JPH0148432B2

JPH0148432B2 -

Info

Publication number: JPH0148432B2
Application number: JP58120917A
Authority: JP
Inventors: Betsushu Fuuberuto
Original assignee: JIIKUFURIITO SHERUTORAA
Current assignee: JIIKUFURIITO SHERUTORAA
Priority date: 1982-06-30
Filing date: 1983-06-30
Publication date: 1989-10-19
Also published as: JPS5923175A; US4560141A; DE3224387C2; CH659512A5; FR2529640A1; DE3224387A1; GB2123931B; GB2123931A; GB8317505D0; FR2529640B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、真空仕切弁に関するものである。こ
の真空仕切弁は、弁の軸に対して垂直にスライド
可能なバルブプレートと、対向板と、これらの間
に設けられた支持機構とを有し、該支持機構とリ
フテイングバーの働きにより、該バルブプレート
は、バルブシートに対し、密封性をもつて押し付
けられる。

種々の構造の支持機構を有する真空仕切弁の
数々が、ドイツ国公開公報第30 28 786号におい
て記載され、図示され、かつ説明されているが、
それらのうちのいずれの構造においても、動作の
際に、面と面が、部分的に高い圧力をかけられた
状態で、互いに押し付け合い、かつ擦り合いつつ
転動する。これらの面は真空中にあり、従つて潤
滑油の塗布を全くなされていないため、上記の転
動の結果、著しい摩耗現象が起こり、これは、概
して高価なこの種のバルブの性能に対し、好まし
くない影響を急激に及ぼすものである。

また、該摩耗現象は、固有の表面圧力が高けれ
ば高いほど著しくなる。転動体に球を使用する場
合には、この固有表面圧力は可成りの値にまで高
まる。

本発明の目的は、この種の仕切弁を次のような
ものに作ることである。すなわち、まず、支持機
構を構成する諸部材は、バルブの動作に際して、
線状の支承部を有すること。そして、該諸部材
は、実質的に、互いに摩擦することなく動き得る
こと。さらに、バルブの閉鎖した状態において、
すなわち、その負荷が最大になつた状態におい
て、支持機構を構成する諸部材は、可能な限り広
い面によつて支承されること。以上の性質を備え
たものに作ることである。さらにまた、本発明は
次のことを提案する。すなわち、閉鎖されたバル
ブは、支持機構自体によつて、ロツク状態に保持
され、従つて、供給の過程に支障の生じた際には
使用不能となり得るような外部からの補助力は使
用しなくても済むようにするということである。
そのような外部からの補助力とは、電流、磁気、
油圧および空気圧を指す。さて、上記目的を達成
すべく、本発明はバルブ軸に対して垂直の方向に
スライド可能なバルブプレートと、対向板と、該
バルブプレートと該対向板との間に設けられた支
持機構とを有し、該支持機構とリフテイングバー
によつて該バルブプレートをバルブシートに対し
て密封性をもつて押し付ける真空仕切弁であつ
て、リフテイングバーとバルブプレートとの間、
ならびにリフテイングバーと対向板との間に、直
方体状の支持体が設けられ、バルブプレートおよ
び対向板の表面には支持体の支承面（２つ）が互
いに角度をなして設けられており、支持体は、支
持機構に負荷がかかつていない時に、一方の支承
面により、端面の片側で支承されて、リフテイン
グバーのスライド方向に対して鋭角の角度をな
し、端面がリフテイングバーの運動方向に対して
斜めに位置した状態となり、また、リフテイング
バーが、閉鎖方向に動かされると、支持体は前記
角度を拡大しつつ前期支承面の間の稜線を中心に
回動し、前期バルブプレートが前記バルブプレー
トに押し付けられると、端面が他方の支承面に当
接してこれにより支承され、この支承面との当接
状態において、支持体は前記バルブプレートおよ
び対向板に対しほぼ直角状態もしくは前記角度が
鈍角となる方向に幾分傾いた状態となるように構
成されている。

本発明において支持体はバルブ開状態において
バルブプレートおよび対向板の支承面により、リ
フテイングバーのスライド方向に対して鋭角の角
度をなして位置しており、支持体の端面がリフテ
イングバーの運動方向に対して斜めに位置してい
るため、リフテイングバーを閉鎖方向に動かす
と、支承面から端面に加わる閉鎖方向の力が支持
体の回動力に円滑に変換される。このような支持
体の回動によりバルブプレートがバルブシート側
に移動し、バルブプレートがバルブシートに押付
けられた状態すなわちバルブ閉状態では、支持体
はバルブプレートおよび対向板に対しほぼ直角状
態もしくは前記鋭角の角度が鈍角となる方向に幾
分傾いた状態となる。このバルブ閉状態では支持
体はバルブプレート及び対向板に対しロツク状態
となつて、リフテイングバーの閉鎖力を解除して
も依然としてバルブ閉状態を保つことができる。

従つて、本発明の真空仕切弁では支持体はリフ
テイングバーの閉鎖方向の動きに追従して円滑に
回動してバルブプレートおよび対向板をバルブ閉
方向に動かすことができるので、バルブ閉操作を
円滑かつ確実に行なうことができる。またバルブ
閉状態では支持体がロツク状態となるためバルブ
閉状態を確実に保つことができる利点を有する。

以下、図面を参照して説明すると、まず、第１
図と第２図は、本発明の原理を断面図の形で示
す。バルブプレート１と対向板２の間には、リフ
テイングバー３、もしくはリフテイングバーによ
つて動かされる構成部分が位置させられる。第１
図と第２図においては、上記の各部材は全て、本
発明の原理を可能な限り明瞭に表わすべく、単に
概略的に示すにとどめてある。上記リフテイング
バー３の運動方向は矢印４で示され、図示矢印４
（左向き）は、リフテイングバー３がバルブを閉
鎖する場合の向きと対応する。上記構成部分の
各々、すなわち、バルブプレート１、リフテイン
グバー３および対向板２の間には、直方体状の支
持体５が、２つずつの組で設けられる。これらの
支持体５は、例えばバルブプレート１および対向
板２の全幅にわたつて延びていてもよく、従つ
て、第１図と第２図においては、これらの直方体
状の支持体５の横断面のみを示してある。バルブ
が開いている場合、すなわち支持機構に負荷がか
かつていない場合（第１図）には、これらの支持
体５は、リフテイングバー３の移動方向（矢印
４）に対して鋭角αをなす。これらの支持体５を
定位置に保持すべく、リフテイングバー３の表
面、およびバルブプレート１と対向板２の表面に
は、互いに角度をなす支承面６および７が設けら
れる。これらの支承面６および７は、第１図と第
２図においては、他の部分に比して太い線で示し
てあるが、これは単に分かり易くする目的でそう
してあるにすぎない。これらの、それぞれ互いに
角度をなすようにして組合された支承面６および
７のうち、支承面６の方は、バルブが開の状態に
ある際に、直方体状の支持体５の端面８，９と接
する。板ばねの組１０（これについては第３図と
第４図に示したバルブとの関連において後述す
る）によつて、各々の構成部分１，２および３
は、一つにまとめて保持される。これらのばね
は、本発明の原理を説明するために必ずしも必要
なものではないので、第１図と第２図の説明にお
いては、これ以上言及することはしない。

さて、リフテイングバー３が閉鎖の方向（矢印
４）に動かされると、バルブプレート１および対
向板２は、矢印４の方向へ追従して動くことをし
ないで、両側上下方向（第２図の矢印１１）へ動
く。これは、バルブプレート１と対向板２が、後
述するように止め部によつて追従動を妨げられて
いるのと、支持体５が、その互いに角度をなして
設けられた支承面６および７の間の境界をなす稜
線１２を中心に回動して、角度αを拡大しつつ直
立状態に移行することによるものであり、その結
果、バルブプレート１と対向板２は、バルブケー
シング（第１図と第２図には図示しない）内のバ
ルブシートならびに台座に圧接させられるに至
る。

なお、支承面７は、リフテイングバー３の運動
方向（矢印４）に対して平行であるのがよい。そ
うすれば、バルブが閉鎖位置に達した際に、支持
体５は、実質的に、支承面７上に直角（ａ＝90゜、
第２図）に支承される。支承面７の幅と、支持体
５の端面８，９の幅Ｂの間の寸法の関係は、第２
図に示す支持位置において、支承面７が、支持体
５の端面８および９の少なくとも２分の１を占め
るように決められる。こうすることにより、支持
機構は、支持位置において安定し、従つて、バル
ブは、リフテイングバー３に対して外部から力の
作用を与えなくても、閉鎖位置に保持されること
になる。

上に述べられ、かつ第１図および第２図に示さ
れた各構成部分の運動経過は、実質的に摩擦をと
もなわないものである。なぜなら、閉鎖動作の行
われる間においては、単に支持体５の端面８およ
び９が稜線１２を中心に回動するものであつて、
その際、これらの組合わされた面の間には、何ら
の滑動もしくは転動も生じないからである。

バルブプレート１および対向板２の全幅にわた
つて、真つすぐな直方体状の支持体５（例えば小
型の角材）が設けられるが、この支持体５は、ま
た、バルブプレート１および対向板２の横幅方向
からみて並列した、すなわちリフテイングバー３
の運動方向からみて前後に位置する複数個の直方
体状エレメントから構成されていてもよい。

上に述べ、かつ説明した構造原理は、第３図お
よび第４図に示した真空仕切弁（以下、単にバル
ブと呼ぶ）において利用されている。このバルブ
は、２つの接続フランジ１６および１７を具備し
たバルブケーシングを有する。一方の接続フラン
ジ１６の内側には、バルブプレート１のためのバ
ルブシート１８が設けてある。他方の接続フラン
ジ１７の内側は、対向板２のための台座１９を構
成する。リフテイングバー３は、先端部を平坦に
されていて、その平坦部３′をもつて、バルブプ
レート１と対向板２の間に突き出ている。このリ
フテイングバー３は、矢印４の方向にスライド可
能であり、かつバルブの軸に対して平行な軸を中
心に回動可能である。従つて、この種のバルブに
おいては通常そうであるように、バルブプレート
１は、第１図に示したバルブの通路内の位置から
回動して側方に出され得る。バルブプレート１お
よび対向板２の側縁部には、板ばねの組１０が設
けられ、これらの板ばねの組１０は、各構成部分
を弾性状態に一括保持する。板ばねの組１０の一
端は、結合片２１を介して連結されており、該結
合片２１は、同時に、矢印４の方向における、各
構成部分のための止め部を構成している。板ばね
１０の各組は、それぞれ、ねじ１４によつて、そ
の両端を結合されている。

バルブプレート１、対向板２およびリフテイン
グバー３の平坦部３′における互いに向かい合つ
た面には、第１図と第２図に関して述べたような
支承面を与える凹部が設けられている。これらの
凹部すなわち切欠きは、各構成部分１，２および
３′の全幅にわたつて延び、これらの凹部によつ
て形成される空所は、上下２つずつの組にして設
けられた直方体状の支持体５（この場合は角材よ
りなる）を受け入れる。この場合、これらの直方
体状の支持体のための、互いに角度をなして設け
られた支承面は、該凹部内において階段状の段を
有するように形成され、バルブが開いた状態（第
３図および第５図）にある時には、これらの凹部
は、閉じた空所を形成し、該空所内に、上述の支
持体５が位置させられている。

バルブが開いている時には、リフテイングバー
３によつて、バルブプレート１、ならびに板ばね
の組１０を介してバルブプレート１に結合された
対向板２は、第３図に示すバルブ通路内の位置か
ら側方へ、回動して出される。バルブを閉じる際
には、バルブプレート１は、リフテイングバー３
を介して、まず、バルブ通路内の位置まで回動さ
せられる。次いで、止め部として機能する結合片
２１がケーシング内壁に当接するに至るまで、リ
フテイングバー３は、矢印４の方向に押しやられ
る。この状態は、第３図において示す。リフテイ
ングバー３がこの状態からさらに矢印４の方向に
動かされると、支持体５がその動作を開始する。
すなわち、リフテイングバー３が上述のようにさ
らに動かされる結果、支持体５は、徐々に直立状
態に移行する。このプロセスは第５図ないし第９
図において示す。この場合、支持体５は、互いに
角度をなして設けられた支承面６および７の間の
稜線１２（第１図および第２図参照）を中心に、
摩擦をともなうことなく回動する。諸部分の寸法
は、第９図に示す、支持体５の直立した状態にお
いて、バルブが密封性をもつて閉鎖されるよう
に、決定される。段状に設けられた支承面７の幅
は、リフテイングバー３の運動方向４よりみて、
支持体の端面８もしくは９の幅の少なくとも２分
の１を占めるように決定されているので、バルブ
は、第９図に示す閉鎖位置において、支持機構に
より、ロツクされている。すなわち、閉鎖状態を
維持するために外部から何らの力も加える必要が
ない。

以上の記述においては、支持体５は、バルブプ
レート１および対向板２の全幅にわたつて延びる
直方体状の角材として述べて来たが、これには、
比較的短かい直方体を使用してもよく、その場
合、リフテイングバー３の平坦部３′の各々の面
には、そうした短かい直方体が、例えば４個ずつ
設けられ、これらを結ぶ線は、１つの多角形を構
成する。これらの支持体の位置および配分につい
ては、この他にも種々のものが可能である。

さて、バルブを開く場合には、リフテイングバ
ー３を、外側へ向けて、矢印４とは反対の方向に
引つ張る。その際、支持体５は、稜線１２を中心
に回動して当初の位置に戻る。そして、第５図な
いし第９図に示した運動プロセスは、リフテイン
グバー３を引つ張る際には、先ほどとは逆の順に
行われ、第５図に示す状態に復帰する。板ばねの
組１０の働きにより、各構成部分は、第３図に示
したような当初位置に戻され、バルブが開く。こ
の時点ではまだ、バルブプレート１のバルブの通
路内にあるが、バルブの軸に対して平行な軸を中
心に回動させることにより、通路から側方へ出さ
れる。

第３図に示した実施例においては、リフテイン
グバー３とその平坦部３′は、一体に作られてい
たが、別々に作られた２つの構成部分を適当な方
法で互いに結合することも十分に可能である。リ
フテイングバー３の駆動装置としては、既知のも
のが使用され、その動力は、電気、磁気、空気
圧、油圧等々による。また、図示の実施例におい
ては、バルブプレート１と対向板２は、比較的剛
性の部材に作られているが、これらのうちの一方
もしくは両方を特にリングばね状もしくはプレー
トばね状のエレメントに作つて、比較的大きな公
差を吸収できるようにすることも十分に可能であ
る。そのように作られたエレメントは、真空バル
ブにおいて、大きな成果を収めている。

図示の実施例においては、階段状の支承面６，
７は、構成部分の凹部内に設けられているが、基
本的には、構成部分の表面そのものを段にするこ
とも可能である。これについては、第１０図に示
す。もつとも、バルブの長さＬを極力短かくしよ
うとする見知からすれば、これらの階段状支承面
６，７は、やはり凹部の中に形成されているのが
よい。そのようにすれば、バルブが開いた状態に
ある時（第３図および第５図）に、これらの凹部
は閉じた空所を形成して、該空所内に、支持体５
の全体が納まることになる。

また、上の記載においては、バルブが閉じた状
態にある際に支持体５に支承する支承面７は、リ
フテイングバー３のスライド方向４に対して平行
であることになつていたが、この支承面７は、該
方向４に対して幾分傾けてあつてもよい。その場
合、傾きの方向は、両支承面６および７の間の角
度（第９図参照）が幾分小さくなるような方向に
する。そうすると、バルブを閉じる際に、支持体
５は、その死点を越えた位置まで回動し、第９図
に示す直立状態よりも幾分右側に傾いた状態すな
わち上記角度αが鈍角となる状態になる。これに
より、バルブのロツクは完全に確実なものとな
る。なぜなら、言わばロツクボデーの死点が越え
られているため、バルブを再び開くには、従つて
支持体５を上述の死点を越えて回動させて、第８
図に示す位置へ、さらに第７，６、および５図に
示す位置へもたらすには、わずかとは言え、それ
に相応するだけの力が必要だからである。

バルブは、閉じた状態にある時に、最大の負荷
を受ける。この負荷は、閉じる際に加わる圧力、
もしくは閉じた状態において発生する差圧、ある
いはまた、両者の相乗作用である。呼称幅が約
100mmの、総金属製のバルブの場合には、バルブ
プレートと対向板、従つてまた支持機構の全体に
は、約10000Nの負荷が加わる。このような大き
な負荷がかかつている際には、支持体５は、それ
ぞれの支承面７上に、その広い端面をもつて支承
される。これに対し、バルブを閉じる際もしくは
開く際に上記諸部分に加わる力は、単に板ばねの
組１０から加えられる力のみにすぎず、この力の
大きさは、約800Nである。このような比較小さ
な負荷がかかつている間においてのみ、支持体５
は線状の稜１２に支承されている。この新しい構
造に対する上記の考察は、従来式の構造に比して
本発明のそれが如何に優れているかを明らかにす
るものである。

また、本発明の構造によつて、閉鎖力から密封
力への力の増大率が特に有利になる。この増大率
は、本発明の場合、従来のそれに比して、約２倍
の高さとなつている。従つて、わずかの制御力で
高い密封性を得ることができ、そのため、制御機
構の寸法はそれに応じて小さくできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図および第
２図は、本発明の原理を２つの位置において示す
概略図、第３図は、真空仕切弁の縦断面図、第４
図は、第３図の−線による横断面図、第５図
ないし第９図は、第３図において円Ａで囲んだ細
部を、バルブ閉鎖プロセスの種々の段階において
示す図、第１０図は、１つの可能な変形例の概略
図である。１……バルブプレート、２……対向板、３……
リフテイングバー、５……支持体、６，７……支
承面、８，９……端面。

Claims

【特許請求の範囲】１バルブ軸に対して垂直の方向にスライド可能
なバルブプレートと、対向板と、該バルブプレー
トと該対向板との間に設けられた支持機構とを有
し、該支持機構とリフテイングバーによつて該バ
ルブプレートをバルブシートに対して密封性をも
つて押し付ける真空仕切弁であつて、リフテイン
グバー３とバルブプレート１との間、ならびにリ
フテイングバー３と対向板２との間に、直方体状
の支持体５が設けられ、バルブプレート１および
対向板２の表面には支持体５の支承面６，７が互
いに角度をなして設けられており、支持体５は、
支持機構に負荷がかかつていない時に、一方の支
承面６により、端面８，９の片側で支承されて、
リフテイングバー３のスライド方向に対して鋭角
の角度αをなし、端面８，９がリフテイングバー
３の運動方向に対して斜めに位置した状態とな
り、また、リフテイングバー３が、閉鎖方向４に
動かされると、支持体５は前記角度αを拡大しつ
つ前記支承面６，７の間の稜線１２を中心に回動
し、前記バルブプレートが前記バルブプレートに
押し付けられると、端面８，９が他方の支承面７
に当接してこれにより支承され、この支承面７と
の当接状態において、支持体５は前記バルブプレ
ート１および対向板２に対しほぼ直角状態もしく
は前記角度αが鈍角となる方向に幾分傾いた状態
となるように構成されていることを特徴とする真
空仕切弁。２互いに角度をなして設けられた支承面６，７
は、リフテイングバー３、バルブプレート１およ
び対向板２に設けられた凹部内の段状部分よりな
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の真空仕切弁。３開放状態にある時に、前記凹部は、支持体５
を収納する閉じた空所を形成することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項もしくは第２項のいずれ
か１つに記載の真空仕切弁。４バルブプレート１、対向板２およびリフテイ
ングバー３に設けられ、直方体状の支持体５を収
納する空所を形成する前記凹部は、互いに対応す
る形状に作られるが、その接合面は合致せずに、
互いにずれていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項から第３項までのいずれか１つに記載の
真空仕切弁。５リフテイングバー３のスライド方向４に対し
て少なくともほぼ平行な支承面７の幅は、支持体
５の端面８，９の幅の少なくとも２分の１を占
め、望ましくはそれよりも幾分大であつて、閉鎖
状態にある際に、これらの支承面７により、支持
体５が支承されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項から第４項までのいずれか１つに記載の
真空仕切弁。６閉鎖状態において支持体５を支承する支承面
７は、リフテイングバー３のスライド方向４に対
して幾分傾斜している結果、支持体５は、閉鎖状
態において、その死点を越えた位置にあることを
特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項
のいずれか１つに記載の真空仕切弁。