JPH09506957A - 高圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 垂直運動を制御するため上面に空気のような媒体が間欠的に作用するピストン（17）を備え、ピストン（17）をニードル弁（19）に接続する接続手段を備え、ニードル弁（19）が弁座（20）と共動しかつ液体供給ライン（10）の入口に連通し、液体供給ライン（10）が高圧ポンプ（Ｐ）を介してニードル弁（19）に液体を供給し、液体がニードル弁（19）からノズルオリフィス（21）を通り、またノズルオリフィス（21）を閉塞する手段を設けた高圧弁。本発明によれば、弁は、ピストン（17）を下方位置へ機械的に強制する手段（25、26）を有し、ニードル弁（19）を弁座（20）に当接させる。

Description

【発明の詳細な説明】 高圧弁 本発明は、垂直運動を制御するため通常上面に媒体例えば空気が間欠的に作用 するピストンを備え、接続手段を介してこのピストンをニードル弁に接続し、ニ ードル弁が弁座と共動できかつ液体供給ラインの入口に連通し、液体供給ライン が高圧ポンプを介してニードル弁に液体を供給し、液体がニードル弁からノズル オリフィスを通り、またノズルオリフィスを閉塞する手段を設けた弁に関するも のである。 この種の弁は通常高圧弁と呼ばれ、例えば材料をウォータジェット切断するの に使用され、液体、通常、水は貯蔵容器から高圧ポンプへ供給され、高圧ポンプ で3,000〜4,000バールの液圧にされ、こうして高圧にされた液体は供給ラインへ 送出され、供給ラインの出口端は上記の弁内へ連通している。この高圧ジェット は切削または切断作業を行なうためにノズルを介して放出される。上述のように 、プロセッサ制御された媒体は予定の仕方でピストンの上面に作用するようにさ れ、そしてニードル弁はピストンの動きに応じて動く。ピストンの上面に高圧を 作用させることにより、ニードル弁は弁座に密封的に当接し、一方、ニードル弁 に働く圧力により、ニードルは、ピストンに働く圧力が低減されると、弁座から 離れていく。 この種の高圧作業プロセスには特に連続したシステム保守が必要である。シス テムを動作させながら種々の作業工程を保証する必要がある。保守作業における 通常の工程は磨耗したノズルの交換である。他の場合には、異なる種類の作業を 行なうためノズルを交換する必要があり得る。 このような場合には、当然安全の観点から、弁は内部に存在している圧力を解 放できないことが極めて重要である。従って、ニードル弁がそれの弁座に完全に 密封的に当接しているかどうかを確実に知ることが必要である。 これに関しては、弁が意図せずに開放するのを防ぐことを定めている安全基準 がある。高圧ポンプからのびる供給ラインに機械的液体流閉塞装置を取付けるこ とにより弁の意図しない開放からシステムを保護するすことは公知である。従っ てこの閉塞装置は弁装置の外側に取り付けられる。ウォータジェット切断システ ムが典型的には４〜10個の弁を備えていることからして、明らかなように、 ａ）公知の閉塞弁ではシステムのコストが非常にかさむことになる； ｂ）そのような閉塞弁を設けることは時間の浪費と共に費用が高くつくことにな る； ｃ）公知の閉塞弁を備えたシステムは空間の浪費となる。 このようなシステムに採られた安全対策にもかかわらず、作業者は、弁内に既 に形成されしかも上記の機械的閉塞装置が作動されていたとしても潜在している 圧力が、ある他の技術的欠陥のためノズルを通して解放されているかどうかに関 して不安が残る。これに関して一つの起こり得る欠陥としては給電の短時間遮断 や短時間の電圧降下があり、これらによりピストンの上側に作用している媒体が ポンプまたはコンプレッサを介して急激にかつ瞬時的に低減し、その結果ニード ル弁が弁開放方向に作動され得、作業者や人員は高圧液体の影響を受け、次のよ うな結果となる。高圧ポンプは種々の理由で停止されない。 本発明はこのような背景に鑑みてなされ、本発明の目的は弁内に存在している 高圧が意図せずに解放するのを完全に阻止する手段を提供することにある。 背景技術の開示 上述の高圧のもとでのウォータジェット切断は比較的新しい技術である。本発 明の弁の発明者はこの技術において長い経験があるが、上記の問題を解 決できる任意の形式の装置を見出だすことはできなかった。種々の種類の安全装 置を備えた高圧弁は商業的に利用できる、例えば米国特許第3,681,173号、米国 特許第2,785,698号、米国特許第2,925,243号、米国特許第4,343,327号及び米国 特許第2,479,454号参照。これらの特許明細書では当業者は上記の問題の簡単で 信頼できる解決に達することができない。 発明の開示 本発明は、上記の問題に関して公知の弁を改良した上記型の弁を提供すること にある。本発明の特徴は、請求の範囲１の特徴とする部分に定義されている。 以下、他の特徴に関して添附図面を参照して本発明を説明する。 第１図及び第２図は、本発明の弁の軸方向部分断面図である。 液体源（図示してない）、通常水源は公知の高圧ポンプＰへ液体を供給し、高 圧ポンプでは非常に高い圧力典型的には3,000〜4,000バールの圧力が形成される 。加圧液体は管10へ供給され、この管10は圧力密封接続部11を介して符号13で示 す弁ハウジングの部分12に接続されており、弁ハウジングの上側には、Ｋで概略 的に示す媒体源通常はコンプレッサに密封接続する上向きに開いた開口15を備え ている。シリンダハウジング14における開口15はスペース16に連通しており、こ のスペース16は他の全てに対しては閉じられており、またピストン17は、媒体源 Ｋからの媒体によりピストン17に作用する圧力に応じて垂直方向に動くことがで きる。第２図の実施例の場合、ピストン17は質量低減凹部18を備えているが、ピ ストン17の上面は平らであり得ることが理解されよう。ピストンの質量を他の仕 方で低減すべき理由がある場合には、相応した凹部をピストン17の底側に形成し てもよい（第１図）。ピストン17はピストン室16の内部を制限された範囲で垂直 方向に動くことができ、また弁ハウジング14の上方内壁及び下方内壁は原則とし て上方及び下方ピ ストン当接面を形成すると言える。 ウォータジェット切断作業用のこの種の弁は、予定のプログラムに従って作動 し、それでピストン17は、それの上面に作用する圧力に応じて間欠的に上下に動 くようにされる。ピストン17は、圧力ピン18′に接続され、この圧カピン18′は 円錐状ニードル弁19を支持している。ニードル弁19は、ピストン17の垂直方向の 動きに応じて弁座20に着座したり離脱したりするようにされている。弁座20は供 給通路を介してノズル21に連通している。弁にはＯリング18″の形状の複数の密 封リングが装着されている。 図面から判るように、高圧管すなわちライン10は通路22に接続され、この通路 22はニードル弁19の底端の領域に連通している。ニードル弁19は、ピストン17の 上側の所与圧力により弁座20に対して密封している。ピストン17の上側に働く圧 力が低下すると、通路22を介して作用する液体圧力により、ニードル弁19及びピ ストン17は持ち上げられ、それにより液体はノズル21を通って流出され得る。 本発明によれば、改良弁13には符号23で示す閉塞装置が設けられている。これ に関して、シリンダ14の上側には少なくとも部分的にねじの切られた孔24が設け られ、この孔24は少なくとも部分的にねじの切られた部材25を受けるようにされ 、それの上面はノブ26または同様な回動装置に堅固に連結されている。部材25の 底部の平らな自由端はノブ26をまわすことによりピストン17の上側に当接するよ うにできる。ノブ26を引き続いてまわすことにより、ピストン17は下方へ強制さ れ、シリンダハウジング14の下方内壁に当接し、そしてニードル弁19は押されて 弁座20に圧力密封当接する。 ピストン17の垂直方向の動きはせいぜい３〜５mmであるので、閉塞装置25 26 によって弁を機械的に非常に迅速かつ簡単に閉じることができ、それにより弁ハ ウジング13内に形成された圧力に関して最適な安全をもたらすこ とが理解される。ニードル弁が弁座20にしっかりと密封係合している場合には、 弁ハウジング13内の高圧が意図せずに解放されることにより人員が怪我をする危 険なしに、ノズルを交換することが可能となる。 第１図及び第２図に示す弁は、第２図のピストンの凹部18が上側に設けられて おり、一方第１図の弁では相応した質量軽減凹部がピストン17の底側に設けられ ている点を除いて同一である。第１図に示す実施例が好ましい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．垂直運動を制御するため上面に空気または液体のような媒体が間欠的に作用 するピストンを備え、ピストンをニードル弁に接続する接続手段を備え、ニード ル弁が弁座と共動しかつ液体供給ラインの入口に連通し、液体供給ラインが高圧 ポンプを介してニードル弁に液体を供給し、液体がニードル弁からノズルオリフ ィスを通り、またノズルオリフィスを閉塞する手段を設けた弁において、ノズル オリフィスを閉塞する手段が弁の外部から操作できる回転可能な閉塞装置（25、 26）から成り、回転可能な閉塞装置（25、26）を一方向に回転させることにより 、回転可能な閉塞装置（25、26）の底部がピストン（17）の上側に圧力係合して ピストン（17）の底側をピストン室の底部に当接させ、それによりニードル弁（ 19）を弁座（20）に液密当接させることを特徴とする弁。 ２．閉塞装置（25、26）が弁ハウジングの上側とねじ係合していることを特徴と する請求項１に記載の弁。 ３．ピストン（17）の上から作用する媒体がプロセッサ制御されたコンプレッサ （Ｋ）によって供給され、また媒体がピストン（17）の上側に作用することを特 徴とする請求の範囲１に記載の弁。 ４．ピストン（17）の上側が平坦であり、底側に質量軽減凹部を備えていること を特徴とする請求の範囲１に記載の弁。