JPH0464486B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、第１コネクタを介して制御圧に連結
されている制御側の第１チヤンバ、及び少なくと
も一つの第２コネクタを介して加圧流体に連結さ
れている流体側の第２チヤンバに、ダイアフラム
によつて区分されている受入れ空間を具備するケ
ーシングを備え、第２チヤンバの出口が開閉して
制御圧として作動するように、前記ダイアフラム
に連結されたバルブニードルがその受座に対して
変位可能であり、前記ダイアフラムにはスプリン
グによつて前記ニードルの閉位置方向に予圧がか
けられるように構成されているバルブに関する。

従来の技術及びその問題点 西ドイツ特許公開第3431112号公報明細書の開
示事項は、本願明細書に引用されているが、この
種のバルブを開示している。この従来発明のバル
ブは、計量バルブ及び／又は再循環バルブとして
作動する。そのダイアフラムは、ジエツトニード
ルが貫通する中央通孔を具備している。しかし、
これによりダイアフラムは破裂する危険があり、
漏出が生ずることもある。更にこの構造では、ダ
イアフラムがバルブの開閉とともに激しくはため
くということになる。その結果、添加もしくは計
量作動を不正確にする。ダイアフラムが破裂する
と、空気泡が（これは勿論避けねばならない）、
制御側（空気側）から流体内に導入される原因と
なる。

ニードルとこれの変位を制御するシリンダとの
間には、更に連結継手が設けられ、その結果、ニ
ードルはその受座に対して中心に配置されてい
る。ニードルの端部に対して、前記シリンダ内に
位置するプランジヤが尖つた先端を有し、この先
端によつてプランジヤがニードルのベースを支持
している。この点でニードルのベースが制御チヤ
ンバに延出している。しかしこのように構成され
た連結継手は、運転には有効でないことが判明し
た。

発明の概要 したがつて、本発明の目的は、特に高い信頼性
で作動するダイアフラム構造を組合わせて、ニー
ドルをそのノズル孔に充分良好にセンタリングさ
せたことを特徴とする前記タイプのバルブを提供
することにある。

前記目的は、ダイアフラムが連続構造のもので
あつて、ニードルのベースが、滑り摩擦を減少さ
せる材料、例えばポリ四弗化エチレン製のデイス
クを介して、流体側の第２チヤンバに対面してい
るダイアフラムの面で支持されることにより達成
される。

したがつて、貫通されたダイアフラムの原理は
放棄され、ダイアフラムは平らで連続した形態に
形成されて、密閉の問題が回避される。更にダイ
アフラムの移動は、従来のバルブのスラツプアク
シヨン（slap action）なしに、切替え時に一定
速度で行われる。摩擦を減少させたデイスクは、
ニードルのベースがダイアフラムに対し自動的に
半径方向中心に位置するようになるという効果を
有し、補助の圧縮コイルばねもこの作用に寄与し
ている。

ニードルのベースが板形状に広げられ、前記デ
イスクが該板とほぼ同心直径を有している場合、
ダイアフラムの損傷は、特に満足し得る状態で防
止される。結局ニードルは、特に大きな面積で作
動するベースを介してダイアフラム上に支持さ
れ、これによりダイアフラムが座屈すという問題
が、特に満足する状態で防止される。

本発明の好ましい実施例では、差込み部材がケ
ーシングのノズル出口とニードルとの間に交換可
能に取付けられている。ノズルオリフイスは、そ
れぞれの場合に要求される条件に容易に適合させ
ることができる。

ダイアフラムの制御側上に支持され、スプリン
グによつて付勢されているプランジヤが、大きな
ベースとともに、ダイアフラムの制御側表面に配
設されている場合が更に好ましい。この場合も、
ダイアフラムの制御側表面を曲げたり座屈させる
有害な押圧は充分に防止される。この場合、ポリ
四弗化エチレンなどのデイスクを用いることはで
きるが、その必要はない。

問題の個所で摩擦を最小にするには、実質上、
スプリングがボールの介在下で、スプリングキヤ
ツプを介してプランジヤに作用するのが好まし
い。ボールは問題の個所で球継手を形成し、その
ためプランジヤのベースはダイアフラムに対して
容易に変位し得ない。更に、ケーシングが少なく
とも２つの構造部分で構成され、ダイアフラム
は、そのリムがスリーブ又はカラーにより締め付
けられ、前記カラーを付勢するばね座金又はカツ
プスプリングをケーシングの２つの部分間に設け
るのが好ましい。これにより、比較的大きな製品
許容差を取ることができ、ダイアフラムは、スプ
リング座金又はカツプリングによつて付勢される
カラーにより、そのリムが締付けられ、付勢され
る。

従来技術では、制御圧は適当なコネクタによつ
て得られていたが、パイロツトバルブにより制御
され、制御圧を供給するシリンダを備えるのが好
ましい。その結果、何倍も大きな閉鎖力を与える
ことが可能になり、切替え時間が著しく減少す
る。

従来技術の場合のように、外部から作動させ得
るスピンドルを、スピンドルの力調節用として、
本発明に採用してもよい。この点について、スピ
ンドルは、回転しないように取付けられたスプリ
ングキヤツプの内部ねじ部にねじ止めされるのが
好ましい。このようにして前記スプリングに予圧
がかけられる。

前記スプリングは、ダイアフラムと対面してい
ない側の端部が中間板上に支持され、この中間板
の他方の面はシリンダを付勢する他のスプリング
を支持している。このように中間板は、一方では
スプリングの固定停止部材として作動し、他方で
はシリンダを付勢する別のスプリングの固定停止
部材として作動し、その結果、空気を抜くと、そ
れは再び最初の位置に戻る。

ケーシングが３つの部分で構成されている好適
な実施例では、軸方向外側のキヤツプ状の２つの
部分が中央の管状部分にねじ止めされている。そ
れ故にケーシングは、別々の部分に取付けられた
種々の部品を保守点検、又は交換するため、特に
簡便に分解することができる。この構造では、中
央のケーシング部分に一つの通孔を設けるのが好
ましい。ダイアフラムの漏れ穴、又は破裂個所
は、その通孔を通じて直ちに検知される。

また、軸方向の流路をカラー内に設けることが
好ましい。ダイアフラムが破れた場合、流体がこ
の流路とケーシングの通孔とを通じて流出し、そ
のためバルブの他の部品は流体によつて汚されな
い。

最後に、前記流路の内側にねじ部が設けられて
いるものが好ましい。このねじ部は、組立てを容
易にするという目的に適つたものであり、そのね
じ部の一端に、適切にねじが施されたボルトをね
じ止めし、次いでカラーまたはスリーブをケーシ
ングから制御側のチヤンバ方向に引出すことがで
きる。

実施例 以下に、本発明の実施例を、添付図面を参照し
つつ説明する。

第１図及び第２図に示すバルブは、その基本的
な構造と利用目的について、先に引用した西ドイ
ツ特許公開第3431112号公報明細書に場合と同様
の用途向けに製作されたものであり、計量バルブ
及び／または再循環バルブとして作動し、プラス
チツクの原料成分の反応混合用混合機のヘツドと
協同作動するのに好適なものである。

前記バルブは、３つのケーシングを備え、該ケ
ーシングは、キヤツプ状前部ケーシング部材１と
この部材１がねじ２で固定されている管形の中央
のケーシング部材３と、この部材３がねじ４で固
定されている同様のキヤツプ状後部ケーシング部
材５で構成されている。

制御側の第１チヤンバ６と、流体側の第２チヤ
ンバ７とが、ケーシング内に形成されている。こ
の２つのチヤンバは、平らな連続したダイアフラ
ム８によつて互いに隔離されている。

制御圧はパイロツトバルブ９を通じて第１チヤ
ンバに負荷され、チヤンバ１０に対し加圧する
が、チヤンバ１０は、第１図に示すように、右方
向、即ち前記のダイアフラム方向が軸方向に移動
可能なピストン１１によつて限定されている。

ピストン１１は、チヤンバ１０とは反対側に中
央凹部を備え、これに耐摩耗性材料製のスペーシ
ングリング１２が嵌め込まれ、スプリング１３が
軽金属製のピストン１１に突きささるのを防止す
る。スプリング１３のピストン１１とほぼ反対側
の端部は、ケーシングに固定されている中間板１
４の延出部分を押圧している。

この中間板は、反対側にも相似形と延出部分を
備え、スプリング１５の左方端部を支持し（第１
図参照）、スプリング１５の他方の端部はスプン
リングキヤツプ１６の対応する延出部分を受けて
いる。このスプリングキヤツプは、孔あき板１７
を介してスピンドル１８に、該スピンドルと共に
回転するように取付けられている。スプリングキ
ヤツプ１６は、スピンドルが回転中、スピンドル
上を軸方向に移動可能であり、孔あき板１７は停
止部材として作動する。スピンドルは、ハンドル
車１９により回転せしめられることができ、その
回転によつてスプリングキヤツプが軸方向を移動
し、この移動に対応してスプリング１５に予圧を
かける。

スピンドル１８の先端にはボール２０を受ける
回転楕円形の凹部があり、ボールの反対側にはピ
ストン２１に対応する凹部が受けられている。こ
のピストンは拡張されらたベース２２を備え、こ
のベースはダイアフラム８の左側の面を押圧して
いる。

ダイアフラムは、そのリムが、スリーブまたは
カラー２３によつて前部ケーシング部材１の内側
のステツプ、即ち肩部にしつかり締付けられてい
る。カラーは、内面にねじ部を設けた流路２４を
備えている。カラーは、その一方端（左方側）に
おける、２つのケーシング部材１，３の間に挿入
されて取付けられたスプリング座金またはカツプ
スプリング２５を支持している。

該カラー２３の他方端には、ポリ四弗化エチレ
ンまたは他の適切な材料製のデイスク２６がダイ
アフラム８の上に配設され、次いでこのデイスク
の上にバルブニードル２８の拡張ベース２７が配
設されている。

バルブニードル２８は、前部ケーシグ部材１の
適当な凹部に内部から挿入されて交換可能に保持
された差込み部材２９によつて形成された受座と
協同作動する。差込み部材２９は、バルブの吐出
しオリフイス３０に合体する先細の流路孔を備え
ている。

流体用の開口３１，３２は、ニードル２８と並
行して半径方向に延出して前部ケーシング部材１
に設置されている。

ケーシングの肩部に配設されている他のスプリ
ング３３は、ニードルの板状ベース２７上で作動
する。

作動空気は管路３４を通じてチヤンバ１０に供
給される。

先に引用した西ドイツ特許公開第3431112号公
報明細書に既に開示されているように、ダイアフ
ラム８は、作動空気、パイロツトバルブ、即ち制
御バルブ９及びピストン１１，２１によつて適切
に変位し、この変位によつてニードル２８が直ち
に吐出しオリフイス３０を大きく或いは小さく開
閉させる。混合機バルブが開閉状態の時は、流体
は開口３１を通じてチヤンバ７に流入し、更に開
口３２を通じて流出する。しかし吐出しオリフイ
ス３０が開いている時には、流体は吐出しオリフ
イス、即ちノズルオリフイス３０を通じてバルブ
から流出する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例にかかるバルブを示
す縦断正面図、第２図はその側面図である。 １……前部ケーシング部材、２，４……ねじ、
３……中央ケーシング部材、５……後部ケーシン
グ部材、６……第１チヤンバ、７……第２チヤン
バ、８……ダイアフラム、９……パイロツトバル
ブ、１０……チヤンバ、１１……ピストン、１
３，１５，３３……スプリング、１４……中間
板、１６……スプリングキヤツプ、１８……スピ
ンドル、２０……ボール、２１……ピストン、２
２……ベース、２３……カラー、２４……流路、
２５……スプリング座金、２６……デイスク、２
７……拡張ベース、２８……バルブニードル、２
９……差込み部材、３０……吐出しオリフイス、
３１，３２……開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１コネクタを介して作動圧又は制御圧に連
   結可能な制御側の第１チヤンバ、及び少なくとも
   一つの第２コネクタを介して加圧流体に連結可能
   な流体側の第２チヤンバに、ダイアフラムによつ
   て区別されている受入れ空間を具備するケーシン
   グを備え、前記ダイアフラムに連結されているバ
   ルブニードルが、前記第２チヤンバの出口を開閉
   して前記流体の圧力として作動するよう、バルブ
   受座に向かつて、又は反対方向に変位可能であ
   り、前記ダイアフラムは第１スプリングによりニ
   ードルの閉位置の方向に付勢され且つ連続した形
   態であり、前記ニードルは滑り摩擦を減少させる
   材料製のデイスクを介して第２チヤンバに対面す
   るダイアフラムの面上に支持されるベースを備え
   ていることを特徴とするバルブ。 ２ 前記ニードルのベースが拡げられて板状に形
   成され、前記デイスクがこのベースと同じ直径を
   有している特許請求の範囲第１項記載のバルブ。 ３ 前記ニードルのベースを、一端で支持する圧
   縮コイルばね形態の第２スプリングを備え、該ス
   プリングの他方端が前記第２チヤンバの前記出口
   近傍位置に延出している特許請求の範囲第１項記
   載のバルブ。 ４ 前記第２チヤンバの出口と前記ニードルとの
   間に、交換可能に取付けられた差込材料を備えて
   いる特許請求の範囲第１項記載のバルブ。 ５ 前記ダイアフラム上に制御側で保持され、且
   つ前記第１スプリングにより付勢されるプランジ
   ヤを備え、該プランジヤが拡げられたベースによ
   つて前記ダイアフラムの制御側で支持されている
   特許請求の範囲第１項記載のバルブ。 ６ 前記第１スプリングがスプリングキヤツプを
   介して前記プランジヤに作用し、１個のボールが
   前記スプリングキヤツプと前記プランジヤとの間
   に介在している特許請求の範囲第５項記載のバル
   ブ。 ７ 外部から作動させて前記第１スプリングの力
   を調節させうるスピンドルを備え、前記スピンド
   ルが、該スピンドルとともに回転するように取付
   けられた前記スプリングキヤツプ内側のねじ部に
   ねじ止めされている特許請求の範囲第６項記載の
   バルブ。 ８ 前記ケーシングが互いにねじ止めされた少な
   くとも２つのケーシング部材からなり、前記ダイ
   アフラムがその周縁部を前記ケーシング部材間に
   カラーにより締付けられ、該カラーを付勢するス
   プリング座金が２つの前記ケーシング部材間に備
   えられている特許請求の範囲第１項記載のバル
   ブ。 ９ パイロツトバルブまたは制御バルブによつて
   作動され、該バルブに作動圧を供給するシリンダ
   を備えている特許請求の範囲第１項記載のバル
   ブ。 １０ 前記第１スプリングのダイアフラムから隔
   たつた側の端部が中間板の一面で支持され、該中
   間板の他方の面がシリンダを付勢する第３スプリ
   ングを支持している特許請求の範囲第９項記載の
   バルブ。 １１ 前記ケーシングが、３つの部分で構成さ
   れ、管形の中央部材の軸方向両端にねじ止めされ
   た２つのキヤツプ状部材を備えている特許請求の
   範囲第１項記載のバルブ。 １２ 通孔が、前記ケーシングの中央部に、前記
   第１チヤンバに開口して設けられている特許請求
   の範囲第１項記載のバルブ。 １３ 前記カラーが、軸方向流路を全体に通じて
   有している特許請求の範囲第８項記載のバルブ。 １４ 前記流路が、内面にねじ部を有している特
   許請求の範囲第１３項記載のバルブ。