JPH0579871B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は流体の流れを調整したり、遮断する弁
に関するものである。

（従来の技術と課題） この種の弁としては種々の形式のものが従来か
ら使用されており、例えば英国特許明細書第
1258693号に関するものがある。この弁では弁体
を弁座に対して動かすステムの上部から流体が漏
洩し易い欠点がある。

流体の漏洩を防止するため互いに相対的に動く
部分に弾性体のシールを配置している。この種の
シールは古くから使用されているもので、シール
すべき面に流体によつて押しつけられるものであ
る。従つてこの種のシールのシールする能力は弁
を通過する流体の圧力によつて左右される。しか
し、弁を使用する流体装置の加圧流体は変化する
のが普通であるから、圧力が適度に高ければ問題
は無いが、圧力が低くなると、シールが不完全に
なり漏洩を生ずることがある。また圧力が高過ぎ
ると過大な圧力がシールに作用して、シールを破
損することもある。

従つて、使用する流体の圧力に左右されず、常
に完全にシールする能力を発揮し得るシールを有
する弁が待望されていた。

（課題を解決するための手段） 以上のような課題を解決するため本発明は円形
の内部横断面の開放端部と導入口と送出口とを有
しこれ等導入口と送出口とを流動空間によつて相
互に連結したハウジングと、前記流動空間内に設
置され可動ヘツドに取付けられこの可動ヘツドの
運動によつて流体の流れを調整する閉塞具と、前
記可動ヘツドによつて保持されこの可動ヘツドに
通る流体の流れに抵抗するよう前記開放端部の内
面に圧着するシールとを備える弁において、シス
テムの流体圧力から独立して前記シールの内周面
の軸方向の実質的に全域にわたり半径方向および
軸方向に均一な押圧力を加える押圧手段を設け、
前記閉塞具の閉塞及び開放の全範囲にわたりシス
テムの流体圧力によつて前記押圧力を増大しない
が前記可動ヘツドに通る流体の流れに対する抵抗
を増大することを特徴とする。

（作用） 本発明ではシールの周縁に均一な押圧力を加え
る押圧手段を設けたから、これにより漏洩を防止
する能力がシールの内周面の軸方向の実質的に全
域にわたり半径方向および軸方向にわたつて均一
となる。また弁の閉塞から開放までの全範囲にわ
たり弁に通過する流体の圧力とは無関係にシール
に押圧力が加わるから、流体の圧力が増大しても
シールのシール能力は影響を受けない。従つてシ
ールの摩耗を生ずることなく、十分なシールの能
力を確保するようシールの押圧力を選択すること
ができる。

（実施例） 第１図に本発明弁の第１実施例を示す。この弁
１０はハウジング１２を具え、中空の端部が開い
た円筒部１４と導入口と送出口とをこのハウジン
グに設ける。ハウジング１２の円筒部１４内に延
在する流動空間１６によつてこれ等導入口と送出
口とを相互に連結する。中空ピストン１８の形状
のヘツドを円筒部１４の軸線に沿つて移動し得る
ようこの軸線に同軸に設置する。閉塞具２０を流
動空間１６内に設け、ステム２２によつてピスト
ン１８に取付ける。この閉塞具は座２１に共働し
て弁内を通る流体の流れを調整する。ピストン１
８のボス３４をこのピストンの内面から同軸に突
出する。ボス３４にキヤツプ３６を螺着する。シ
ール３０に掛合する円周フランジ即ちリツプ３８
をこのキヤツプの頂部に設ける。シール３０は中
空で端部が開放した円筒状であり、この中空の部
分は截頭円錐形である。シール３０をボス３４に
ほぼ同軸に配置し、キヤツプ３６のリツプ３８に
よつてピストン１８の内面に圧縮する。ピストン
１８のボス３４に掛合するキヤツプ３６の部分の
外形をシール３０の傾斜内面に合致させる。従つ
て凹所３７内に設置した適当な工具によつてキヤ
ツプ３６をボス３４上に締付けた時、シール３０
をピストン１８に圧縮すると共にシール３０に半
径方向外方の力も作用させる。ピストン１８を円
筒部１４の軸線に沿つて摺動させ、シール３０を
円筒部１４の内面に圧着する。シール３０に縦方
向の圧縮力と半径方向外方の力とが作用すること
によつてハウジング１２とピストン１８との間を
非常に有効にシールする。ばね（図示せず）をシ
ール３０とピストン１８の内面との間に挿入し、
シール３０に加わる圧縮力を増大してもよい。こ
のことはシール３０が特に流動特性を示す材料か
ら製作されている場合、及び一層長いシール３０
が所定位置にある場合、特に有利である。シール
３０を非弾性材料で形成した時、特に有利な弁が
得られる。

キヤツプ３６のリツプ３８とハウジング１２の
円筒部１４との間に延在する突起２９をシール３
０に設ける。シール３０の突起２９をリツプ３８
を越えて突出し、弁１０を完全に開いた時、円筒
部１４の内面に設けた突縁１５に突起２９を押し
つける。

第１図に示すように、キヤツプ３６の外側をリ
ツプ３８からボス３４の軸線まで傾斜させ、シー
ル３０の圧縮と保持とを容易にする。

シール３０をPTFEのような流動性を有する材
料で造り、長い寿命と最少の保守とが得られるよ
うにしてもよい。このような材料から成るシール
は張力状態に維持され、従つて特に本願の場合に
適している。

シール３０を保持するためキヤツプ３６を使用
することによつて、特定の流体、温度、圧力、そ
の他この弁の作動パラメータに従つて異なる特性
のシールの使用を容易にする。

ハウジング１２の円筒部を同軸に包囲してベロ
ース２４を設ける。ベロース２４の一端をピスト
ン１８の周縁に取付け、他端をハウジング１２に
取付ける。外部カバー２６を設けて、ピストン１
８とベロース２４との上に嵌着して包み、ハウジ
ング１２にこの外部カバーを取付ける。カバー２
６をハウジング１２に溶接してもよいし、螺着し
てもよく、螺着した場合は液体密に掛合させるた
めシール２７を設ける。ピストン１８とハウジン
グ１２とに対するベロース２４の連結は流体密で
ある。ピストン１８をカバー２６内で軸線方向に
摺動させ、ピストン１８の円周に設けたシール２
８によつてカバー２６に対して流体密なシールを
行う。

流動空間１６から流体が漏洩するのを防止する
１次シールをシール３０によつて形成する。ベロ
ース２４は２次シールを形成し、シール３０から
漏洩が起きたとしても弁１０からの直接の漏洩は
生じない。流動空間からの流体の漏洩が安全をお
びやかすシステムの場合や、流体が高価であるシ
ステムの場合に、２次シールを有する弁は特に望
ましい。

第１図に示す弁の場合、シール２８によつて第
３遮壁を形成し、流動空間から弁１０の外部に漏
洩を生ずるのを防止する。

ピストン１８の上方のカバー２６に孔３２，３
３を設ける。孔３２から加圧流体を導入し、円筒
部１４に対するピストン１８の軸線方向位置を制
御し、即ち座２１に対する閉塞具２０の位置を制
御する。機械的手段（図示せず）を孔３３に通
し、ピストン１８を手動制御できるようにする。

ピストン１８の側部の円周溝にシール２８を設
け、ピストン１８とカバー２６との間を流体密に
摺動掛合させる。圧縮環２４によつて円周溝内に
シール２８を取付けて、シール２８の保持を行
い、溝又は環４２或いはその双方に第１図に示す
ように周縁の軸線方向の突起を設ける。

第２図はピストン１８の下側から見た底面図で
あり、第３図はキヤツプ３６の平面図である。

上述したように、ステム２２によつて閉塞具２
０をピストン１８に取付ける。ピストン１８に取
付けたステム２２の端部に半円形横断面の拡大ヘ
ツド４４を設ける。扇形断面の中心凹所４６をボ
ス３４を設け、この中にヘツド４４を位置させ
る。対応して位置する孔４８をキヤツプ３６に設
け、キヤツプ３６をボス３４に取付けた時、中心
凹所４６内にヘツド４４を保持すると共に、ステ
ム２２を通すことができるように孔４８の寸法を
定める。ピストン１８にステム２２を取付けるた
めのこの方法によつてハウジング１２の円筒部１
４の縦軸線に対し閉塞具２０を側方に限定された
回転運動を行うことができる。キヤツプ３６の孔
の側部を傾斜させ、この許された移動が一層行え
るようにする。ステム２２のヘツド４４を浮動ヘ
ツドとして設けてもよく、この場合、この閉塞具
２０の許容された移動は閉塞具が座２１に対して
有効に自己の作用で配列することを意味する。ボ
ス３４の頂部とキヤツプ３６の頂部との間にシー
ル４０を位置させる。キヤツプ３６とボス３４と
の間のねじ部に流体が侵入し、ねじが役立たなく
なりこのねじ部を通して漏洩を生ずる問題をシー
ル４０によつて除去する。

座２１は自己清掃性があり、座２１の方向は流
体の流れと結びつき、閉塞具２０に共働する面に
異物質が集まるのを防止する。

ヘツド４４と凹所４６との相対寸法及び上述の
断面とによつてステム２２の回転を限定する。送
出口と導入口との一方を通じて、又はプラグ５６
をハウジング１２のベースから除去する際、閉塞
具２０の除去と取替と可能にするため回転を制限
することが必要である。

本体５０と、この本体５０の上部を包囲するシ
ール５２とによつて閉塞具２０を構成し、本体５
０の段付部にこの閉塞具２０を取付ける。シール
５２を本体５０に取付ける必要はなく、このよう
にして作動上の要求に最も合うシール５２の型式
のシールと、対応する座２１との嵌着を容易す
る。ハウジング１２のベースに設けた取外し得る
プラグ５６を通じて閉塞具２０を操作することが
できる。バヨネツト嵌着により本体２０をステム
２２に取付ける。この目的のため、本体５０に適
当な形状の凹所５８を設け、この中にばね６０を
設置する。ステム２２に横ピン６２を設ける。本
体５０のベースを適切な形状にし、プラグ５６を
外した時、ハウジング１２のベースから又は送出
口と導入口との一方からバヨネツト嵌着を操作し
得るようにする。このバヨネツト嵌着によつてこ
の組立、分解を容易にし、ねじ山による従来既知
の閉塞具の保持方法に関連する締め過ぎやかじり
のような問題を除去することができる。

弁１０の漏洩検出装置６４を設け、シール３０
を経る流動空間１６からの漏洩を検出する。ハウ
ジング１２内に設けた室６６をこの漏洩検出装置
６４のために設け、ハウジング１２の円筒部１４
とベロース２４との間の空間２３に孔６８によつ
てこの室６６を連結する。ハウジング１２に取付
けられ内部シール７４を有する板７２によつて室
６６をシールする時、ハウジング１２の外部に押
し潰すようベロース７０を室６６内に位置させ
る。孔６８に流体連結しないようにベロース７０
の内側を分離し、板７２の孔７６に隣接してこの
ベロースの内側を終わらせる。指示器７８をベロ
ース７０の内側に固着する。空間２３、孔６８、
及び室６６を一部排気し、ベロース７０を突出さ
せ、指示器７８を孔７６から後退させる。例えば
流動空間１６からの漏洩のため室６６内の圧力が
増大すると、ベロース７０は圧縮作用を受け、指
示器７８を孔７６に向け押圧し、漏洩が生じたこ
とを表示する。このような表示は完全に眼で見る
ことができ、この場合、孔７６を透明部材８０に
よつて遮断し室６６内に異物質が入るのを防止
し、又は指示装置７８を孔７６から突出させる。
代案として、適当な磁気スイツチ、近接スイツ
チ、感光装置又は圧力感知装置その他の手段を指
示装置として使用するか、指示装置をこれ等の手
段に取付けてもよい。指示装置を純粋に可視的に
する場合には、ベロース７０の内側に着色その他
のマークを単に付すようにしてもよい。

流動空間１６内に予定する圧力に比較し減圧し
た空間２３につき漏洩検出装置６４を説明した
が、空間２３内の圧力が流動空間１６内に予定す
る圧力より高い場合でも、変更を加えても加えな
くてもこの漏洩検出装置６４を適用することがで
きる。弁１０から流体が逸出することは許されな
いが、弁を通つて流れる流体が汚染することが許
される時は流動空間１６内の圧力よりも空間２３
内の圧力が一層高いことが望ましい。

この弁を通つて流れる流体が特に有害である用
途では、空間２３内に中和流体を導入してもよ
い。

ベロース２４とカバー２６との間の空間と空間
２３との間に圧力差があると、漏洩検出装置６４
はベロース２４を通る漏洩とシール３０を通る漏
洩とに応答する。ベロース２４を通る漏洩は他の
構成部材に対するベロース２４の欠陥のある溶接
か又は溶接の疲労によつて生ずる。

ヘツド１８の往復運動によつて生ずる圧力変化
によつてベロース７０の伸長があまり大きくなら
ず、しかも漏洩を表示できるようにベロース７０
の剛さと、ベロース７０に作用する周囲の圧力差
とを選択すべきである。しかし、或る弁の用途で
このような選択が得られない場合は、ヘツド１８
の往復運動中、ベロース７０の伸長の変化をキヤ
リブレードし、このキヤリブレーシヨン値からの
それた値によつて発生した漏洩を指示することが
できる。

室６６の残り部分の中の流体空間でなく、ベロ
ース７０内の流体空間に空間２３が連結されるよ
う、弁の形状に応じては漏洩検出装置を変更する
のが望ましい。

一方弁８２をハウジング１２内に設置し、ハウ
ジング１２の円筒部とベロース２４との間の空間
に孔８４によつてこの一方弁８２を連結する。ハ
ウジング１２内に取外し得るプラグ８６を設け、
弁８２を使用していない時、弁８２をおおうよう
にする。弁８２に取付けた適当なポンプの使用に
よつてハウジング１２の円筒部１４とベロース２
４との間の空間を部分的に排気する。このように
してベロース２４を横切り、シール３０を横切つ
て圧力差を生ぜしめる。弁８２を通じて空間２３
内の圧力を減圧することによつて室６６内のベロ
ース７０を膨脹させる。ベロース２４のシール３
０を通して漏洩が起こると、上述したように漏洩
検出装置６４は警報を発する。漏洩が生じた時、
弁１０は自動的に閉じないから、漏洩を迅速に直
すように次のように弁８２を使用する。弁８２を
通じて流体試料を引き出し、この流体の分析によ
つてシール３０又はベロース２４のどちらかが故
障したことを決定する。従つて一層便利な時期ま
で修理を遅らせてもよいか直ちに修理する必要が
あるかを決定する。

第４図に弁１０の第２実施例を示す。第４図に
示す弁においては座２１に関しヘツド１８と同一
の側に閉塞具２０を設置する。これは第１図の構
成とは異なる。閉塞具２０とステム２２へのその
連結とは任意適当な形状にすることができる。第
１実施例でピストン１８とハウジング１２とに関
連していたベロース２４を弁１０の第２実施例で
は省略する。従つて、シール２８は弁の第２シー
ルである。弁の外部カバー２６を２個の部片で形
成する。カバー２６の第１部分を円筒状にし、ハ
ウジング１２に取付け、第１図に示す弁における
と同様にヘツド１８を包囲する。しかし、外部カ
バー２６の上端に半径方向外方に延びるフランジ
２５を設け、フランジ２５に取付けて支持した平
坦板８８によつてカバー２６の頂部を構成する。
板８８の周縁の周りに孔９０を形成して板の厚さ
にこの孔を貫通する。対応する孔９２をフランジ
２５に通す。孔９０に貫通して孔９２に形成した
ねじに螺合するボルト（図示せず）によつて板８
８をフランジ２５に取付けるのがよい。

ベロース９４の一端をピストン１８の頂部に溶
接し、他端を保持環９６に溶接する。保持環９６
に対し寸法と位置とが対応する環状凹所を板８８
とフランジ２５とに設け、ベロース９４のように
ハウジング１２の円筒部と外部カバーとに同心に
位置させる。各凹所９８内に環状シール１００を
設置し、保持環９６を２個のシール１００の間に
保持する。フランジ２５と板８８との間の継目を
シール１００によつてシールする。ヘツド１８に
作用する作動手段をベロース９４によつて包囲す
るよう板８８に孔３２，３３を形成する。従つて
ベロース９４とシール１００とは流動空間１６か
ら弁１０の外部への漏洩を防止する第３シールと
して作用する。

第４図に示す弁１０は容易に取外し得るように
設計されている。フランジ２５に板８８を取付け
るボルトを除去した後、板８８をフランジ２５か
ら持ち上げ、次に非常にスムーズな順序でハウジ
ング１２とカバー２６とから離して、弁の移動構
成部材のすべてを持ち上げることができる。取付
環９６をベロース９４に溶接し、次にこのベロー
ス９４をヘツド１８に溶接するから、シール３
０、ステム２２及び閉塞具２０と共にこれ等構成
部材をすべて単一ユニツトとして弁から取外すこ
とができる。単一ユニツトとしてこれ等構成部材
を除去した後、座２１のような他の構成部材を除
去し取り替えることができる。

弁から除去したこのユニツト構成部材は新しい
ユニツト構成部材と交換することができ、弁に再
挿入する以前にこのユニツト構成部材に必要な保
守又は変更を加えることができる。従つて、例え
ば異なる材料からシールを製作した場合、シール
３０を交換する操作は単純である。このことは次
の生産工程中、弁１０に通すべき流体に対して一
層適している材料で製作した場合有利である。

第４図に示す弁１０は異なる生産工程中、滅菌
し又は清掃する必要がある弁の用途に特に有利で
ある。この形式の用途は食品処理産業及び製薬産
業で必要になることが多い。また他の技術分野で
も容易に取外し得る弁１０は有利である。弁１０
に通る流体が特に危険である場合には、例えばコ
ンクリート構造内に設けた軸のベースに弁を設置
することが必要になることがある。このような場
合、弁１０の移動構成部材を弁の頂部から取り出
すことによつて除去することは特に有利である。

第４図に示すカバー２６と板８８の代わりに第
１図に示すカバー２６を使用した場合でも弁１０
にはこれ等数個の利点がある。このような弁で
は、ベロース９４を省略し、又はカバー２６に釈
放自在に取付けることができる。カバー２６のハ
ウジング１２に対する螺着を外すことによつてカ
バー２６を除去することができ、ベロース９４を
設けた場合にはカバー２６と共に移動構成部材の
ユニツトを弁から取外すことができ、ベロース９
４がない場合にはこれ等移動構成部材を別個に取
外すことができる。

この実施例は、弁１０の第１実施例に比較し、
ヘツド１８と関連する構成部材との詳細な構成を
若干変更したものである。ヘツド１８をこの第２
実施例のハウジング１２の円筒部にまたがらせな
い。キヤツプ３６はシール３０をヘツド１８の下
側に直接圧縮せず、その代わりに、シール３０を
圧縮環１０２に圧縮する。ベロース１０４によつ
て圧縮環１０２に力を加える。ベロース１０４を
ヘツド１８のボス３４に同軸に設置し、ベロース
１０４の外端を環状凹所１０６内に設置する。ボ
ス３４のベースの周りにヘツド１８の下側にこの
環状凹所１０６を設ける。ベロース１０４を設け
ることによつて、ハウジング１２の円筒部１４の
内面にシール３０を常に確実に押圧する。

弁１０を完全に閉じた時、ハウジング１２に設
けた突縁１５にシール３０の突起２９を封止し、
付加的に又は代案として円筒部１４の頂面に環状
シール１０８を位置させ、弁１０を完全に閉じた
時、ヘツド１８の下側をシール１０８に着座させ
る。このようにして弁１０を完全に閉じた時、ガ
スケツト１０８が付加的シールになるようにす
る。ガスケツト１０８によつてヘツド１８とハウ
ジング１２との間に金属対金属接触を防止する。
このことは弁１０を低温システムに採用する時、
特に有利である。

第４図には図示しないが、弁１０のこの第２実
施例に漏洩検出装置６４と弁８２とを利用するこ
とができる。ヘツド１８と円筒部１４の頂部との
間に構成した空間に孔６８及び８４を連結する。
従つてこの漏洩検出装置によつてシール３０又は
シール２８からの漏洩を表示することができる。

第５図は弁１０の他の実施例を示し、機械的作
動手段を図示する。この機械的作動手段はヘツド
１８に作用し、座２１に対する閉塞具２０の移動
を制御し、弁１０に通る流体の流れを調整する。
第５図の実施例は第４図に図示した実施例と同様
である。

外部カバー２６に貫通するステム１１０によつ
てヘツド１８の軸線方向の移動を行う。ステム１
１０をハウジング１２の円筒部１４に同軸に位置
させる。板８８の孔３２に設置した相手ねじ挿入
部材（図示せず）にステム１１０を螺着する。適
当な手段によつてステム１１０を回転することに
より、ステム１１０を軸線方向に移動させる。孔
３２に設けた挿入部材とステム１１０との間を螺
着する代わりに、サーボモータによる直接の軸線
方向力を加えることによつてステム１１０を軸線
方向に移動させる。

ステム１１０の下端に拡大ヘツド１１２を設
け、取付部材１１４によつてこのヘツド１１２を
掛合保持する。取付部材１１４のねじ突部１１６
によつて取付部材１１４をヘツド１８に取付け
る。ヘツド１８の上面の中心に設けたねじ孔１１
８にねじ突出部１１６を掛合させる。取付部材１
１４の中心凹所１２０に段をつけ、外方及び側方
には少なく突出させることによつて取付部材１１
４の上面に内方及び側方に拡大する凹所を生ぜし
める。この凹所の幅をステム１１０の拡大ヘツド
１１２の幅より小さくし、内部凹所をヘツド１１
２より僅かに大きくする。この一層小さい凹所に
ステムを貫通する場合、ヘツド１１２を中心凹所
１２０内に摺動させ得るようこの凹所の少なくと
も１個の側部を開放する。

ステム１１０のヘツド１１２を取付部材１１４
に掛合させてから、スリーブ１２２をベロース９
４に挿入する。孔１１８を同心に包囲するようヘ
ツド１８の上面に設けた環状凹所内にスリーブ１
２２を着座させる。このスリーブ１２２によつて
取付部材１１４を包囲し、従つて凹所１２０の壁
を側方移動しないようにしてヘツド１１２が取付
部材１１４から外れるのを防止する。弁を完全に
開いた時シール３０が弁ハウジング１２から外れ
るのを防止するようスリーブ１１２が環９６又は
板８８に衝合するようスリーブ１１２の長さを定
める。ベロース９４の内径に近くなるようスリー
ブ１１２の直径を定め、特にベロースが高圧を受
ける時又は圧力の迅速な変化を受ける時ベロース
９４を支持し得るようにする。

弁１０の他の実施例を第６図に示す。この実施
例は第１図に示す弁１０と同様であるが、第４図
に示す実施例の移動構成部材に若干の変更を加え
てある。従つて、この実施例に設けたベロース２
４によつてハウジング１２の円筒部１４を包囲
し、ベロース１０４を圧縮環１０２に作用させ、
シール３０を圧縮する。この実施例の主要な変更
点は、ヘツド１８の軸線方向位置を制御するため
使用ステム１１０を連結部材１２４とロードセル
１２６とを介してヘツド１８に連結していること
である。ステム１１０の下端に連結部材１２４を
設ける。連結部材１２４をロードセル１２６の一
端に直接接触させ、ロードセル１２６の他端を図
示のようにヘツド１８に直接接続するか、ヘツド
１８に取付けた他の連結部材にロードセル１２６
の他端を接続する。ステム１１０のねじを設け、
外部カバー２６に設置したねじ挿入部材（図示せ
ず）に螺着し、ハンドル１３０によつて回転させ
る。

弁１０を通つて流れる流体はヘツド１８とシー
ル３０とによつて閉じた流動空間に通る。従つ
て、この流体圧をロードセル１２６によつて監視
することができ、これはヘツド１８を通じて流体
圧力をロードセル１２６に伝えるからである。こ
のような監視を行う際、閉塞具２０に作用する流
体圧の作用を考慮すべきである。

ロードセル１２６の外部にストレーンゲージ１
２８を設置し、リード線１２９によつてこのスト
レーンゲージを弁１０の外部の装置（図示せず）
に接続し、流動空間６内の流体圧力に関する情報
を提供する。このようにして得た情報を使用し
て、この弁の適正な開放を決定し、適当な回路
と、ステム１１０に取付けた機械的駆動装置との
使用によつて、フイードバツクの原理を利用して
弁１０の操作を完全に自動化する。ロードセル１
２６とストレーンゲージ１２８との代わりに他の
適当な圧力応答手段を使用することができる。例
えば圧力によつて抵抗が変わると半導体と、この
ような抵抗の変化を外部の監視装置にリレーする
リレー手段を使用する。

更に弁を異なるように作動させるため、ヘツド
位置支持装置１３２を設ける。ロードセル１２６
に隣接して外部カバー２６とヘツド１８との間に
この指示装置１３２を設置する。ハウジング１２
の円筒部１４に対するヘツド１８の軸線方向位置
に関する情報をこの指示装置１３２によつて得
る。ヘツド１８の軸線方向位置によつて座２１に
対する閉塞具２０の相対移動を制御する。ロード
セル１２６と指示装置１３２とによつて、特定の
弁の開度において流動空間１６内の流体圧力を監
視することができる。外側ケーブルを外部カバー
２６に取付け、内側ケーブルを弁内に入れてヘツ
ド１８に接触させた二重同心ケーブルのような簡
単な機械的装置で指示装置１３２を構成してもよ
い。指示装置１３２の代案としてはヘツドに接触
し、液圧システムを作動させるに役立つプランジ
ヤでもよい。

ヘツド位置指示装置１３２の他の代案は光学的
に監視する原理にもとづくものである。その１つ
は光源を使用して光をヘツド１８の上面で反射さ
せるものであり、反射を強めるようヘツドを特に
準備するものである。一連の検出器を設置して、
これ等検出器を横切りヘツド１８から反射した光
を操作し、ヘツド１８の位置を監視する。光学的
なヘツド位置指示装置の他の形式のものはロツド
の一端をヘツド１８に連結し、単一光源又は一連
の光源と対応する検出器との間にロツドの他端を
延在するもので、照明又はその他の個々の検出器
によりヘツド１８の位置を示す。

ストレーンゲージ１２８又はその他適当な圧力
応答手段を具えるロードセル１２６を本発明の任
意の実施例に使用し、ヘツド１８に作用する機械
的手段によつてヘツド１８を制御する。本発明の
上述の任意の実施例に圧力応答手段又はその他の
手段を組合せてこのヘツド位置指示装置１３２を
採用することができる。

ヘツド１８と圧縮環１０２とに作用するベロー
ス１０４によつてシール３０を圧縮する本発明の
実施例では、キヤツプ３６に変更を加え、弁ハウ
ジング１２の円筒部１４にシール３０を押圧する
圧力を増大させる。この変更はシール３０を衝合
するキヤツプ３６の傾斜面に円形凹所（図示せ
ず）を設けることである。ヘツド１８のボス３４
にキヤツプ３６を螺着するための工具を収容する
孔３７をキヤツプ３６に設け、この孔を円周凹所
に連結するよう延長する。従つて、弁１０が作動
位置にある時、流動空間１６内にある加圧流体は
孔３７及び円周凹所に入り、円周部１４の内面に
シール３０を押圧する。シール３０に圧力を加え
る方法は、シール３０をPTFEのような材料で製
作した時、この材料の性質のため特に有利であ
る。流動空間１６内の流体の圧力が大きい程、シ
ール３０を弁ハウジングにシールする圧力が高く
なること明らかである。キヤツプ３６の傾斜面と
シール３０との間で流体が漏洩すると、このよう
な流体はベロース１０４に収容され、ヘツド１８
に対して、また環１０２を介してシール３０に対
して流体密なシールを形成する。従つてシール３
０を経て漏洩を生じない。

第７図に弁１０の他の実施例を示す。第７図の
実施例は第１及び６図の実施例と同様であるが、
弁の全体としての堅牢さを増大するため変更を加
えてある。ねじ付ステム１１０をカラー１３４の
ねじ付凹所に螺着する。挿入部材１３６によつて
外部カバー２６にカラー１３４を保持する。ハン
ドル１３０をカらー１３４にキー止めし、ロツク
ナツト１３８と表示板１４０とによつてこのハン
ドルを所定位置に軸線方向に対して保持する。ハ
ンドル１３０と挿入部材１３６との間及び挿入部
材１３６とカラー１３４との間にそれぞれ軸受１
４２，１４４を設ける。ハンドル１３０を回転す
ると、カラー１３４も回転し、従つてステム１１
０が軸線方向に移動する。挿入部材１３６を外部
カバー２６に螺着し、図面に示すように、挿入部
材１３６に通して外部カバー２６の孔に螺着した
ボルト１４６によつてこの挿入部材１３６が事故
で回転するのを防止する。カラー１３４又はカバ
ー２６にステム案内（図示せず）を設けて、ステ
ム１１０の縦溝に掛合させることによつてステム
１１０が回転するのを防止する。

ヘツド１４８をステム１１０の下端に螺着す
る。環１５０によつてヘツド１４８をヘツド１８
に保持する。ヘツド１４８を段付きにし、環１５
０に半径方向内方に突出するフランジを設けてヘ
ツド１４８のこの段部に共働させる。ヘツド１８
のねじ付凹所に螺着したボルト１５２によつて環
１５０をヘツド１８の上面に取付ける。環１５０
のフランジと、ヘツド１４８の段部との間に僅か
な間〓を設け、ヘツド１８の上面の中心に設置し
た熱絶縁体１５４にヘツド１４８を着座させる。
直接又は環１５０を介してヘツド１８とステム１
１０との間に熱が伝わるのをこの僅かな間〓と熱
絶縁体１５４とによつて著しく減少させることが
できる。このようにして、流動空間１６内の流体
の温度でなく、外部の温度に近くハンドル１３０
を保持することができる。

ヘツド１８に２個の円周シール２８を設け、ヘ
ツド１８の周縁のそれぞれの凹所内に設置する。
ヘツド１８を中空ピストンの形状にし、弁を開い
た時、このピストンがハウジング１２の円筒部を
またぐようにする。ヘツド１８の下側の環状凹所
内に環状ガスケツト１５６を着座させる。弁１０
を完全に開いた時、ガスケツト１５６は円筒部１
４の頂部に衝合し付加的シールを形成する。従つ
てヘツド１８とハウジング１２との間の金属対金
属接触は防止される。ヘツド１８の下端部の周縁
の周りにベロース２４の一端を溶接する。ベロー
ス２４によつてハウジング１２の円筒部１４を同
軸に包囲し、半径方向外方に突出するフランジ１
６０を有する保持環１５８にベロース２４の外端
を溶接する。環１５８の内径をハウジング１２の
円筒部１４の外径より大きくし、漏洩検出装置６
４と弁８２とにそれぞれ達する孔６８及び８４に
ベロース２４と円筒部１４との間の空間２３を連
通させる。ハウジング１２の凹所に設けた環状ガ
スケツト１６２に環１５８のフランジ１６０の下
面の一部を接触させる。環１５８の本体に隣接し
てガスケツト１６２を位置させる。このガスケツ
ト１６２の代わりに、良好な溶接によつて、フラ
ンジ１６０の下端の遊端をハウジング１２に対し
シールしてもよい。環１５８とハウジング１２と
の間のこの良好な溶接は単にシールの目的のため
であつて、カラー１６４によつて環１５８をハウ
ジング１２に機械的に取付ける。弁１０を取外す
ことを希望する場合には、環１５８とハウジング
１２との間のこの良好な溶接部は研削して除去す
る。カラー１６４の上端部に半径方向内方に突出
するフランジを設け、環１５８のフランジ１６０
の上面に衝合させ、環１５８をハウジング１２に
機械的に取付ける。

ヘツド１８にボス３４を設け、ヘツド１８の下
側から円筒部１４の軸線に沿つて突出させる。キ
ヤツプ３６によつてシール３０をヘツド１８に保
持し、圧縮環１０２に作用する皿ばね１６６によ
つてこのシール３０を圧縮する。第４，５及び６
図に示す実施例で採用するベロース１０４にこの
ばね１６６は相当している。ヘツド１８上のシー
ル３０の構成は上述の実施例に直接対応する。

ボス３４に取付けたキヤツプ３６は第７図に示
す実施例における変形である。キヤツプ３６に完
全に貫通する孔は設けず、これによりキヤツプ３
６とボス３４との間の螺着部での漏洩の可能性を
なくし、従つて上述の実施例で設けたシール３０
を設ける必要がない。ほぼＵ字状断面の構造部１
６７をキヤツプ３６に設け、キヤツプから閉塞具
２０まで延在する。キヤツプ３６のＵ字状突出部
１６７のベースの中心に貫通して孔１６８を設
け、この孔を構成するこの構造部の側部を弁の中
心軸線に対し傾斜させ、閉塞具２０に向け拡開さ
せる。従つてこの孔１６８は上述の実施例の孔４
８に相当する。ステム２２の上端を孔１６８に通
し、ステムと構造部との間に位置するロツクナツ
ト１７０にこのステムの上端を螺着し、キヤツプ
３６の構造部の直立部によつてステムが回転する
のを防止する。ステム２２をロツクナツト１７０
内に取付けてから、保持ピン１７２をロツクナツ
ト１７０とステム２２とに挿入し、これ等構成部
材のねじが弛むのを防止する。

キヤツプ３６のＵ字状断面の構造部によつてス
テム２２のヘツド１８への取付を標準寸法の弁の
上述の実施における場合より一層堅牢にする。突
出部１６７の側壁をボス３４の凹所４６の壁より
一層厚くすることができ、凹所４６の壁とキヤツ
プ３６の隣接する壁との合計の厚さにより一層厚
くすることができる。ステム２２の厚さを増大し
てもよく、ステム２２の端部の直径を拡大された
直径より細くしてもよい。このことはステム２２
の製作を容易にする。

第７図に図示した閉塞具２０と座２１とは特殊
な形状である。弁ハウジング１２に螺着する挿入
部材によつて座２１を構成する。座２１をほぼ管
状にし、ハウジング１２に螺着するねじをこの座
２１の外面に設ける。座２１の上端に向けその外
面を段付きにし、小径の部分１７４を生ずるよう
にする。座２１のこの段付きの部分１７４をハウ
ジング１２上の補足し合う形状部に合うようにす
る。座２１の下端も段付きにし、外径が細い部分
１７６を生ずるようにする。部分１７６によつて
下方に突出する環状突部を生ぜしめ、閉塞具２０
をこれに協働させ、この弁１０に通る流体の流れ
を調整する。突起１７６の遊端を形成している下
端を除き、座２１の内径を一定にする。突起１７
６の遊端でこの座２１の内径を均一な割合で増大
する。座２１の内径を増大することによつて生じ
た傾斜面１７８は座２１の外面に整合せず、従つ
て座２１の下面は環状であり、この環状の平面は
座２１の外面に対し垂直である。円筒部１４に同
軸に座２１をハウジング１２内に設置する。

閉塞具２０の本体１８０をステム２２の下端に
取付ける。閉塞具２０の本体１８０にドーム状中
心部１８２を設けステム２２の端部を包囲する。
ステム２２の端部にねじを形成し、ドーム状中心
部１８２内に突出して螺着する。ドーム状中心部
１８２の側面１８４をステム２２の軸線に平行に
して多角形断面になるようにし、側面１８４にス
パナ等を掛合して、これ等部材を相互に回転し、
閉塞具の本体１８０をステム２２の端部に取付け
る。キヤツプ３６のＵ字状突起１６７の壁によつ
て回転しないように拘束したロツクナツト１７０
と保持ピン１７２とによつてステム２２の回転を
防止する。側面１８４の上方に閉塞具の本体１８
０を半径方向外方に突出し、円筒部１８６を形成
する。円筒部１８６の外径を座２１の全外径にほ
ぼ等しくする。

閉塞具の本体１８０の円筒部１８６の軸線方向
凹所１８８にステム２２を通し、閉塞具の本体１
８０のドーム状中心部１８２の内側のめねじにス
テム２２の端部を螺着する。軸線方向凹所１８８
の横断面を本体１８０のドーム状中心部１８２に
向け細くする。ステム２２の下部の直径をそのね
じ端に向け細くし、閉塞具の本体１８０の円筒部
１８６の凹所１８８に補足し合う形状にする。従
つて、閉塞具の本体１８０をステム２２に締付け
ると、本体１８０の円筒部１８６内でステム２２
は楔として作用し、ステム２２と閉塞具の本体１
８０との間に非常に緊密なシールを生ぜしめる。
この緊密なシールにより流体の侵入を防止し、従
つて閉塞具２０とステム２２との螺着がこじれる
可能性を減少させることができる。

本体１８０の円筒部１８６の上面に環状凹所１
９０を設ける。この凹所の深さを弁の軸線に平行
にする。閉塞具２０のこの凹所１９０を座２１の
突起１７６に共働させ、弁に通る流体の流れを調
整する。凹所１９０と突起１７６との詳細を第８
図に示し、座２１と閉塞具２０とを拡大して示
す。

凹所１９０の外壁は垂直であるが、凹所の内面
は２個の傾斜面１９２，１９４によつて形成され
る。傾斜面１９２，１９４を共に弁１０の軸線に
対し傾斜させるがその傾斜の方向は反対方向であ
り、異なる角度である。２個の傾斜面のうちの内
側の傾斜面１９４は閉塞具２０から離れる方向に
拡開しており、従つて傾斜面１９２，１９４は切
り下げ肩部を形成する。傾斜面１９２を傾斜面１
７８に合うよう同一角度で傾斜させる。傾斜面１
７８は座２１の内面で終わる。弁１０を完全に閉
じた時、閉塞具の本体１８０の傾斜面１９２は座
２１の傾斜面１７８に接触する。閉塞具の本体１
８０の凹所１９０内にシール１９６を着座させ、
特に傾斜面１９２，１９４によつて形成した切り
下げ肩部によつてこのシール１９６を保持する。
弁１０を完全に閉じた時、座２１の下端の平坦環
状面をシール１９６に接触させる。弁１０を閉じ
た時、座２１の突起１７６がまずシール１９６に
接触し、このシールを圧縮し、傾斜面１９２，１
７８が接触し、弁が完全に閉じる。

弁が完全に閉じた時、閉塞具２０と座２１との
この特殊な形状によつて非常に有効なシールを形
成し、多数の他の利点が得られる。代表的な例で
は閉塞具の本体１８０と座２１とを金属で造る。
従つてこのように構成することによつて金属対金
属で補強された軟いシート対シールとなり有利で
ある。

第７及び８図に示す閉塞具２０と座２１とによ
り耐火性弁を構成することができる。座２１と閉
塞具２０とを金属で製作すると、弁１０を閉じた
場合、傾斜面１９２と突起１７６との接触によつ
て耐火性のシールができる。シール１９６をゴム
のような材料で製作し、弁１０内に火が入りシー
ル１９６が破壊したとしても、表面１７６と１９
２とが接触しているので弁１０は火から分離され
る。更に、燃えたPTFE製のシール１９６の残留
物は凹所１９０内に保持される傾向があり、弁１
０を設置したシステムの汚染、特に表面１９６，
１９２間のシールの汚染を減らすことができる。
耐火性弁が必要である用途ではシール１９６が破
壊しにくいようにシール１９６の材料を選択す
る。例えば黒鉛粒子で形成した環又はアスベスト
材料で形成した環である。

ベース１９８を弁１０から除去することにより
座２１をハウジング１２に取付け、このハウジン
グから取外し、閉塞具２０をステム２２に取付
け、ステム２２から取外す。ハウジング１２のね
じ付凹所に螺着したボルトによつてベース１９８
をハウジング１２に取付ける。ベース１９８に中
空ボス１９９を設け、このボスを流動空間１６内
に突出し、ハウジング１２に設けた段に対応する
ようこのボス１９９の外形を段付きにする。この
段付きの部分でハウジング１２とボス１９９との
間にガスケツト２０２を設け、ボス１９９のベー
スのところでこのベース１９８とハウジング１２
との間で他のガスケツト２０４を圧縮する。漏洩
を防止することが最も必要である用途では、第７
図に仮想線２０６で示したカバーによつてこの取
外し得るベース１９８とボルト２００とを包囲す
る。このカバーをハウジング１２に溶接すること
ができ、次に希望するならば溶接部を座と閉塞具
とから研削除去し、又は弁を取外す。

本発明弁の上述の実施例はスロートル型の用途
に使用するのに適する。毎回非常に多くの往復運
動を必要とするような用途にこれ等の弁を使用す
る時、このような往復運動に対する弾性を強める
ばねによつてこの１次ベロース（ベロース２４，
９４）を有利に置き換えることができる。このよ
うな置換は漏洩検出装置６４が応答する漏洩のよ
うに、上述の実施例の詳細な内容に変更を要する
こと勿論である。

図示の実施例はすべて往復型の弁を示している
が、特許請求の範囲第１項の発明は回転型の弁に
も直接適用することができると考えられる。弁ハ
ウジングの内面に圧着するシールを設けることは
蝶型弁及び玉形弁に有利である。このような弁で
はステム２２、閉塞具２０及び座２１の構成を回
転型の弁の対応する構成部材によつて置き換える
ことができること勿論である。回転型の弁では１
次ベロース（ベロース２４，９４）を省略すべき
であり、又は必要な回転運動を行えるよう設計す
べきである。回転型の弁によつて必要とする回転
運動は全開位置と全閉位置との間で90°を越えな
いことが多い。

第７図に示す形状の円筒部を有するハウジング
を具えるよう回転型の弁を構成したとすると、円
筒部１４の内面の拡開端をシールするよう増大す
る外径を有する突出部を設けることによつてシー
ル３０を拡大することができる。従つて封鎖性の
よいシールを得ることができる。

（発明の効果） 上述したところから明らかなように本発明では
弁のシールに予め適切な圧力を加えたから、使用
する流体圧力に左右されず、シールがその能力を
発揮し、漏洩を防止し、シールの寿命が長くなる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明弁の第１実施例の縦断面図、第
２図は第１図に示すヘツドの底面図、第３図は第
１図に示すキヤツプの平面図、第４図は本発明弁
の第２実施例の縦断面図、第５図は本発明弁の他
の実施例の縦断面図、第６図は本発明弁の更に他
の実施例の縦断面図、第７図は本発明弁の他の実
施例の縦断面図、第８図は第７図に示す弁の座と
閉塞具との拡大断面図である。 １０……弁、１２……ハウジング、１４……円
筒部、１５……突縁、１６……流動空間、１８…
…ヘツド、２０……閉塞具、２１……座、２２…
…ステム、２３……空間、２４……ベロース、２
６……外部カバー、２８……シール、２９……突
起、３０……シール、３２，３３……孔、３４…
…ボス、３６……キヤツプ、３８……円周フラン
ジ又はリツプ、４２……圧縮環、４４……拡大ヘ
ツド、４６……中心凹所、４８……孔、５０……
本体、５２……シール、５６……プラグ、５８…
…凹所、６２……横ピン、６４……漏洩検出装
置、６６……室、６８……孔、７０……ベロー
ス、７２……板、８８……平坦板、９０，９２…
…孔、９４……ベロース、９６……保持環、９８
……凹所、１００……シール、１０２……圧縮
環、１０４……ベロース、１０６……環状凹所、
１０８……環状シール又はガスケツト、１１０…
…ステム、１１２……拡大ヘツド、１１４……取
付部材、１１６……ねじ突出部、１１８……ねじ
孔、１２０……中心凹所、１２２……スリーブ、
１２４……連結部材、１２６……ロードセル、１
２８……ストレーンゲージ、１３０……ハンド
ル、１３２……ヘツド位置指示装置、１３４……
カラー、１３６……挿入部材、１３８……ロツク
ナツト、１４０……表示板、１４２，１４４……
軸受、１４６……ボルト、１４８……ヘツド、１
５０……環、１５２……ボルト、１５４……熱絶
縁体、１５６……環状ガスケツト、１５８……保
持環、１６０……フランジ、１６２……環状ガス
ケツト、１６４……カラー、１６６……皿ばね、
１６７……Ｕ字状突出部、１６８……孔、１７０
……ロツクナツト、１７２……保持ピン、１７４
……小径の部分、１７６……外径が細い部分又は
突起、１７８……傾斜面、１８０……本体、１８
２……ドーム状中心部、１８４……側面、１８６
……円筒部、１８８……凹所、１９０……環状凹
所、１９２，１９４……傾斜面、１９６……シー
ル、１９８……ベース、１９９……中空ボス、２
０２……ガスケツト、２０４……ガスケツト、２
０６……仮想線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円形の内部横断面の開放端部１４と導入口と
   送出口とを有しこれ等導入口と送出口とを流動空
   間１６によつて相互に連結したハウジング１２
   と、前記流動空間１６内に設置され可動ヘツド１
   ８に取付けられこの可動ヘツド１８の運動によつ
   て流体の流れを調整する閉塞具２０と、前記可動
   ヘツド１８によつて保持されこの可動ヘツド１８
   に通る流体の流れに抵抗するよう前記開放端部１
   ４の内面に圧着するシール３０とを備える弁にお
   いて、システムの流体圧力から独立して前記シー
   ル３０の内周面の軸方向の実質的に全域にわたり
   半径方向および軸方向に均一な押圧力を加える押
   圧手段を設け、前記閉塞具２０の閉塞及び会の全
   範囲にわたりシステムの流体圧力によつて前記押
   圧力を増大しないが前記可動ヘツドに通る流体の
   流れに対する抵抗を増大することを特徴とする
   弁。 ２ 円筒外面と、この円筒外面とほぼ同軸の截頭
   円錐内面とを有するよう前記シール３０を構成
   し、この截頭円錐外面を前記可動ヘツド１８に形
   成して前記押圧手段とした特許請求の範囲第１項
   に記載の弁。 ３ 前記ヘツド１８に螺着したキヤツプ３６によ
   つて前記押圧手段を構成した特許請求の範囲第１
   項に記載の弁。 ４ 前記ヘツド１８に向け細くなる截頭円錐形に
   前記キヤツプ３６を形成し、前記シール３０に截
   頭円錐内面を形成した特許請求の範囲第３項に記
   載の弁。 ５ 前記シール３０に同軸で回転対称なベロース
   １０４で前記押圧手段を構成した特許請求の範囲
   第１項に記載の弁。 ６ 前記シール３０に同軸で回転対称な皿ばね１
   ６６で前記押圧手段を構成した特許請求の範囲第
   １項に記載の弁。