JP2648531B2 - 安全閉止装置 - Google Patents

安全閉止装置

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JP2648531B2
JP2648531B2 JP51089791A JP51089791A JP2648531B2 JP 2648531 B2 JP2648531 B2 JP 2648531B2 JP 51089791 A JP51089791 A JP 51089791A JP 51089791 A JP51089791 A JP 51089791A JP 2648531 B2 JP2648531 B2 JP 2648531B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用］ 本発明は、ハウジング、特に管状ハウジング内の弁座
に対して押圧されることが可能な弁を備える、ガス管路
用の安全閉止装置に係わる。
［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 水道管路敷設の場合には、連結されたホースが破裂し
た場合に過剰量の水が流出することが不可能であること
を確実にするための、取水栓と前記栓にホースによって
連結される消費装置との間に配置される装置が既に開示
されている。そうした水締切り弁は、ホースが破裂した
時に圧力が急速に降下し、それと同時に通常よりも多量
の水が取り出されるという点を考慮に入れている。従っ
て圧力が突発的に降下する場合には、安全弁が閉じるこ
とによって、特定の最大限度量の流体だけしか流出しな
いことが保証される。そうした装置を用いて、例えば、
一般にはフレキシブルホースのみに連結される洗濯機や
食器洗浄機やその他の類似物のような家庭用機器のため
の安全保護を与えることが可能である。
ガス管敷設の場合には、道路建設工事の際に又は建物
上での建設作業の際に、ガス管路網が偶然に損傷を受け
ることが頻繁に生じる。そうした場合には、ガスの偶発
的な放出の可能性と、従ってその爆発の危険性とがあ
る。ガス管路網でも、望ましい温度に達するまでガス管
路網からバーナ用ガスを取り出すように設計された、加
熱システムのような消費装置がある。戸外温度に応じ
て、即ち戸外温度がより高い時よりも戸外温度がより低
い時の方が、より長い周期に亙って従ってより多い総量
のガスが加熱システムに供給されなければならないが故
に、ガスメータによるそうしたガス管路の監視はその目
的を達成しない。
本発明の目的は、消費装置が非常に長い期間に亙って
その定格出力に応じたガス量を受け取ることが必要であ
る場合に、ガス管路の過早時締切を引き起こさずに、そ
のガス管路網内の破損が検出されることを可能にする、
本書冒頭で言及された種類のガス管路網用の安全閉止装
置を作ることである。本発明による安全閉止装置は、特
に多数の消費装置がガス管路網から不規則な時点にガス
を取り出す多世帯用住宅の安全保護に適するものである
ことが意図される。
［課題を解決するための手段及び作用］ 上記の問題を解決するために、本発明による安全閉止
装置は、管状のハウジング内の弁座に対して押圧される
ことが可能な円板弁としての弁を備える、ガス管路用安
全閉止装置であって、弁棒を弁座に近接する第１の滑り
軸受及び弁棒の端部に位置する第２の滑り軸受内に軸線
方向に移動可能な形で支持することにより、前記管状ハ
ウジングの軸方向に動くことが可能な円板弁としての前
記弁が、ばねの力に逆らって可動的に支持されており、
弁がさはその横断面積が前記ハウジングの内法の横断面
よりも小さく、且つ前記管状ハウジングの内壁から所定
の距離の位置に保たれており、前記第１の滑り軸受が、
一端に前記弁座を備えると共に前記弁がさと前記弁座と
の間のガス通気横断面と実質的に等しいか又は大きい開
口を有し前記ハウジングに固定された環状円板に保持さ
れており、またガス供給管路接続個所が、前記ばねに対
して反対側に向いた前記弁がさの側に備えられており、
ガス供給管路接続箇所（20）に対して反対方向において
前記弁がさ（７）の直ぐ後ろに続く領域の横断面積が、
連続的に拡大しており、円錐状に拡大する断面の母線
（28）が、その軸線（27）と共に３〜10゜の角度を囲む
ことを特徴とする。
ばね力に逆らって可動的に支持される円板弁が備えら
れる結果として、最初のばね張力又はばね弾力を適切に
調節することによって、後続のガス管路網内での破損に
関して特有である所定差圧が予め決定される。後続のガ
ス管路網内での圧力が限界値を短時間だけ下回るや否
や、本発明による安全閉止装置が閉じ、更には、この安
全閉止装置には機械的部品のみが備えられているだけで
あるが故に、そうした安全閉止装置は、例えば地震のよ
うな自然災害の場合にさえ作動続行が可能である。
例えばガス検出器からの信号に応じて起動させられる
遠隔操作弁を必要とする別のシステムは、作動命令にあ
る電気回路に依存しており、従って一般的に、電気回路
が破壊されるか電力供給が遮断されると同時に、直ちに
使用不可能となる。一方で本発明による構造は、その装
置が災害の場合にさえも独立的に作動可能であり続ける
ということで特徴付けられる。本発明による安全閉止装
置は、ガス本管からの家庭供給導管の分岐点の直ぐ近く
に、及び／又はガス管路網全体の主系統内の分岐点に備
えられることが可能で、その結果として、ガスの漏出が
最少限度に保たれる。
その安全弁の前方又は後方における管路網内の圧力差
だけに対してこのように反応するそうした安全弁の確実
な動作のためには、その弁がさ領域内において弁のハウ
ジングからの間隔を最小に保つことが必要であり、この
間隔がガスの自由通過を可能にする横断面を画定する。
許容不可能な圧力降下に対する迅速な応答を確実なもの
とするために、それに続いて軸受構成要素が、安全弁領
域内において弁座の後ろで幾分かの絞りも行われないよ
うに配置される。前記円板弁がばね力に逆らって閉鎖す
るような構造であり、且つガス供給接続個所がこのばね
の反対側の弁がさ側に備えられる。そのため許容不可能
な圧力降下と弁の閉止の後で、消費者管路網内に逆圧を
加えることによって、弁がさの作動位置をリセットする
ことが可能である。その結果として、その安全弁の作動
を新たに開始するための、ガス管路網内での更に追加の
遮断措置は全く必要とされない。従ってこの弁は、例え
ばガス本管路への家庭供給接続個所の直ぐ近くの場所と
いった、比較的接近が困難な場所にも配置されることが
可能である。従って、ガス管路網内の対応する差圧に対
する応答に基づいた本発明による安全閉止装置は、調整
された供給圧力又は無調整の供給圧力を用いて使用され
ることが可能である。
本発明による安全閉止装置は、弁棒が滑り軸受内に軸
方向に可動的な形で支持されるように作られている。そ
うした滑り軸受はメンテナンス不要に作られることが可
能である。従ってこの安全閉止装置は、接近不可能な場
所に長期間に亙ってメンテナンスなしの状態で存続する
ことが可能である。この場合には、ばねを渦巻きばねと
して形成し、この渦巻きばねを弁棒と同中心に配置する
ことが容易である。この場合には、弁棒がばね受け（特
に肩）を弁座の近くに有し、且つこのばね受けに対して
反対側に向いた渦巻きばね自由端部が、弁棒のための第
２の滑り軸受け上に押圧されて支持されるような構造で
あることが有利であろう。これは、確実な弁棒の軸線方
向の案内と、従って弁の開き位置における弁がさの外周
の自由通気横断面の正確な画定とを確保する。
応答感度の低下を防止するためには、安全閉止装置内
側で弁座の直ぐ後ろで更に別の絞りが生じることが不可
能であることを確実にすることが有利である。この目的
のためには、滑り軸受が、穴あき円板内に固定されるよ
うに又はハウジングに接続された半径方向支柱に固定さ
れるようにその装置が形成されることが有利である。同
様の配慮が弁座に対して払われ、この場合には、実質的
に円錐形の座表面を有する環状円板として弁座が形成さ
れ、また弁棒のための中心滑り軸受がガス通気横断面を
残置している前記環状円板に連結されるように、その装
置が形成されることが有利である。
弁座に対する弁がさの確実な気密接触を確保するため
には、弁座及び／又は弁座と共同して働く弁がさの座表
面が、湾曲した母線を有するように、その装置が形成さ
れることが有利である。
最大許容差圧がその都度毎にガス消費装置のタイプと
特性と数量に適合させられることを可能にするために
は、ばねの弾力及び／又は弁の閉止行程が調節可能であ
るように、閉止装置を作ることが有利である。
好ましい実施例では、弁がさに対して作用するための
ばねが非線形増加ばね特性を有するように、その装置が
形成される。破損を表す圧力差が上回られる時には、第
１のばね行程によって比較的迅速な閉止動作が生じ、弁
がさ領域内での通気横断面の制限を引き起こし、従って
更に圧力差を迅速に増大させ、その結果として本発明に
よる安全閉止装置の更なる安全閉止動作を引き起こすよ
うに、非線形ばね増加特性を有するばねを形成すること
によって、その応答感度が選択されることが可能であ
る。
安全閉止装置領域内及び特に弁がさ領域内でガス流中
の乱流を最少限に保つためには、ばねに対して反対側に
向いた弁がさ表面が、湾曲した、特に凸状に湾曲した案
内表面を有するように、その装置が形成されていること
が有利である。例えば航空機のノーズ形状に一致した僧
侶ずきん形のそうした案内表面を用いることによって、
弁がさ領域内においても可能最大限度の層流が維持され
る。更には、一方では弁がさの不安定位置をもたらし他
方では安全閉止装置を否定する圧力差を引き起こす乱流
に起因する吸い込み作用が、可能な限り最大限度まで取
り除かれる。ばねに対して反対側に向いた弁がさ表面の
そうした流線型形状に加えて、特に弁がさ領域内の乱流
の防止に関する流動特性を更に改善するために、弁座に
隣接した弁棒の領域が、弁がさの弁座表面から直ちに始
まり且つ弁棒の直径へと連続的に縮小するように、その
装置が形成されることも好ましい。
ガスメータの確実な作動のために、且つ絶対的な気密
性を実現することが殆ど不可能であるが故に、ガス消費
装置の場合には例えば30 l/hのような一定量の漏出ガス
が許容可能であるということが関連法規に規定されてい
る。上記のように、ガス管破損の故に又は破損したガス
消費装置での過剰なガス放出の故に、本発明による安全
閉止装置が起動させられた後には、ガス管路網内の圧力
よりも高い圧力を消費装置側で生じさせ、それによって
弁座から弁がさが持ち上がって離れることを引き起こ
し、こうして通気横断面と従って管路とを再び開くこと
によって、当該ガス管路の修復が完了した後に円板弁が
開かれる。ガス消費装置側での圧力増加によるそうした
開きは、一般的にはそれに対応したガス供給網の操作員
による検査が伴われ、従って非常に時間浪費的であるこ
とが普通である。安全閉止装置の起動と、従ってガス本
管からのガス消費装置の遮断とを引き起こす開閉弁の不
所望操作の場合に対する予防措置として、漏出ガスの許
容量を考慮に入れて、その弁がさが漏出ガス穴を備え、
及び／又は座表面が弁座に対して非気密的に押し付けら
れ、それによって漏出ガス量が30 l/h未満に保たれるよ
うにこの装置が形成可能であることが好ましい。この場
合には、ガス消費装置のガス管路網が閉じられ終わった
後には、漏出ガス穴の故に、又は弁座上に弁がさが非気
密的に載るが故に、ガス消費装置側での適切な圧力増加
が短時間の内に起こることが可能である。その結果とし
て、弁がさ領域内で圧力の平衡化が起こり、ばね弾力が
円板弁が再び開かれることを可能にするだろう。その対
応した安全法規に規定された漏出ガス量は、ガス管又は
ガス消費装置が実際に破損を受ける場合に流出するであ
ろうガス量を遥に下回る。従って、通過する漏出ガス量
に基づく本発明による安全閉止装置の自動的開放では、
いずれの場合にも、ガス消費装置側の管路網の気密性が
その前提条件である。
特に後続のガス消費装置が多数ある場合には、差圧が
比較的小さい時にも安全閉止装置の正確な応答特性と確
実な閉じとを確保する上で、多数の周辺条件が非常な重
要性を有する。特に多数の古い管路区間を含む管路網の
場合に、ガス管路網を経由して分配される燃焼ガスは、
多数の固体（特に錆）をそのガスと共に搬送する可能性
がある。そうした固体は一般にバーナ噴流の過早時の詰
まりを生じさせる。しかし弁棒の軸受の領域内のそうし
た固体の付着は、弁摩擦の増大や、更には腐食に起因す
る弁棒の焼付きを引き起こし、その結果として、安全閉
止装置の作動はもはや確実なものではなくなるだろう。
弁棒の軸受の領域内のそうした固体の付着を防止するた
めに、その弁棒の縦方向に延びるリブ又は溝を弁棒が有
するように装置を形成することが有利である。しかしこ
の代わりに、弁棒の軸方向に延びる（好ましくは３つ
の）半径方向の支柱で作られた、弁棒のための１つ以上
の滑り軸受を有することによって、滑り軸受が改良され
ることが可能である。両方の場合とも、その軸受内に案
内される表面が減少させられ、不純物を削り去るための
空間が軸受表面に沿って維持される。
弁の形状と、弁座の構造と、弁棒の最小寸法と、その
軸受の性質とが、必然的に流れの方向に絞り効果を生じ
させ、この絞り効果そのものが弁座の直ぐ後ろで圧力降
下を引き起こす。安全閉止装置の応答の確実性に対する
そうした圧力降下の影響を最少限度にするために、ガス
供給管路接続個所の方向とは反対の方向において弁がさ
に隣接する領域の横断面積が連続的に増大しており、こ
の円錐形に広がる領域の母線がその軸線に関して３〜10
゜（好ましくは５゜）の角度を囲む。このようにすれ
ば、弁座によって画定された絞り個所の直ぐ後ろでは、
圧力が最初のレベル近くまで回復され、この絞りによる
圧力損失が特に低く保たれる。全体としては、軸方向に
延びる支柱で滑り軸受を作るという措置と組み合わされ
て、このことは可能な限り最大限の層流が維持されるこ
とを可能にし、弁座の後方の乱流に起因する安全閉止装
置の能力低下を排除する。しかし、弁座の円錐形の座表
面の母線とその軸線とによって囲まれる角度が、ガス供
給管路網内の圧力に反比例することによっても、そうし
た乱流の形成が低減させられることが可能である。この
場合に、特に低圧の管路網、即ち１バール以下の圧力を
用いる管路網で使用する場合には、弁の軸線に対する座
表面の円錐の角度が約45゜であることによって有利に最
適動作が得られることが可能である。中圧管路網、即
ち、その中の圧力が１〜４バールである管路網で使用す
る場合には、座表面の円錐の角度が約30゜であることに
よって有利に最適動作が得られることが可能である。弁
座領域内では、流れに影響を与えるであろう乱流の形成
を防止するために、その領域を通過するガスの速度が最
低限度に維持されることが必要である。この場合には、
弁の往復行程を一定不変に維持するとすれば、座表面の
様々な傾斜が、ガス供給管路網内の圧力に対応するガス
通気横断面積を画定することを可能にし、この横断面積
は、絞り個所として、必要な速度にガス粒子の速度を増
大させる。従って、ガス供給管路網内により高い公称圧
力がある時には、より高いその公称圧力によってガス速
度が既により高いレベルにあるが故に、軸線と共により
小さな角度を囲み従って勾配がより急峻である弁座表
面、即ちより大きなガス通気横断面を画定する座表面を
使用することが可能である。
この場合には、乱流を防止するために必要な最低速度
が、主として座表面の直ぐ近くの短い区間において実現
可能でなければならない。ガス供給管路に対して反対側
の弁がさの座表面の直ぐ後ろに、絞り個所によって生じ
させられる圧力降下を可能な限り小さく保つために特に
円錐形に拡大する横断面を画定する、階段状の領域が隣
接するように、その装置は好ましい実施例では、形成さ
れるべきである。
固体物質、特に錆の侵入を防止するためには、ガス供
給管路接続個所の側に向いた弁がさ側部上に、従来の方
法でフィルタを取り付けることが可能である。
ガスと共に搬送される固体物質（特に錆）粒子の付着
からばねを保護するために、且つばね特性の変化をもた
らす可能性がある、ばね上へのこうした粒子の蓄積を防
止するためには、好ましくはそのばねが、弁棒内の凹所
の中に置かれ、またガス供給経路に対して反対側に向い
た滑り軸受が、ボルト上に置かれ且つ中空の弁棒の中に
入り込んでいるばね受けによって形成されるように、そ
の装置が形成されるべきである。弁棒内の凹所の中に入
り込んでいるそうしたばねの場合には、本発明による安
全閉止装置の好ましい実施例に対応するように、中空弁
棒の中に突き出るそのばね受け及び／又はボルトが、そ
のばねを受け取る弁棒内の凹所とガス管路との間に絞り
個所を有するならば、減衰効果を得ることは簡単であ
る。ばねを受ける中空弁棒内の凹所が絞り個所を介して
ガス管の内部と接続されているが故に、弁の閉じの際に
ばね弾力を補助する追加のガスクッションが中空弁棒内
に形成される。従って、絞り個所を形成する穴が適切な
寸法にされるならば、このガスクッションの効果が、例
えばガス管路内で支配的な公称圧力のような、その対応
する条件に適合させられることが可能である。
さて以下では、本発明による安全閉止装置が、図面に
概略的に示される実施例を参照してより詳細に説明され
るだろう。
［実施例］ 図１は、管内に配置された本発明による安全閉止装置
の第１の実施例の縦断面図である。
図１では、管又は管区間１内において、円板弁から成
る弁２が、渦巻きばね５の力に逆らって管１と弁２の軸
線方向に滑り軸受３、４内に可動的に支持されている。
弁がさ７の座表面６は、管内に固定された環状円板８内
に形成された弁座９と共同して働き、環状円板８は同時
に滑り軸受３のための支持体としても働く。滑り軸受３
は、半径方向に延びるステー又は支柱によって支持され
ることが可能である。弁がさ７に対して反対側にある弁
棒11の端部のための支持体又は環状円板10に関して図４
に詳細に示されるように、環状円板８に開口又は穴が作
られている。弁２の閉じ行程を調節するために、弁棒11
の概略的に示されたねじ山13の上にねじ込まれることが
可能なナット12が、弁棒11の自由端部上に備えられてい
る。例えばナットから成る同様の調節装置が、ばね張力
の調節のために、滑り軸受３と滑り軸受４の間の領域内
に備えられることが可能である。
弁がさ７の横断面積又は座表面６と座表面９の間の通
気横断面が、その弁の開状態において、14で示される消
費者側と接続された消費装置に適合化させられる。同時
に、17によって示される流れ方向において弁がさの直ぐ
後ろで絞り作用を及ぼすことを防止するために、滑り軸
受３、４の支持体領域内の穴又は開口15、16が、弁がさ
７の領域内における座表面６と座表面９との間の通気横
断面に実質的に少なくとも等しく確保されるように注意
すべきである。ガス消費装置全てが作動中である時に生
じさせられる圧力降下を上回る圧力降下が生じる場合、
例えば建設工事に起因するような消費者側の管路区間に
対する破損を示す場合には、管１の内法横断面に関連し
た弁がさの横断面積とばね張力とが、弁２が自動的に閉
じて更なるガス供給を防止するようにその大きさが決定
されている。弁がガス本管網の分岐接続個所の領域内に
配置される時には、その上回られるべき圧力差が、当該
の管路区間内の全てのガス消費装置の最大可能消費に適
合するように調節される。
図２は、ガスの流れの方向に沿ってから見た、前部滑
り軸受３の付近の弁又は弁棒11の領域の拡大図であり、
ばね５を確実に受け入れ且つ案内するための凹み階段状
の領域又は環状スロット18を、概略的にではあるが明瞭
に示している。
図には詳細には示されていない弁棒の自由端部のため
の滑り軸受４を支持する、図３と図４に示される環状円
板又は穴あき円板10は、軸方向延長部分19から成るばね
用ガイドも有するが、このガイドについてはこれ以上詳
細には説明されない。更に図４に示される図は、凹所又
は通気穴16を主として示す。
弁が閉じられた時に適正なシーリングを得るために、
座表面６、９の少なくとも一方は湾曲した母線を有し、
その結果として、弁が閉じられる時には、座表面６と座
表面９との間の線状の接触が得られる。安全弁が閉じら
れた後に、その後での消費装置側の管路網の修理に続い
て、供給側20のガス圧力を上回るガス圧力を消費者側14
上に加えることによって、ばね張力の補助を受けながら
弁が再び開かれる。従って、一般的には接近不可能な場
所に配置されている弁２を掘り起こしたり発掘すること
は不必要である。
図１から見てとれるように、弁がその中に配置された
管路区間の端部には、接続管路とのねじ接続を行うため
の概略図示のねじ21、22が備えられている。安全弁２
は、ガス本管又はガス本管網内の分岐点に対する消費装
置ガス管路網の接続個所の直ぐ近くに配置されることが
有利である。
図５に示される弁２の部分変更実施例の場合には、そ
れに取り付けられた弁棒11を有する弁がさ７の領域だけ
が、例示されている。この弁がさは、凸状に湾曲した形
状に作られ且つ概ね僧侶ずきん状の形状を有する案内表
面23を、弁棒又はばねとは反対側の弁がさ側部上に有す
る。従って、弁２の座表面６の領域内での乱流が防止さ
れる。広範囲な層流を得るために、案内表面23が供給側
の領域内に備えられるばかりでなく、実質的に層流を得
るために、弁座６から始まる滑らかで連続した表面が形
成されるように、弁座６の直ぐ隣りの領域24が、弁がさ
から引き続いて次第に縮小する直径を有するように形成
されている。更に図５に示される実施例では、関連の安
全法規に適合するようにその大きさが調節される漏出ガ
ス穴25が示されている。この漏出ガス穴の代わりに、又
はこれに加えて、弁座表面６が、弁座の座表面９（詳細
には図示されていない）に非気密的に押圧されることも
可能である。
図６は、円板弁に対して作用するばねに関する非線形
増加ばね特性を示す。圧力降下が生じた場合には、ばね
張力F1がある時に、弁がさ７はより長い距離S1を移動
し、弁がさ又は弁座の領域内の通気横断面積が急速に減
少させられることを引き起こす。従って、差圧による閉
じ力のより迅速な増大を引き起こし、それによって、全
体としてその安全閉止装置のより迅速でより確実な応答
を可能にする。これと同時に、そうしたばね特性を有す
るばねの作用を受ける弁が、その作用状態において安定
した位置に保たれる。
弁を有する安全閉止装置は、ねじ付き連結やフランジ
連結や溶接接続によって、当該の管路の中に取り付けら
れることが可能であり、ポリエチレン管が使用される時
には溶接継目が備えられてもよい。
図７と図８でも、照合記号１が、安全閉止装置のため
の管区間又は管状ハウジングを示す。図９で更に詳細に
例示される円板弁を支持するために、この実施例でも滑
り軸受３、４が備えられ、これらの滑り軸受３、４は、
特に図８に明らかであるように、実質的に半径方向に延
びるリブ又は支柱26を介して保持されている。実質的に
半径方向に延びる支柱26によって、安全閉止装置の領域
内の層流の形成が促進される。特に低圧管において使用
される、即ち１バール以下の圧力で使用される図７〜図
10に示される実施例では、弁座９の領域の母線は、弁棒
と管状区間１との軸線27に平行な線と共に、約45゜であ
る角度αをも囲む。円錐形の弁座９に続いて、ガス供給
側20に対して反対側において弁座の直ぐ後に続く構造
は、弁座９に隣接する領域内の通気横断面の横断面積が
再び次第に増加し、実質的に円錐形の領域の母線28が、
図示された実施例では約５゜である角度βを軸線27に平
行な線と共に囲むように形成されている。弁座に隣接す
る横断面積が連続的に増大するが故に、弁座領域内で生
じさせられる圧力損失が可能な限り最大限度まで平衡化
され、その結果として、ガス供給側20と消費者側14との
間の圧力差が無視できるほど僅かなものになる。実質的
に半径方向の支柱26と共に、この措置も、乱流を可能な
限り最大限まで防止しながら、消費者側14における層流
の形成を促進する。支柱26が滑り軸受３、４を支持する
ために使用される場合には、滑り軸受３、４を支持す
る、図１に示された環状円板８、10が省略され得る。
図９に示される円板弁２も、（図示されていない）ば
ねを固定するための階段状の弁棒11を有する。この場合
に、ガス供給側20に対面する弁棒11の端部は、ガス供給
側20と相互作用する領域内において、前記弁棒の縦方向
に延びるリブ29をその弁棒端部の周囲に有する。図10に
よるとリブ29の使用は、特にこれらのリブ間に残置され
た凹所又は溝30を介して、滑り軸受３の領域内に付着し
ていたかも知れないガス中に含まれる固体物質粒子全て
を除去することを可能にし、従って、腐食によって円板
弁が滑り軸受内にかじり付くことが防止される。
滑り軸受の領域内にリブ29を有する構造の代わりに、
滑り軸受自体が支柱26の前部自由表面によって形成され
るような別の構造がとられることが可能であり、前記支
柱は弁棒11の外周上で直接的に支持される。円板弁２の
弁がさ31は、図１に示されているようなその形状と同様
に、ガス供給側20に向いた側ではテーパするように作ら
れている。
図11に示される実施例では、図７に示される類似の実
施例で使用された照合番号が、同一の構成部品について
はそのまま使用されている。この実施例でも、実質的に
半径方向に延びる支柱26によって滑り軸受３、４が支持
されている。弁２の領域内での著しい圧力損失を防止す
るために、この実施例においても、ここでも軸線27と境
界表面28との間の角度βによって表されるように、その
弁座の直ぐ後ろに続く領域内で横断面積が次第に拡大す
るように、その装置が形成されている。更にこの場合
も、弁座の領域内において、特に中圧管（１〜４バール
の圧力）に使用されるべき図示された実施例ではその値
が約30゜である角度αを、領域９の母線が軸線27に平行
な線と共に囲んでいる。図11に示される実施例が使用さ
れる時に使用可能である図12に示される円板弁２は、弁
棒11が滑り軸受３と相互作用する領域内において、実質
的に半径方向のリブ29とこれらのリブ間の溝又は凹所30
とを、前記弁棒11の外周上に有する。この実施例では、
例えば取り付け可能な流れ案内装置を収容するために、
ガス供給側に向いた弁がさ31の側部上に、照合番号32で
示されるような階段状の凹所が形成されている。
弁棒の外周上にリブ29を形成すること、又はガス内に
含まれる固体物質粒子に起因する腐食によって安全閉止
装置がかじり付くことを防止するために、実質的に半径
方向の支柱又はリブによって弁棒を支持することに加え
て、追加の安全装置として、図11に示されるように、ガ
ス供給側20の領域内の弁座又は円板弁２の直前にフィル
タ33が配置される。
図13に示される実施例では、ガス供給管の方に向いた
滑り軸受３の範囲を限定する概略図示の縁部34を持つよ
うに作られている支柱26によって、弁棒11が再び支持さ
れている。この実施例の弁棒は中空であり、ばね５がこ
の弁棒内の凹所35の中に収容されている。それによって
ばね５が、ボルト36に特に調節可能な形で取り付けられ
たばね受け37と連係して作動し、このボルト36は、ガス
供給側に対して反対側にある支柱26の端部上の軸受38内
に支持されている。ばね受け37は、中空の弁棒の端末部
品と共に、弁棒11のための第２の滑り軸受を形成する。
図示された実施例では、中空弁棒11と軸38との間に可撓
性カバー39が備えられている。実質的に軸方向のチャネ
ル40と、このチャネル40に接合する半径方向チャネル41
とを介して、ばね５を受け入れている凹所35によって画
定された空間が、カバー39によって画定された空間と連
結され、さらに軸受38内の別の穴42を介して管１内の内
部空間に連結されている。これらのチャネルと特に通気
開口42とを適切な大きさにすることによって、ばね張力
に加えて、弁が動かされる時にばねの動きを支えるガス
クッションを空間35内に作り出すことが可能である。こ
うしたチャネルと開口の代わりに、ボルト36又はばね受
け37が、中空弁棒内に非気密的に配置されることも可能
であり、従って、ばね張力を支持するための望ましい追
加の力を生じさせる、画定された絞り個所を形成するこ
とが可能である。
弁がさの直ぐ近くの領域内での乱流を防止するために
は、必要最低限度のガス速度が短い距離に亙ってだけ維
持されれば十分である。そのため図13に示される実施例
では、円錐形に拡大する通気横断面を画定する階段状凹
み領域43が、弁がさ７の弁座６の直ぐ後ろに続いて備え
られている。これは、弁座領域内の絞り個所によって引
き起こされた圧力損失を減少させることを可能にする。
この実施例では、弁のための支柱又は弁と共に作動し且
つばね受け37を持つボルト用支柱によって形成される軸
受領域内で、円錐形に広がる境界壁28によって、圧力損
失の更なる減少が実現される。
図面の簡単な説明 図１は、管内に配置された本発明による安全閉止装置
の第１の実施例の縦断面図である。
図２は、図１に示される円板弁のばね受けの部分拡大
縦断面図である。
図３は、図１に示される弁棒の、弁がさに対し反対側
にある自由端部のための滑り軸受の構造を詳細に示す縦
断面図である。
図４は、図３の矢印IVの方向における図である。
図５は、本発明による安全閉止装置のための弁がさの
部分変更実施例の概略的説明図である。
図６は、弁に対して作用するばねの非線形増加ばね特
性を示すグラフである。
図７は、可動式の円板弁がない本発明による安全閉止
装置の管状ハウジングの部分変更実施例の縦断面図であ
る。
図８は、図７の矢印VIIIの方向における図である。
図９は、図７に示されるハウジング内で使用されるこ
とが可能な円板弁を別の縮尺で示す側面図である。
図10は、図９に示される円板弁の弁棒の一部分の、図
９の線Ｘ−Ｘに沿った横断面図である。
図11は、特に中圧管で使用するための本発明による安
全閉止装置のハウジングの、更に別の部分変更実施例の
図７と同様の縦断面図である。
図12は、図11に示されるハウジング内で使用されるこ
とが可能な円板弁の図９と同様表現の側面図である。
図13は、更に別の部分変更実施例の図１と同様表現の
縦断面図である。
１……管状ハウジング、２……弁、３、４……軸受、５
……ばね、６……座表面、７……弁がさ、８、10……環
状円板、９……弁座、11……弁棒、12……ナット、13…
…ねじ山、15、16……開口、17……ガス流。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭56−148163（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−145629（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−39978（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−96411（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−131789（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−72825（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−60866（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−204079（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−14970（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−196068（ＪＰ，Ｕ) 米国特許2526346（Ｕ，Ａ) 米国特許2926690（Ｕ，Ａ)

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】管状のハウジング内の弁座（９）に対して
    押圧されることが可能な弁（２）を備える、ガス管路用
    安全閉止装置であって、 弁棒（11）を弁座（９）に近接する第１の滑り軸受
    （３）及び弁棒（11）の端部に位置する第２の滑り軸受
    （４）内に軸線方向に移動可能な形で支持することによ
    り、前記管状ハウジング（１）の軸方向に動くことが可
    能な円板弁としての前記弁（２）が、ばね（５）の力に
    逆らって可動的に支持されており、 弁がさ（７）はその横断面積が前記ハウジング（１）の
    内法の横断面よりも小さく、且つ前記管状ハウジング
    （１）の内壁から所定の距離の位置に保たれており、 前記第１の滑り軸受（３）が、一端に前記弁座を備える
    と共に前記弁がさ（７）と前記弁座との間のガス通気横
    断面と実質的に等しいか又は大きい開口を有し前記ハウ
    ジングに固定された環状円板（８）に保持されており、 ガス供給管路接続個所（20）が、前記ばね（５）に対し
    て反対側に向いた前記弁がさの側に備えられており、 ガス供給管路接続箇所（20）に対して反対方向において
    前記弁がさ（７）の直ぐ後ろに続く領域の横断面積が、
    連続的に拡大しており、円錐状に拡大する断面の母線
    （28）が、その軸線（27）と共に３〜10゜の角度を囲む
    ことを特徴とする安全閉止装置。
  2. 【請求項２】前記ばね（５）が渦巻きばねとして形成さ
    れ、前記弁棒（11）と同中心に配置されていることを特
    徴とする請求項１に記載の安全閉止装置。
  3. 【請求項３】前記弁棒（11）が、前記弁座付近にばね受
    けとしての肩（18）を有し、前記ばね受け（18）に対し
    て反対側に向いた前記渦巻きばね（５）の自由端部が、
    前記弁棒（11）のための前記第２の滑り軸受（４）の上
    に支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記
    載の安全閉止装置。
  4. 【請求項４】前記第２の滑り軸受（４）が、穴あき円板
    （10）内に固定されることを特徴とする請求項１から３
    のいずれか一項に記載の安全閉止装置。
  5. 【請求項５】前記弁座（９）及び前記弁座（９）と協働
    する前記弁がさ（７）の座表面（６）の少なくとも一方
    が、湾曲した母線を有することを特徴とする請求項１か
    ら４のいずれか一項に記載の安全閉止装置。
  6. 【請求項６】前記ばね（５）のばね張力及び前記弁
    （２）の閉じ行程の少なくとも一方が調節可能であるこ
    とを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の
    安全閉止装置。
  7. 【請求項７】前記弁がさ（７）に対して作用するための
    前記ばね（５）が、非線形増加ばね特性を持つように形
    成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれ
    か一項に記載の安全閉止装置。
  8. 【請求項８】前記ばね（５）に対して反対側に向いた前
    記弁がさ（７）の表面が、凸状に湾曲した案内表面を有
    することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に
    記載の安全閉止装置。
  9. 【請求項９】前記弁座に隣接した前記弁棒（11）の領域
    （24）が、前記弁がさ（７）の弁座表面（６）の直ぐ後
    ろに続き、前記弁棒の直径まで連続的に縮小しているこ
    とを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の
    安全閉止装置。
  10. 【請求項１０】前記弁がさ（７）が漏出ガス穴（25）を
    備え、又は、前記座表面（６）が前記弁座（９）に対し
    て非気密的な形で押圧されることが可能であり、それに
    よって漏出ガスの量が30l/h以下に保たれることを特徴
    とする請求項１から９のいずれか一項に記載の安全閉止
    装置。
  11. 【請求項１１】前記弁棒（11）が、その縦方向に延びる
    リブ又は溝（29,30）を備えていることを特徴とする請
    求項１から10のいずれか一項に記載の安全閉止装置。
  12. 【請求項１２】前記軸線（27）と共に前記弁座の円錐形
    の座表面（９）によって囲まれる角度（α）が、ガス供
    給管路内の圧力に反比例しているように選択されている
    ことを特徴とする請求項１から11のいずれか一項に記載
    の安全閉止装置。
  13. 【請求項１３】ガス供給管路（20）に対して反対側に向
    いた前記弁がさ（７）の側部上の座表面の直ぐ後ろで、
    円錐状に拡大する横断面を画定する階段状領域（43）が
    前記弁がさ（７）上に備えられていることを特徴とする
    請求項１から12のいずれか一項に記載の安全閉止装置。
  14. 【請求項１４】フィルタ（33）が、ガス供給管路接続部
    分（20）に向いた前記弁がさ（７）の側部上に配置され
    ていることを特徴とする請求項１から13のいずれか一項
    に記載の安全閉止装置。
  15. 【請求項１５】前記ばね（５）が前記弁棒（11）内の凹
    所（35）の中に配置され、ガス供給管路（20）に対して
    反対側に向いたその側部上で、前記滑り軸受が、ボルト
    （36）上に配置され且つ中空の弁棒（11）の中に入り込
    んでいるばね受け（37）を保持することを特徴とする請
    求項１から14のいずれか一項に記載の安全閉止装置。
  16. 【請求項１６】前記中空の弁棒（11）の中に入り込んで
    いる前記ばね受け（37）及び前記ボルト（36）の少なく
    とも一方が、前記ばね（５）を受け入れる前記弁棒（1
    1）内の凹所（35）とガス管路との間に絞り個所を有す
    ることを特徴とする請求項15に記載の安全閉止装置。
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