JP6169107B2 - 複座弁の座を洗浄するための方法、およびこの方法を実行するための複座弁 - Google Patents
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Description
・第1の閉鎖部材が、第1の端部に第1のシールを有し、この第1のシールが、接続開口に形成された第1の円柱形の座に対して径方向にシールを形成する。
・第2の閉鎖部材が、第1の閉鎖部材に面する第2の端部に円筒形の周壁による凹所を有し、前記凹所は、第1の円柱形の座と同一面に位置し、第2の閉鎖部材が開く前の開放運動において第1の閉鎖部材の第1の端部および第1の径方向のシールをシールの様相で受け入れるように寸法付けられている。
・第2の閉鎖部材を開放運動と同じ方向を向いた第2の部分行程によって、第1の閉鎖部材を開放運動と反対の向きの第1の部分行程によって、それぞれの座洗浄位置へと移動させることができる。
・関連の接続開口と協働して環状のリストリクタすき間を形成する円筒形の付加物が、各々の端部の漏れ空間側に配置される。
・第1の座が、接続開口において第2の閉鎖部材に割り当てられた環状の凹所の直径よりも小さい直径を有し、第1の座と環状の凹所との間につなぎ領域が設けられる。
・第2の閉鎖部材が、閉鎖位置において、円筒形の第2の付加物の前面に配置されたストッパ面にてつなぎ領域に当接し、すなわち第1の座に直接隣接する。
・周壁が、第1の閉鎖部材から遠い方の端部において、そらし面へと移行し、そらし面の輪郭は、経線による切断において見たときに屈曲のない推移を有する。
第2の座に関する第2の実施の形態によれば、第2の座が円すいの様相で設計され、第2の閉鎖部材が、第2の座に対して摺動/押し当てにて係合して軸方向/径方向にシールされる第2のシールを有する。
s1/[(d1i+d1a)/2] (1)
のように第1のリストリクタすき間D1(図3)の相対の径方向のすき間幅に当てはまり、式(2)
s2/[(d2i+d2a)/2] (2)
のように第2のリストリクタすき間D2(図4)の相対の径方向のすき間幅に当てはまり、ここでリストリクタすき間D1、D2は、好都合には式(3)
(3)
のように設計される。
10 弁ハウジング
1a 第1の弁ハウジング部分
1b 第2の弁ハウジング部分
2 座リング
2a 第1の座(円柱形の座)
2b 第2の座(軸方向;径方向;軸方向/径方向)
2c 接続開口
2d 環状の凹所
2e つなぎ領域
3 第1の閉鎖部材(押しピストン)
3* 第1の端部
3** 円筒形の第1の付加物
3a 第1の調節ロッド
3b 接続部
3c 第1の圧力補償ピストン
3d 排出穴
3f 円すい形の入り口ファンネル
3e 横材
3g リング
3h 断面縮小弁ロッド領域
4 第2の閉鎖部材
4* 第2の端部
4** 円筒形の第2の付加物
4a 第2の調節ロッド
4b 凹所
4c 周壁
4d そらし面
4e (第2の閉鎖部材4の)前側かつ径方向内側の端部
4f ストッパ面(閉鎖部材側)
4g 第2の圧力補償ピストン
5 漏れ空洞
6 第1のシール(径方向)
7 第2のシール(軸方向;径方向;軸方向/径方向)
a 最小排出断面
d1a 第1の座の直径
d1i 第2の閉鎖部材の直径
d2a 第2の座の直径
d2i 第2の閉鎖部材の直径
h 充てんレベル
l (最小排出断面aの)長さ
l1 第1のリストリクタすき間長
l2 第2のリストリクタすき間長
Δphydr 静水圧
(Δphydr=ρgh;洗浄液の密度ρ;重力加速度g)
r (第2の座洗浄流R2からの)流れの一部
Δr 拡径領域(Δr=d2a−d1a)
r1 第1の角の丸み(ハウジング側;座リング2)
r2 第2の角の丸み(第2の閉鎖部材4)
s1 径方向の第1のすき間幅(第1のリストリクタすき間D1)
s2 径方向の第2のすき間幅(第2のリストリクタすき間D1)
x 軸方向の安全距離
α 偏向角度
AO 公称通過断面
AR 環状空間の通過断面
D1 第1のリストリクタすき間
D2 第2のリストリクタすき間
E (ストッパ面4fの幾何学的位置としての)平面
H 全開の行程(全開位置)
K そらし面の輪郭
R1 第1の座洗浄流
R2 第2の座洗浄流
T1 第1の部分行程(第1の不完全開位置/第1の座洗浄位置)
T2 第2の部分行程(第2の不完全開位置/第2の座洗浄位置)
U1 第1の周状エッジ
U2 第2の周状エッジ
W1 第1の乱流
W2 第2の乱流
W3 第3の乱流
Claims (20)
- 直列に配置されてお互いに対して可動である2つの閉鎖部材(3、4)を有している複座弁(1)であって、
前記2つの閉鎖部材(3、4)が、当該複座弁(1)が閉位置にあるときに弁ハウジング(10)の1つの弁ハウジング部分(1a;1b)からもう1つの弁ハウジング部分(1b;1a)への流体の溢れ出しを防止するとともに、閉位置および開位置の両方において互いの間に漏れ空洞(5)を定めており、前記漏れ空洞(5)は、排出穴(3d)を介して当該複座弁(1)の周囲の領域につながり、前記排出穴(3d)は、前記第1の閉鎖部材(3)上に設計された管シャフトによって境界付けられ、前記弁ハウジング(10)の外へと導き出されており、
押しピストンとして設計された前記第1の閉鎖部材(3)が、閉位置において、前記弁ハウジング部分(1a、1b)を互いに接続しかつ円柱形の第1の座(2a)を形成している接続開口(2c)にシールの様相で受け入れられ、開放運動の過程において第2の座(2b)に割り当てられている前記第2の閉鎖部材(4)にシールの様相で受け入れられ、さらなる開放運動の際に前記第2の閉鎖部材(4)も開位置(H)へと移動し、
前記第2の閉鎖部材(4)の凹所(4b)が前記円柱形の第1の座(2a)と同一面になる円柱形の周壁(4c)を備え、前記周壁(4c)が開放運動の最中に前記第1の閉鎖部材(3)をシールの様相で受け入れるように寸法付けられており、
前記閉鎖部材(3、4)が、それぞれの座(2a、2b)を洗浄する目的のための座洗浄位置へとすき間幅を開くようにそれぞれの部分行程(T1、T2)にて互いに別個独立に移動することができ、
前記それぞれの座洗浄位置において生成される座洗浄流(R1、R2)が、前記漏れ空間(5)へと進入する前に、該当の閉鎖部材(3、4)の漏れ空間側に配置されたリストリクタすき間(D1、D2)における制限に直面し、
前記第1の閉鎖部材(3)によって生成される前記第1の座洗浄流(R1)が、前記第2の閉鎖部材(4)の前記凹所(4b)の径方向外側部分に設計された回転対称なそらし面(4d)において前記排出穴(3d)へと案内される段差のない偏向に直面し、前記周壁(4c)が、前記第1の閉鎖部材(3)から遠ざかる方を向いた端部において、前記そらし面(4d)へと変化する、複座弁について、
該複座弁の座を洗浄するための方法であって、
前記第1の座洗浄流(R1)が、前記凹所(4b)の外部に位置する前記第2の閉鎖部材(4)の前側かつ径方向内側の端部(4e)において前記第2の閉鎖部材(4)から去るまで、前記そらし面(4d)によって前記第1の閉鎖部材(3)へと径方向内側かつ軸方向に駆り立てられることを特徴とする方法。 - 前記第1の座洗浄流(R1)の駆り立てが、前記排出穴(3d)への進入まで維持されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第2の座洗浄流(R2)が、前記排出穴(3d)へと向けられる前記そらし面(4d)による偏向に直面することを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 前記第2の座洗浄流(R2)が、前記そらし面(4d)による前記排出穴(3d)への進入までの駆り立てにも直面することを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記排出穴(3d)が、該排出穴の入り口の領域に充てんレベル(h)を有する貯留体積を形成し、該貯留体積の静水圧(Δphydr)が、前記それぞれの座洗浄流(R1、R2)の液体のそれぞれの体積流量を重力の方向から見たときに前記充てんレベル(h)につながっている前記排出穴(3d)の最小排出断面(a)を少なくとも通って運ぶために充分であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記座洗浄流(R1、R2)の液体のそれぞれの体積流量が、それぞれ閉位置に残される他方の閉鎖部材(4、3)の前記座(2b、2a)の漏れ空間側の部分の圧力が、前記複座弁(1)の周囲圧力以下となるように制限され、さらには/あるいはそらされて送られることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記座洗浄流(R1、R2)によって生成される液体の体積流量が、該体積流量が互いに等しくなるように制限されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記座洗浄流(R1、R2)によって生成される液体の体積流量が、前記排出穴(3d)において停滞することなく前記複座弁(1)の周囲の領域へと前記排出穴(3d)を通って排出されるように制限されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- ・前記第1の閉鎖部材(3)が、第1の端部(3*)に、前記接続開口(2c)に設計された第1の円柱形の座(2a)に対して径方向にシールを形成する第1のシール(6)を有し、
・前記第2の閉鎖部材(4)が、円筒形の周壁(4c)による凹所(4b)を有し、前記周壁(4c)は、前記第1の閉鎖部材(3)に面する第2の端部(4*)において前記第1の円柱形の座(2a)と同一面に位置し、前記凹所(4b)の前記周壁(4c)が、前記第2の閉鎖部材(4)が開く前の開放運動において前記第1の閉鎖部材(3)の第1の端部(3*)および第1の径方向のシール(6)を受け入れるように寸法付けられ、
・前記第2の閉鎖部材(4)を開放運動と同じ方向を向いた第2の部分行程(T2)によって、前記第1の閉鎖部材(3)を開放運動と反対の向きの第1の部分行程(T1)によって、それぞれの座洗浄位置へと移動させることができ、
・関連の接続開口(2c)と協働して環状のリストリクタすき間(D1、D2)を形成する円筒形の付加物(3**、4**)が、各々の端部(3*、4*)の漏れ空間側に配置され、
・前記第1の座(2a)が、前記接続開口(2c)において前記第2の閉鎖部材(4)に割り当てられた環状の凹所(2d)の直径よりも小さい直径を有し、前記第1の座(2a)と前記環状の凹所(2d)との間につなぎ領域(2e)が位置しており、
・前記第2の閉鎖部材(4)が、閉鎖位置において、前記円筒形の第2の付加物(4**)の前面に配置されたストッパ面(4f)にて前記つなぎ領域(2e)に当接し、すなわち第1の座(2a)に直接隣接し、
・前記周壁(4c)が、前記第1の閉鎖部材(3)から遠い方の端部において前記そらし面(4d)へと移行し、前記そらし面(4d)の輪郭(K)は、経線による切断において見たときに屈曲のない推移を有している請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法を実行するための複座弁であって、
前記そらし面(4d)が、前記周壁(4c)によって定められてはいない前記凹所(4b)の残りの領域の全体を境界付け、前記第1の閉鎖部材(3)に面する前記第2の閉鎖部材(4)の前側かつ径方向内側の端部(4e)において前記第2の閉鎖部材(4)から開いており、前記第2の閉鎖部材(4)の前面が、前記凹所(4b)の外側に位置しており、当該複座弁(1)の長手軸において見たときに前記第2の閉鎖部材(4)の前側かつ径方向内側の端部(4e)が、前側が前記ストッパ面(4f)を通過する平面(E)によって画定される仮想の空間よりも突出していることを特徴とする複座弁。 - 前記弁ハウジング部分(1a、1b)が、該弁ハウジング部分(1a、1b)へと接続することができる管路の最大公称通過断面(AO)に応じて設計され、内側に接続開口(2c)を形成する座リング(2)を介して相互接続され、
前記排出穴(3d)の一部分を内側に形成している前記管シャフトの接続部(3b)が、当該複座弁(1)の全開の行程(H)の際に少なくとも前記接続開口(2c)を貫き、該全開の行程(H)において前記公称通過断面(AO)に少なくとも一致する環状空間通過断面(AR)(AR≧AO)を有する環状の空間が前記接続開口(2c)によって最も狭い地点に形成されるような径方向外側の寸法を有していることを特徴とする請求項9に記載の複座弁。 - 前記排出穴(3d)が、前記第1の閉鎖部材(3)の漏れ空間側の端部から入り口ファンネル(3f)へと円すいの様相で前記接続部(3b)まで連続的に先細りとなり、前記接続部(3b)において制限長(l)について不変の最小排出断面(a)を有していることを特徴とする請求項10に記載の複座弁。
- 前記排出穴(3d)が、第1の圧力補償ピストン(3c)として設計された前記管シャフトの一部分にて、前記接続部(3b)に続いて延びており、前記圧力補償ピストン(3c)が、前記第1の座(2a)に一致する外径を有していることを特徴とする請求項10または11に記載の複座弁。
- 前記入り口ファンネル(3f)が、該入り口ファンネルに滞留する液体の体積によって充てんレベル(h)を形成し、該充てんレベル(h)の静水圧(Δphydr)が、それぞれの座洗浄位置において生成される液体の体積流量を重力の方向から見たときに前記充てんレベル(h)につながる前記接続部(3b)の最小排出断面(a)を少なくとも通って運ぶために充分であることを特徴とする請求項11または12に記載の複座弁。
- 前記第2のリストリクタすき間(D2)の径方向の第2のすき間幅(s2)が、前記第1のリストリクタすき間(D1)の径方向の第1のすき間幅(s1)よりも小さく設計されていることを特徴とする請求項9〜13のいずれか一項に記載の複座弁。
- それぞれの径方向のすき間幅(s1、s2)および関連の長さ(l1、l2)を有する前記環状のリストリクタすき間(D1、D2)が、前記部分行程(T1、T2)による前記それぞれの座洗浄位置において前記該当の座洗浄流(R1、R2)によって生成される液体の体積流量が等しくなるように設計されていることを特徴とする請求項14に記載の複座弁。
- 前記輪郭(K)が、各々がつなぎの地点において共通の接線を有する一連の湾曲部分で構成されていることを特徴とする請求項9〜15のいずれか一項に記載の複座弁。
- 前記第1の閉鎖部材(3)につながった第1の調節ロッド(3a)が、少なくとも前記接続部(3b)の軸方向の延在の領域において断面が縮小されており、すなわち断面縮小弁ロッド領域(3h)へと縮小されていることを特徴とする請求項10〜13のいずれか一項に記載の複座弁。
- 前記円筒形の付加物(3**、4**)が、前記該当のリストリクタすき間(D1、D2)を境界付ける外周面において、ラビリンスシールの形態に設計されていることを特徴とする請求項9〜17のいずれか一項に記載の複座弁。
- 前記ラビリンスシールが、いくつかの周溝の形態にて設計されていることを特徴とする請求項18に記載の複座弁。
- 前記ラビリンスシールが、前記円筒形の付加物(3**、4**)の外周面に分布し、それぞれの形成の位置における面積に関して制限された互いにつながってはいないいくつかの凹所の形態にて設計されていることを特徴とする請求項18に記載の複座弁。
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