JP5767777B2 - バルブ構造 - Google Patents
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Description
てはならない。たとえば、いかなる種類であれ潤滑剤の使用はできる限り回避しなくてはならないからである。潤滑剤を少量使用したとしても、その潤滑剤は数回のバルブ操作後に掻き落とされる。するとシール材が摩擦によって激しく磨耗し、発生する粒子が許容されないほどプロセスを汚染することになる。また、たとえばOリングのようなシール材はねじれたり回転したり、あるいは剥がれたりする危険もある。そのためにバルブが短期間のうちに使い物にならなくなる。駆動力も不均等になり、時間を通じて変化し、特に増大する。バタフライ弁の基本的構造それ自体は、このような形式のバルブによって実現可能な優れた導通率特性という観点から、真空中での用途に非常に適している。したがって、このような形式のバルブを設計的に改良し、前述したような問題を削減または回避できるようにしようとする試みが再三なされてきた。
用途や作動されるべき媒体に応じて、閉止力ないし開放力を適切な大きさに設定することも可能であり、そのために、弁座プレートおよび付属の弁体の両方の開口部の寸法がそれぞれ異なる大きさに設定され、それにより、開放時および特に閉止時の運動がサポートされるようにする。このことは、たとえば閉じた位置のときの確実な密封、およびこれに伴う小さい所要の駆動力を意味している。このことは、バルブ構造全体の小型の設計形態につながるとともに、少ない製造コストにつながる。ここで提案されるバルブ構造のこのような挙動は、たとえば清浄性、優れた導通率、再現可能な挙動、長い耐用寿命、簡単な取扱性とメンテナンスなどに関して特別に高い要求が課される真空技術の分野で、格別に好ましい使用を可能にする。
く、それは、油脂のような潤滑剤がプロセスを汚染しないようにするためである。Oリング5の耐用寿命は潤滑の種類や、そのつど行われる真空プロセスの許容される汚染に依存して決まる。非常に清浄な特定の真空プロセスでは、潤滑剤は一般に許容されない。
より、媒体の流動方向ないしパイプ配管方向で開口部を閉止したり開放したりすることができ、それによって遮断機構としてのバルブが構成される。
2つの開口部20,21は断面に関して等しい大きさであってよく、または比率に関して相違していてよい。図2から図4には異なる大きさの開口部20,21が一例として図示されており、ほぼ1対2の比率となっている。異なる大きさの開口部20,21の場合、閉止力または開放力は、流動方向に依存して、希望に応じて閉止または開放を促進または阻止するように構造の利用状況に応じて作用することができ、開口部の比率に依存してこれらの力を設定することができる。
2部分からなる弁体12,12’は組立可能性を向上させるために複数の部分で構成されていてよく、両方の弁体は結合部材14によって固定的に、または取外し可能に結合されていてよい。弁体12,12’は、シャフト13またはシャフト片13,13’により、ハウジング部分11の壁部に回転可能なように両側で支承されており、シャフト端部13,13’の一方だけが、ハウジング部分11を通って外部へと抜ける、シャフトシール材38を備える封止された挿通部を有しているのが好ましい。他方のシャフト端部13’は、この場合、外部への挿通部を有しておらず、ハウジング部分11でのシャフト支承部だ
けを有している。2部分からなる弁体12,12’の閉じた0°位置18から開いた90°位置19への90°の回転は、導出されているシャフト13を通じて、たとえば手動式、電動式、空気圧式、磁気式、油圧式に外部から行うことができる。外部に配置された回転駆動装置39によって0°と90°のリミットストッパも定義され、0°のリミットストッパすなわち閉じた位置18は微調整可能でなくてはならない。
両方の開口部20,21の断面積の比率は、たとえば真空と大気による動作時に、大気が大きいほうの弁体12の面に当たることによって、大きいほうの弁体12が圧着と封止をする役目を果たすように選択することができ、これはたとえば開口部21,20の比率が2:1の場合である。ウェブ17’がたとえばハウジング11のちょうど真ん中に配置されており、両方の開口部20,21が等しい大きさであれば、封止のときの力は等しい大きさになり、バランスが保たれる。
50から630ISO−Kの公称幅DNについて、前述したバルブ構造を格別に有利に採用することができる。流れに対する弁体の縦方向位置によって、バルブの大きな導通率を実現することができる。たとえば真空回転ブッシング38を介してシャフト13が外方に導出された、単純な空気圧式の回転駆動装置39も可能である。このバルブ構造の対角線は導通断面の公称直径よりも√2だけ大きいので、広い開口部20,21を弁座プレート17で実現することができ、それによって大きな導通率を達成可能である。
Claims (9)
- パイプ配管または容器のためのバルブ構造において、分断平面を含む導通断面を取り囲む環状のハウジング部分(1,11)を備えており、前記ハウジング部分(1,11)の内部には弁体(2,12,12’)が配置されており、該弁体は前記ハウジング部分に対して横向きに位置する回転軸(10)を中心として開いた位置と閉じた位置との間で回転・旋回可能なように両側で少なくとも1つのシャフト部分(3)により前記ハウジング部分(1,11)に支承されており、前記ハウジング部分(1,11)には弁座(17)が配置されており、前記弁座(17)と前記弁体の間にはシール材(5,15,16)が設けられており、前記弁体(2,12,12’)は閉じた位置のとき前記シール材(5,15,16)へ封止をするように当接する、そのようなバルブ構造において、前記弁座(17)はプレート状に構成されており、前記ハウジング部分(11)の内部でこれに対して横向きに封止をするように配置されるとともに前記分断平面を包摂しており、前記弁座プレート(17)は隣接する2つの開口部(20,21)とこれらの間に構成されたウェブ(17’)を有しており、前記回転軸(10)は前記ウェブと平行に配置されており、前記弁体(12,12’)は2部分で構成されており、これら両方の弁体(12,12’)は相並んでそれぞれの平面で相互に平行に、かつこれに対する垂直方向ではオフセットされて配置されており、一方の弁体(12)は結合手段(14)によって前記開口部(20,21)のうちの一方を通って延びるように他方の弁体(12’)と固定的に結合されており、それにより、閉じた位置のとき前記第1の弁体(12)が前記弁座プレート(17)の一方の側で位置決めされるとともに前記第2の弁体(12’)が前記弁座プレート(17)の他方の側で位置決めされるようになっており、両方の前記弁体(12,12’)は両方の前記開口部(20,21)のそれぞれ一方の上でこれを覆うように付属しており、それぞれの前記開口部(20,21)の間にはその輪郭および両方の前記弁体(12,12’)に沿って前記弁座プレート(17)の両側にそれぞれ1つのシール材(15,16)が配置されており、付属の前記弁体(12,12’)が閉じた位置のときに該シール材へ封止をするように当接し、前記弁体(12,12’)は、前記閉じた位置と前記開いた位置との間で前記回転軸(10)回りに90度回転可能であり、両方の前記開口部(20,21)のうちの一方は他方よりも大きい断面積を有していることを特徴とするバルブ構造。
- 前記シール材(15,16)は前記弁体(12,12’)のいずれかに配置されており、または前記弁座プレート(17)に配置され、又は両方の前記シール材(15,16)は前記弁座プレート(17)の向かい合う側に配置されていることを特徴とする、請求項1に記載のバルブ構造。
- 両方の前記シール材(15,16)は前記弁座プレート(17)に配置されていることを特徴とする、請求項2に記載のバルブ構造。
- 前記弁座プレート(17)および/または前記弁体(12,12’)の一方または両方にはシール材(15,16)が中に挿入された溝が刻設されており、前記溝は付属の前記開口部(20,21)の輪郭に追随しており、付属の前記弁体(12,12’)は閉じた位置のとき付属の前記シール材(15,16)へ封止をするように当接することを特徴とする、請求項1〜3のうちいずれか1項に記載のバルブ構造。
- 前記シール材(15、16)はエラストマーシール材であることを特徴とする、請求項1〜4のうちいずれか1項に記載のバルブ構造。
- 両方の前記開口部(20,21)の合計の開口断面積はハウジング部分(11)の導通断面積の少なくとも45%であることを特徴とする、請求項1〜5のうちいずれか1項に記載のバルブ構造。
- 両方の前記開口部(20,21)の合計の開口断面積はハウジング部分(11)の導通断面積の少なくとも60%であることを特徴とする、請求項1〜5のうちいずれか1項に記載のバルブ構造。
- 前記開口部(20,21)の形状は外側領域で前記ハウジング部分(11)の円形の輪郭に追随しており、その間の領域に直線状のウェブを形成していることを特徴とする、請求項1〜7のうちいずれか1項に記載のバルブ構造。
- 前記バルブ構造は真空バルブであることを特徴とする、請求項1〜8のうちいずれか1項に記載のバルブ構造。
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