JPS5828470B2 - 制御性を改善する翼部材を備えた偏心型回転弁 - Google Patents

制御性を改善する翼部材を備えた偏心型回転弁

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JPS5828470B2
JPS5828470B2 JP53078794A JP7879478A JPS5828470B2 JP S5828470 B2 JPS5828470 B2 JP S5828470B2 JP 53078794 A JP53078794 A JP 53078794A JP 7879478 A JP7879478 A JP 7879478A JP S5828470 B2 JPS5828470 B2 JP S5828470B2
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plug
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Publication of JPS5828470B2 publication Critical patent/JPS5828470B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/24Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with valve members that, on opening of the valve, are initially lifted from the seat and next are turned around an axis parallel to the seat

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Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の利用分野および発明の対象 この発明は、一般的には上下水道、発電、石油、鉄鋼な
どの自動制御弁を必要とする装置産業に釦いて、流体の
流量を調整するために、全開値と全閉位置との間の多様
な位置に移動される部材を備えた流体流量調節弁に関す
る。
特にこの発明は、共働する弁座の軸線に対して垂直で、
かつオフセットを与えられた軸線を中心に回転移動され
るようなプラグを移動部材として備えた偏心型回転弁と
呼ばれる弁に関連する。
更にまた、この発明は、その回転軸まわりのプラグの回
転と位置付けとが、制御空気圧の如き制御信号を印加さ
れるアクチュエータによう行われる偏心型回転弁に関す
る。
このアクチュエータは、印加される制御空気圧のごとき
開脚信号値に対応したプラグ位置、従って弁開度を与え
るようにプラグを回転駆動できるものでなければならな
い。
従来の偏心型回転弁に於ては、シャフトに回転可能にし
っかりと固定された支持部材により、プラグが移動され
るものが知られている。
シャフトは所望の位置にプラグを移動させるために、上
述した回転軸の1わりを、アクチュエータによって回転
させられる。
このプラグ位置は、アクチュエータに印加される制御空
気圧のごとき制御信号の現在値に対応する。
このため、制御信号の夫々の値に対応したプラグ位置即
ち、弁開度が得られ、従って弁を通過する流量は所望の
値となる。
この種の制御弁の代表的な実例は、メイヤーズの米国特
許第3963211号に開示されており、またそのよう
な空気圧駆動アクチュエータの代表的な実例も、スミス
の米国特許 3985151号に開示されている。
しかしながら、説明を明確にするために本発明は、空気
圧駆動アクチュエータにより作動されるとして示されて
いるバルブとについて述べられているけれども、本発明
制御弁は他の型のアクチュエータ、渣たは駆動手段から
も駆動させられうるものと理解されるべきである。
上述の従来公知の偏心型回転弁に於て、プラグの全閉位
置と全開位置との間に存在する不安定領域中呼ばれる領
域内では、上述のアクチュエータではプラグの位置決め
の制御ができないことが実際に認められあ便宜上、この
領域を今後は単に不安定領域として参照しよう。
この不安定領域は、プラグ動作または移動の範囲内にあ
るが、弁によってその領域は異なっており、一般にプラ
グの全閉位置からのプラグの回転角で表現される。
プラグが不安定領域に動かされると、そのプラグは、ア
クチュエータへ与えられた制御空気圧の値に対応した1
つのプラグ位置でなく、対応しない位置をとる可能性が
生ずる。
その結果、この領域におけるプラグ位置において、もは
やそのプラグ位置は制御空気圧の値に唯一関連されたも
のではなくなり、プラグ位置および弁開度の制御が失わ
れるのである。
より詳細に説明すると、私の理解によれば、流体の流れ
が原因となって、プラグを介してシャフトに及ぼす回転
力の双安定性ないし双安定特性によるものであり、この
回転力は、プラグのいわゆる臨界位置に於て、最小とな
り、プラグ位置に関して双安定特性を回転力に与え、不
安定領域を形成するものと考えられる。
アクチュエータによるプラグ位置の制御は、不安定領域
中では得られないから、従来の公知の回転制御弁ではプ
ラグを不安定領域中に移動しないように弁開度を制限す
る必要があった。
これは公知の弁装置にとっては重大な現実的欠点に渣で
なっていた。
なぜなら、その全容量1でバルブの開度を開き、制御し
得ることが一般に望lれてるが、公知のバルブにおいて
、不安定領域の位置が、バルブの大きさと全容量と吊合
うような弁開レンジを超えて弁を使用することを阻害し
ているのが普通だからである。
要するに、上記欠点が、公知の弁装置をその理論的容量
まで最大限に使用することを制限しているのである。
(2)従来技術釦よびその問題点過去に釦いて、制御空
気圧に対抗してアクチュエータに設定されたスプリング
の力を強めることによって、上記の欠点による蔽害を軽
減することが提案されている。
そのような手段によれば、スプリングの力に対抗した力
を持?、=−ffるために、応答を増大するように要求
することになり、実用上不利であると同時に、これによ
りアクチュエータの大きさとコスト面で負担を強いられ
ることとなるのである。
筐た本発明に先行する他の提案として、特開昭52−2
8021号公報に示されるものがある。
これによれば、本願に第1図として添付したように、プ
ラグ110の背面部111に仕切り112を設けること
によって、弁全開付近で発生する流体の壁付着現象を減
じることができるとしている。
このことは、弁の半開状態で生起される渦流が、上記全
開付近で消えないように配慮したところに特徴があるも
ので、これによって特性曲線の勾配の均一化はある程度
達成できえても、上記仕切り112が流路断面積を縮少
したことに伴う流過能力の減退、したがって弁の大きさ
にもかかわらず期待される弁容量が得られないという欠
点を免れない。
(3)本発明の技術的課題 本発明の目的は、同じ公称サイズのバルブの公知の形状
のものが備えているよりも、良好に、重要なプラグ位置
レンジおよび流れの容量の制御を、その全行程にわたり
与えることを、アクチュエータの駆動力を増強すること
もなく可能とする、偏心回転弁を提起することにある。
(4)本発明の技術的手段 上記の目的を達成するために、本発明になる弁装置は、
プラグ支持部材とシャフトへ連接する翼部材を含んで釦
り、そしてその翼部材は、弁閉位置から立退くプラグの
移動に伴って流体の流れの中に突出されるような関係に
ある。
この関係を、プラグと翼部材とが一体構成のもとで得ら
れるよう、支持部材が用いられる。
(5)本発明による作用 この支持部材は、翼部材が流れの中に突出された状態に
おいて、該支持部材を介し、弁内流路に沿った流れから
受ける力をプラグシャフトの回転力として伝達する。
この回転力は、弁開方向へのプラグの移動が上記弁駆動
力を漸減してゆくだけで得られるように関連して作用し
、該プラグな弁閉位置から隔った不安定領域へも支障な
く移行させる。
この間の作用を更に詳述すれば、この種回転弁の通常の
仕様に卦いて、プラグには流体が弁開方向に衝突するよ
うに流れている。
すなわちアクチュエータにより弁を閉じようとする力は
上記弁開力ないしは衝突力に打ち勝つことにより得られ
る。
したがって、弁開操作は、駆動力を減じてゆく過程で得
られることとなる。
また上記弁開の過程で、上記したアクチュエータによる
駆動力と流体による衝突力とは、一般にプラグ開度が進
むにつれ共に減少してゆくグラフが描けるという点では
、常に対応関係にあることが理解できる。
ところで、アクチュエータが弁開方向に働いているとき
、駆動力を単調に漸減してゆくだけでは、プラグの働き
が追従しなくなる点が存在する。
プラグに対する流れの衝突力が最少となり、その後プラ
グの後背面に1わり込む渦流のふところ部分に負圧が生
じて、これがプラグを弁開方向に引張力として加わるよ
うになる時点がそれである。
この点以降弁の開度を高めようとするときは、この直重
で減少することによってきたアクチュエータの駆動力を
、逆に増加してゆかなければならなくなることさえある
そのときの特性は、双双安定特性と称するグラフで表わ
すことができる。
その場合、プラグが逆方向すなわち弁閉方向に作動し出
す可能性も生じてくる。
これがプラグの制御不能の原因となり、特にこのグラフ
上の折返し点を中心とした範囲でプラグ不安定領域を形
成するところとなる。
翼部材を有しない従来の偏心型回転弁にかいては、上記
不安定領域にプラグの開度が十分得られないうちに到達
し、前述したさ1ざ1な不利を招来する。
本発明の翼部材は、少くも上記折返し点に至る昔ではプ
ラグが流れから受ける弁開力を緩けるように働く。
その場合、翼部材により新たに加わる弁開力は、弁開度
が進むにつれ減少してゆくプラグに働く弁開力とは逆に
、弁の開度を進めるにしたがい増大するように働く。
具体的には、プラグの位置が弁内の本流から遠ざかるに
つれ翼部材は本流に差出されるような位置関係を与えれ
ばよい。
反対に、弁開度が上記折返し点を過ぎてからは、翼部材
による弁開力が急激に減少するようにする。
これによって流体が各開度ごとにシャフトに与える回転
合力め特性は、そのグラフ上に折返し点をつくることが
ない。
(6)本発明の特有の効果 本発明になる弁の内部構造は、プラグに並置される流線
型の翼部材1つで決定される。
したがって、流れが阻害されることが極力小さくされ、
また、プラグの移動に要求されるアクチュエータの力や
大きさを増大すせることなく、同等の大きさの公知のパ
ルプに比べて弁開位置と幾つかの不安定領域との間にか
けるプラグの駆動の制御可能な範囲を、有効に拡大する
ことができる。
(7)実施態様 この発明の実施態様によれば、該翼部材が、特別、プラ
グの弁開移動方向の後背面に対向するように設けられる
すなわち弁開状態において、上記のような渦が極端に偏
った場所に集中して生じる下流寄りのプラグ後背面で、
該渦の生成を抑制する遮蔽板として機能するものである
これにより渦の成長が妨げられ、プラグに引張力の切口
わらないようになる。
望ましくは、翼部材の一つの側面がプラグの背面部との
間に分岐流路をつくり、この流路の流れがプラグ前面の
流れと共働して、プラグのまわりに一様流を形成するよ
うにするとよい。
(8)実施例 この発明をより良く理解するために、添付した図面を用
いて以下詳細に説明する。
第1図ないし第3図を参考にし、この発明にもとづいて
改良されたパルプの実施例を申述べるにこのパルプは、
流体の流路3を抑制し限定するケーシング、ボディまた
はハウジング1を含むものとして示される。
シート5は、流路3の軸心に沿って、実質その軸上に、
ハウジング1内の壁[IJテーナリング1により取付け
られる。
そのシート5とハウジング1の可調整部分は、第2図に
提示したパルプの上視図からは省略しである。
第1図および第3図に示すように、シート5は環状の基
部9を形成された一路端部を具備する筒状の単一の部材
であって、終端の反対端には硬い環状の着座部11が形
成されてかり、筐た、各部分9と11との中間には、環
状の可撓性のある接続部分13が構成されている。
リテーナリング7は、ハウジング1の内部に形成した肩
部15に対して、基部9を締めつけることにより、シー
ト5を取付ける。
パルプのプラグ部材は、弁頭19と、プラク支持体21
卦よび23とを含み、17と表示されて説明される。
一方の支持体21は、円環部25を構成部材として持ち
、腕部27により弁頭19へ接続されている。
同様に他方のプラグ支持体23は、円環部29と腕部3
1とを含んでかり、弁頭19へ接続されている。
円環部25は、ノ・ウジング1に設けた孔35に嵌入し
たスタッドシャフトないしはスタッド33に自由回転で
きるよう支持されている。
カラー37は、スタッド33壕わりのハウジング1の壁
の内側から円環部25に至る空間を埋めている。
翼部材45は、プラグ支持体21および23の間に固定
されている。
特に翼部材45は、ウィング部分47を含み、このウィ
ング部分はプラグ支持体21へ固定された接続部分49
に一端を接続されており、また、他端をプラグ支持体2
9に固定された接続部分51に結合されている。
第3図に最も良く示されているように、ウィング部分な
いしウィング47は、流路3の中程に配置されてかり、
また接続部分49ふ・よび51の間に差し度された縦軸
をもち、かつ流路3の中心軸に直交して与えられた棒状
の構成を呈している。
また、第3図から良く知られるように、ウィング47は
中央に広がった卵形ないしは端部に丸味を与えられた偏
平なダイヤモンド形をした断面部を持ってL・る。
第4図に示したバイブアクチュエータは、アクチュエー
タへ印加される制御空気圧力値に従ってそれに見合った
だけ弁頭19を作動1ぞるために第1図ないし第3図の
パルプシャフト39を回転するための、代表的な装置と
して示されている。
すなわち、第4図に明らかな通り、シャフト39とスリ
ーブ43はアクチュエータ本体53にノζルプハウジン
グ1から延長し、そのスリーブ43督よびシャフト39
を挿入しているノ\ウジング1の一部分は、上記本体5
3の外側面へ受は入れられている。
上記本体53に加えて、第4図のアクチュエータは、ダ
イヤフラム57を内包しているダイヤフラムケース55
を含んでいる。
ダイヤフラムは下端にスロット61を持ったロッド59
の上端ニ結合されている。
レバーないしアーム63の一端は、上記スロット61の
中で回転できるよう、ピン筐たは他の方法で取付けられ
ている。
アーム63の他端は、本体53の中に延長されたシャフ
ト39の端部に結合されている。
この構成は、ロッド59の下方への動きが、アーム63
を下方へ移動すぞ、結果としてアクチュエータの右側か
らパルプへ向って見てシャフト39を反時計回りに回転
すせることになる。
この方向から見透すことを、以降では単に“パルプ方向
“ということで参照しよう。
ダイヤフラムケース55の天井壁は、ダイヤフラム57
の上面との間に形成されている流体用空室に関連された
通し継手65を備えている。
この継手65ば、図示はしていないが、弁頭の位置とパ
ルプの角度ないしは開度とを決定する、制御された空気
ないしは空気圧を、アクチュエータへ供給する空気系統
を受は入れるようになっている。
スプリング67は、制御圧力により付与されるダイヤフ
ラムの力に対抗して、ダイヤフラムの干柿に上昇力を及
ぼす。
以上図面で示し説明したように、ここに取上げた第1図
から第4図の互いに結合され、関連されているアクチュ
エータ卦よびパルプは、 給気により閉じる“型の操作
あるいは制御を受ける・(ルプである。
その結果、継手65を通って、最大ないしは弁を閉じる
だけの値の制御空気圧力が付与されているときは、ダイ
ヤフラム57は、スプリング67の作用に対抗して最も
下方に押圧されている。
ダイヤフラム57のこの位置に釦いては、ロッド59と
アーム63は最も下方の位置を占めており、パルプ方向
を透視してシャフト39は、最も反時計回りの位置にあ
る。
このシャフト39の位置では、弁頭19は第1図ないし
第3図の弁閉位置とされている。
制御空気圧が漸次減少してくると、スプリング67はダ
イヤフラム57の力に対抗して、ロッド59およびアー
ム63を上方へ引上げ、これによってパルプ方向を透視
して時計回りにシャフト39を回転応動さぜる。
この回転により、弁頭19は第1図ないし第3図に示し
た閉位置から、第5図に示した開位置へ、時計回りの方
向に回転応動されるようになる。
第5図は、開位置の一点における弁頭19を示しており
、この弁頭は図面に示した通り、求められる最大弁開の
ための応動をするように配慮されている。
弁頭19が第5図に示した位置にあるとき、アクチュエ
ータの各構成部材は、第4図に示したような位置関係を
呈している。
このプラグ19の弁開位置により、ウィング41の横の
幅広面を、第5図に示されるように実質的に流路3に横
たえられる。
本発明は、上に説明してきた第1図ないし第3図および
第5図のバルブの内部部材に関するものであり、従来構
造であって、この発明の完全な理解を与えるためには図
示することを必要としないハウジング部分は、後々甚だ
しく複雑にすることにもなるので、必要部のみ図示した
従って、理解し易くするために、ハウジング1は、従来
から露出型のバルブに含められている通例部分としての
フランジおよび軸封部分を包括しているものと見なす。
そのような部分は、上記したメイヤーズの特許に示され
た形のようなものでも良い。
上述したバルブ構成によれば、これから述べる先行した
公知の構成のものよりも、プラグ位置の制御可能の範囲
をより有効に拡大しうるものである。
このことは、バルブ操作、特に第4図のアクチュエータ
が、第6図のカーブに示されている状態の仮に代表的に
示した位置および方向をもたらすような弁頭の位置の制
御を説明することによって明らかになるであろう。
上記に関連して、バルブは、上方へ流れている流体中の
流体の流線、ないしは第5図に矢印で示した「下部シー
ト」の方向の中で、通例の状態で関連づけられていると
仮定しよう。
また、制御空気圧がアクチュエータ継手65へ導かれる
こと、及び弁頭19の位置と、従って弁開度釦よびバル
ブを流過する流体の流量とが、上記空気圧の値により決
定されると想定しよう。
以下の記述においては、弁開方向ないしは時計回りの方
向にシャフト39へ印加される回転力は単に弁開力とし
て指し、筐た逆ないし反時計回りの方向に与えられるシ
ャフト回転力を弁閉力として単に指示しよう。
そして、バルブの操作は、バルブの中にあたかも翼部材
45が配置されていないように、また、あたかもこのバ
ルブが、先行している従来の型の、釦よび上述したよう
な過度に制御領域が制限されているという欠陥を持つバ
ルブであるという前提のもとで記述していこう。
この書き出し部分は、翼部材45を含んだ効果として得
られる。
バルブのすぐれた操作性について、追って記述する部分
と対比することによって補充する。
引続き説明するに、第6図に仮に代表的に示したカーブ
は、翼部材45のない状態に於て得られるもので、これ
は、弁頭の位置の制御を示す破線カーブ69t7’i釦
よび13を含んでいる。
第6図は筐た、実線のカーブ75.77および79を含
んでおり、これらは、曲線69,71釦よび73により
示される翼部材45のない場合のバルブ動作との、相互
の関連を示している。
更にまた、第6図は、翼部材45を有しない場合と有す
る場合の、バルブの動作へ与える影響を示すカーブ81
を含んでいる。
特にカーブ81は、弁頭19の位置と、アクチュエータ
スプリング67により付勢される弁開力の値との間の関
連を示すものである。
カーブ69と75は、弁頭19の位置と、流体により付
勢される正味弁開力の値との関連を示す。
カーブ69の場合は、上記した力が弁頭19のためのも
のであるのに対し、曲線75の場合には、上記力は弁頭
19とウィング41のための合成力を示している。
カーブ11と11は、スプリング67と、流れによって
及ぼされている弁開の力との正味ないしは合力を示す。
最後に、カーブ13と19は、ダイヤフラム51に向け
て制御空気圧を与えられることによって付勢される弁閉
力と、弁頭19の位置との間のものとして関連されてい
る。
カーブ69ないし81のそれぞれに関して、パルプ動作
を記述するについて慣例とされているように、弁閉位置
からの回転度を条件として示し、すべての力は、1イン
チあたりポンドPSI で表現する。
翼部材45をないものとして、バルブの動作を説明する
にあたって、第1図ないし第3図に示されたようなOo
の、または弁閉位置に弁頭19が存在しているところか
ら始める。
この弁頭位置にかいて、弁頭19が着座部11に密封す
るように喰い込み、よって流体はバルブの通過を阻止さ
れる。
この時、スプリング67はカーブ81上の点83により
示された値の弁開力をおよぼし、流体はカーブ69の点
85で現わされた値の弁開力をおよぼしている。
これら二つの弁開力は、合成力を与えるために、または
、カーブ11の点87により示された値の正味弁開力を
及ぼすように一緒にされる。
上記したプラグ19の弁閉位置はカーブ73の点89に
よって示される値の弁閉力により、この時点で維持され
ているものであり、この値はカーブ71の正味弁開力の
値87と等しく、かつ正反対方向のものとして示される
カーブ73により示される弁閉力の値は、アクチュエー
タ継手65へ印加された制御空気圧により生ぜしめられ
るものであり、かつ摩擦の効果を無視すれば、その弁閉
力13は正味弁開力のカーブ71の反射像である。
い昔、制御される空気圧が漸次減衰されてくるとすると
、これにより弁閉力は漸次減ってくる。
カーブ81および69に示したスプリング67の動作と
弁頭19上の流体の作用によって、カーブ73に示すよ
うに弁頭の位置は弁開方向に徐々に移動させられる。
その結果、弁頭19は着座部11との初めの密封状態か
ら徐々に離れるように移動され、バルブを通る流体の流
れが徐々に増加してくるようになる。
69のカーブが示すように、弁開力ないしは弁頭19に
より及ぼされる噴流衝突力は、弁頭の位置が徐々に進展
させられるごとに段々減少してゆく。
この減少は、弁頭の位置が弁頭の力の量少限のところを
通り過ぎる1で続行する。
この状態はカーブ69上の点91に生ずるのである。
このあとなお弁頭が動くことによって、再び弁頭の力が
増加方向へ転じる。
最少値を通る流れは、カーブ69の谷により指されてい
る弁頭位置に、上記したような双安定特性または双安定
関係の弁頭の力を与える。
上記したカーブ69の双安定特性は、当然ながらカーブ
71の合成力または正味弁開力の上で生じ、そのカーブ
を弁頭のおよそ55°位置における折返し点93におい
て、応答の最少値を通過するようにさせる。
これによってウィングの無い弁では、カーブ11と73
のもとて格子状斜線を施した部分95により示される潜
在的な不安定領域が形成される。
上に説明したように、不安定領域95の弁頭位置に於て
は、弁頭19は制御空気圧に対応した一定の位置に滞ま
らない。
その結果、領域95にかける弁頭の位置に於ては、弁頭
位置は制御空気圧の値とはもはや唯一ではない関係に置
かれ、弁頭位置および弁開量ないしは弁開度の制御が不
能となる。
それ故、ウィングのない回転弁では、弁頭位置の制御可
能な領域は、点91における釦よそ47°の弁頭位置で
終ってし玄い。
もしアクチュエータによる弁頭位置の制御を続けたとし
ても、弁頭19は、この点以上に開くことができない。
要するに、この実施例からウィングを除いた回転制御弁
にかいては、最大有用な弁頭の開度は、およそ47°で
ある。
この制御可能な弁頭の開度はもちろん、55°位置を超
えて弁頭を動作させるのに十分な制止力を印加すること
により、55゜位置に対応した点931で延長すること
は可能であろう。
さて、ここで翼部材45を含むバルブの動作の記述に際
し、弁頭が第1図ないし第3図に示した。
’ tたは弁閉位置にある最初の時点を再び仮定する。
この弁頭の位置VCおいて、スプリング67ば、あらか
じめカーブ81の点83により示される値の弁開力を及
ぼされている。
lたあらかじめ、流体はカーブ69と15の両方が共有
している点85により示される値の弁開力を与えている
これら二つの弁開力は、カーブ11と77が共有してい
る点81で示された値の正味弁開力を及ぼすよう、一緒
に働く。
更に弁頭19の上記弁閉位置は、この時カーブ13と1
9の両者が共有する点89に示された値の弁閉力により
維持される。
カーブ73と71の場合で、カーブ79はカーブ17の
逆映像である。
い1、制御空気圧が徐々に減圧される場合、これにより
弁閉力が徐々に減退し、かつカーブ19に示されるよう
に、弁頭位置が段々上昇してくる。
その結果として弁頭19は第5図に図示した弁開位置に
向けて着座部11に密着しているその頭部から、徐々に
離反してゆき、バルブを通って上方へ流れる流体を漸次
増量するようになる。
カーブ15で示したように、正味の噴流衝突力は、プラ
グ位置が徐々に上昇されるに応じて、段設に増加してゆ
く。
い筐、翼41により生成された弁開力を加えた正味の噴
流衝突力は、カーブ75に示すように、プラグ動作範囲
における最極小値をもはや通り抜けないで、カーブ75
がゼロ軸に交叉する点99筐で徐々に増加している。
カーブ75には、上記カーブ69の有する極小値従って
双安定特性がなくなっているので、カーブ71で示すよ
うに、正味弁開力は極小値すなわち、双安定特性を有し
ないで、点101i/c於てゼロ軸に到達する。
結局釦よそ75°捷でに制御可能な弁頭の位置決め範囲
が拡張されるために、正味の弁開力釦よび弁閉力は、共
に不安定ではなくなる。
要するに、ウィング47の存在で、弁開を最大限可能に
する点は、70’を超えたところ1で拡大される。
このことは、ウィング47がないときに達成しうる、お
よそ47°筐たは55°の最大弁開度に対し、著しく性
能を改善したことを意味する。
前に明記したように、最小限のプラグ力および弁閉位置
からそれるような不安定な領域をウィング47が有効に
移動して、弁頭の位置の所望の範囲から上記領域内を有
効に作動し、弁頭の位置の制御可能な範囲を著しく延長
し、拡大するものである。
しかしながら、弁開方向へ動かされる弁頭卦よび徐々に
減少される制御空気圧をもって、特に分けて記すならば
、第6図のカーブが示すように、弁頭位置はカーブ19
上に置かれており、制御空気圧の値におけるそれぞれの
変化が、その圧力の新しい値へ対応した位置へ、弁頭な
移動させる。
このように、その値の増加は弁開と弁開の各位置間の対
応位置に弁頭19を動かすよう、弁閉方向へ回転するよ
うにシャフト39に機能する。
一方、その値の減少は弁閉と弁開の各位置の間の対応す
る位置に弁頭19を動かすため、弁開方向へシャフト3
9を回転さでるように働く。
更に同様の動作は、パルプとアクチュエータが連結され
て 給気により開く 型に操作された場合に生ずる。
上述した操作において、ウィング41は、アクチュエー
タが弁頭の位置を唯一に決定することのできる弁頭位置
の範囲を所望の通り拡大するものである。
加うるに、シャフト39が円環部25および29の両方
を有効に作動さぜ回転さぜるように、ウィング47は駆
動側の円環部29と円環部25が共に回転させるように
機能する。
更にウィング47は、これらの機能を達成するためにバ
ルブを通る流体の流れに対する干渉を最小にするように
配置されている。
すなわち、第3図および第5図に示す如く、ウィング4
7ば、第3図の弁閉位置と第5図の弁開位置及びこれら
の位置の間に位置することが容易に理解されよう。
これに関連して、ウィング47は第5図に示したような
位置にされる1では流体の主たる流れの実質上外側に位
置されるということである。
ここに述べた本発明の目的を達成する本題のバルブは、
以上の記述により明らかになったと信する。
すなわち、翼部材45を含む前述のパルプ構成が、アク
チュエータの力に増力を与えることなしに、弁頭の動作
の制御可能な範囲を有意義に増加すぞ、かつまた流体の
流れにより生ずる干渉を最小限に卦さえて、二つのプラ
グ支持体の間を期待通り回転できるように連結している
ことである。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2同勢よび第3図は、本発明に従っテ改良す
れたバルブの一つの実施例であって、それぞれ正面図、
上面図、側面図の部分を示し、これらはパルププラグの
全閉状態を示している。 第4図は第1図ないし第3図のパルプの弁頭を作動g−
vる代表的な空気駆動アクチュエータを示す部分図であ
る。 第5図は、パルププラグの全開状態を示した第3図に対
応する側面図、そして第6図は、第4図の代表的なアク
チュエータにより制御される第1図ないし第3図および
第5図のバルブの動作を示す連続カーブを示す。 第7図は本発明に先行する改良案を示す。 付号の説明、1・・・・・・ハウジング、3・・・・・
・流路、5・・・・・・シート、9・・・・・・基部、
11・・・・・・着座部、13・・・・・・接続部分、
17・・・・・・プラグ部材、19・・・弁頭、21,
23・・・・・・プラグ支持体、25,29・・・・・
・円環部、27,31・・・・・・腕部、39・・・・
・・シャフト、45・・・・・・翼部材、41・・・・
・・ウィング、49゜51・・・・・・接続部分。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 プラグ駆動用のシャフトを環状弁座の中心軸と直角
    かつ間隔を置いて設けた偏心型回転にかいて、上記シャ
    フトにより流路内でプラグと共に作動する翼部材を該プ
    ラグと一体に設け、この翼部材と上記プラグとにそれぞ
    れ弁開方向に動く流体の衝突力の合力が、弁閉位置から
    弁開位置までのプラグの全行程にわたって漸次減少する
    よう、支持部材を介して取付けられていることを特徴と
    する制御性を改善する翼部材を備えた偏心型回転弁2
    上記翼部材は、上記プラグの弁開移動方向の後背面に対
    向するように設けられている特許請求の範囲第1項に記
    載した制御性を改善する翼部材を備えた偏心型回転弁。
JP53078794A 1977-06-30 1978-06-30 制御性を改善する翼部材を備えた偏心型回転弁 Expired JPS5828470B2 (ja)

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US81153677A 1977-06-30 1977-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5414019A JPS5414019A (en) 1979-02-01
JPS5828470B2 true JPS5828470B2 (ja) 1983-06-16

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ID=25206819

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JP53078794A Expired JPS5828470B2 (ja) 1977-06-30 1978-06-30 制御性を改善する翼部材を備えた偏心型回転弁

Country Status (5)

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JP (1) JPS5828470B2 (ja)
CA (1) CA1087590A (ja)
DE (1) DE2828223C2 (ja)
FR (1) FR2396227A1 (ja)
GB (1) GB2000574B (ja)

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FR2396227B1 (ja) 1985-02-22
JPS5414019A (en) 1979-02-01
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