JPS61197865A - フエールセーフ仕切弁 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、流量制御弁等のためのアクチュエータに関す
る、殊に制御用媒体（ａ　ｃｏｎｔｒｏｌ　１ｎｆｌｕ
ｅｎｃｅ　）に応答して遠隔操作可能であり、かつ前記
制御用媒体が不存在である期間中は局部的に手動操作可
能なアクチュエータに関するものである。

流体を分配制御する技術分野においては、流量制御弁用
の遠隔操作式アクチュエータは周知である。この種の弁
−アクチュエータ組合せ装置は、苛酷な環境や自動流量
分配系統の中で、或いは操作員が弁の流量制御状態を手
動変更するのが一般に不可能なその他の環境の中でその
有用性を最大限発揮している。

第１の流量制御状態と第２の流量制御状態の間で操作可
能な制御弁、例えば全開位置と全閉位置の間で操作可能
な仕切弁の場合、制御用媒体としての加圧された作動流
体、例えば液体やガスの制智Ｔ５′ｒ休すｔ爆眉影御田
１イ　血愉ｉ１テμ翔血ハ開放と閉鎖を選択自在に行な
うために、アクチュエータに問題の弁の弁棒を押し下げ
、或いは引っ込めさせることが普通である。加圧した作
動流体を利用する特殊な形態の１つは、上昇弁棒に同軸
に配向され、かつ充分な制御用流体圧の供給に応答して
弁棒な内方或いは外方のいずれかに駆動するように配置
された流体圧ピストン等を包含している。この種の形態
は、一般に、加圧した制御用流体の供給の解除時、或い
は破壊時に、弁棒を反対方向に駆動する戻しバネを備え
ている。

適切な制御圧の不存在時に弁の流量制御状態を機知の状
態に戻す特徴の由に１７エール鬼セーフＩと呼ばれるこ
の種の弁は、制御系統の損傷や機器の破損期間中に流れ
系統の形態を確信をもって知ることが非常に所望される
石油やガスの生産分野において、その特殊な有用性を発
揮することができる。例えば、上で論述したを弐の７エ
ール鬼セーフ弁は、遠隔地のガス或いは石油の生産設備
や分配設備の主流路に設置されるが、一般に充分な圧力
の制御用作動流体や作動ガスによって流体圧駆動されて
開放流量制御状態となるような形状になっている。正常
な系統運転中は、ガス或いは石油管路の主弁は開放状態
となっているが、流れを配向分配するのには、恐らくは
、別の下流側の弁−アクチュエータ組合せ装置が使用さ
れるはずである。制御系統に破損が生じ制御用流体圧が
失なわれたならば、ガス或いは石油流路の主制御弁は戻
りバネによって付勢されて閉鎖位置となるため、下流側
の分配系統に対する流れを全て遮断するので、恐ら（は
超過圧力、逆流、機器の破損或いは別な望ましからざる
結果等を防止することができる。

従来技術のこの一般的な型式の弁−アクチユエータ組合
せ装置については、アッカーマンとヴアクエツツ氏（Ａ
ｋｋｅｒｍａｎ　＆　Ｖａｚｑｕｅｚ　）による１９８
３年９月１日付の英国特許出願第２，１１５，１１１号
およｅ びマツギー氏（ＭｃＧｅｅ　）による１９７４年２月５
日付の米国特許第３，７８９，８７５号等に開示されて
いる。

これらの引用文献は、いずれも、弁棒上昇式仕切弁の弁
棒を制御用媒体に応答して上昇或いは降下いずれかを行
なうように操作することができ、かつ制御用媒体の放出
時或いは別の排除時に弁棒を反対方向に駆動するバネ手
段を更に包含している弁アクチユエータを開示している
。

御状態に自動的に移動できる可能性が大切であるこれら
の利用分野では、戻りバネが制御圧の損失に追従して弁
棒な戻り位置に迅速に移動させることが望ましい。液体
の制御用流体を利用する流体圧作動型の弁の場合、殊に
制御用流体供給源から大距離離れて位置されたこの種の
弁の場合には。

制御用作動流体をアクチュエータピストンから追い出し
制御用流体供給路を通じて戻す必要性から生じる流体抵
抗が全く大きいために、アクチュエータが弁を所望の流
量制御状態に移動させるに要する時間を著しく増長させ
ることが認められる。

の瞬間に最大の大きさを持つこともわかっている。

この弁−アクチュエータ機構には、副次的な慣性抵抗お
よび機械的抗力も存在している。従って、一度び、これ
らの慣性抵抗が克服され制御用流体るのに必要な力は非
常に小さくなるはずである。

従来技術のアクチュエータは、つる巻コイルバネを使用
しているが、このバネは制御用流体の慣性抵抗を克服す
るため充分にたわませたとき、適切な力を生み出せるよ
うな寸法になっていなければならない。しかしながら弁
棒が、一度び、この型のバネの影響下に運動中となった
ら、コイルノくネの一定なバネ比によって、不必要な駆
動力が生じて弁棒に与えられることになる。高い慣性抵
抗を克服するために非常に強力なコイルバネを利用した
弁アクチユエータの場合、アクチュエータは全く大型で
、かさばったものになるかもしれない。

ある。上で論述した従来技術の弁アクチュエータの場合
、かかる接近には、一般に、弁−アクチュエータ組合せ
装置をほぼ完全に分解することが必要である。また、こ
の種の分解には、長期間装置を停止しておくことが必要
であるうえ、かかる分解とその後の再組立てが正しく行
なわれたことを確認するために専門家を長期に拘束する
ことを要することもある。

また、この種のアクチュエータにおいては、制御用媒体
が破壊したり、或いは他に、例えば保守のためや設置等
で排除されているあいだ、弁の流量制御状態を手動変更
する手段を包含することは必要かつ有用なことである。

この種の局部手動作動装置の重大な１つの特徴とは、当
該装置が制御用流体圧の回復時に弁−アクチュエータ組
合せ装置の操作を害してはならないことである。上に記
載の英国特許出願筒２，１１５，１１１号は、制御用流
体供給路の再加圧時に切り離しできる手動特性を有する
従来技術のアクチュエータを開示している。

ここに必要とされるものは、遠隔制御用媒体の破壊時或
いは別の排除時に弁を第２の流量制御状態に戻すことが
できるように、供給路内の制御用流体の初期慣性抵抗を
副次的に克服することができて、遠隔操作並びに局部操
作の両方が可能なフェールへ七−フ曳アクチュエータで
ある。その局部手動作動手段は、制御用媒体の破壊時期
中のみ操作可能でなければならず、かつ副次的には、制
御用媒体の回復時に自動的に切り離し状態となるもので
なければならない。最後に、この種のアクチュエータの
設計は、産業界で最高に受け入れられ、かつ利用される
よう、簡単かつ小型なものにするべきである。

本発明は、仕切弁等のためのアクチュエータであって、
弁に供給される制御用流体やガスの充分な流体圧の存在
或いは不存在に応答して、また不充分な制御圧が供給さ
れる期間では、充分な制御圧や他の制御用媒体の回復時
に自動的に切り離される手動の弁アクチユエータ手段に
応答して、弁のゲート部材を第１の流量制御状態と第２
の流量制御状態の間を選択自在に移動させるアクチュエ
ータを提供するものである。

これらの目的のために、アクチュエータは、弁棒並びに
ゲート部材を第１の流量制御状態に駆動するテレスコー
プ形流体圧ピストンと、制御用流体の圧力が低減した期
間には弁棒並びにゲート部材を第２の流量制御状態に自
動的に戻す竹ノ子バネとを包含している。制御圧の低減
した期間に弁を手動で操作するために、本発明のアクチ
ュエータは、玉ネジと、玉ナツトと、前記流体圧ピスト
ンと同軸であって、係合されたハンドル車等によって玉
ネジの回転時に弁棒並びにゲート部材を竹ノ子バネに抗
して内方に駆動する駆動ナツト装置とを備えている。

弁アクチユエータに対する充分な制御用流体圧或いはガ
ス圧の回復時には１本発明は、弁−アクチュエータ組合
せ装置に対し完全な遠隔流体圧制御を回復できるように
ハンドル車を玉ネジから切り離す手段を用意している。

弁棒およびゲート部材を第２の流量制御状態に戻すため
に竹ノ子バネを使用することによって、戻り作動の初期
に最大の戻りスラストが得られる。

この時の増大した力は、流体供給路内の制御用流体の初
期慣性抵抗を克服するうえで殊に有益である、即ち戻り
作動を行なうに必要な流体逆流の形成を助けるものであ
る。

弁蓋とアクチュエータハウジングとの間で協働的に係合
され、これら両者間の相対移動を防止する環状の弁蓋ア
ダプタリングによって、アクチュエータは弁蓋に固着さ
れている。この弁蓋アダプタリ′ングは、弁−アクチュ
エータ組合せ装置を分解せずに弁蓋固着用ナツトへの接
近ができるように、選択自在に切り離され、或いは側方
に移動させることができる。

従って、本発明の特徴は、第１の流量制御状態と第２の
流量制御状態の間で選択自在に操作可能な弁−アクチュ
エータ組合せ装置を提供することである。更に、本発明
の特徴は、第１流量制御状態が達成されるのは、充分な
流体圧が弁アクチユエータに供給されたときだけであり
、破壊或いは操作員の選択による制御圧の解放時には、
弁は第２流量制御状態に自動的に駆動されることである
。

更に、本発明の特徴は、弁を第２流量制御状態に自動的
に駆動する手段は、弁が第１流量制御状態にあるとき最
大の戻り力が得られるようにバネのたわみを増しながら
増大するバネ比を有する竹ノ子バネを包含していること
である。

また、本発明の特徴は、弁アクチユエータと弁を固着す
る手段が、弁−アクチュエータ組合せ装置を完全に分解
することなく、弁蓋止めボルトへの接近を可能にするこ
とである。

なお、本発明釦よるアクチュエータの特徴は、副次的に
は、制御用流体圧或いはガス圧の不存在中に、弁を第１
および第２流量制御状態間で往復動させるための係合可
能な手動手段を備えていることである。

なお更に、本発明によるアクチュエータの特徴は、弁−
アクチュエータ組合せ装置に対する独占的な流体圧制御
を復活するために、制御圧の回復時に前記手動手段を切
り離す手段を備えていることである。

実施例 以下、本発明を、添付図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

まず、第１図および第２図を参照するが、そこには、弁
棒上昇式の仕切弁並びに本発明によるアクチュエータが
示されている。この弁は、内部に配置した流路８２を有
する弁本体３３から成るものである。ゲート部材３５は
、下降させた開放位置（第１図左半分に示す）と上昇さ
せた閉鎖位置（同じく、第１図右手分に示す）との間で
流路８２に対してこれを横切って往復動可能なものとし
て示しである。また、流路８２のまわりには、ゲート部
材３５との接触点に、シール部材３４が流路３２とゲー
ト部材３５との間を封止できるように配置されて示しで
ある。

弁蓋１は、ボルト３０或いは当該技術分野では周知の他
の固着手段によって、弁本体３３に固着されて示しであ
る。弁蓋１と弁本体３３は、ゲート部材３５が上昇並び
に下降位置の間を往復動するま＼に、そのゲート部材３
５を受入れることができるように流路８２内に開口する
弁室８４を形成している。弁蓋ｌと弁本体３３との間は
、弁蓋シールリング３２が封止している。

弁棒９は、ゲート部材３５に協働的に係合され、かつ弁
室８４から弁蓋１に配置された孔８６を通って外方に延
存するものとして示されている。パツキン３１は、第１
図に示すように弁棒９の往復動をなお許容しながらも、
弁棒９と弁蓋止との間に流体密シールを形成できるよう
に弁棒９を包囲している。パツキン止めナツト２は、通
常運転中はパツキン３１を圧縮し保持するために弁蓋１
にネジ係合されて図示しである。

本発明によるアクチュエータについては、ロックリング
３、弁蓋アダプタ４およびペースプレート５の協働作用
によって弁蓋ｌに固着して示す外側ハウジング８を参照
して、充分説明することができる。組立にあたっては、
弁蓋１および弁蓋１のまわりに固着したロックリング３
の上に弁蓋アダプタ４を降ろす。次に、ペースプレート
５とハウジング８を第１図に示すように配向させ、弁蓋
アダプタリング４を第１図に示すように外方に持ち上げ
てハウジング８にネジ係合させてから、弁蓋アダプタ４
を回転することによって装置をしっかりと締め付ける。

本発明によるアクチュエータを、当該技術分野では周知
の様々な固着手段によって運転中の弁、特にかかる弁の
弁蓋１に固着する際、上で論述し第１図図面に示すこの
特殊な配置は、アクチュエータを完全に分解したり取り
外したすせずに弁蓋固着用ボルト３０への接近を可能に
する利点を有している。これは、完全に組立てた弁−ア
クチュエータ組合せ装置から弁蓋アダプタ４のネジを解
き、これを弁蓋１のまわりに降ろすことによって達成す
る。従って、弁蓋止めボルト３０は、端部開放レンチに
よって接近可能となるので、必要に応じ締めたり弛めた
りすることができる。

と共直線状に、かつ弁棒９から軸方向外方の位置に配置
して示しである。ピストン１７は、軸方向の並進或いは
回転が許されていない止めナツト１６によってハウジン
グ８に固着されている。このピストン１７は、以下で説
明するように、実際には、円筒状部材である。

また、シリンダ１５は、ピストン１７を包囲し。

かつこれと伸縮的に共働可能なものとして示しである。

シリンダ１５は、その内側端部のまわりで、六角ナツト
１２によって弁棒９の外側端部に固着されている。環状
のピストンシールリング１工は、テレスコープ形シリン
ダ１５と、ピストン１７との間に流体密シールを形成し
ている。なお、ピストン１７とシリンダ１５は、シリン
ダーピストン１５．１７の伸縮と共に膨張並びに収縮す
る制御容積部９０を部分的に画定している。

運転中は、加圧された作動流体或いはガスが供給管路９
２を通って制御容積部９０に供給される。

上述の説明並びに添付図面から明らかなように、制御容
積部９０に進入する加圧された作動流体或いはガスが、
シリンダ１５を駆動し、それ故に弁棒９並びにゲート部
材３５を軸方向内方に駆動するため、弁は第１図に示す
ように開放されて流体が流路８２を自由に流通するよう
になる。

また１、本発明によるアクチュエータは、制御容積部９
０内から流体圧を排除する際シリンダ１５を軸方向外方
に押圧するバネ手段７を包含している。本発明によれば
、このバネ手段７は、第１図に示すように、複数の内胴
形ブレード７ａ、　ｂ、　ｃを有し、かつシリンダ１５
と弁蓋並びにベースプレー）１，５．との間で圧縮可能
な竹ノ子バネである。

この竹ノ子バネは、圧縮を加えるＫつれて増大し、例え
＋−ｉ第１図左半分に示すように完全圧縮時には最大値
に達する可変バネ比を有しているので、殊にこの種の用
途のアクチュエータにおいてその有用性を有するもので
ある。更に、バネが圧縮されるとブレード７ａ、　ｂ、
　ｃは１集群１するので、完全圧縮されたバネはアクチ
ュエータハウジング撃 ８内の有効１積のほぼ全体を占め、同様の最大バネ比を
有するコイルバネと比較して非常に低い断面高さを呈し
ている。本発明で使用する竹ノ子バネ７の挙動について
は、標準コイルバネと竹ノ子バネについて圧縮力と軸方
向変位の関係をそれぞれ示す第５ａ図および第５ｂ図を
参照すればはっきりと理解することができる。図かられ
かるよ５に、竹ノ子バネを圧縮するのに必要な力の量は
、圧縮限度、即ち着座点９４に達するにつれて著しく増
大している。標準コイルバネの場合には、力の距離に対
する関係は、個々のコイルが接触する（即ち、着座する
）まで直線状である。

竹ノ子バネブレード７ａ、％ｂ、Ｃは、丸形、内胴形、
台形等の各種の断面に製作することもできる。

更に、ブレード形状並びに寸法は両者ともバネの長さに
わたって変わることができるので、バネ比を殊に所定の
利用分野や環境に合わせた形態とすることができる。第
１図に示す内胴形状は、比較的製作が簡単で、横方向に
安定である等の利点を有しており、また、比較的容易に
再成形したり研削することができる。

弁棒９およびゲート部材３５を第１流量制御状態を示す
内側位置に保持する流体圧の放出時に、本発明の竹ノ子
バネ７は、その最大の力をシリンダ１５に抗し外向きに
作用させ、制御容積部９を圧縮し制御用作動流体或いは
ガスを供給管路９２に押し戻している。上で述べたよう
に、かかる逆流に対する慣性抵抗は、第１初動時に最大
であるが、流体或いはガスの逆流やゲート部材の移動が
確立するにつれて減少する。第５ｂ図を参照すれば、本
発明による竹ノ子バネ７は、最も必要とする時に、その
最大の力を発揮し、そして弁棒が第２の流量制御状態に
向けて軸方向外方の運動状態に入れば、減少する力を与
えることがよく理解できる。

また、第１図は、ゲート部材３５の位置を指示する手段
も示しているが、この手段は、この好適実施例において
は、シリンダ１５に固着されたインジケータ整合リング
１３にネジ係合され、シリンダ１５と共に往復動可能な
横形インジケータロッド２７として図示されている。イ
ンジケータロッド２７は、インジケータ案内プレート２
５を通って突き出ていて、ハウジング８にソケットネジ
２４によって固着されている透明レンズ２６を通じて目
視可能である。なお、第４図は、第１図に示す位置イン
ジケータ手段の図であり、開放位置におけるインジケー
タロッド２７の様子を示すと共に、閉鎖位置については
虚像で示しである。この種のインジケータ手段は、制御
弁の状態について、ある距離から、しかも弁機構を精密
に調べろ必要もなく、迅速な外部検証を行なうことがで
きるため、当該分野においてその有用性を有している。

本発明の好適実施例は、制御用流体圧が弁棒９およびゲ
ート部材３５を駆動するＫは不充分である時期に、これ
らを軸方向内方に手動駆動する手段も包含している。即
ち、この手段は、弁棒９の中心軸線８８に共面線状に、
かつ中心軸線８８から軸方向外向きに配置された玉ネジ
４９を包含している。第１図に示すように、玉ネジ４９
は実際にはピストン１７内に配置されている。この玉ネ
ジは、玉ネジボス５４にネジ固着され、これと共に回転
可能である。

ピ、＜）ン１７にネジ係合されて示す止めキャップ５６
によって、ボス５４は軸方向外向きの運動をしないよう
に保持されている。スラスト座金７３と針状軸受５２に
よって、玉ネジポス５４は中心軸線８８のまわりを回転
することができる。

弁棒９は、玉ナツト５０とオーバライド形六角ナツト７
４との総合作用によって内方に駆動されるが、これら玉
ナツト５０と六角ナツト７４は玉ネジ４９と同玉ナツト
５０の間で相対回転する時は弁棒９を軸方向内方に駆動
できるように協働的に係合されて示されている。この相
対回転は、第１図に示す好適実施例においては、アクチ
ュエータ装置の直接上の点から見た場合、玉ボス５４を
反時計方向に回転させることによって達成されろ。

オーバライド形六角ナツト７４の外面は、ピストン１７
の低端部に密接に適合して、軸方向の並進がなお許され
ている間六角ナツトとピストン間の相対回転を防止する
ように六角形となっている。

ピストン１７とオーバライド形六角ナツト７４のこの協
働係合によって、六角ナツト７４、それ放圧ナツト５０
の回転は防止されるので、玉ナツトー六角ナツト装置５
０，７４は玉ボスー玉ネジ装置５４．４９の反時計方向
回転時に軸方向内方に駆動されることになる。

玉ナツトや玉ネジの精通者によって認められているよう
に、軸方向スラストから生じる逆走に対しこの種の装置
が加える抵抗は非常に僅かである。

簡単に言えば、第１図に示す玉ボスー玉ネジ装置５４．
４９が回転するのを抑制されないかぎり、妨害されてい
ない竹ノ子バネ７のシリンダ１５に対する作用は、玉ネ
ジ４９が結果として自由に回転するにつれ、伸長された
オーバライド形六角ナツト７４と玉ナツト５０を軸方向
外方に容易に抑圧することができる。この挙動は、ネジ
或いはそれに係合したナツトのいずれかに作用する軸方
向スラストが他方の部材に逆回転を与えて相対的な軸方
向並進を容易に許すことのない通常のネジ−ナツト装置
と同じというわけではない。

本発明によれば、第１図の好適実施例は、不充充 Ａ？Ｆ　ｇＩ！ｌｌ　ｊｌｌｌｌｌ田ｖＥ＆−Ｇ　ＪＺ
ｋ１ｍｆｆ侵琥Ｑ　ｎ　ｒｈ　Ｉｆ　’ｗ＋　Ｉ　イい
る期間は、玉ポスー玉ネジ装置５４，６９を反時計方向
に手動回転し、また制御用流体圧が回復するか或いはア
クチュエータを手動で解放して第２の流量制御状態に戻
すかするまでは、玉ボスー玉ネジ装置５４．４９の逆回
転を防止する手段を包含している。これは、中心軸線８
８のまわりに回転可能で、かつ概して止めキャップ５６
によって位置を保持されている駆動軸６３によって達成
される。第１図から理解できるよ５に、駆動軸６３は、
玉ボス５４および同駆動軸６３内にそれぞれ配置された
スロッ）　１００並びに駆動キー１０２によッテ玉ポス
５４に係合可能となっている。

この駆動軸６３は、第１図に示す上昇した非係合位置と
降下した係合位置との間で副次的に往復動可能である。

制御用流体圧が低減した時期に、バネ負荷式ブチ／ドブ
ランジャ６７をプランジャコイルバネ６５に抗して引き
戻して、駆動軸６３が駆動キー１０２を駆動スロット１
００に係合できるように降下させることによって、操作
員は駆動軸６３を玉ポス５４に係合するこ）−がで＆、
Ｒ−ｆｆｉ齢時計方向に回転させることによって、玉ボ
ス５４および玉ネジ４９を反時計方向に回転せしめ、こ
れによって玉ナツト５０およびオーバライド形六角ナツ
ト７４をシリンダ１５に抗して内方に駆動することがで
きる。充分な回転によって、ピストン】５が駆動されれ
ば、弁棒９は当該流量弁を第２の流量制御状態から第１
図左半分に示す第１の流量制御状態に移動せしめること
になる。

駆動軸６３の時計方向の逆回転については、第１図に示
す、殊に第３図に明瞭に示すように、ラチェット６１、
ラチェットバネ６０および設定ネジ５９から成るラチェ
ット装置６１，６０，５９によって防止されている。第
３図かられかるように、ラチェット６１は、駆動軸６３
の反時計方向回転中は、駆動軸スプライン１０６によっ
て側方に押圧されるよう面取りされている。すなわち、
駆動軸６３の時計方向回転は、設定ネジ５９に抗してラ
チェットバネ６０の協働作用によつ【径方向内方に駆動
されているラチェット６１によって防止されるのである
。

なお、駆動軸６３は、２つの方法のうちのいずれかの方
法で玉ボス５４から切り離すことができる。すなわち、
操作員が７・ンドル車６９を軸方向外方に引っばること
によって駆動軸は手動で持ち上げることができる。こう
することにより、駆動−？−１０２が駆動スロットＺｏ
ｏから引き離され、デテントブランジャ６７は駆動軸６
３のまわりに周方向に配置されて示すデテント溝１０８
に再進入するので、駆動軸を上昇した離脱位置に戻すこ
とができる。

また、駆動軸６３は制御容積部９０内に充分な流体圧を
再流させることによって、自動的に切り離すこともでき
る。同様に第１図から理解できるように、制御容積部９
０内の充分な流体圧は、玉ポス５４内に配置したベント
路１１０によって駆動軸６３の軸方向内側端部如伝達さ
れる。駆動軸６３は、ベント路１１０を介して駆動軸６
３の内側端部に作用する制御用作動流体或いはガスによ
って、離脱した上昇位置へと軸方向外方に駆動される。

なお、駆動軸６３と止めキャップ５６との間の漏出は、
すべりシールリング５８によって防止され本発明による
弁−アクチュエータ組合せ装置の特徴についてその全範
囲をここで当業者忙対して明らかにしておくことにする
。本アクチュエータは、供給管路９２を経て供給される
充分な圧力の制御用作動流体或いはガス等の制御用媒体
の存在或いは不存在それぞれに応じて、制御弁を第１の
流量制御状態と第２の流量制御状態の間で位置決めする
のに遠隔操作可能である。制御弁を第１流量制御状態に
駆動するために係合される手動アクチュエータであって
、しかる後にはアクチュエータ自体が自動的に第２の流
量制御状態に駆動されるよう手動で切り離しできる手動
アクチュエータによって、開弁−アクチュエータ組合せ
装置は。

制御用流体圧が不充分な期間に前記第１および第２流量
制御状態間で手動操作可能である。

また１本発明による弁−アクチュエータ組合せ回復時に
この手動作動手段を自動的に切り離して、完全な遠隔流
体圧制御をアクチュエータに復活させる特徴を備えてい
る。−かかる切り離しによって、玉ボス５４と玉ネジ４
９は、竹ノ子バネ７が制御弁を第２流量制御状態に駆動
しているその後の制御用流体供給の解除時或いは破壊時
に、自由に回転することができる。

最後に述べるが１本発明によるアクチュエータは、殊に
竹ノ子バネ７を使用した結果、弁棒９が完全に軸方向内
方に駆動された際に、最大の戻り力を弁棒に対して与え
ていることは明白である。

かかる最大スラストは、制御容積部９０から出て供給管
路９２に戻る制御用作動流体或いはガスの逆流を開始す
るのを促がすと共に、機械的慣性や抗力を克服するのを
助けるので、制御用流体圧の放出或いは破壊時に有益で
ある。

なお、添付図面並びに上述の説明は、本発明を実施する
うえで最良の形態であると本出願人が信じているものに
対してなされたことに留意して頂説明の意味子音−ツ４
す零ジづソチリ襲・本発明は仕切弁について説明してき
たけれども、本発明忙よるアクチュエータは上昇弁棒或
いは直線的に往復動可能な別の作動部材を利用する他の
形式の弁に対しても等しく有用であることに注目するべ
きである。同様に１以上図示し説明してきた仕切弁は弁
棒を完全に挿入した時に開放されて流体流を満たし、弁
棒を外方に引き抜いた時に流体流に対して閉鎖されるを
弐のものであったが、逆のとツ とが食てはまる仕切弁に対して本発明によるアクチュエ
ータを等しく使用することができるはずである。このよ
うな場合、弁は制御用流体の圧力損失時には、′７エー
ル鬼オープン１するために。

消火剤を散布したり或いは圧力タンクを安全に通気する
うえで確実な用途を見い出すことができる。

更に、本発明によるアクチュエータを操作する。

制御用媒体として述べてきた作動流体は、一般に機器制
御に関係したこの種の液体やガスを使用するばかりでな
く、弁棒に対して流体式、空気式或いは他の方法で運動
を与えることのできる制御された流体やガス、或いは加
圧された流動性のある物質等を使用することも包含する
ものと定義されることにも注意を向けて頂きたい。なお
、この制御用媒体には、弁棒９を所望の方向に押圧する
能力を有する機械的、電気的、磁気的或いは別な物理的
手段であっても同様である。

発明の詳細 な説明してきたように１本発明による弁アクチユエータ
は、弁棒およびゲート部材を第１流量制御状態に駆動す
る流体圧ピストンと、制御流体の圧力低減時に弁棒およ
びゲート部材を第２流量制御状態に自動的に戻すための
竹ノ子バネとで構成されていて、更に圧力低減時に手動
操作のためには、玉ネジ、玉ナツトおよび玉ボスから成
る局部手動作動手段を備えているので、つる巻コイルバ
ネな使用する従来の弁アクチユエータと比較して、アク
チュエータの応答時間が短かく、かつ小型であるうえに
、更に保守、修理等のために、弁蓋止めボルトへの接近
をアクチュエータ装置を分解することなく行なうことが
できる等、優れた利点を有しているので、石油やガスの
生産分野において殊にその有用性を発揮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明による弁−アクチュエータ組合せ装置
の上側部分の正面断面図である。 第２図は１本発明による弁−アクチュエータ組合せ装置
の下側部分の正面断面図である。 第３図は、第１図の矢印３から見た断面図である。 第４図は、第１図に示す位置指示手段の図である。 第５ａ図は、標準のつる巻コイルバネに関するカー変位
線図であり、第５ｂ図は竹ノ子バネに関するカー変位線
図である。 １１１・弁蓋、２１１１＋パツキン止めナツト、３＊＊
ロツクリング、４・・弁蓋アダプタ、５・・ペースプレ
ート、７・・竹ノ子バネ、７ａ、ｂ、ｃ・・バネブレー
ド、８・・外側ハウーリング、９・・弁棒、１１・・ピ
ストンシールリング、１２・−六角÷・ソｋ　　ＩＱ＠
＠メソ、・ン々−Ａ飲春１１ソ〃１５・・テレスコープ
形シリンダ、１６・Φ止めナツト、１７・争ピストン、
２４・−ソケット鼻ジ、２５・・インジケータ案内プレ
ート、２６・拳透明レンズ、２７−・横形インジケータ
ロッド、３０・φ弁蓋止めボルト、３】・−パツキン、
３２・・弁蓋シールリング、３３φ−弁本体、３４・−
シール部材、３５＠・ゲート部材、４９・―玉ネジ、５
０・・玉ナツト、５２・Φ針状軸受、５４・・玉ネジポ
ス、５６・・止めキャップ、５８・・すべりシールリン
グ、５９・・設定バネ、６０・−ラチェットバネ、６１
＃・２チエツト、６３・・駆動軸、６５・・プランジャ
コイルバネ、６７・・バネ負荷式デテントプランジャ、
６９・・ハンドル車、７３１＋Φスラスト座金、７４Φ
・オーバライド形六角、ナツト、８２・・流路、８４．
・・弁室、８６・・孔、８８・・中心軸線、９０・・制
御容積部、９２・・供給管路、９４％・着座点、１００
−−スロット、１０２−−駆動キー、　１０６−−駆動
軸スプライン、１０８・・デテント溝、１１０・・ベン
ト路。 フ Ｆ／に、４ Ｆ／に、　　５０ ＦＩｏ、　　５ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　流体の流れを導く流路を内部に配置した弁本体であ
   つて、内部に配置した弁室を更に有し、前記弁室はその
   一端で前記流路を横切つて、かつ他端で前記弁本体の表
   面に開口している弁本体と； 前記弁本体に対し前記弁室開口の前記他端のまわりに封
   止下に固着された弁蓋であつて、前記弁室内に一端で開
   口する中央孔を更に包含している弁蓋と； 前記中央孔内に配置され、かつ前記中央孔内で軸方向に
   往復動可能な伸長された弁棒であつて、前記弁室内で終
   端する内側端部と前記弁本体並びに前記弁蓋の外部で終
   端する外側端部を有する弁棒と； 前記弁棒に内側端部で係合され、かつ前記弁棒と共に往
   復動可能なゲート部材であつて、前記弁棒の軸方向往復
   動に応答して前記流体の流れを調整するゲート部材と； 前記弁蓋と協働して、加圧した流体の供給源に応じて前
   記弁棒を軸方向内方に付勢する手段であつて、 前記弁棒の軸方向外側端部に固着された第１の閉鎖端部
   を有する中空シリンダであつて、前記弁棒から軸方向外
   方に更に延存し、かつ第２の開放端部を有する中空シリ
   ンダと、 前記シリンダと共直線状に配向された概して円筒形状の
   中空ピストンであつて、第１の外側端部で閉鎖されかつ
   第２の内側端部で開口しており、更に前記シリンダ内で
   軸方向伸縮自在に封止下に受け入れ可能であつて、前記
   シリンダ内に膨張式制御容積部を形成する中空ピストン
   と、 前記弁蓋に固着され、かつ前記弁棒、前記シリンダ、前
   記ピストンおよび戻りバネを包囲するハウジングであつ
   て、更に前記ピストンの前記弁蓋に対する移動を防止で
   きるように前記ピストンに支持固着されたハウジングと
   、 を包含してなる押圧手段と； 前記弁棒のまわりに配置され、かつ前記弁棒の軸方向内
   方の運動に応答して軸方向に圧縮可能な竹ノ子バネであ
   つて、前記加圧流体源の排除時に前記弁棒を軸方向外方
   に駆動する竹ノ子バネと； から成るフエールセーフ仕切弁において、 前記弁棒に同軸であつて、かつ前記ピストン内に配置さ
   れた回転可能な玉ネジであつて、内側端部と外側端部を
   有する玉ネジと； 前記玉ネジの前記外側端部に固定固着され、かつ前記玉
   ネジと共に回転可能なボスであつて、前記制御容積部を
   軸方向外方に排気する手段を包含するボスと； 前記ピストンの前記外側端部に取り外し自在に固着され
   、前記ボスを包囲し、かつ前記ボスが軸方向外方に移動
   するのを抑制する一方で同時に前記ボスの回転移動を許
   容する止めキャップと； 前記玉ネジに協働的に係合された玉ナットと；前記玉ナ
   ットに固着され、かつ前記玉ナットと前記玉ネジ間の相
   対回転時には前記玉ナットと共に軸方向に並進可能な円
   筒状オーバライド形六角ナットであつて、更に前記ピス
   トンの前記内側端部に協働的に係合されて前記六角ナッ
   トと前記ピストン間の相対回転を防止し、また更に前記
   玉ナットと前記玉ネジ間の相対回転の発生に応答して前
   記弁棒、前記シリンダおよび前記ゲート部材を軸方向内
   方に駆動できるように軸方向内方に移動可能であるオー
   バライド形六角ナットと； 前記制御容積部の圧力が不充分な期間に前記ボスに選択
   自在に係合可能であつて、前記ボスを回転する手段と； を更に包含することを特徴とするフエールセーフ仕切弁
   。 ２　前記回転手段が、更に 前記止めキャップ内に摺動自在に配置され、かつ内側の
   降下位置と外側の上昇位置の間で前記止めキャップ内を
   軸方向に往復動可能な駆動軸と； 前記駆動軸が前記の内側降下位置に位置したとき、前記
   駆動軸と前記ボスの間の相対的回転運動に抗して前記駆
   動軸と前記ボスを係合させる手段と； 前記駆動軸の逆回転を防止するラチエットと；前記駆動
   軸に固着され、前記の係合された駆動軸とボスを手動回
   転するハンドル車と； を包含することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の仕切弁。 ３　前記駆動軸と前記止めキャップが前記ピストンの前
   記外側端部を覆う封止用閉鎖具を形成し、かつ前記ボス
   が、前記制御容積部内の充分な圧力の発生に応答して前
   記駆動軸を前記の外側上昇位置に持ち上げられるように
   、前記制御容積部からの前記加圧された制御用流体を前
   記駆動軸の前記内側端部に接触せしめるためのベントを
   内部に配置していることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の仕切弁。