JP2007529693A

JP2007529693A - 逆止弁

Info

Publication number: JP2007529693A
Application number: JP2007503207A
Authority: JP
Inventors: クライン，フォルクマー
Original assignee: ハイダックフィルターテヒニクゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2025-02-04
Also published as: WO2005098284A2; EP1725796B1; US20070181190A1; ATE398255T1; DE502005004400D1; CN100554741C; EP1725796A2; WO2005098284A3; DE102004014377A1; US7464723B2; JP4713570B2; CN101099060A; ES2308449T3

Abstract

本発明は、自らの長手軸線（５）に沿って延びている内部流体通路（７）を形成している弁ハウジング（１）と、通路（７）の中に位置決めされ、かつ弁座（３１）を形成している弁座エレメント（１７）と、弁座エレメント（１７）に隣接する戻り止め位置と弁座エレメント（１７）の側の弁座（３１）より上の開放位置の間で通路（７）の中の閉じばね（４５）の閉じ力に抗して移動できるように軸線方向に移動し得る戻り止めエレメント（３５）とを有する逆止弁において、弁ハウジング（１）が、弁座エレメント（１７）を、閉じばね（４５）の所望の予張力に対応する、従って、閉じばね（４５）の閉じ力の大きさの所望の調整に対応する、様々な調整位置に軸線方向移動できるように沿わせるガイドを形成する逆止弁に関する。

Description

本発明は、自らの長手軸線に沿って延びている内部流体通路を形成している弁ハウジングと、前記通路の中に位置決めされ、かつ弁座を形成している弁座エレメントと、前記弁座エレメントに隣接する戻り止め位置と自らの側の前記弁座より上の開放位置の間で前記通路の中の閉じばねの閉じ力に抗して移動できるように軸線方向に移動し得る戻り止めエレメントとを有する逆止弁に関するものである。

流体エンジニアリングアセンブリは、このアセンブリの制御系のコンポーネントとして逆止弁を有しているケースが多い。多くの用途において、アセンブリの構成が可変であることから（圧力レベル、体積流量、据付現場などに関して）、ある一定の開放圧力で逆止弁を使用する中での制御がトラブルと無縁でない場面が見られた。そのような場面では、アセンブリを現場で使用するとき、問題の逆止弁を、アセンブリに見合った開放圧力を使用する弁セットと交換しなければならない。これは、時間のかかる面倒な交換作業を必要とし、場合によっては、個々のケースで要求される開放圧力が精確に予測できないことから、その作業を繰返し実行しなければならない。この場合、開放圧力の関数として調整し得る形の逆止弁で解決を図ることができた。

現在入手できる調整可能な逆止弁は、しかしながら、設定すべき要件に合致していない。開放圧力が調整可能な開示された弁は、圧力制御弁として構成されている。圧力制御弁が調整範囲、圧力段階及び温度範囲の点で目的に十分適していないという事実を別にすれば、圧力制御弁が直面する主な問題は、流体の流れが調整装置の下流において９０°の角度でそらされ、その結果、汚濁した流体の場合に汚濁粒子が弁座の上に沈澱し、それが弁の故障を生じさせる可能性があるということである。

本発明の目的は、開示された逆止弁のように、流体の流れをそらすことなく（流入／流出の方向と弁の動作方向が同一の長手軸線に沿った形で）働く調整可能な逆止弁、詳記するならば、弁の構造長さを変えることなく開放圧力を調整し得る逆止弁を創造することである。

この目的は、上で述べたタイプの逆止弁の場合、弁座エレメントを、閉じばねの所望の圧力に対応する、従ってまた、閉じばねの閉じ力の大きさの所望の調整に対応する様々な調整位置に軸線方向移動できるように沿わせるガイドの形に弁ハウジングを構成することによって達成される。

軸線方向の流体通路を持つ逆止弁、詳記するならば、アセンブリの操作にとって最適の開放圧力が調整でき、それで、適合化のために弁を取替える必要が無くなるような逆止弁が入手可能となる。この逆止弁は、閉じばねの適切な設計により所望の圧力調整範囲を持つように構成することができる。従って、所望の開放圧力の予測される範囲を越える圧力調整範囲を持つ逆止弁が、適当なアセンブリに取付けられるように選択できることになる。

本発明の特に有利な実施例では、弁ハウジングの外部から作動し得る転位装置が、弁座エレメントの軸線方向調整位置の制御のために設けられる。これで、通常の運転条件のもとで据付けられたときの弁の開放圧力の調整は、特別な据付作業を必要とすることなく可能となる。

特にシンプルかつコンパクトな設計によって区別される別の実施例では、通路を形成している弁ハウジングの内壁が、同軸の内部通路を有する調整ピストンの形をなす転位可能な弁座エレメントのためのガイドを形成し、戻り止めエレメントに面するそのエッジが、１つの弁エレメントを有する戻り止めエレメントのための弁座を形成する。

このような実施例の場合、開放圧力の調整のために弁ハウジングの外部から作動し得る転位装置は、調整ピストンのガイドを形成する弁ハウジングの壁が少なくとも１つの、軸線方向に延びているスロット開口を有するように構成される。その開口を通って制御ピンが延び、その内部端が調整ピストンの半径方向穴の中に着座し、その外部セクションが弁ハウジングの外側に突き出ている。この構成は、制御ピンの突き出ている外部セクションが、要件と用途に応じて設計し得る位置決め機構と共に働くようなものであってよい。制御可能なリニアドライブに加えて、手動式の位置決め機構、例えば位置決めナットが弁ハウジングの上に設けてあってよい。

この直径方向において向き合う２つのスロット開口のような位置決め装置は、できれば弁ハウジングの中に、転位装置の直径方向において向き合う２つの制御ピンのために設けてあるのが好ましい。この場合、調整プロセスのための転位の力は、位置決めナットにより、弁座エレメントとして働く転位可能な調整ピストンの、直径方向において向き合う２つの位置に導入されるので、調整プロセスは、傾転の危険なしに高精度で実行できることになる。

できれば、転位装置は２つの位置決めナットを有し、その中間に、制御ピンの外向きに突き出ているセクションを有するのが好ましい。制御ピンと調整ピストンが両調整方向において調整できるだけでなく、位置決めナットを単純かつ確実な方法でロックすることにより調整を確保できるようになっているのが好ましい。

有利な実施例では、弁エレメントの部分が弁座と共に調整ピストンに相互作用するばね押し式ロックエレメントが、弁ハウジングの通路内にあるガイドエレメント上で軸線方向に転位できるように案内される。このガイドにより戻り止めエレメントのために使える転位パスの長さは、その一部の適度な転位パスが、調整ピストンのすべての調整位置において戻り止めエレメントの開放行程として使えるほど十分に大きい。

できれば、弁ハウジングの外部から操作でき、弁座エレメントとして働く調整ピストンの軸線方向調整位置を制御する転位装置は、調整位置を表示し、従って、調整された開放圧力を表示するディスプレイ装置を備えているのが好ましい。転位装置が弁ハウジング上に位置決めナットを有する実施例では、位置決めナットの位置を読取ることのできる可視マーキング又は可視スケールが弁ハウジングの外部に沿って設けてあってよい。

以下、本発明を図面に示す実施例に則して詳細に説明する。図面には、本発明の特許請求対象である逆止弁を詳細に示す。

六角材で作られた弁ハウジング１は、一端に、長手軸線５と同心の流体通路７の端セクションを形成しているねじ込み用雌ねじ部３を有する。この雌ねじ部３を有する弁ハウジング１の六角セクションに隣接して、外側と内側の両方で筒状のセクション９があり、その端セクション１１に、第２の流体結合を形成する結合アダプタ１３が押込まれ、ハウジング１の反対側の端には、ねじ込み用雌ねじ部３に対応するねじ込み用雌ねじ部１５が付けられている。

逆止弁の弁座エレメントを形成する調整ピストン１７が、筒状ハウジングセクション９において軸線方向に転位できるようにアダプタ１３と雌ねじ部３の間に取付けられている。調整ピストン１７は、環状溝部１９の中に着座したＯリング（図示されていない）により、その軸線方向の両方の端領域で弁ハウジング１のシリンダ壁から封じられており、これで、流体通路７も、弁ハウジング１の壁を通って延びているスロット開口２１から封じられている。軸線方向に延びているスロット開口２１は、互いに直径方向において向き合った形でスロット開口２１を通って延びている制御ピン２３を軸線方向に転位できるようにする。制御ピンは、調整ピストン１７の半径方向の止まり穴２５の中に着座し、その外端の分だけ弁ハウジング１の外壁を越えて突き出ている。外部へ突き出ている制御ピン２３は、ハウジングセクション９に設けられた雄ねじ部に嵌められる２つの位置決めナット２７の間に位置する。

調整ピストン１７は、その外側に僅かながら段が付いており、幾何形状的に、環状溝部１９の中に着座したＯリングが弁ハウジング１の中に取付けられたときに損傷しないように構成されている。

調整ピストン１７は同軸の内部通路２９を有し、ねじ込み用雌ねじ部３に面するその開口のエッジが円錐表面の形の弁座３１を形成し、これが、戻り止めエレメント３５の側の対応するバルブコーン３３と相互作用する。

戻り止めエレメント３５は、長手軸線５と同心で、戻り止めエレメント３５の同心の止まり穴４１に食込むガイドピン３９を有するガイドエレメント３７に軸線方向に転位できるように取付けられている。ガイドエレメント３７は、ガイドピン３９から遠い方の端に、半径方向に延びているアーム４３を有し、その半径方向に延びている外縁に付けられた雄ねじ部により、ガイドエレメント３７は弁ハウジング１の雌ねじ部３に固定されている。戻り止めエレメント３５のバルブコーン３３を調整ピストン１７上の弁座３１に押圧する閉じ力を生み出す圧縮コイルばね４５が、ガイドエレメント３７のアーム４３と、バルブコーン３３を形成する戻り止めエレメント３５の肥厚部の間に取付けられている。

図は、最低の開放圧力に相当する位置において弁座エレメントとして働く調整ピストン１７の調整位置を示す。調整ピストン１７の上向きの軸線方向転位（図に対応する）が制御ピン２３による位置決めナット２７の回転を通して実行されると、戻り止めエレメント３５は圧縮ばね４５の閉じ力に抗して移動させられ、その結果、ばね張力が増大し、これに応じて閉じ力は増大することになる。調整ピストン１７の調整パス、従ってまた、設定し得る最大限可能な開放圧力は、スロット開口２１の軸線方向長さによって形成される。これは、適度なガイド長さが使えるようにするためにガイドエレメント３７のガイドピン３９を差込む止まり穴４１に長さにとって重要であり、そうすることによって、調整ピストン１７が戻り止めエレメント３５の転位パスの端位置にあるときでも、適度な転位パスが依然、開放行程のために使えることになる。

本発明の特許請求対象である逆止弁は、軸線方向の流体通路を提供するものであり、それで、流れを迂回させることは要求されないので、汚濁した流体が巻込まれた場合、その粒子の沈殿から生じる問題を恐れる必要はなくなる。逆止弁の構造エレメントはステンレス鋼製であってよく、従って、弁は腐食性媒質にも適している。調整ピストン１７の位置を表示するために位置マーキング又は位置スケールが弁ハウジング１の外部に設けてあってよい。弁は、較正されたマーキング又はスケールが存在する場合、所望の開放圧力の値に合わせてプリセットすることができる。

本発明の特許請求対象である逆止弁の実施例の縦断面をほぼ実際の縮尺で示す。

Claims

自らの長手軸線（５）に沿って延びている内部流体通路（７）を形成している弁ハウジング（１）と、前記通路（７）の中に位置決めされ、かつ弁座（３１）を形成している弁座エレメント（１７）と、前記弁座エレメント（１７）に隣接する戻り止め位置と前記弁座エレメント（１７）の側の前記弁座（３１）より上の開放位置の間で前記通路（７）の中の閉じばね（４５）の閉じ力に抗して移動できるように軸線方向に移動し得る戻り止めエレメント（３５）とを有する逆止弁において、
前記弁ハウジング（１）が、前記弁座エレメント（１７）を、前記閉じばね（４５）の所望の予張力に対応する、従って、前記閉じばね（４５）の閉じ力の大きさの所望の調整に対応する、様々な調整位置に軸線方向移動できるように沿わせるガイドを形成することを特徴とする逆止弁。
前記弁ハウジング（１）の外部から作動し得る転位装置（２３、２７）が、前記弁座エレメント（１７）の軸線方向調整位置の制御のために設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の逆止弁。
前記通路（７）を形成している前記弁ハウジング（１）の内壁が、同軸の内部通路（２９）を有する調整ピストン（１７）の形をなす転位可能な弁座エレメントのためのガイドを形成し、前記戻り止めエレメント（３５）に面するそのエッジが、１つのバルブコーン（３３）を有する戻り止めエレメント（３５）のための弁座（３１）を形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載の逆止弁。
前記調整ピストン（１７）のガイドを形成する前記弁ハウジング（１）の壁が少なくとも１つの、軸線方向に延びているスロット開口（２１）を有し、その開口を通って、転位装置の一部である制御ピン（２３）が軸線方向に延びており、その内部端が前記調整ピストン（１７）の半径方向穴の中に着座し、その外部セクションが前記弁ハウジング（１）の外側から突き出ていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の逆止弁。
前記弁ハウジング（１）が、スロット開口（２１）を有する領域内に、転位装置に属する少なくとも１つの位置決めナット（２７）のための雄ねじ部を有し、前記ナットが、前記調整ピストン（１７）の軸線方向位置の調整のために前記弁ハウジング（１）から突き出ている前記制御ピン（２３）と共に相互作用することを特徴とする、請求項４に記載の逆止弁。
前記転位装置の直径方向において向き合う２つの前記制御ピン（２３）のために、直径方向において向き合う２つのスロット開口（２１）が前記弁ハウジング（１）の中に設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の逆止弁。
前記転位装置が２つの位置決めナット（２７）を有し、その中間で、前記制御ピン（２３）の外向きに突き出ているセクションが受止められることを特徴とする、請求項６に記載の逆止弁。
前記弁ハウジング（１）の通路（７）の中に流体通路を備えたガイドエレメント（３７）が設けられており、その上で前記戻り止めエレメント（３５）が軸線方向に転位できるように案内されることを特徴とする、請求項１〜７の1項に記載の逆止弁。
前記ガイドエレメント（３７）が、長手軸線（５）と同心で延び、前記戻り止めエレメント（３５）の同心の止まり穴（４１）に食込むガイドピン（３９）を有し、その止まり穴が、バルブコーン（３３）から遠い方の前記戻り止めエレメント（３５）の端で開いており、かつ、前記止まり穴（４１）が、前記戻り止めエレメント（３５）を、相対する前記ガイドピン（３９）の開位置まで転位移動できるようにする軸線方向長さを有することを特徴とする、請求項８に記載の逆止弁。
前記ガイドエレメント（３７）と前記戻り止めエレメント（３５）の間に挿入される閉じばねとして圧縮コイルばね（４５）が設けられていることを特徴とする、請求項８又は９に記載の逆止弁。
前記ガイドエレメント（３７）が、前記ガイドピン（３９）と反対側の端に半径方向に延びている複数のアーム（４３）を有し、前記複数のアーム（４３）が、前記ガイドエレメントを前記弁ハウジング（１）に固定するために設けられており、前記コイルばね（４５）の向き合う端が前記複数のアーム（４３）に支持されることを特徴とする、請求項１０に記載の逆止弁。