JPS61286674A - 三方弁 - Google Patents

三方弁

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JPS61286674A
JPS61286674A JP61129339A JP12933986A JPS61286674A JP S61286674 A JPS61286674 A JP S61286674A JP 61129339 A JP61129339 A JP 61129339A JP 12933986 A JP12933986 A JP 12933986A JP S61286674 A JPS61286674 A JP S61286674A
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JP
Japan
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air
valve
diaphragm
casing
chamber
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Application number
JP61129339A
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English (en)
Inventor
カール・ゼー・モーエン
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Beloit Corp
Original Assignee
Beloit Corp
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Publication date
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    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/06Regulating pulp flow
    • D21F1/065Shock-absorbing devices
    • 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
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/04Devices damping pulsations or vibrations in fluids
    • F16L55/045Devices damping pulsations or vibrations in fluids specially adapted to prevent or minimise the effects of water hammer
    • F16L55/05Buffers therefor
    • F16L55/052Pneumatic reservoirs
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86493Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574Supply and exhaust
    • Y10T137/86622Motor-operated
    • Y10T137/8663Fluid motor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86493Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574Supply and exhaust
    • Y10T137/8667Reciprocating valve
    • Y10T137/86694Piston valve
    • Y10T137/86702With internal flow passage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Massaging Devices (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

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】 7本発明は流体脈動減衰器、すなわち導管内を流れる流
体の流れの変動を減少せしめるマフラーまたは音響排除
フィルタに関する。ことに、本発明は、製紙機のヘッド
ボックスへ原料ファイバの水性スラリを送給する導管内
に用いられる形式の脈動減衰器のダイヤプラムの片側に
隣接する空気チャツバを出入りする空気の流れを制御す
るための弁に関する。さらに詳しく述べると、本発明は
3ポート三方弁に関し、この弁には起動、停止時に空気
が急激に入ってきたり急激に釈放されたりする。上述の
減衰器のダイヤフラムの片側にあるチャンバの空気圧力
をゆっくりと制御してダイヤフラムの他側の流体の平均
圧力に対してこのチャツバの空気圧力を急速にマツチン
グさせ、この空気圧力のマツチングをとり続けることを
上記弁内の滑動管の動きによって達成せしめるのである
このような脈動減衰器に用いられる従来の弁は2ポート
、2路の弁であって、−・般的にふたつの形式があった
。これらの形式の弁のいずれにおいても、加圧空気が大
略チャンバ容積に見合う選定した割合で、空気入路を介
して減衰器ダイヤプラムに隣接する空気チャツバへ連続
的に導入せしめられていた。流体(典型的には流体すな
わち繊維質スラリ)の圧力に対しこの空気チャンバの圧
力を所要程度に整合しこれを維持し、かつ平均流体圧力
の浮動に関係なくダイヤフラムをその動きの範囲の大略
まん中に維持し続けるのには、上述の2路ポート弁で、
チャツバからここを流れる空気を抽気することによって
、このチャンバからの空気の流出流れを調節していた。
このようにして、空気はダイヤフラムによって空気タン
クから排出されていた。このダイヤフラムはこの抽気弁
の端部から瞬間的に低められ、これにより抽気弁ヘッド
の端部にあるひとつの開口または複数の開口を露出せし
めて、ここを介して加圧空気を連結パイプから大気へと
放出せしめるのである。減衰器タンク内の空気圧力が、
減衰器空気チャツバが装架されている減衰器流体導管内
の通常ゆるやかに変動している作動中の平均流体圧力に
平衡しているか、またはこれよりもわずかに低くなると
、このダイヤフラムはその場にとどまるかまたは抽気弁
ヘッドの開口に対して付勢され、空気タンクからこの開
口を介して来る空気を連結パイプを介し大気に放出する
のを遮断する。
空気入力路を介する連続的な空気の流れに結び付くこの
空気の逃出ルートの一時的な閉塞は、空気タンク内の空
気圧力を高め、わずかな超過空気圧力が抽気弁の開口に
おいてダイヤフラムの両側の間の圧力差に由来するわず
かな吸引力に打ち勝ち、再びダイヤフラムを抽気弁から
遠ざける向きに移動せしめ、これによって再び抽気弁ヘ
ッドの開口が露出されてここから空気が逃げるようにな
る。
この抽気弁は減衰器空気チャツバから空気を排出するよ
うに作動するが、空気タンク内の空気を導入するように
作動するものではないことに注目することは重要である
この第1の型式の2ポート油気専用の弁では、弁ヘッド
が空気チャツバと流体流動管との間の天井兼床の壁の格
子様の部分の下方に一定距離だけ突出していた。この弁
ヘッドの突出はダイヤフラムの平均位置を定める。この
ダイヤフラムは剛性の支持格子部材より充分下にあり、
ダイヤフラムは成る限界内において上下両方向のいずれ
にら自由に動くことができ、平均圧力および平均流に対
する正または負の脈動を吸収するのである。
従来の減衰器の抽気弁のもうひとつの型式においては、
弁ヘッドはまたポートを有するもので、このポートがダ
イヤフラムで閉塞されてない時は減衰器の加圧空気タン
クからの空気を通過せしめてこの抽気弁のヘッドに、次
いで抽気系統の出力バイブ部分を介して減衰器空気チャ
ツバの外の大気へと通じさせる。しかしながら、この従
来構造においては、抽気弁ヘッドは固定の突出を有して
おらず、その代わりに減衰器のこのストロークの到達時
に短い距離、典型的には1インチ(25センチ)後退す
ることができ、漸増する空気圧力が殆ど一定の流体圧力
とほぼ一致するまで支持格子部材の表面にほとんどくっ
ついている。この時、漸増する空気圧力はダイヤフラム
を支持格子部材から下方に離して移動せしめ、抽気弁ヘ
ッドはダイヤフラムの下方への動きに従い、その定常作
動位置に達し、ここにとどまり、予じめ選定した突出、
典型的にlインチ(25センチ)を与える。この抽気弁
ヘッドの特別に設定した易動度は、抽気弁が、著しい圧
力の不整合の間に、固定突起Tih気弁ヘッドからの局
部的干渉が生じ得る不適当な応力、ひずみないしは変形
を生ずることなく、ダイヤフラムの最初の一時的な上方
への移動を吸収してしまうことを許容する。この著しい
工夫によりこの型式の弁は抽気弁としてのみ作動し、減
衰器の空気ヂャンバから逃げる空気のみを調節する。
第1の型式の従来弁につきものの問題であって、変更を
加えた多数の孔を有する第2の型式の弁で軽減されてい
るひとつの問題は、この弁が主として開いているか閉じ
ているかのいずれかであるという事実に派生するもので
ある。さらに、ダイヤフラムを孔における吸引をやぶっ
て引きはなすには若干の力を要するために履歴減少が認
められる。
第1の型式の典型的な従来の弁ヘッドの例は米国特許第
4,030,971号の第12図に例示されている。
ダイヤフラムの動きは可成り突然である傾向があり、こ
とに弁の孔が開きかけている時にこの傾向が強い。この
突然のダイヤプラムの動きは流体内に生ずる尖鋭な圧力
パルスを吸収することには関係せず、この流体内にこの
動きに由来するパルス(派生ノイズ)を導入してしまい
、不要流体ノイズ(脈動)の減少手段としての減衰器の
特性を劣化せしめること左なる。
これに関連する第2の問題は、両型式の弁は独立のヂャ
ンネルを介し減衰器空気ヂャンバへ主として一定の空気
流れを導入するのに用いられ、ここには妥協があるとい
う事実に由来する。始動ごとに一定の時間間隔で空気チ
ャンバを加圧するためには空気の流入は比較的くり返し
を早くして得なければならない。付加的な制御用の部材
を要しこのために溝造が複雑になるということをさける
には、流入流の量を比較的多くして、これを減衰器の作
動中維持するのである。これはかえって、油気弁に所定
時間内に比較的多量の空気を処理することを要求するこ
ととなり、油気の作動が突然に生ずることから流体内に
発生ずるノイズを増大させてしまうこととなる。
発明の要約 本発明は、」二連の従来のふたつの型式の弁の比較的極
端で若干急激な作動に著しい改善を与えると共に、第1
の型式の弁においてダイヤフラムの一方の側の空気圧力
と他方の側の流体圧力との間の大きな圧力不整合がくり
返して生ずる(機械の起動ごとに)ことから由来する蓄
積効果により固定突起弁の上へのダイヤフラムの変形が
起こることに蕃しい改善を与えるしのである。この改善
はダイヤフラムを弁ヘッドの開口を直接に間欠閉塞する
手段として用いることを止め、その代りにこのダイヤフ
ラムを接触位置決め装置としてのみ用いて、弁ヘッドを
その垂直長手方向軸線に沿って滑動せしめ、オリフィス
を有する付属管の動きで空気の流入と減衰器空気ヂャン
バからの空気の出口流とを制御することにある。
ダイヤフラムと弁ヘッドとの間の界面においてはこの弁
ヘッドに開口部はない。この弁ヘッドは単にダイヤフラ
ムのための接触区域としてのみ機能し、ダイヤフラムが
自由移動弁およびその接続部品の位置の決定をなすこと
を許容するのである。
このダイヤフラムに対応する中間弁位置は中立位置であ
り、この中立位置にあっては減衰器を流れる定在的な流
体の流れに対応して空気のイつずかな補償の出入流があ
るのみである。弁ヘッドおよびダイヤフラムに対応する
接続部品の最大突出位置は減衰器の導管内を流れる製紙
原料へと下方に過度に移動した位置であり、空気の流入
流れはほとんどゼロで、空気の流出流れはこれを大きく
超過している。また、ダイヤフラムが反対方向に過度に
押し込まれ減衰器の剛性格子部材に接触する制限上方位
置に達する最大後退上方位置は、導管内の流体圧力が一
時的に大きくなることによろらのである。この位置にお
いては、空気の流入流れは、はとんどゼロの空気の流出
流れを大きく超過している。
付加的な加圧空気の正味導入量および加圧空気の正味排
出猾は弁ヘッドの位置の関数となるのみであり、従って
減衰器ダイヤフラムの一部の位置の関数となり、全体と
してはダイヤフラムの平均位置の関数となる。ダイヤフ
ラムと弁ヘッドとの間の接触の程度または状態には回答
直接的な関係がない。これは接物領域にはもはやポート
がないからである。
この3ポート弁は、選択した固定圧力源よりの空気入力
管路を有する。また大気への空気出口管路を有する。さ
らに空気ヂャンバへの共通ポートを有する。この弁は一
方の端から中立位置を通って他方の端へ最も自然に変わ
ってゆくという付加的な特徴を有する三方弁として評価
することができる。中立位置およびその近くには死帯域
があり、ここでは弁をわずか動かしても空気人力または
出力に目立つほどの変化が生じない。しかしながら、弁
の動きに対する正味の流れの依存度は両端位置に近ずく
につれて大きく増大する。
この構造は、第1の型式の2ポート弁に個有の弁の突然
の開閉の問題をなくすと共に、第2の型式の弁において
もこれを著しく軽減する。この突然さはダイヤフラムと
弁ヘッドとの間の接触、離隔およびこの接触の面積変化
の副産物であった。
弁の急激な開閉、これはふたつの極端な作動状態の一方
または他方への変化につながることになるが、このよう
な特性を業界ではバングバング(baIg−bang)
作動と呼んでいる。ここで、バングバング作動とは、空
気タンク圧力が低い時この空気タンク内へ新たな加圧空
気が導入される時の状態と、空気タンクの圧力が高すぎ
る時この空気タンクから空気が排出される第2の状態へ
またこの第2の状態から突然に変移することとの組合わ
せを言うものである。ここでは、このようなバングバン
グ作動は、それが全く突然であり、またその変化が大き
い時にはことにのぞましくなく、流体内へノイズを導入
してしまったり、ダイヤフラムがポート付の弁ヘッドに
当る時に摩損したりさけたりする度合が大きくなるとい
うような作動上の不具合を生ずることとなる。
本発明によれば、正味空気流れの突然の大きな変化をな
くすことができる。正常な作動においては、弁ヘッドは
死帯域内またはその近くにあり、正味空気流れの位置に
対する依存度はわずかであるが、空気チャンバの容積に
比例し、所要の制御の程度を与えるらのである。しかし
、位置に対する正味空気流れの依存度は、弁ヘッドがそ
の中立位置から動いた距離に伴って正比例関係以上に増
大し、両端のいずれかの位置に近付くと全く尖鋭なもの
となる。これは起動時においては空気タンクへの急速充
填を果させ、反対方向における極端な圧力不整合条件下
では急速排出を果させる。
従って本発明の目的は、一時的な異常条件を補償するこ
と以外に、開放位置と閉鎖位置との間で急激な移動をし
ない減衰器弁を提供するにある。
本発明の他の目的は、一杯に突出した位置、中間位置お
よび一杯に後退した位置を何し、これら位置の開位置の
すへてにおいて正味空気流れの平滑なしだいに変化する
変化を与える減衰器弁を提供するにある。
本発明の別の目的は、開放位置と閉鎖位置との間を変化
し中間位置にあっても正味流れを制御する、選択しスケ
ールを定めたオリフィスを有する滑動管を用いた減衰器
弁を提供するにある。
本発明の特徴は、空気入口ポートまたは空気出口ポート
のないヘッドを有する減衰器弁にある。
本発明は、正常作動時には正味空気流れに急激な変化が
なく平滑に作動し、このため流体中にノイズが発生せず
この弁を構成部品とする減衰器による脈動が減少せしめ
られる減衰器弁にある。
本発明の特徴は、起動時において、空気の流入流れを大
きく維持する必要なく、正常作動中は大略整合した大き
な空気流出流れをもって、また面倒な、信頼性ある一時
的に機能する急速充填装置を要することなく、急速に減
衰器空気チャンバを加圧化する能力にある。
本発明の他の特徴は、弁位置が他方の端(下方)にある
時空気の流出流れを多くして、製紙機において紙質を異
なったものとする場合のように製紙機の正常作動中にお
ける変更時に出会うような流体圧力の急激な大きな降下
条件下において、ダイヤフラムを一時的な大きな応力か
ら保護するようにする弁の能力に存する。
本発明のその他の目的、特徴、利点などについては、添
付図面を参照して記述する以下の実施例から明らかとな
ろう。
第1図に示すように、本発明の三方弁4は管状のケーシ
ング10を有し、その上端にブンユ6が嵌装してあり、
長いバイブ8への機械的な接続部を形成している。その
下端部は符号Ifで示すところで空気加圧減衰器空気タ
ンク56(第2図)の格子状壁82(第3図)にねじ込
まれている。このねじ込み装架はζ装架中における弁の
高さの調節を可能にし、格子部材に対する弁ヘッドの位
置範囲の選択を可能にし、従って減衰器ダイヤフラム6
0(第3図)に対する弁ヘッドの位置範囲の選定を可能
にしている。ケーシングIOの下端部およびその近くに
は、機械加工した円筒形の棚78がある。この棚78は
ケーシングIOの正確に機械加工した穴に沿って後述す
る内部部品の正確な整合を与えるものである。このよう
な正確な整合は弁の平滑で固着のない連続的作動に要す
るのである。
ブシュ6の外へと上方に延びるのは長いバイブ8である
。このバイブ8は空気チャンバの底部近くから空気タン
ク56の頂部の上方まで延在する。
このバイブは第1図および第2図に示すようにその上端
に取付部材28を有する。ふたつの穿孔して形成したテ
ーパ付きの孔35.37が端部の取付部材28内にあり
、加圧空気を弁へまた弁から矢印34.36の方向に導
入、排出せしめている。ふたつの対応する空気入口管I
2および空気出口管14はいずれられずかにたわみ性を
有しており、それぞれ入口孔35出ロ孔37にねじ込ん
であって、加圧空気を後述する弁内の第1および第2の
ヂャンバ40.42へ、またこれから送り出すのである
ケーシングIOの下端の下方では弁ヘッド20が後述す
る滑動管16の下端に取付けである。弁ヘッドは平滑で
わずかに角を取ってあり孔のおいていない面を有する。
この面は減衰器のダイヤフラムに接触する。またこの弁
ヘッド20は滑動管16を動かすが、弁ヘッドを空気が
流れ通るのを阻止している。
三方弁4のケーシング10の中にはまた、上部、中央お
よび下部の密封プラグ22.24.26が配設しである
。これらの密封プラグは互いに離して配置してあり、弁
の長手方向に沿って第1および第2のヂャンバ40.4
2を画成している。管状のスペーサ15は、ケーシング
10の内壁に沿って、ブシュ6に当接するガイド13と
上部の板21に隣接する強化エラストマ上部バンパ19
との間に延在している。
一対の円形の板2+、 23は上部の密封プラグ2乏の
両側に配置されこの密封プラグにボルト止めしである。
同様に、管状のスペーサ48は、上部の密封プラグ22
、下部の板23、中央の密封プラグ24と上部の板25
との間に延在している。最後に、管状のスペーサ50は
、中央の密封プラグ24、下部の板27、下部の密封プ
ラグ26と上部の板29との間に延在する。下部の密封
プラグ26の下側においてこの密封プラグにボルト止め
しであるのは最後の円形の板31である。この板3■は
前述の整合用の棚78に当接している。
密封プラグ22.24.26のそれぞれの中心にはその
両端に孔があけてあり、低摩擦空気密封案内0リング4
6がこれらの孔のそれぞれに挿置しである。
これらの0リング46は少し大きい直径のもので、半径
方向の間隙を形成するか、軸線方向には間隙なく嵌まっ
ており、滑動管16に対する自己整合特性を与えて、3
つの密封プラグ22.24.26内の6つの孔の整合に
おけるわずかな狂いがあってもこれを吸収するようにし
ている。これらの0リングは密封プラグ22.24.2
6の内部にすべり込む間に空気が逃げないように管の表
面を密封するものである。
これら6つの0リング46は6つの板21.23.25
.27.29.31によって正規位置に保持されている
これらの板はまた3つの空気密封プラグ22.24,2
6の周辺部において大きなエラストマOリング53を閉
じ込めている。これらの密封プラグはケーシングlOの
孔を密封する。密封プラグ、上部の板、下部の板および
内外部のOリングから成るサブアセンブリは、正確に位
置せしめた孔にふたつの長手方向にのびるねじで一諸に
ボルト止めしである。
これらの孔およびこれらのねじは図面には示していない
滑動管16は、弁ヘッド20の内側のスタブ間に延在す
る。このスタブはふたつのねじ52によりここに取付け
られており、全部で3つの密封プラグ22.24.26
の整合する中心孔を通り弁内へと上方に延び、上部バン
パ19をこえて上端に達している。ここでは停止部材3
0がねじ33で取付けである。第1図および第4図に示
すように、滑動管16は中間距離近くの正確に位置を定
めた軸線方向位置においてふたらの大きな孔18といく
つかの対の小さなオリフィス80とを有する。各対のオ
リフィスは滑動管内においてそれぞれ直径方向に対向す
る位置に配置してあり、これらの対は滑動管の端部に向
かって、選定した間隔をもって軸線方向に間隔を隔てさ
せである。他の形式の滑動管としては、上述の小さな孔
の対を図示はしないがせまいスロットで置き換えること
もできよう。
これら大径の孔18の面積および小さなオリフィス80
の面積は減衰器空気ヂャンバの容積に大略比例して定め
る。これは、時間に対する圧力の変化率および滑動管の
位置に対する圧力の変化率を大まかに空気チャンバ容積
(すなわち減衰器容積)とは独立に維持せしめることと
なる。
成る型式の弁においてはケーシングlOの底部の中およ
び一部分その丁に、容易に圧縮できる多孔質の円筒形の
ポリウレタン発泡体のばね38を設けておく。このばね
38は中心孔を有し、ここに滑動管を収容仕しめる。こ
のばね38はまたストレーナとしても機能し、作動中の
予期できないダイヤフラム破裂時に原料ファイバを維持
せしめることかできる。中心孔を有し強化エラストマで
作った円板状の下部バンパ32は、ばね38の底部と弁
ヘッド20の上面との間に装架してあり、ヘッドと管と
の組合せ体が一杯に上方に後退した位置にある時、硬い
弁ヘッド20と硬いケーシングlOの底面との間のバッ
ファとして作用ケる。
さらに弁アセンブリを固定するために、ふたつの直径方
向に対向する孔を、中心に整合せしめたケーシング10
、ブシュ6およびバイブ8のそれぞれに穿ち、ねじ79
を収容仕しめる。このねじ79は棚78とも整合して、
ケーシングの中にこれらの構成部品を保持し整合せしめ
る役目を果す。
孔9はパイプ8に穿孔したもので、内部空間54(およ
び滑動管16の内部44)と加圧空気タンク56内に配
置した弁の外部との間に空気の流れを与える。
第2図は製紙機の連続する隣接構成部品に対する減衰器
55の位置を示している。三方弁4はその中に垂直に配
置され、出入口の取付部材28はその頂部から延びてい
る。この減衰器は下部のボックス状部分57に流体流れ
ヂャンネルを包含し、この上に空気タンク56がせまい
長方形の内面部分58で取付けである。この内面部分5
8はバッファラフ格子部材とダイヤフラム60とを包含
する。これらは内面部分58内にあるので第2図には図
示していないが、第3図には示しである。
減衰器55自体はひとつのユニットであって、原料導管
68内に挿置することができる。この原料導管68はフ
ァンポンプ(図示しない)やたとえば圧力スクリーンの
ような他の所から始まり、先行カップリング66および
後続の部片71の所で製紙機に接続されている。このカ
ップリングは円形の原料導管を減衰器基部57の流体流
れチャンネル部分の非円形プリズム形の部分に接続する
ためのものである。またへッドボソクス接続片74は原
料をヘッドボックスボンドサイド72の特別の形状の開
口部を介し製紙機のヘッドボックスへ導入するように特
別の形状としたしのである。
作動に当たっては、減衰器は、製紙機に導かれる導管内
の原料中を通る脈動のエネルギを吸収するしのではなく
、その代わりに音響的にほとんど短絡せしめる回路とし
て作用して、圧力流れ脈動に反応してこれらを反射せし
める。この作用はたわみ性のダイヤフラム60を上方お
よびまたは下方に動かず運動を包含し、この減衰器の周
波数範囲内にある脈動の成分を探し出す。
減衰感度および信号処理能力を最大にするためには、ダ
イヤフラムをその運動範囲の大略中央に維持することが
のぞましい。導管中を流れる流体の平均圧力に整合する
ように空気ヂャンバの空気圧力を精密に制御することで
これを達成しているが、実際には圧力の制御の所要精度
は直接的には達成することが困難である。さらに現実的
な解決策はダイヤフラムそれ自体の一部の平均位置を監
視し制御することである。これは、典型的には水平のダ
イヤフラムの残の大部分らおおよそ中心にあることを保
証するものである。
流れている流体の平均圧力が増大した時、弁ヘッド20
は発泡体ばね38のわずかな弾発力、慣性および弁イン
ピーダンスの摩擦成分に抗して上方に押される。このダ
イヤフラムと滑動管との短い上方(または下方)への運
動は減衰器弁による著しい応答を引きおこすものではな
い。何故ならば弁の中立位置およびその近くにおいては
オリフィス80と孔18のすべてが密封プラグ24の内
方に位置し、この密封プラグが新しい空気の減衰器空気
タンクへの著しい導入またはこの空気タンクからの空気
の著しい排出を防げるからである。正確に述べると、低
摩擦Oリング46をこえて空気タンクへまたはこの空気
タンクから弁を介する空気の漏洩が僅かながら存在する
。しかし正味流れは事実上ゼロであって、中立中央位置
すなわち第1図に示す位置近くには小さな死帯域領域が
生ずる。
しかしながら、ダイヤフラム60、弁ヘッド20および
管16がさらに上方に動くと、ひとつまたはそれ以上の
オリフィス80がプラグ24の0リング46の上端を通
りすぎ第1のチャンバ40内にと順次露出する。これは
加圧空気が矢印34の方向に流れて弁に入り、孔35、
管12、空気出口41およびチャンバ40を介して滑動
管I6の内部空間44および接続ポート9を介して空気
タンク56内へ入ることを許容する。この加圧空気が減
衰器空気タンクに入る割合はオリフィス80の対の数に
依存する。オリフィス80は第1のチャンバ40に露出
し、このチャンバはダイヤフラムと弁ヘッド20の」ニ
ガへの動きの関数となっている。
オリフィス80は萌述のようにたとえばスロットあるい
は孔のような各種の形状のものとすることができる。ス
ロットは一層漸次的な変わり方をし滑動管16に入る空
気を漸次露出せしめる。他方、孔は構造的に形勢が容易
である。
流体圧力の増加が十分大きいか、およびまたは十分頻繁
にくり返されると、チャンバ56内の空気圧力に探知で
きる程度の上昇が生じ、これにより補償力が生じてダイ
ヤフラムの平均位置および弁ヘッドの平均位置を下方に
動かし、所望のようにそれらの前の位置のごくわずか上
方とする。
流れている流体の平均圧力に大きな増大があると、滑動
管内のオリフィス80は上方のチャンバ40に−H露出
されるようになり、圧力の再バランスがより大きな割合
で進行することとなる。流体圧力が非常に大きく超過す
ると、これは空気チャンバが最初大気圧だけであった起
動時のみに通常出会う異常条件時である。滑動管16の
ふたつの大きな孔18は上方のチャンバ40に露出され
るようになり、空気の正味の流入流れははるかに大きく
なり、たとえば第3図のダイヤフラムの60aの位置に
よって例示されるこの極端な位置にす早く応答すること
を許容する。
同様に、流体圧力の非常に小さい減少、中間の減少、非
常に大きな減少のためには、大きな孔18の下の滑動管
16のオリフィス80は、ダイヤプラムがその中立位置
をすぎて減衰器基部の原料導管内へと下方に動いてゆく
につれ、下部の第2のチャンバ42との連通を次第に大
きくする。空気チャンバからポート9を介し、内部空間
54、滑動管16の内部チャンバ44を介し第2のチャ
ンバ42へのオリフィス80の外へ出て出口管14の端
部43へ、また最終的には出口孔37から矢印36の示
すように大気へと流れる正味空気tAEれが増大する。
ふたつの小さな空気逃し孔81は滑動管16の底部近く
に配置してあり、またふたつの小さな空気逃し孔76は
ケーシングIOの下部部分内に配置しである。これらの
空気逃し孔はケーシング10の内部底部領域と空気チャ
ンバとの間に空気通路を与えるものである。起動ごとに
、およびまたは滑動管と弁ヘッドとの結合体が一杯に後
退した上方位置にある時はいつら、やわらかな下部バン
パ32は弁ヘッド20とケーシング10の底面との間の
ガスケットとして作用し、一時的にケーシングlOのこ
の内部下部容積を空気チャンバから密封して隔離せしめ
る。
空気逃し孔80.76がないと、この隔離された空間(
通常大部分は発泡体ばね38で充填されている)は、起
動時に空気チャンバで経験される空気圧力の増大を経験
しない。弁ヘッド20の面積に作用する差圧の増大は、
空気チャンバ圧力が流体圧力に整合するように上昇する
につれ、滑動管と弁ヘラ6ドとの結合体が下方に動くの
を防阻するに充分な上向きの力を与えるのである。
以上本発明をその好適な実施例について詳述したが本発
明はこの特定の実施例に眼定されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しないで幾多の変化変形がなし得ること
はもちろんである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の三方弁の軸断面図、第2図は本発明の
三方弁を配置する空気タンクを示しかつ製紙機のヘッド
ボックス内に通ずる原料導管内に装架した減衰器を示す
立面図、第3図は第2図のA−A線に沿う断面図、第4
図は第1図に示した三方弁の滑動管とヘッドとその他の
部材とを示す拡大断面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 中立位置、上部位置、下部位置の間を移動するように配
    設されたたわみ性のダイヤフラムを有しこのダイヤフラ
    ムの一方の側が減衰させようとする脈動を伴う流体に接
    触し他方の側が弁に接触するように配置した流体脈動減
    衰器に用いる三方弁において、中空のケーシングと、こ
    のケーシングに関連し前記ダイヤフラムに接触する弁ヘ
    ッドと、可圧空気を内部に導入し排出空気を除去するよ
    うに前記ケーシング内に設けた空気の入口および出口装
    置と、前記ケーシング内に形成され前記入口および出口
    装置に関連し前記減衰器への加圧空気を受け入れ前記減
    衰器からの排出空気を受け入れる第1および第2のチャ
    ンバと、前記ケーシング内で下部位置、中立位置および
    上部位置の間を動けるように滑動的に配設され一端部に
    は弁ヘッドを設け他端部は前記ケーシングの内部に連通
    せしめた滑動管と、この滑動管内に設けられ前記ケーシ
    ング内におけるこの滑動管の長手方向位置に依存して前
    記第1または第2のチャンバを前記滑動管の内部に選択
    的に連通せしめるオリフィスと、前記ケーシングの内外
    部間の空気連通を与えこれにより前記滑動管がその中立
    位置から一方の方向に移動するにつれこの一方の方向に
    おける前記弁ヘッドの移動が前記第1のチャンバと前記
    減衰器との間の流体連通を確立せしめ、他方前記滑動管
    が前記とは反対の方向に動くにつれこの反対の方向への
    前記弁ヘッドの移動が前記第2のチャンバと前記減衰器
    との間の流体連通を生じさせるようにするポートとを包
    含することを特徴とする三方弁。
JP61129339A 1985-06-07 1986-06-05 三方弁 Pending JPS61286674A (ja)

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US06/742,259 US4637434A (en) 1985-06-07 1985-06-07 Three-way valve for an attenuator
US742259 1991-08-08

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Publication Number Publication Date
JPS61286674A true JPS61286674A (ja) 1986-12-17

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ID=24984116

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JP61129339A Pending JPS61286674A (ja) 1985-06-07 1986-06-05 三方弁

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