており、この場合両方の部材、即ちレバー１
２とフラップ皿１４との結合が横棒１３を用いて行われ
る。
サーボ機構１からの力は、アイ１２ａとフラップ軸ＩＯ
とを結合するキー１１を介してレバー１２、ひいてはフ
ラップ皿１４に伝達される。
フラップ軸１０の直径は側方でさらに減少している。こ
の直径の減少した区分に補償スリーブ２８が配置してあ
り、補償スリーブの直径Ｅ′はフラップ軸１０の、アイ
１２ａのむこう側の区分の直径Ｅと同じ大きさである。
閉鎖に際しフラップ軸１０を軸線方向で負荷軽減するた
めに、ピストンリング２９を設けてあり、このピストン
リングがアイ１２ａの両側の同じ直径Ｅ＝Ｅ’の区分に
作用する。補償スリーブ２８はピストンロッド２９と一
緒に圧力補償機構１５を形成しており、この圧力補償機
構が揺動フラップ１２，１２ａ、１．３．１４を確実か
つ迅速にする。このような処置によって、これまで使用
されたパイロワ１．・弁が不必要になる。爪付きカップ
リングｌａ、２ａを通る断面］Ｉａ、　ＩＩＩａが第２
ａ図及び第３ａ図に示しである。
第２図はサーボケーシング１７及び伝動ケーシング３の
断面を示しており、この場合同じ面に位Ｎしないフラッ
プケーシング９も揺動フラップ及びフラップ皿１４の運
動を説明するために断面して示しである。サーボケーシ
ング内には、揺動フラップを閉鎖するために所属するば
ね１８が配置されており、サーボロッド４のヘッド側に
液力的なブレーキが設けられている。
液力的なブレーキは成形された輪郭１９を備えたブレー
キピストン２０から成っており、輪郭がサーボケーシン
グ１７に形成されたブレーキ縁部２１と関連して液力的
なブレーキ作用を生ぜしめる。一般的に言えることは、
ブレーキ横断面が小さければ小さい程、揺動フラップに
作用するブレーキ力は大きくなる。明らかなように、ブ
レーキ力は伝達機構を少なからず負荷する。図面には７
ラップ皿１４が閉鎖過程の最初の３分の１の位置、即ち
次第に蒸気流２６によっ、て捕えられる点で示しである
。図面から明らかなように、閉鎖過程中のフラップ皿１
４が絞りを開始し、座リング２５のむこう側の蒸気圧力
が低下し、これによってフラップ皿１４における圧力差
が増大する。増大するこの力によって、フラップ皿１４
が流れによって捕えられる、座リング２５に向けて加速
され、これは衝突力として吸収される。もちろん液力的
なブレーキは、座リングに対するフラップ皿１４の衝突
の直前に衝突速度を急激に零に低下させるように構成さ
れていてよい。衝突力に決して克服されない過度に大き
いブレーキ力も生ぜしめられる。他面において液力的な
ブレーキは過度に小さい閉鎖速度を生ぜしめてはならな
い。それというのは過度に小さい閉鎖速度は必然的に閉
鎖時間を過度に長くすることになるからである。
即ち、負荷の低下の際の調整弁の故障の場合に迅速閉鎖
フラップによる蒸気流を遮断するという機能が満たされ
ない。
液力的なブレーキは、フラップ皿１４をほぼ６００から
閉鎖方向にほぼ５　ｍ　／　Ｓのコンスタントな閉鎖速
度で運動させるようになっている。計算により、揺動フ
ラップが既に設定された閉鎖時間に基づき下回れない５
　ｍ　／　Ｓの衝突速度に際しフラップ皿１４のレバー
１２にほぼ７０ＱＮ／ｍｍ２の応力を生せしめることが
分かった。さらに５６５°Ｃの温度が生じ、揺動フラッ
プの支持部分、特にレバー１２が常に著しく危険にさら
される。耐熱性の高合金鋼の挿入によっても応力の問題
は十分に解決されない。ここでは座リング２５に対する
フラップ皿１４の衝突に際し生じる力、若しくは応力の
減少が、サーボ機構ｌとフラップ機構２をカップリング
ｌａ。
２ａ、（第１図参照）によって個別にし、カップリング
に遊びを設けることによって実施される。遊びは揺動フ
ラップの装置の運動部分の質量を運動力学的に分離し、
その結果座リング２５へのフラップ皿１４の衝突の際の
負荷が順次に２段階に分けられる。コンスタントな閉鎖
速度に制動されたフラップ皿１４が座リング２５に衝突
した後に、カップリングからのすべての質量がサーボ機
構側でさらに回転して遊びの量だけ遅れて衝突する。
第２図は揺動フラップ１４の中間位置での連結状態を示
している。回転方向２７から明らかなように、フラップ
皿機構に所属する爪２ａは１．１ 揺動フラップの閉鎖過程の経過中にサーボ機構１の爪１
ａを駆動し、即ちフラップ皿１４の蒸気流によって規定
された加速段階中にサーボ機構１が一既に述べた液力的
なブレーキによってブレーギ機能を生せしめる。
フラップ皿１４が座リング２５に衝突した後に爪付きカ
ップリングｌａ、２ａ内の状態がどのようになっている
か、第３図及び第３ａ図に示しである。
まず第３図から明らかなように、フラップ皿ｊ４が閉鎖
位置にあり、ザーボロノド４が完全に走入している。
第３ａ図から明らかなように、爪２ａがフラップ皿機構
Ａのストッパの面に達しており、この面は連結部分にと
って終端位置を示している。この位置ではサーボ機構ｌ
に所属する爪１ａはもはや前方へ駆動されず、衝突した
フラップ皿に対して連結解除されている。これによって
、サーボ機構１の連結部分が回動（空転）角度Ｃに相応
する遊びだけさらに回動させられ、爪１ａがフラップ皿
機構２の爪２ａによって規定された面Ｂに達する。
従って、フラップ皿１４がまず座リング２５に運動エネ
ルギーを以て衝突し、この運動エネルギーはフラップ皿
機構２の運動部分の質量によって規定される。カップリ
ング内の回動角度Ｃを通過した後に続く第２の衝突かサ
ーボ機構１の運動部分の質量を停止させ、この間隔で液
力的なブレーキは特にサーボ機構１の質量がフラップ皿
機構２の質量よりも大きい場合に付加的な遅延作用を生
ぜしめる。
空転可能な別のカップリングも使用できる。
重要なことは、空転によって最初の衝突の後の両方の質
量の純粋な分離及び個別化を可能にすることである。爪
付きカップリングにおいては２°よりも大きな回動角度
Ｃの空転が行われ得る。
フラップ皿１４のレバー１２に生じる応力の観点から個
別化が予想しなかった効果をもたらしニレバー１２が５
　ｍ　／　Ｓの閉鎖速度を減少さぜるこ稈なしに座リン
グ２５に対するフラップ皿１４の衝突に際し最大４００
　Ｎ　／　ｍｍ２で負荷されている。これによって最適
な構成が通常の材料で実施できる。
第４図は液力的なブレーキの構造及び作用を示している
。フラップ皿が一流れによって駆動されて−例えば５　
ｍ　／　Ｓの最大の許容衝突速度に達すると、ブレーキ
ピストンの縁部りがフｌ／−ギ室内に突入する。ブレー
キピストンの正確に規定された縁部は装置の速度をフラ
ップ皿と座リングとの衝突までコンスタントに維持する
。続く円筒状の部分は空転のために規定されている。油
流出口２３の絞り（サーボ機構のブレキ圧力を意味する
）はリング状のブレーキ横断面の大きさに関連しており
、ブレーキ横断面はブレーキ縁部２１の、ブレーキピス
トン２０の周面に対する垂直な間隔によって形成されて
いる。
第５図にはフラップ皿１４の両方の終端位置が示しであ
る。フランジ１６がケーシング内側に付加部を有してお
り、この付加部が揺動フラップの開放位置のストッパを
形成している。フラップ皿１４の閉鎖位置でのストッパ
面はリングを用いることなしにケーシング自体によって
調節できる。
第６図はレバー１２とフラップ皿１４との結合部を示し
ている。ブレーキとストッパとの間の負荷の迅速な変動
に基づきフラップ皿１４とレバー１２との間の確実な結
合が要求される。
２部構造のレバー１２は横棒１３を側方で固定している
ので、同時に確保部材として機能する第７図には実施例
の迅速閉鎖７ラツプの異なる圧力及び速度の特性曲線が
フラップ皿の角度Ｈ及び時間％に関連して示しである。
線ａはフラップ皿の前の圧力を表しており、曲線すがフ
ラップ皿の後ろの圧力の経過を表している。図面から明
らかなように、フラップ皿の後ろの圧力は角度Ｈの増大
に伴って、特に閉鎖過程の最後の３０°で強く降下する
。特性曲線Ｃは７うツブ皿の閉鎖速度を表していて、閉
鎖過程の最後の３０°の範囲ではほぼコンスタントに維
持されている。コンスタントに維持された区分Ｅが本来
のブレーキ距離を示している。曲線ｄはサーボ機構内の
ブレーキ圧力の経過を表している。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は迅
速閉鎖フラップの断面図、第２図はサーボ機構のフラッ
プ皿の３０°の閉鎖位置での断面図、第２ａ図は第２図
の連結状態を示す図、第３図はサーボ機構のフラップ皿
の９０゜の閉鎖位置での断面図、第３ａ図は第３図の連
結状態を示す図、第４図は液力的なブレーキの断面図、
第５図はフラップケーシングの断面図、第６図は第５図
の線■−ＩＶに沿った断面図、第７図は異なる圧力及び
閉鎖速度の特性曲線図である。 １・・サーボ機構、２・・・フランジ皿機構、２ａ・・
・フラップ部分、３・・伝動ケーシング、４・・・す一
ボロツド、５・・・連結棒、６・・・連結軸、８・・・
連結ビン、ｌＯ・・・フラップ軸、９・・・フラ・ンブ
ケシング、１２・・・レバー　１２ａ・・・アイ、１３
・横棒、１４・・・フラップ刊、１５・・・圧力補償機
構１７・・・ザーボケーシング、１８・・・ばね、１９
・・輪郭、２１・・・ブレーキ縁部、２５・・・座リン
グ２６・・・蒸気流、２８・・・補償スリーブ、２９・
・ピストンロッド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、迅速閉鎖フラップであって、開放が液力的な駆動装
    置によって行われ、閉鎖がばねによって行われる形式の
    ものにおいて、迅速閉鎖フラップがサーボ機構（１）及
    びフラップ皿機構（２）から成っており、互いに無関係
    な両方の機構（１、２）がカップリング（１ａ、２ａ）
    によって互いに連結されており、カップリングのサーボ
    機構側のカップリング部分（１ａ）とフラップ機構側の
    カップリング部分（２ａ）との間に遊び（Ｃ）が設けら
    れており、サーボ機構（１）内に液力的なブレーキ（１
    ９、２０、２２、２３）が組み込まれていることを特徴
    とする迅速閉鎖フラップ。 ２、カップリング（１ａ、２ａ）が爪付きカップリング
    であり、遊び（Ｃ）が回動遊びである請求項１記載の迅
    速閉鎖フラップ。 ３、回動遊びの角度が２゜よりも大きくなっている請求
    項２記載の迅速閉鎖フラップ。 ４、液力的なブレーキが成形された輪郭（１９）を備え
    るブレーキピストン（２０）、ブレーキ室（２２）、及
    び油流出口（２３）から成っており、油流出口（２３）
    に対するブレーキ横断面（２４）がブレーキ縁部（２１
    ）の、ブレーキピストン（２０）の周面に対する垂直な
    間隔によって規定されていて、迅速閉鎖フラップの閉鎖
    方向で変化するようになっている請求項１記載の迅速閉
    鎖フラップ。 ５、ブレーキ横断面が閉鎖方向で減少している請求項４
    記載の迅速閉鎖フラップ。 ６、フラップ皿機構（２）が両側でフラップ（１２、１
    ３、１４）の支承部（１２ａ）に対してピストンリング
    （２９）によってシールされている請求項１記載の迅速
    閉鎖フラップ７、フラップ皿機構のフラップ皿（１４）
    を横棒（１３）を介して保持するレバー（１２）が２部
    分から構成されている請求項６記載の迅速閉鎖フラップ
    。
JP1333027A 1988-12-23 1989-12-25 迅速閉鎖フラツプ Expired - Lifetime JP2735659B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH4778/88-3 1988-12-23
CH4778/88A CH677820A5 (ja) 1988-12-23 1988-12-23

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JP1333027A Expired - Lifetime JP2735659B2 (ja) 1988-12-23 1989-12-25 迅速閉鎖フラツプ

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EP (1) EP0374644B1 (ja)
JP (1) JP2735659B2 (ja)
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DE (1) DE58905465D1 (ja)

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