JP5068745B2 - ボール逆止め弁 - Google Patents

Description

本発明の主題は、特に糞便のある場合とない場合の両方の汚水のポンプ場用の、ボール逆止め弁である。また、このボール逆止め弁は、飲料水、工業用水、ならびに水力および空気輸送装置用の圧力側と吸込側の両方の他のポンプ装置で使用することもできる。

ポーランド国特許出願第Ｐ−３１３４３６号の記載から知られているように、ボール弁本体を有する逆止め弁はケーシングを有し、このケーシングは、流路を備え、該流路は、出口および閉位置でボール弁本体が配置するリング座部で終端する入口を有する。また、このケーシングは、さらに偏向路を備え、該偏向路は、開位置の場合にそこに配置されるボール弁本体よりも大きな直径を備える。一方、上記偏向路と上記流路との連結部の代わりに、上記入口のところと上記出口の前で、上記流路は、その流通空間の断面を拡張させており、このように断面が拡張した流通空間の間に位置する上記流路の中央部分は、ボールの案内レールを形成するケーシングの壁の２つの対称の内方への膨らみと、全開位置の場合の前記ボールと反対方向に突き出す前記ケーシングの壁の外方への膨らみを備えている。この弁の偏向路は全開位置でボールが配置される支持ブラインドを有する。この弁は、偏向路のブラインド締結部の位置に関して３つの基本バージョンで作成することができる。ブラインドは、エルボ形状のカバーの案内レール、清掃カバー、または弁ケーシングの偏向路に耐久的に締結することができる。こうした解決法の欠点は、短縮された弁バージョンでは、閉位置から全開位置へボールを正確に案内することができないことである。なぜなら、ボールが案内縁部に付着して、支持座部内に配置することができず、主に偏向路を通る流れをきっちり閉鎖してしまい、汚水に含まれる固体による偏向路内のボールの障害になる恐れがあるからである。長くした弁バージョンに関連する他の欠点は、汚水が弁を通って流れる状態でポンピング運転が数時間もの長きにわたって続く場合に、ボールが座部内に吸い込まれて、ポンプが停止された瞬間にボールの戻りが遅れ、より強い水撃を生じる恐れがあることである。

こうした弁構成の長年の試験の結果、以前に発見された欠点をなくす新しい有効な解決法が開発された。

本発明による弁は、偏向路の支持ブラインドが斜面を有する自由端で終端し、ボール案内レールがボールを偏向路の支持ブラインドに方向付ける方向支持構成部で終端し、方向支持構成部の頂部が弁の入口よりも出口に近い位置に配置され、偏向路の支持ブラインドの斜面と共に、偏向路内部の方向にそれ自体が拡幅するスロットを形成することを特徴とする。

全開位置にあるボールに、方向支持構成部の縁部とこの縁部に沿って転がるボールの軌道との間のすきまの量だけ、流路の中央部分の流通空間の軸に対して垂直に自由に偏向する幾らかの可能性が与えられ、前記量は、ボールの直径の１％から１０％である。

方向支持構成部の縁部と全開位置にあるボールの中心を通る直線に平行かつ流路の中央部分の流通空間の軸に垂直に導かれた直線との間に囲まれた鋭角が存在し、ボールがボールの転がる軌道に沿って支持ブラインドと接触するまで方向支持構成部上を移動する場合にこの鋭角にボールが向けられ、その角度は３５°〜９０°である。

最も有利にはこの角度は４５°〜８０°である。

最も有利には、ケーシングにカバーが設けられ、このカバーは、斜面が設けられた支持ブラインドの自由端、またはカバーのフランジの輪郭を超えて突き出た頂部で終端する方向支持構成部の端部を有する。

組立が不正確になるのを回避するため、カバーに、ケーシングの一側面にあるケーシングのくぼみに入る突起を有する少なくとも１つの耳が設けられる。

支持ブラインドの中央部分に洗浄溝を設けることができる。

弁の特別の実施には、弁のケーシングに少なくとも２対の連結部が設けられ、ガスケットがカバーのフランジによって最大の力で押し下げられた後に、連結部と該フランジとの間に閉塞構成要素を挿入して、連結部の内側に締め付ける。

カバーの取付けおよび取外し中の便宜のために、カバー・フランジ内に切開部を設ける。

閉塞構成要素が連結部から滑り出るのを回避するため、少なくとも１つの連結部に開口が設けられ、その中にやはり閉鎖構成要素を通って誘導されるコッタ・ピンが挿入される。

弁ボールは、最も有利には、ゴム状樹脂の固体コア、または金属コアにゴム状樹脂をカバーして接着剤の層で接合してなる硬度の低いゴム・カバーを備えるように作成される。

本発明による弁の重要な利点は、弁が低流速で開放されるため、糞便内容物を有する汚水用のポンプ場で使用することができる他に、推奨される汚水の流速の範囲全体にわたってボールが振動に巻き込まれないために、ビル内に配置されたポンプ場で使用することもできることである。ボールが流路中心部分の流通空間軸に対して垂直方向に自由に幾らか偏向できる状態で全開位置に設けられるため、ボールは流れに吸い込まれる危険性なしに支持ブラインドのところに保持される。

本発明の主題を図面の実施例の形態で示す。

図１〜５で示した本発明による逆止め弁はケーシング１を有する。ケーシング１には、出口および入口を有する流路２が設けられ、入口はリング座部３で終端し、リング座部３内には閉位置でボール４が配置する。ケーシング１は、さらに、ボール４よりも直径が大きい偏向路５を備え、そこには開位置の場合にボール４が配置する。

偏向路５と流路２が連結する入口のところと、出口の前で、流路は、その内部空間の断面を拡張させており、これらの断面が拡張した内部空間の間に、流路２の中央部分が存在する。一方、偏向路５は支持ブラインド６を備え、この支持ブラインド６は、その開口が、ケーシング１の入口の開口部の直径とほぼ等しく、そこには、弁が完全に開いた時にボールが配置する。流路２の中央部分は、ボール４の案内レール７を形成するケーシング１の壁の２つの対称の内方への膨らみ、および弁が完全に開いた場合のボール４と反対方向に突き出たケーシング１の壁の外方への膨らみによって形成される。ボール４は、案内レール７に沿って、弁が閉じた時の位置から弁が開いた時の位置に、かつその逆に移動することができる。ボール４の案内レール７は、弁の入口よりも出口により近い位置に端部９を備えた方向支持構成部８を有する。偏向路５の支持ブラインド６は自由端を備えた斜面１０を有する。方向支持構成部８の端部９は偏向路５の支持ブラインド６の斜面１０との間に、偏向路５の内方に向かって延びるくさびの形態のスロット１１を形成する。方向支持構成部８の端部９が流路２の出口の方向へシフトしていることと併せて、スロット１１の形状のこうした方式により、流れに浮動するボール４は、方向支持構成部８および支持ブラインド６に当接するまで、主流からさらに偏向させられる。また、こうした弁が完全に開いた時の位置にあるボール４には、方向支持構成部８の縁部とこの縁部に沿って転がるボール４の軌道１２との間のすきまＬだけ、流路２の中央部分の流れ軸に対して垂直方向に幾分自由に偏向する可能性が与えられる。このすきまＬは、ボール４の直径の１％から１０％の大きさである。ボール４の支持ブラインド６上への迅速かつ確実な配置に重要なのは、方向支持構成部８の縁部と弁が完全に開いた時の位置にあるボール４の中心を通る直線に平行かつ流路２の中央部分の内部空間の軸に垂直に導かれた直線との間に形成される鋭角βであり、ボール４がボール４の転がる軌道１２に沿って支持ブラインド６と接触するまで方向支持構成部８上を移動する際のこの角度βは３５°から９０°であり、最も有利には４５°から８０°である。

図１、２、３で示した本発明による弁は、最も有利には、カバー１３が設けられ、このカバーは斜面１０が設けられた支持ブラインド６の自由端、またはカバー１３のフランジの輪郭を超えて突き出た頂部９で終端する方向支持構成部８の端部を有する。組立が不正確になるのを回避するため、カバー１３の少なくとも１つの耳１４は、ケーシング１の一側面にあるケーシング１のくぼみ１６内に入る突起１５を有する。偏向路５の底部の洗浄のため、支持ブラインド６の中央部分に洗浄溝１７が設けられる。

図４および５で示した本発明による弁は、少なくとも２対の連結部１８によってケーシング１に締結されるカバー１３を有し、そこでは、ガスケット２１をフランジ２０によって最大限に押し下げた後、閉塞構成要素１９を連結部１８とカバー１３のフランジ２０との間に挿入して締め付けている。カバー１３の取付けおよび取外しは切開部２２によって簡単に行われる。閉塞構成要素１９が滑る可能性は、やはり閉塞構成要素１９を通って誘導されるコッタ・ピン２３によって防止される。図４および５で示した本発明の実施形態による弁は、小さい通路または最大の通路には球状鋳鉄などの、小さい弁にはプラスチックなどのケーシング材料が特に好ましく、図１、２、３による実施形態には、ねずみ鋳鉄で作成されたケーシングがより好ましい。図１、２で示した本発明による弁は実際に任意の位置で動作させることができ、位置によってボール４が水中に沈むボールまたは浮きボールであるだけでよい。弁のボール４は、最も有利にはゴム状樹脂の固体コアまたは金属コアに、ゴム状樹脂を接着剤で接合してカバーして、硬度の低いゴム・カバーを設けることで作成される。

上記の本発明の実施形態による弁の例は全ての実施形態を網羅しておらず、可能な応用例はこの特許の請求項１から１１に包含される。

図１は、角度（エルボ）を付けた実施形態による逆止め弁ケーシングを示す縦断面図である。 図２は、図１の弁ケーシングを示す断面図である。 図３は、直線状の実施形態による弁ケーシングを示す断面図である。 図４は、ねじを使用せずにカバーに連結された弁ケーシングの実施形態を示す断面図である。 図５は、ねじを使用せずにカバーに連結された弁ケーシングの実施形態を示す上面図である。

Claims (11)

1. ケーシング（１）を備えたボール逆止め弁であって、
   前記ケーシング（１）は、出口と入口とを備えた流路（２）を内部に備え、
   前記入口は、弁が閉じる時にボール（４）を配置させるリング座部（３）を備え、
   前記ケーシング（１）は、さらに、前記入口のところで流路（２）から分岐し、前記ボール（４）よりも大きい径を有する偏向路（５）を備えて、弁が開いた時に前記ボール（４）を前記偏向路（５）に配置させるようにしており、
   前記偏向路（５）は、前記ケーシング（１）の内壁の前記入口と前記出口との間の部分に設けられた２つの対称な内方への膨らみによって形成された前記ボール（４）の案内レール（７）によって画成されるとともに、弁が完全に開いた時に前記ボール（４）が配置する支持ブラインド（６）を前記出口側に有してなるものにおいて、
   前記支持ブラインド（６）が自由端を有する斜面（１０）からなり、前記案内レール（７）の前記出口側の端部（９）と前記斜面（１０）の前記自由端とは、両者の間にスロット（１１）が形成されるように配置していることを特徴とするボール逆止め弁。
2. 弁が完全に開いた時でも、前記ボール（４）が僅かに動けるように、前記ボール（４）と前記案内レール（７）の縁部との間にすきま（Ｌ）が形成されており、前記すきま（Ｌ）の量が、前記ボール（４）の直径の１％から１０％の量であることを特徴とする、請求項１に記載の弁。
3. 前記ボール（４）が転がって弁が完全に開いた状態から弁が閉じた状態へ移動する間に、前記ボール（４）の中心を通る一直線が変化する角度（β）が３５°〜９０°の鋭角であることを特徴とする、請求項１に記載の弁。
4. 前記角度（β）が４５°〜８０°であることを特徴とする、請求項３に記載の弁。
5. 前記ケーシング（１）は、カバー（１３）を備え、前記カバー（１３）に前記支持ブラインド（６）又は前記案内レール（７）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の弁。
6. 前記カバー（１３）に前記ケーシング（１）の一側面に対する少なくとも１つの耳（１４）が設けられ、該耳（１４）は、前記ケーシング（１）のくぼみ（１６）に入る突起（１５）を有することを特徴とする、請求項５に記載の弁。
7. 前記支持ブラインド（６）の中央部分に洗浄溝（１７）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の弁。
8. 前記ケーシング（１）は、少なくとも２対の連結部（１８）を備え、前記カバー（１３）は、フランジ（２０）を備え、前記連結部（１８）は、前記フランジ（２０）にガスケット（２１）を装着して前記カバー（１３）を前記ケーシングに配置した後、閉塞構成要素（１９）を前記連結部（１８）と前記フランジ（２０）との間に挿入して、前記連結部（１８）の内側に締め付けるようにされていることを特徴とする、請求項１に記載の弁。
9. 前記カバー（１３）の前記フランジ（２０）に切開部（２２）が存在することを特徴とする、請求項８に記載の弁。
10. 少なくとも１つの連結部（１８）に開口（２４）が存在し、前記開口（２４）の中に前記閉塞構成要素（１９）を通って誘導されるコッタ・ピン（２３）が挿入されることを特徴とする、請求項８に記載の弁。
11. 前記ボール（４）は、ゴム状樹脂の固体コアまたは金属コアにゴム状樹脂をカバーして接着剤の層で接合してなる硬度の低いゴム・カバーを備えるように作成されていることを特徴とする、請求項８に記載の弁。

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