JP4369186B2 - 弁装置 - Google Patents

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Description

本発明は請求項１の上位概念に記載の真空ポンプ用弁装置に関するものである。
本発明を有効に使用可能なここに記載のタイプの真空ポンプは、それが吸込空間内において乾き状態で作動することを特徴とする。したがって、ポンプと直接結合されている例えば弁のような無潤滑構成部分に対する要求もまた発生する。
特に、本発明の範囲内においては、一般に弁ディスクと呼ばれる閉鎖要素が流れ方向に移動される弁が対象となる。閉鎖状態において、弁ディスクは弁シート上に平らに当接する。弁内にばね要素を使用するために（米国特許第４７９０７２６号）、種々の方法が提案される。即ち、乾いた構造部分内特に無潤滑表面と接触する場合においては、金属ばねの使用は困難である。このような組み合わせを用いたときに発生する摩耗は、当該部品に重大な機能障害を発生させることがある。他の一般的な方法は無潤滑ポンプに対して中実Ｏリングを使用することにある。このようなＯリングが良好なばね作用を有していない主な理由は、Ｏリングの材料はリング中心においてきわめて変形しにくく且つ大きな力を作用させたときにのみ変形が発生することにある。この結果、変形可能なＯリングは、円筒半部分シェルと結合された２つの対向面により決定されている断面を有することになる。これらの事実は、複合されて、非線形ばね作用およびきわめて小さい変形余裕を与えることになる。他の方法は、弾性皮膜で被覆された金属ばね要素を使用することにある。このような部品の製造は費用がかかり且つ高価である。
上記の欠点がなく且つ特に真空下の運転に対して多方面に使用可能な弁装置を提供することが本発明の課題である。
この課題は請求項１の特徴項に記載の特徴により解決される。請求項２−１０は本発明の他の実施態様を示す。
本発明による弁ばねの利点は、第１に、金属摩耗が発生しないことにある。中空体の形状は中実リングよりも本質的に良好なばね作用を与える。変形余裕は中実リングより大きく、且つ変形のためにそれほど大きな力を必要としない。種々の弾性特性を有する種々のエラストマー材料からなる中空リングは、市場において容易に入手可能である。直径、肉厚および長さのような形状寸法は問題なく変化可能なので、剛性のようなばね定数は容易に要求に適合させることができる。ばねリングの内径が０とならないようにばね作用の範囲が制限されるとき、疲労は発生せず且つ寿命はほとんど制限されない。巻数（同心リングまたは渦巻形状）を増すことにより、さらに本質的に力が上昇される。力を変化させるための他の方法は、個々のばね要素をセグメントとして使用することにある。
図１−６により本発明を詳細に説明する。
図１ａ−１ｃに示す弁装置は、本質的に、弁ディスク１、弁シート４および弁ばね１２からなっている。弁ディスク１の移動は流れ方向（矢印により示されている）に対して垂直方向に行われる。閉鎖状態においては、弁ディスク１は弁シート４上に平らに当接している。この当接は本発明による弁ばね１２によって行われる。シールのために、弁ディスク１の弁シート４に対面する側に平らなシール要素５が設けられている。このシール要素はコーティングにより形成されてもよい。
本発明により、弁ばね１２は中空体として形成されている。中空体は、種々の断面（例えば図１ａ、１ｂ、１ｃ）を有するホースの形状または多孔体（図２）の形状を有していてもよい。同心リング形状（図４）、渦巻形状（図５）または複数のセグメントからなる形状（図６）の他の実施態様もまた可能である。
図１ａ−１ｃは種々の断面を有する本発明による装置の断面図である。 弁ばねの他の実施態様図である。 第１の実施態様の平面図である。 第２の実施態様の平面図である。 第３の実施態様の平面図である。 第４の実施態様の平面図である。
符号の説明
１ 弁ディスク
４ 弁シート
５ シール要素
１２ 弁ばね
１３ 多孔構造（多孔体）
１４ 同心要素
１５ 渦巻
１６ セグメント

Claims (10)

  1. 弁ディスク（１）、弁シート（４）および弁ばね（１２）からなり、弁ディスク（１）は流れ方向に対して垂直方向に移動され且つ閉鎖状態において弁シート（４）上に平らに当接し、および弁ばね（１２）はエラストマー材料からなる弁装置において、
    弁ばねが、１つまたは複数の部分からなる中空体（１２−１６）の形態を有することを特徴とする弁装置。
  2. 中空体がホースの形状に形成されていることを特徴とする請求項１の弁装置。
  3. 中空体が円形断面を有することを特徴とする請求項２の弁装置。
  4. 中空体が多角形断面を有することを特徴とする請求項２の弁装置。
  5. 中空体が複数の同心要素（１４）からなることを特徴とする請求項１−４のいずれかの弁装置。
  6. 中空体が渦巻（１５）の形状を有することを特徴とする請求項１−４のいずれかの弁装置。
  7. 弁ばねが複数のセグメント（１６）からなることを特徴とする請求項１の弁装置。
  8. 中空体が多孔構造（１３）により形成されることを特徴とする請求項１−７のいずれかの弁装置。
  9. 弁ディスクに連続して平らなシール要素（５）が設けられていることを特徴とする請求項１−８のいずれかの弁装置。
  10. シール要素（５）がコーティングにより形成されることを特徴とする請求項９の弁装置。
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