(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱システム又は冷却システムにおける媒体の流量制御のための装置であって、当該装置が、
バルブ本体（２）を具備する完全調節バルブ（１）であり、前記バルブ本体（２）が、
流入接続部（３）と、
流出接続部（４）と、
バルブネック（５）であってバルブシート（６）及び或る高さ（Ｈ）の流通開口部（７）が設けられ、前記バルブネック（５）、完全バルブトリム（３８）及びバルブハンドホイール（１０）における圧力レベル又は温度レベルを計測するための計測ニップル（８）のための少なくとも１つの接続部が設けられ、且つ、前記バルブハンドホイール（１０）及び前記完全バルブトリム（３８）を通して戻しばね（１２）を有するシャフト（１１）が設けられたバルブネック（５）と、を有し、
前記完全バルブトリム（３８）が、第１のコーン（１３）であって、当該第１のコーン（１３）が、前記媒体を流すための少なくとも１つの開口部（１４）であって該開口部（１４）の設計が前記完全調節バルブ（１）の調節特性を決定する開口部（１４）を備えることによって、前記完全調節バルブ（１）のプリセット、すなわち、前記完全調節バルブ（１）のＫｖｓ値を決定する第１のコーン（１３）を有する装置において、
前記完全調節バルブ（１）の前記Ｋｖｓ値は、前記バルブシート（６）に対して配置された前記第１のコーン（１３）が、連続的に軸線方向に移動可能であることによって、維持された調節特性で連続的に変えられ、前記第１のコーン（１３）の前記開口部（１４）の選択された部分が前記バルブシート（６）によってシールされ、この移動の長さが前記完全調節バルブ（１）のプリセット長さ（Ｌ）であり、
前記完全バルブトリム（３８）が、第２のコーン（１５）を具備し、該第２のコーンが、少なくとも部分的に前記第１のコーン（１３）の外部表面を包囲し、前記第２のコーン（１５）が、バルブ本体（２）及び該バルブ本体（２）のバルブネック（５）内において、前記バルブシート（６）に対する第１の遠位端位置とバルブシート（６）に対して接続された第２の端部位置との間で連続的に軸線方向に移動可能であることを特徴とする装置。
【請求項２】
調節位置における前記第１のコーン（１３）は、ねじ結合部（１８）によってプリセットねじ（１７）と結合された封止ねじ（１６）と共に配置されたシャフト（１１）が固定されることによって、前記完全調節バルブ（１）を通る流れを調節するように構成され、前記第２のコーン（１５）が、ナット（１９）によって前記プリセットねじ（１７）に対して軸線方向に拘束され、更に、前記第１のコーン（１３）が、ねじ結合部（２０）によって前記プリセットねじ（１７）に対して軸線方向に拘束され、前記封止ねじ（１６）は、前記シャフト（１１）による影響によって軸線方向に移動可能であり、従って、これにより前記第１のコーン（１３）及び前記第２のコーン（１５）が同時に軸線方向に動かされ、前記完全調節バルブ（１）を通る流れは、前記第１のコーン（１３）の前記開口部（１４）と前記バルブシート（６）に対するその閉止とによって決定され、個々の作用ケースの全てに存在する荷重/パワー出力に相当することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記プリセットの位置における前記第１のコーン（１３）が、前記第２のコーン（１５）に対して軸線方向に移動可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１つに記載の装置。
【請求項４】
前記プリセットの位置における前記第１のコーン（１３）が、前記バルブハンドホイール（１０）の回転運動によって移動可能であり、該バルブハンドホイールが、前記プリセットねじ（１７）と係合され、これによって前記回転運動が、前記プリセットねじ（１７）と前記第１のコーン（１３）との間に配置された前記ねじ結合部（２０）を介して前記第１のコーン（１３）における軸線方向移動へと変換されることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれか１つに記載の装置。
【請求項５】
前記第２のコーン（１５）の端部位置間の前記第２のコーン（１５）の前記軸線方向移動の長さが、前記流通開口部（７）における前記高さ（Ｈ）以上であり、前記長さが、前記完全調節バルブ（１）のハブを構成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項６】
調節位置における前記第１のコーン（１３）が、該第１のコーン（１３）の前記開口部（１４）が前記流通開口部（７）の前記高さ（Ｈ）に前記プリセット長さ（Ｌ）を加えた長さ以上の高さを有することによって、選択された前記プリセットの位置、すなわち、選択された前記Ｋｖｓ値に関係なく完全なハブで調節するように構成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項７】
前記流通開口部（７）の前記高さ（Ｈ）が、プリセットの位置に関係なく、前記第２のコーン（１５）によっても前記第１のコーンの前記開口部（１４）の前記高さによっても閉止されないことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
シグナルリング（２１）が前記第２のコーン（１５）の周りに配置されて回転可能に拘束されたことによって前記第２のコーン（１５）が前記バルブネック（５）に対して回転可能に拘束され、前記シグナルリング（２１）における一部によって構成された突起部（２２）は、その内側が前記シグナルリング（２１）の中心へと内側方向に延在し、前記突起部（２２）の前記内側は、前記第２のコーンの前記外部表面における溝（３６）内で係合し、前記突起部（２２）は、前記シグナルリング（２１）の外側から、溝（２３）であって前記バルブネック（５）に設けられて前記突起部（２２）が移動するように構成された溝（２３）へと、外方にも延在することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の装置。
【請求項９】
前記第１のコーン（１３）は、少なくとも１つのガイドピン（２４）が前記第２のコーン（１５）内に固定されることによって前記第２のコーン（１５）に対して回転可能に拘束され、前記ガイドピン（２４）は、前記第２のコーンの延在部に対し且つ更に前記第１のコーン（１３）における凹部（２５）を通して軸線方向に延在し、こうして前記第１のコーンが前記第２のコーン（１５）に対して回転可能に拘束され、前記バルブネック（５）に対しても回転可能に拘束され、更に前記第１のコーン（１３）が前記ガイドピン（２４）に対して軸線方向に移動可能であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
シール（２６）が前記第１のコーン（１３）の前記外部表面と前記第２のコーン（１５）の内部表面との間に設けられたことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１１】
前記第２のコーン（１５）が、前記バルブシート（６）に対するその第１の遠位端位置において、前記流通開口部７を全開とし、前記第２のコーン（１５）が、前記バルブシート（６）に対して接続されるその第２の端部位置において、前記流通開口部（７）を完全に閉止し、従って、前記完全調節バルブ（１）にその閉止位置及びこれによる閉止機能を提供することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載された装置。
【請求項１２】
前記バルブシート（６）において、シートシール（２７）が設けられ、前記第１のコーン（１３）と前記バルブシート（６）との間をシールし、前記第２のコーンが前記バルブシート（６）と接続された第２の端部位置にあるときに、前記第２のコーン（１５）の底と前記バルブシートとの間を更にシールすることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１３】
前記流通開口部（７）が、前記バルブ本体の下部（２８）であって前記バルブシート（６）と直接接続され、且つ、前記流入接続部（３）及び前記流出接続部（４）の中心線近傍の、前記バルブ本体の下部（２８）において構成され、従って、前記完全調節バルブを通る流れの主な方向近傍となることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１４】
前記第１のコーン（１３）の前記開口部（１４）が、位置によって前記流通開口部（７）と一致することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱システム又は冷却システムの媒体の流出を調節するための装置であって、１つの同等のバルブにおいて、異なるＫｖｓ値で、維持された調節特性を有する調節バルブである装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流量調節において概して公知なのは、ＥＱ（イコールパーセント）及びＥＱＭ（変形イコールパーセント）が示される調節特性を有する調節バルブである。それらの技術の目的は、対数特性であって、調節バルブを通る流れが、その全ハブの場合において（if its total hub）、調節バルブのコーンが５０％まで上げられたときに、例えば５０％の、システムからの流れが得られ、且つ、動力を出力するような方法で調節される、対数特性を提供することにある。好適には、これは、どの最大流量にバルブが設定されるか、すなわち、Ｋｖｓ値が示される、どの最大Ｋｖ値が選択されるかに関係なく実現される。Ｋｖｓ値が設定され得るバルブは、この特徴によってのみ従来の調節バルブとは異なり、プリセットされた調節バルブが示される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＥＱＭ機能及び可変Ｋｖｓ値を備えた調節バルブを有する公知の解決法があるが、それらの多くの解決法において、バルブの調節機能における制限が紹介されており、Ｋｖｓ値が、バルブの、そのハブのリフトの範囲と関係する。この制限は、いくつかのＫｖｓ値のためにハブの小さな部分のみが調節のために残るため、調節の機能低下を生じさせる。従来の多くのプリセット可能な調節バルブは、単にリフトの範囲が、バルブがプリセットされたときに制限されるという欠点で、機能が低下される。機能を改善するための１つのステップが、米国特許出願公開第２００９／０１９９９０５号明細書に開示された解決法によって採用されており、１つの同等のバルブが、このＥＱ／ＥＱＭ機能を有し、且つ、最大流量、Ｋｖｓ値を変化させることによって、特性が維持される。
【０００４】
従って、それらの好適な機能は、従来の解決法において見出されるが、原理的に、特性を維持するための機能は、いくつかのバルブが直列に接続されることによって解決され、調節機能、流量制限のために極めて重要な絞りは、流量変化のために全体的に支配的ではないことを意味する。調節の特性によって最適な流量制限を確実とするため、構成は、１つの絞り位置にのみ基づかなければならない。
【０００５】
早期の解決において、前記バルブ又は流量制限部分のコーン内及びコーン周りの流れの漏れに対するシールの課題もある。多くの解決策は、公差にも厳しく、含まれる部品の製造及び組立において、精度の高いグレードを要求する。漏れは、特に目標流量が小さい低流量で問題となる。流れの漏れの影響は、それらの作用ケースにおいて重大なものとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、プリセット可能な調節バルブが実現され、製造公差及びシールの課題は、漏れ流れを最小化される新規な方法において構成が作られることによって解決され、それは、バルブが維持された調節特性を備え且つプリセットされたＫｖｓ値に関係なく完全なハブ（full hub）で調節可能なＫｖｓ値を有する好適な特徴を有するのと共に、特性にも影響する。更に、本発明は、絞りが１つの絞り位置にのみ基づくという利点も有する。
【０００７】
本発明に係る好適な実施形態において、完全調節バルブ（complete regulating valve）は、流入接続部と流出接続部とを有するバルブ本体を具備し、バルブネック及び計測ニップルのための接続部がバルブ本体に接続されている。バルブネックにおいて、上部ピースを具備する完全バルブトリムが設けられ、バルブネックの上部において、バルブハンドホイールが設けられる。バルブハンドホイール及びバルブトリムを通して、いわゆるシャフトであって、バルブによる調節機能にモーター動力を供給するためのアクチュエータが取り付けられた調節バルブにおける、一体で構成された軸棒であるシャフトが設けられる。この好適なバルブシャフトの周りに、戻しばねがある。更に、バルブネックの下部は、流入接続部から流出接続部へとバルブを通して媒体が流れ得る流通開口部を有する。開口部を通して流れに接続されたバルブネックの底において、バルブシートが設けられる。
【０００８】
Ｋｖｓ値のプリセット、すなわち、実際の作用ケースによる目的の最大流量の選択は、円筒状の第１のコーンに形状化された好適なスリーブが、バルブシートに対して軸線方向に移動可能に構成されることによって解決される。第１のコーンは、流体流れの流通のための開口部を具備し、この開口部の形状は、作用するバルブの調節特性を決定する。第１のコーンは、バルブネックにおいて連続的に軸線方向に移動可能であり、バルブシートに対してバルブシートへと向かう方向又はバルブシートからの方向へとコーンが移動したとき、コーンの開口部は、様々な範囲でバルブシートに対してシールされ又は開放され、これは、目的とされてプリセットされた値に関係なく、すなわち、選択されたＫｖｓ値に関係しない。プリセットのための第１のコーンの移動の長さ、すなわち、プリセットによってコーンが移動され得る長さは、完全調節バルブのプリセット長さである。本発明は、上述したそのＥＱ／ＥＱＭ特性を有するもののみに制限されず、更に、第１のコーンの開口部の形状は、調節特性を決定し、この特性は、例えば、リニアとされることができ、或いは、任意の他の目的とする特性とされることができる。新規な構成において、可動部のためになお設けられなければならないシールの位置が好適となり、且つ、バルブの耐用年数の長さに亘り耐久性の有るシール材料の選択を可能とすると共に、シールの数は最小化される。
【０００９】
更に、本発明に係る好適な実施形態は、第２のコーンであって、好適にはスリーブ形状及び円筒状の、且つ、少なくとも部分的に第１のコーンの外部表面を、その上部において更にバルブシートに対する部分において包囲する、第２のコーンを具備する。その構成によって、プリセットによって目的とされる限り、第２のコーンによって第１のコーンの開口部がシールされることが可能となる。第１のコーン及び第２のコーンの円筒形状は、互いに対向するコーンの表面間の漏れ得る流れの最終的なシールによって好適となる。更に第２のコーンは上述されたプリセットによって利点を提供し、それによって、窓は、媒体を通す流れのために形成され、実施の第１の形式によれば、バルブシート及び第１のコーンの開口部によって制限され、第２のコーンによって選択された部分にも制限され得る。これは、プリセットの選択を可能とし、すなわち、媒体をバルブの流通開口部へと流すために、第１のコーンの開口部の選択された部分を露出する（expose）ことを意味する。更に、第２のコーンは、バルブシートに対する第１の遠位端位置とバルブシートに接続された第２の端部位置との間のバルブ本体及びそのバルブネックにおいて、軸線方向に移動可能である。これによって、調整機能及び閉止機能といった付加的機能がバルブに付加されるような方法で、従来の解決法と比較した利点が得られる。
【００１０】
本発明に係る好適な実施形態は、第１のコーンが、調節位置において、すなわち、特定の作用ケースによって、完全調節バルブを通して流れを調節するように構成される。調節バルブは、任意の種類のセンサによって、バルブが駆動される流体システムの荷重／パワー出力の変化を検知する取り付けられたアクチュエータによって概して制御される。アクチュエータは、バルブのシャフトであって、調節バルブにおいて概して調節コーンを取り付けられたアクチュエータに接続する軸棒であるシャフトと協働する。要求による変化又は流れが示されたとき、本発明に係るシャフトは、アクチュエータによって軸線方向に動かされ、それによって、シャフトの移動は、調節位置において、プリセットによって付与される位置に互いに対して固定される第１のコーン及び第２のコーンへと伝達される。シャフトは、封止ねじと共に配置されて固定されるため、同様に、好適にはねじ結合によってプリセットねじと共に結合され、第２のコーンは、好適にはナットによってプリセットねじに軸線方向に拘束され、更に、第１のコーンも好適にはねじ結合部によってプリセットねじに軸線方向に拘束され、従って、第１のコーン及び第２のコーンは共に、シャフトによって同時に軸線方向に動かされる。完全調節バルブを通る流れは、その開口部をバルブシートに対して相対的に封止する第１のコーンの位置によって決定され、この流れは、動作する場合の個々の作用ケースの全てに存在する荷重／パワー出力に相当する。従って、完全調節バルブを通る流れは、目的の最大流量の０から１００％まで可変であり、選択されたＫｖｓ値、すなわち、第１のコーン及び第２のコーンのための全体のハブは、バルブのプリセットの設定に関係なく利用可能である。第１のコーンに対する第２のコーンの位置は、調節中に変化しないが、それらの相互の位置は同等で、プリセットによって与えられる。
【００１１】
本発明に係る更なる好適な実施形態によれば、第１のコーンは、第２のコーンに対して軸線方向に移動可能である。従って、２つのコーンの両方が、互いに対して様々な位置へと運ばれることによって、例えばプリセット又は別の封止として、いずれにも作用するための、両方のコーンのための、或いは、目的の機能を付与する個々のための状態が形成される。この１つの利点は、例えば、好適な実施形態において、プリセットが、バルブのＫｖｓ値から形成されるという点にあり、すなわち、第２のコーンの位置に影響することのない、第１のコーンの、軸線方向の、及び、バルブシートへと向かう方向の、或いは、バルブシートから離れる方向の移動である。所定のプリセットの後、バルブがその通常位置／調節位置において作用するとき、第１のコーンに沿った／第１のコーン周りの、第２のコーンの位置は、上述されたようなねじ結合部を介してその選択されたプリセットの位置において拘束され、第１のコーンの開口部の第２のコーンの閉止部が変化されることなく、調節される。
【００１２】
本発明に係る好適な実施形態において、バルブのプリセット、すなわち、第１のコーンの、バルブシートに対する目的の位置への移動は、バルブハンドホイールの回転運動によって目的のＫｖｓ値が得られるような方法で生じる。それによって、間の部分によって間接的なバルブハンドホイールは、好適にはその外側でプリセットねじと係合され、バルブハンドホイールの運動が、このねじに伝達される。同様にプリセットねじは、内側にねじ込まれ、ねじ部は第１のコーンの上部を包囲し、上部もねじを有する。従って、回転運動は、ねじ結合部によって第１のコーンへと伝達され、軸線方向に最大Ｋｖ及び最小Ｋｖを示すその外部位置間の目的の位置へと移動する。プリセットのモーメントは、従来の解決法において、特別なツールのいくつかの形式で形成されたが、ここで、本発明は、バルブハンドホイールによって実現される。
【００１３】
本発明に係る１つの好適な実施形態によれば、完全調節バルブのハブは、その端部位置間であって、バルブシートに対する第１の遠位端位置とバルブシートに接続された第２の端部位置との間の第２のコーンの移動によって決定される。それらの端部位置間の第２のコーンの移動は、バルブ本体における流通開口部の高さ以上である。従って、第２のコーンは、限定するものではないが、第２のコーンの遠位位置における流通開口部の開口部を閉止する。
【００１４】
本発明に係る好適な実施形態において、第１のコーンは、バルブによる選択された最大流量に関係なく、完全なハブを備えた調節によって作用する。これは、プリセットの位置で選択された、選択されたＫｖｓ値に関係なく、調節精度が最大となり、どのようなＫｖｓ値が選択されたかに依存して、様々に制限されたハブであって、調節領域の制限を示すハブが、従来の解決法のようではないことを意味する。この新規の構成において、調節特性が維持されると共に、全てのプリセットのための好適な調節精度が得られる。これは、第１のコーンにおける開口部の高さが、バルブ本体の流通開口部の高さとプリセット長さとの合計以上とされることによって可能とされる。
【００１５】
本発明に係る好適な実施形態によれば、バルブ本体において開口部を通る流れの高さは、バルブのプリセットに全く影響されない。プリセットの位置において、第２のコーンは、常にバルブシートに対して第１の遠位位置にあり、この位置において、第２のコーンは、流通開口部を閉止しない。更に、上述されたように、第１のコーンの開口部における高さは、開口部を通る流れの高さより大きく、第１のコーンは、この高さが、第１のコーンによるプリセットの位置に全く関係なく、開口部を通る流れの高さのいかなる部分も閉止するように構成される。これは、プリセットが実行された後に、すなわち、バルブの調節位置において全体のハブが常に操作可能であることを意味し、上述された利点となる。
【００１６】
本発明に係る更なる好適な実施形態によれば、いわゆるシグナルリング（signal ring）が第２のコーンの周縁周りに設けられることによって第２のコーンが、バルブネックに対して回転可能に拘束され、このシグナルリングは、突起した突起部を含み、好適には、シグナルリングの周縁に沿った軸線方向において細長い伸長部を有し、突起部は、シグナルリングの外側及び内側の両方に突起部を構成する。細長い突起部は、第２のコーンへと向かう内方にあり、第２のコーンの周縁において溝と係合されるように配置され、それによって、シグナルリングは、第２のコーン周りに拘束されて回転式に配置される。更に、シグナルリングの突起部は、第２のコーンに対して外方にあり、バルブ本体のバルブネックにおける溝内で延在する（run）ように構成され、溝は、第２のコーンに対して軸線方向に延在し、溝は、少なくともバルブのハブと同等の長さである。従って、第２のコーンは、バルブ本体において回転することができないが、逆に、バルブのハブと少なくとも同等に遠位へと軸線方向に移動可能である。回転式拘束は、バルブの全体的機能のため必要であり、利点は、部品間の軸線方向移動のみが可能とされるときに、第１のコーンと第２のコーンとの間のシール、及び、第２のコーンとバルブシートとの間のシールが、容易とされ、従ってシールの必要が低減されることにある。
【００１７】
本発明に係る好適な実施形態によれば、第１のコーンは、少なくとも１つのガイドピンが第２のコーンに取り付けられて固定され、その凹部を介して第１のコーンの上部に対して連続して通されることによって、第２のコーンに回転可能に拘束される。従って、第１のコーンは、バルブネックに対して回転可能に拘束されもする。従って、第１のコーンは、バルブネックに対して回転可能に拘束されもする。このガイドピンは、コーンに対して軸線方向に延在し、第１のコーンがガイドピンに対して軸線方向に移動可能なような方法で、且つ、少なくともプリセット長さに対応する長さとなるように形成される。流体を通過させるためのその開口部を備える第１のコーンがバルブ本体に対して回転することができないため、この開口部は、位置によってバルブ本体の開口部を通る流れで構成され、従って、開口部は完全調節バルブに対して及び完全調節バルブの方向において同じ位置にある。
【００１８】
従って、その開口部を備える対応するコーンが開口部を通る流れに対して様々な位置へと回転されるそれらの解決法に対するバルブに亘る圧力降下は、Ｋｖｓ値のプリセットに依存し、これらの解決法における開口部は、バルブ本体の開口部を通る流れに必ずしも一致しない。固有の可動部品における製造公差によって、調節バルブにおける調節コーン／部品周りに漏れ流れが度々生じる。それらの漏れ流れを最小化するため、バルブを通る流れに関係なく調節バルブの特性を制御する必要がある。特に、小さな流れにおいて、漏れは特性に大きな影響を与え、本発明に係る好適な実施形態によれば、漏れ流れのシールは、第１のコーン周りに形成され、それによって、第１のコーンと第２のコーンとの間にシールが設けられる。シールは、第２のコーンの内部表面における溝に取り付けられ、第１のコーンの第１の外部表面をそのように包囲し、互いに対する部品の可動性のために不可欠な間隙をシールする。この設計により、シールは、製造公差の精度がさほど重要ではない所定の位置にあることがわかり、従って、製造による小さな公差の必要性が低くなり、調節特性の精度は、良好となる。
【００１９】
本発明に係る更なる好適な実施形態によれば、完全調節バルブは、バルブシートに対して接続されたその第２の端部位置にある第２のコーンが流通開口部を完全に閉止することによって閉止機能を有する。バルブ本体に対する第２のコーンの第１の遠位端位置において、流通開口部は、全く閉止されない。従って、閉止機能も１つの同等のバルブで実現される。
【００２０】
本発明に係る更なる好適な実施形態によれば、バルブシートは、第１のコーンとバルブシートとの間をシールし、ここで更に、特性に悪い影響を与える漏れ流れを防ぐために設けられるシールを具備する。シールは、バルブシートに接続された、その第２の端部位置にある第２のコーンが、いかなる流れもコーンを通過できないようにするシールによって底に接触することによって、バルブがその閉止位置において完全に流れに対して閉止されたときに、漏れに対してシールするための機能も有する。従って、１つの同等の部品（シートのシール）によって、通常操作における漏れのシールと第２のコーンとの両方で、共に、完全調節バルブによって密閉閉止位置が実現される。
【００２１】
完全調節バルブに亘る好適ではない圧力降下を最小化するため、流体を、大きな流路の偏向なく、完全調節バルブを通る主流方向に対して略平行に流すと好適である。本発明に係る好適な実施形態によれば、完全調節バルブの流体のための流通開口部は、こうしてバルブシートに直接接続されてバルブ本体の下部に、且つ、流入接続部及び流出接続部の中心線近傍に好適に配置され、こうして完全調節バルブを通過する流れの主な方向近傍となる。絞りの場所における流れ偏向のこの最小化は、流れの乱流の最小化となり、絞りの箇所からの音の課題であって、様々な従来の解決法において公知の問題である、音の課題も低減される。
【００２２】
上述したのと同じ理由によって、本発明に係る好適な実施形態によれば、圧力降下、乱流及び音の最小化が共に実現され、第１のコーンの開口部による対称線は、主に開口部を通る流れの対称線を有する。上述された好適な実施形態によれば、第２のコーンは、この位置において回転可能に拘束され、第１のコーンは、第２のコーンに対して回転可能に拘束される。しかしながら、第１のコーンは、軸線方向、すなわち、開口部の対称線が延在する方向と同じ方向に可動であり、それによって、コーンの第１の開口部も、開口部を通る流れの対称線に沿って動かされ、従って、２つの開口部を通る主流は、共に最小限の乱流となる。
【００２３】
従って、従来の利点及び新規の利点の両方が、１つの同じバルブで実現され、Ｋｖｓ値が１つの同じバルブ本体において変化し得るバルブであって、バルブの特性が、Ｋｖｓが設定されたことに関係なく同等であり、バルブによるプリセット及びＫｖｓ値設定に関係しない調節による完全なハブの調節による好適な特性のバルブ、許容差の緩い且つ寸法偏差の劣る製造によるバルブ、アクチュエータが取り付けられているか否かに関係なくＫｖｓ値のプリセットが実現され得るバルブ、こうして必要に応じて所定の場所への設置作業を容易にし且つ迅速とするために、完全にアクチュエータを取り付けられて供給され得るバルブが実現される。
【００２４】
本発明の構成は、以下で詳細に説明される。先行技術に加え、様々な態様における分野において更に改善される。これは、本発明において上述された種類の、主に請求項１の特徴づけられた部分から明らかな方法で構成された装置によって実現される。本発明に係る更なる特徴及び利点は、本発明に係る実施形態の好適な、限定するものではない例示を示す添付された図面と関連した以下の詳細な説明から明らかとなる。
【００２５】
詳細において、直径方向、部分的断面図又は斜視図を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ＥＱＭ（変形イコールパーセント）による調節特定を有する曲線を示す。
【図２ａ】装置の好適な実施形態による完全調節バルブの縦断面を示す。
【図２ｂ】シグナルリング及び突起部を有する第２のコーンの断面拡大図を示す。
【図３】装置の好適な実施形態による完全調節バルブの縦断面を示す。
【図４ａ】好適な実施形態による第１のコーンの設計を詳細に示す。
【図４ｂ】最大Ｋｖ値において最大プリセット値に設定された第１のコーンを備える調節バルブを流出口側から示す。
【図４ｃ】最大プリセット値のｃａ５０％に設定された第１のコーンを有する調節バルブを流出口側から示す。
【図４ｄ】開口部を通る流れを部分的に閉止する第２のコーンを有する調節バルブが流出口側から示される。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本発明のためのバルブコーンによるリフトの高さに応じた、バルブを通る流体の流れに亘る曲線の例を示す。仮定によって上記に例示されたように、バルブが流量を調節する加熱装置は、流量が所定の２０％のときに５０％の所定のパワーを付与し、この場合において、バルブが５０％開放されたとき、バルブは、２０％の流量を提供する。これは、バルブが５０％に開放されたとき、パワーも５０％であることを意味する。この関係が全ての流れのために適合される（coincides）とき、バルブは、対数機能又は変形対数特性、ＥＱＭ機能を有する。本発明は、このコーンの設計によって、リフトの高さ、流量及びパワー間のこの関係が、１つの同等のバルブ寸法によって様々なＫｖｓ値のために維持されるという特徴を有する。
【００２８】
図２は、完全調節バルブ１が作用するチューブシステムへの接続のための流入接続部３と流出接続部４とを備えるバルブ本体を具備する、装置の好適な実施形態による完全調節バルブ１の縦断面を示す。バルブ本体２において、計測ニップル８のための２つの接続部が計測及び最終的には調節バルブに亘る静圧差の検知のめに更に提供される。流体は、流入口側からの流量操作の間、調節バルブ通して流入接続部３を流出口側、バルブシート６との関係において高さＨの開口部７を通る流れによる流出接続部４へと流れ、バルブシートは、バルブ本体の下部２８において設けられる。バルブネック５は、バルブ本体２から角度を有して突出し、バルブトリムコンプリート３８は、バルブネック５に設けられる。バルブトリムコンプリート３８は、バルブネック５において配置された軸線方向に移動可能な上部ピース９とスリーブ形状の円筒状の第１のコーン１３とを具備する。バルブシート６に最も近い第１のコーン１３の下部は、媒体の内部流れのために開放されており、第１のコーン１３からの媒体の流出が、第１のコーン１３の周縁において設けられた第１のコーンの開口部を通して、完全調節バルブ１を通る媒体を流すための主な方向において生じる。第１のコーンの外部表面は、好適にはその上部において、バルブ本体６内に移動可能に構成されたスリーブ形状の円筒状の第２のコーン１５によって部分的に包囲される。第１のコーン及び第２のコーン１５は、互いに対して第１のコーンの外部表面と第２のコーンの内部表面との間で付加的に移動可能であり、好適にはＯリングの形式のシール２６が設けられる。
【００２９】
それによって、第１のコーン及び第２のコーンは、互いに対して移動可能であり、完全調節バルブ１のプリセット、すなわち、Ｋｖｓ値のプリセットが可能とされ、調節バルブを通して流されるべき最大流量が、ハブの制限なく実現される。選択されたプリセットにかかわらず、調節による精度がそれにより良好となるため、これは非常に重要な特徴である。調節バルブのプリセットの位置におけるプリセットによって、第２のコーン１５がバルブシートに対して遠位位置に、その上部において見出される。バルブシート６に対する第１のコーンの開口部１４の位置／距離のプリセット手段が設定される。プリセットによって、バルブネック５周りに設けられたバルブハンドホイール１０は、回転され、バルブハンドホイールは、歯によって、歯を設けられたカウンタギヤ３０と回転可能に係合される。同様に、このカウンタギヤは、回転可能に歯を設けられたいわゆるソル（sol）３１と係合され、同様に、ソル３１は、プリセットねじ１７と係合され、それに応じてバルブハンドホイール１０の回転運動がプリセットねじ１７に伝達される。これは回転可能だが、プリセットの間、バルブネックにおいて軸線方向に動かされない。
【００３０】
プリセットねじ１７の下部は、第１のコーン１３の上部に設けられた外部ねじと協同する内部ねじを具備し、プリセットねじ１７の回転によって、中間ねじ結合部２０を介して回転が第１のコーン１３においてこの軸線方向移動へと伝達される。従って、第１のコーンは、バルブシート６へと、或いは、バルブシート６から軸線方向に動かされる。当然のことながら、第２のコーン１５は、プリセットによって影響されないが、その上部位置に維持される。その後、プリセットが完了し、バルブが調節可能となったとき、第１のコーンと第２のコーンとの間のプリセットによって付与された相互の位置は、変えられない。
【００３１】
完全調節バルブを一部とする、システムの調節によって、取り付けられたアクチュエータ（図示せず）が調節バルブを制御するために概して用いられ、そのアクチュエータは、調節バルブのアダプタ２９において取り付けられる。アダプタは、どのような種類のアクチュエータが用いられるかによって交換可能である。アクチュエータは、システムの検知器と通信し、流れの変化された要求によって、アクチュエータは、バルブネック５において軸線方向に移動可能なバルブシャフト１１において駆動する。バルブシャフト１１の軸線方向移動は、封止ねじ１６で示されたねじでシャフトが固定されることによって、第２のコーン１５へと伝達され、そのねじはバルブネック５において設けられて移動可能である。この封止ねじ１６も同様に、調節位置においてねじ結合部１８を介してプリセットねじ１７の上端部に配置されて軸線方向に固定され、更に、プリセットねじ１７は、バルブネック５に設けられて移動可能である。更に、第２のコーン１５は、ナット１９を介してプリセットねじ１７に配置されて固定される。プリセットねじ１７の下部は、上述されたが、第１のコーンの上部において設けられた外部ねじと協同する内部ねじを具備し、これらのねじ結合部２０は、調節位置においてプリセットねじ１７と第１のコーンとを互いに軸線方向に拘束する。バルブシャフト１１が軸線方向に動かされたとき、封止ねじ１６と、プリセットねじ１７と、第１のコーン１３及び第２のコーン１５と、が、互いに対するコーンの相互の位置の変化なくバルブネック５において軸線方向に動かされる。第１のコーン１３及び第２のコーン１５の同時の軸線方向移動によって、第１のコーンの開口部１４を通る媒体の流れのための開放領域は、第１のコーン１３の移動により、開口部１４がバルブシート６によって様々な程度に閉止されるため、変えられ、それによって、完全調節バルブ１を通る流れは変えられる。それを固定するため、第１のコーンの開口部１４は、流れに対して常に最適に配置され、第１のコーン１３は、ガイドピン２４が第２のコーン１５に配置されて固定されることによって第２のコーン１５に対して回転可能に拘束され、それらのガイドピンは、第１のコーン及び第２のコーンに対し、且つ、第１のコーンの上部における２つの凹部２５を通して軸線方向に延在する。それらのガイドピン２４は、プリセットの長さＬ以上の長さを有し、すなわち、第１のコーン１３及び第２のコーン１４が互いに対して移動可能なときにプリセットを可能とするように十分に長い。第２のコーン１５の周縁周りにおいて、シグナルリング２１が設けられ、このシグナルリングは、好適にはシグナルリング２１の内部表面及び外部表面に沿って、軸線方向における長手延在部を有する突起部２２を具備する。長手突起部２２は、第２のコーンの周縁における溝３６において把持するように設けられ、それによって、シグナルリング２１は、第２のコーン１５周りで第２のコーン１５に対して回転可能に拘束される。更に、シグナルリングの突起部２２は、第２のコーン１５に対して外方であり、バルブネック５内の溝２３内において延在するように配置され、詳細図２ｂから明らかであり、溝２３は、第２のコーン１５に対して軸線方向に延在し、溝２３は、バルブのハブ以上の長さである。従って、第２のコーンはバルブネック５に対して回転可能に拘束される。シグナルリングは、溝３７も具備し、溝３７はその周縁の全体周りに延在し、バルブシート６の後のバルブにおける低圧側と計測ニップル８のための接続部との間で連通部を形成するように配置される。計測ニップル８のための他の接続は、バルブの、流入口側の高圧側と連通する。
【００３２】
バルブシャフト１１の周りにおいて、包囲するばねスリーブ３２を備えた、取り付けられた戻しばね１２がある。戻しばね１２は、シャフトが、バルブシート６に対してその上方の、遠位位置（ａ）へと戻されるのが示され、つまり、何らかの理由でアクチュエータが電圧付与されないときにばねが戻されるのが示される。部品をバルブトリム３８に固定し、制御するため、上部ピース９が設けられる。上部ピース９は、上部ピースのためにバルブネックにおいて固定されて取り付けられた拘束部３３の１つを介してバルブネック５に対して配置されて固定され、拘束部は、バルブネック５の材料内にバルブの組立によって堅くねじ込まれる。完全調節バルブ１は、更に流れを封止するための位置、封止機能を具備する。封止によって、バルブハンドホイール１０が回転され、それによってバルブハンドホイールが、歯を介して封止機能のために構成された歯を有する回転可能なカウンタギヤ３４と係合される。同様にこのカウンタギヤは、歯を有した、回転可能な、いわゆるソル３５と係合され、同様にソルは、封止ねじ１６と係合される。従って、バルブハンドホイール１０の回転によって、運動が、封止ねじ１６であって、ねじ結合部１８によって回転運動をプリセットねじ１７における軸線方向移動へと伝達する封止ねじ１６へと伝達される。それによって、上述したが、これは、第２のコーンと共に配置されて固定され、第２のコーンも、軸線方向に動かされ、それに応じて第１のコーンも軸線方向に動かされる。流れのためにバルブを完全に封止するため、第２のコーン１５は、開口部７を通る全ての流れが完全に封止されるまで、バルブシート６の方向に、軸線方向に動かされる。バルブシート６において、完全に封止することによって、それに対するシールに、第２のコーン１５においてバルブシートに向けられた縁部に対して、シートシールが設けられる。同じシートシール２７も、機能部の位置に関係なく、第１のコーン１３とバルブシート６との間でシールする。機能部も図４から明らかとなり、第２のコーンは、バルブシートへと下がる方向において、その閉止位置に向かう工程にある。
【００３３】
図２ｂは、そのシグナルリングと突起部を備えた第２のコーンを通る断面Ａ−Ａの拡大図を示す。シグナルリング２１は、バルブネック５において軸線方向に延在する溝２３において延在するように構成された長手突起部２２を具備する。シグナルリングは、第２のコーンの周縁における溝３６と協同する突起部２２を通して第２のコーン１５に回転可能に拘束されて取り付けられる。
【００３４】
図３は、装置の好適な実施形態による完全調節バルブの縦断面を示す。図において明らかなように、第１のコーンの開口部１４は、流通開口部７の高さより高い高さを有し、より詳細には、流通開口部７の高さＨにプリセット移動の長さＬを足した高さ、すなわち、Ｌ＋Ｈ以上の高さとなる。前述したようなプリセットの移動によって、第２のコーン１５がその上部の、バルブ本体６に対して遠位位置となり、図において、第１のコーン１３も、調節バルブの最大Ｋｖ値に相当するその上部位置となり、最大可能流れを有するその最大Ｋｖｓ値となる。より低い最大流量、より低いＫｖｓ値を目的とする場合、第１のコーン１３が、上述された方法でそのシートシール２７と共にバルブシート６へと向かう方向に動かされ、それによって、露出された開口部が減じられ、従って、バルブを通る可能最大流量も減じられる。それによって、第１のコーンの開口部１４は、高さＬ＋Ｈを有し、調節によって、操作可能なハブは、選択されたＫｖｓ値に関係なく最大のままである。第１のコーンの開口部１４の露出された部分は、流通開口部７における高さＨと等しいままであり、プリセットがバルブのより低いＫｖｓ値に選択された場合であっても、ハブの制限がなされない。完全調節バルブ１は更に、多くの調節バルブのように１０進数及び支持リングと、カバーキャプ（図示せず）と、を有する。更に、第１のコーン及び第２のコーンは、第２のコーン１５における凹部２５による圧力によってその上部の空洞部へと平衡化され、これによって、それらにおける静圧が移動するコーンの両側における大きさの等しいオーダーとなる。
【００３５】
図４ａは、第１のコーン１３の設計を詳細に示す。第１のコーン１３は、流体の内部流れ及び第１のコーンの開口部１４を介して生じる流体の更なる流出のための開放された下部を備えるスリーブ形状且つ円筒状である。第１のコーンの開口部１４の形状は、計算され、完全調節バルブにＥＱＭ特性を付与する。更に、既に説明された、下部の、プリセットねじ１７の内部ねじ部と協働する上部のねじ部が示される。
【００３６】
図４ｂは、最大Ｋｖ値における最大プリセット値に設定された第１のコーン２３を備えた流出口側からの図における調節バルブを示す。バルブ本体５の底において、流通開口部７が提供され、この開口部は、バルブシート６と同様、その側部の、上部縁によって定義される。流通開口部７の後方において、第１のコーン１３が最大開口部、すなわち最大Ｋｖｓ値を有するプリセットに対応する位置においてその開口部と共に示され、最大可能流量を意味する。第２のコーン１５は、図示されないその上部位置に配置される。
【００３７】
図４ｃは、最大プリセット値の例えばｃａ５０％の新しいＫｖｓ値を付与する位置に設定された第１のコーンを備える流出口側４からの図における調節バルブを示す。図４ｂと比較すると、図４ｃにおける第１のコーン１３は、第１のコーンの開口部１４の上部が露出される、バルブシート６の方向に動かされ、それによって、より低いＫｖ値が設定される。
【００３８】
図４ｄは、第２のコーン１５を備えた流出口側４からの図における調節バルブを示し、部分的に流通開口部７を閉止する。この図において、バルブは、図４ｃにおけるプリセットと同じプリセットを有し、すなわち、最大プリセット値のｃａ５０％である。第２のコーン１５は、図において部分的に流通開口部７をブロックし、第２のコーンによって完全に閉止されるように開始されている。バルブハンドホイールの連続された回転によって、第２のコーンは、端部において流通開口部７を完全に閉止し、バルブは流れを完全に封止する。この位置において、シートシール２７は、第２のコーン１５の下部縁とバルブシート６との間でシールする。
【符号の説明】
【００３９】
１    完全調節バルブ
２    バルブ本体
３    流入接続部
４    流出接続部
５    バルブネック
６    バルブシート
７    流通開口部
８    計測ニップルのための接続部
９    上部ピース
１０    バルブハンドホイール
１１    バルブシャフト
１２    戻しばね
１３    第１のコーン
１４    第１のコーンの開口部
１５    第２のコーン
１６    封止ねじ
１７    プリセットねじ
１８    ねじ結合部
１９    ナット
２０    ねじ結合部
２１    シグナルリング
２２    突起部
２３    溝
２４    ガイドピン
２５    凹部
２６    シール
２７    シートシール
２８    バルブ本体の下部
２９    アダプタ
３０    カウンタギヤ
３１    ソル、プリセット
３２    ばねスリーブ
３３    上部ピースの拘束部
３４    カウンタギヤ、閉止
３５    ソル、閉止
３６    溝
３７    溝、シグナルリング
３８    バルブトリムコンプリート
【図１】
0005905898.tif 000002
【図２ａ】
0005905898.tif 000003
【図２ｂ】
0005905898.tif 000004
【図３】
0005905898.tif 000005
【図４ａ】
0005905898.tif 000006
【図４ｂ】
0005905898.tif 000007
【図４ｃ−４ｄ】
0005905898.tif 000008