JPS58500724A - 圧力応答閉鎖バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 圧力応答閉鎖バルブ 発明の背景 １、発明の分野 本発明は一般に閉鎖パルプに関し、更に詳細には、ガスシリンダ内の圧力が予め 定めた圧力よシ下かった場合、自動的にガスシリンダからの流れをブロックする 閉鎖パルプに関する。

２、従来技術の説明 ガスシリンダの圧力がなくなった場合、シリンダは再充填されなければならない 。ガス供給器によって再充填される前に１その汚染を防止するため、小さな残留 圧力を残すことが好ましい。ガスシリンダは代表的にはその出口に手動の閉鎖パ ルプを備え、ガスシリンダ内の圧力が許容される最低レベル以下になった場合、 使用者はバルブを閉じて、残留圧力が失なわれるのを防止することができる。

しかしながら、そのようなシリンダの手動閉鎖パルプは、使用者によって開いた ま＼にされ、残、留圧力は失なわれる。そのため、特定ガス純度の仕様を満たす ため、再充填前に、シリンダは洗浄およびパージされなければならない。シリン ダの洗浄は余分な工程であって、再充填のコストを増大させる。

かくして、シリンダ内の圧力が予め定めたレベルよシ下がった場合はいつでも、 シリンダの出口を閉鎖する自動閉鎖装置を設けることが望ましい。これまでは、 これは手動パルプ如加えて、チェックパルプを設けることによシ達成されてきた 。チェックパルプは代表的には、手動閉鎖パルプの出口に位置している。そのよ うなチェックパルプはＧｏｒｄｏｎの米国特許第３，３８４，１１３号およびＹ ｏｎｅｚａｗａの米国特許第４．２１０，１６８号に開示されている。

手動閉鎖パルプの機構と別個のチェックパルプの使用は、２つの理由から望まし くない。第１に、それはパルプの複雑性とコストを増大させる。第２に、ガスシ リンダのための閉鎖パルプは、ガスシリンダニ業において標準化されている保膿 カバーの下にはめられる程度に小さくつくられなければならない２・らである。

閉鎖バルブ本体内に設けられる第２のバルブ機構は、必要とされるコンパクトな バルブをつくることをよシ困難にさせる。

しかしながら、シリンダが作動する広い範囲の圧力のために、別個なチェックパ ルプを設けることは欠かすことのできないものとなった。手動パルプは３．００ ０　ＰＳＩを超えるシリンダ圧力に抗して閉鎖されなければならず、一方、シリ ンダの自動閉鎖は、約１０から５０ＰＳＩ　の範囲の内圧で発生しなければ々ら ない。非常々高圧如対抗して閉鎖するために必要とされるバルブプラグとシート の組合わせは、低圧に抗して閉鎖するための、スプリングによる自動作動には不 適切である。すなわち、高圧作動にょって必要とされる硬いシート面を有するバ ルブプラグは、１５ＰＳＩに対抗して着座させるスプリングによって与えられる 如き、低い着座力では、適切にシールされない。一方、低圧作動に必要とされる 軟いシートは、高圧下に置かれた場合は変形し、損傷を得て問題をさらに悪化す る。何となれば、シリンダは再充填される前に、一般に出荷され、長期間貯蔵さ れるため、シリンダ上のチェックパルプは実質的に全くリークを許してはならな いからである。

かくして、高圧ガスシリンダの手動および自動閉鎖の両者に対する、単一のバル ブプラグおよびシートが望まれるけれども、そのような組合わせは、従来技術に おいては存在していなかった。

しかしながら、単一のバルブプラグとシート、そして２つの作動装置を有するパ ルプは他の応用において見出される。Ｒｅｐｌｏｇｌｅへの米国特許第３，２１ １，１７５号は調整およびチェックパルプの組合わせを開示している。自動アク チュエータは、ガスシリンダからの所望出口圧力を提供するため調整されるであ ろう。

一体的チェックバルプが設けられ、シリンダからガス調整器を堰外すことを必要 とせずに、ガスシリンダを充填でざるようにする。開示されているこのバルブは 、手動の閉鎖パルプに加えて設けられており、したがって、広い範囲の圧力に抗 して閉鎖する必要はない。

Ｋｒａｆｔへの米国特許第３，４２０，４９３号はメータリング、チェックおよ び閉鎖バルブの組合わせを開示している。その中で開示されているバルブは、ば ね作動のバルブプラグを有する従来のニードルパルプである。

パルプを通る流体の限界流は、調整可能のパルプステムに対して、プラグを完全 な開状態に保持する。

この限界レベル以下の流れでは、パルプステムの位置に関係なく１パルププラグ はばねで閉じられる。

この場合もこのパルプは広い範囲の圧力に抗して閉鎖することはできない。

かくして、単一のバルブプラグとシートの組合わせにおいて、１つよシ多くの機 能を結合させることは知られているが、それらは高圧ガスシリンダの手動および 自動閉鎖の両者に対して適用されていない。

本発明の要約 本発明は従来技術の上記の欠点を克服し、小さな力によって閉じられる場合は低 い入ロ圧力如抗して密に閉鎖し、また、はるか太きにカによって閉じられる場合 は高圧に抗して密に閉鎖する、特別に設計されたバルブプラグを備えている。そ のようなバルブプラグの使用は、単一のバルブプラグと単一のシートのみを利用 する、加圧されたガスシリンダに関して使用するための、閉鎖およびチェックパ ルプの組合わせの構成を可能にする。バルブは、シリンダ内の圧力が予め定めた レベルよシ下がると自動的に閉鎖し、長時間にわたって実質的にリークをなくす 。

一般的にいって、本発明のパルプは、パルプ本体より寿り、このバルブ本体は入 口ポートと、出口ポートと、その間の通路とを有する。入口ポートは代表的には ガスシリンダから直接ガスを受入れるように取付けられておシ、一方、出口ボー トは代表的には調整バルブに接続されている。バルブシートは通路の一部分を形 成する。バルブプラグがバルブ本体中で往復動できるように取付けられ、そして 、・・ンドルのような手動装置が設けられ、バルブプラグをパルプシー）Ｋ対し て強制する。さらに、ばねのような圧力応答装置が設けられ、ガスシリンダ内の 圧力が予め定めたレベルよシ下がった場合はいつでも、バルブシートに対してバ ルブプラグを強制する。

バルブプラグは少なくとも２つの別々のシール面を備えている。第１のシール面 は、ばねで与えられるような比較的小さい作動力で密なシールを形成するように 選ばれる。与えられる作動力は、ガスシリンダ内の残留圧力に抗してシールを維 持するのに充分である。第２のシール面は、バルブプラグ上に比較的大きい力が 適用された場合、バルブシートに対して密にシールする。そのような力はノンド ルによって与えられる。第２のシール面で与えられるシールは、パルプが受ける 全圧力範囲に耐えるものである。第２のシール面が係合した場合、第１のシール 面は、損傷されたシ、あるいは、その弾性限界に達することなく、さらに変形・ される。

ばねは体表的には調整可能で、プラグをシートに向けて強制し、プラグに抗して 直接働く。バルブプラグに抗して流れている流体の圧力が、予め定めたレベルよ シ下がると、ばねの力は流体の圧力を超え、チェックパルプは閉じる。この力の バランシングのため、バルブプラグは比較的小さな着座力で、バルブシートを閉 鎖することが必要である。好ましい実施例ではバルブプラグは、約２．５ポンド の小さな着座力により、ガスシリンダ内の残留圧力に抗して閉鎖する。

本発明はまた、閉鎖およびチェックパルプの組合わせを取外すことなく、シリン ダを再充填させる装置を備えている。１つの実施例では工具が設けられ、ばねに より与えられる着座力に抗して、物理的にバルブプラグを開へ偏倚させる。この 工具はバルブプラグにはまるように形成され、バルブプラグがいたずらされない ようにし、シリンダの汚染をもたらす、許可されていない要因によるシリンダか らの過剰ガスの排出を防止する。さらに、工具は、シリンダを再充填するため、 ガスの流れの軸線方向通路を備えることができる　これは、再充填のためのガス 供給前に、バルブが開かれないことを保証する助けとなる。

本発明の変形実施例では、充填のだめの、バイパス・チェックパルプをパルプ本 体中に備えている。

第２のチェックパルプは代りの流路を提供し、出口ポートの圧力が、ガスシリン ダ内の圧力を超える場合いっても開くように々っている。第２のチェックパルプ を設けることは、シリンダを再充填するため、最小の準備が望ましい場合に適切 である。

図面の説明 第２図は第１図の線２−２に沿う縦断面図である。

第３図は第２図の一部分を示す詳細図で、バルブプラグを開の形態で示す。

第４図は第３図と同様の図で、パルププラグをＢ゛ｊの形態で示す。

第５図は第１図のパルプの詳細図で、充填チェックパルプを開形態で示す。

第６図は第５図の線６−６に沿う断面図である。

第７図は本発明の第２の実施例の縦断面図である。

第８図は第７図のパルプの詳細図で、バルブプラグを開形態で示す。

第９図は第８図と同様の図で、バルブプラグを開形態で示す。

第１０図は本発明の再充填工具の縦断面図である。

第１１図は第１０図と同様の図で、シリンダの再ろを示す。

第１２図は本発明にしたがって構成されたバルブプラグとバルブシートの詳細図 である。

第１３図は第１２図と同様の詳細図で、バルブ少ラグの軟いエラストマー表面が 、バルブシートに対して閉じられているところを示す。

第１４図は第１２図と同様の詳細図で、バルブプラグの硬いニジストマー表面が 、バルブシートに対して閉じられているところを示す。

第１５図は再充填工具で、バルブプラグと係合する。

第１７図は本発明の第３の実施例の縦断面図である。

好ましい実施例の説明 第１図から第６図を参照すると、パルプ２ｏは、パルプ本体２２よりなり、この パルプ本体は、入口ポート２４と、出口ポート２６（第２図）と、近接開口２８ および、圧力リリーフボート３ｏとを備えている。バルブ本体の下方部分３２は ねじ切りされており、ガスシリンダ（図示せず）の出口コネクターに受入れられ る。後忙述べるように、近接開口２８と、圧力リリーフボート３ｏは通常ブロッ クされてら出口ポート２６へ流れる。

入口ポート２４は垂直通路３６へ通じ、該垂直通路はパルプ本体２２の内部に形 成された円筒状チャンバ３８で終っている。チャンバ３８は充填パルプ部分組立 体４０を収容し、この構造は後で詳細に記載する。充填パルプ部分組立体４０と チャンバ３８の壁間の環状通路４２は常に、シリンダから出るガスが、充填パル プ部分組立体をバイパスするようにさせる。

パルプ本体２２中に形成された、持上げられた環状リップ４９よシなるバルブシ ート４８（第３図。

第４図および第５図で最もよく示す）は、チャンノくの上部から、出口ポート２ ６へ直接連通する水平通路５０（第２図乃至第４図および第６図）へ、通路内に 配設されている。第１図、第２図および第４図に示すようにバルブプラグ５２が シート４８と係合し、入口ボート２８から出口ボート２６への流れをブロックす る。第１２図、第１３図および第１４図と関連して、バルブシート４Ｂとプラグ ５２０両者の好ましい構成を後で詳述する。ノくルプブラグ５２を働かすだめの 、手動装置と自動装置の両者力；設けられている。

手動作動装置は、ねじ切りされた円筒本体５８と、それから下方へ延在する軸６ ０よりなるステム５６を備えている。ステム本体５Ｂはノくルブシートの上方へ 配設された垂直チャンバ６２内にねじ込まれている。パルプステム５６を回転す ると、それはパルプ本体２２中で、垂直方向に移動する。パルプステムの軸６０ はパルププラグ５２中のコツプ状の凹部中に受入れられる。パルプステムを下方 に移動させることによシ、バルブプラグをバルブシートに対して着座させること ができる。

パルプ本体２２の上部々分中にねじ込まれているロックナツト７０中にポスト６ ８が保持されている。

ポストの一端部７２は、パルプステム５６中に形成されたスロット７４中にキー はめ込みされている。

ポスト６８の他端部７６に保持ナツト７８が取付けられている。

ポスト６８の手動回転を許容するため、ハンドルまたは−・ンドホイール８０が 作動可能にポストに取付けられている。ノンドル８０中に形成された環状凹部８ ２は、ばね８４の一端を受入れ、その他端は保持ナツト７８の下方の半径方向面 に対抗して配設される。ばね８４は偏倚力を提供し、ポスト６８の環状フランジ ８８を、ロックナツト７０の下方面に対して設けたガスケット９０に向けて強制 する。ガスケット９０に対するフランジ８８の着座は、ポスト６８のまわシのガ スのリークを防止する。さらに、ガスケット９０はバルブ本体に対して着座し、 ロックナツトの外周とパルプ本体間のリークを防止する。

ハンドル８０の回転は、ポスト５６を同じ方向に回転させる。ステ八本体５８と チャンバ６２の両者に右ねじを設けると、ハンドルの時計方向回転は、パルプス テム５６をチャンバ６２の下方へ下ケ、一方、反時計方向回転は持上げる。

手動アクチュエータは第１図および第２図で閉状態で示され、パルプステム５６ は完全に下げられた位置にあり、軸６０はパルププラグ５２に対抗して設けられ 、バルブシート４８に対抗してバルブプラグを閉じている。第３図および第４図 に示すように、手動アクチュエータは開とされ、パルプステ、ム５６は持上げら れた位置にある。

バルブプラグに対する圧力一応答アクチュエータは第３図および第４図に最もよ く示されている。チャンバ６２の下方端部内に保持リング９４がねじ込まれてい る。リング９４には中央穴９６が貫通さヘバルプステム５６の軸６０の通過を許 容する。中央穴９６の下方端部に形成された環状四部９８は、その中にばね１０ ０の一端部を受入れる。ばね１００の反対端部はパルププラグ５２中のコツプ状 四部６４によって受入れられる。保持リングはパルプステム５６と回転せず、そ のチャンバ内の垂直方向の位置は、パルプの作動中食らない。かくして、ばね１ ００は、手動アクチュエータの位置によって影響を受けない、下方向の力をバル ブプラグに対して提供する。ばね力（したがって、自動閉鎖圧力）は、保持リン グ９４をチャンバ６２中で上方へまたは下方へ移動させることによシ調整できる 。保持リングに到達するには、勿論手動アクチュエータを取外さなければならな い。

閉鎖圧力は代表的には１０から５０ＰＳＩの範囲である。

第３図および第４図に示す如く、手動アクチュエータがその完全開位置にある場 合は、バルブプラグは、圧力応答アクチュエータの影響の下に、自由に開または 閉にされる。ガスシリンダ内の圧力が予め定めた最小を超えると、ガス圧は第３ 図に示す如く、プラグを開に保持する。しかしながら、ガス圧が最小値以下であ ると、第４図に示すように、ばね力はバルブプラグを閉じる。

シート４８に対してプラグ５２を閉じるのに必要とする力は、プラグに対するガ ス圧の力を一寸超える。かくして、もしプラグの面積が四分の一１ｎ　で、閉鎖 圧力が１６　ＰＳＩであると、ばね力は４ｔｂｓ　よシ僅か大きくなければなら ない。しかしながら、完全に充填されたガスシリンダに対して同じバルブプラグ を閉じるためには、手動アクチュエータが７５０ｔｂｓを超える着座力を提供す る必要がある。（シリンダ圧力が３０００　ＰＳＩの場合。後でよシ詳述するよ うに、着座力におけるこの広範囲の変化は特別に設計されたバルブプラグを必要 とする。

第１および５図を参照すると、充填パル、プ部分組立体４０は、バルブプラグ１ ０４と、軸線方向穴１０８を貫通されたバルブシート１０６と、そして、ばね１ １０とを備えている。パルプシー）１０６Ｕ、チャンバ３８の右側（第１図にお 捧て）に取付けられ、バルブプラグ１０４と組合わせられる環状リップ１１２を 備えてる。ばね１１０の一端はバルブプラグの後部のコツプ状四部１１４に受入 れられ、ばねの他方の端部はチャンバ３８の左側に対抗して配設されている。

ガスシリンダを充填するためＫは、加圧ガスは出口ポート２６に導入され、水平 通路（第５および６図）を通って内方へ流れる。入ってくるガスは、手動で閉じ られているプラグ５２のまわりの環状通路１１８を経て流れなければならない。

通路１１８の右側において（第６図において）、穴１２０は入ってくるガスが接 近開口２８中に流れるのを許容する。ついで、ガスはバルブシート１０６中の軸 線方向の穴１０Ｂを通って流れ、そして、もし充分の圧力が存在するならば、ば ね１１０の着座力に抗してバルブプラグを開く。

ついでガスは通路３６を経て下方へ流れ、ガスシリンダ中に入ることができる。

シリンダが充填されていない時は、プラグ１０４の右端部（第１および５図にお ｈて）挿入されているエラストマー円板１１５が、リップ１１２と係合して軸線 方向の穴１０８をシールする。再充填圧力は高いため（最終シリンダ圧力に等し ＩＡ）、ばね１１０によって提供される着座力は相当大きなものである。したが って円板１１５は、大きい着座力に耐えるため、通常硬いエラストマーから形成 される。さらに、プラグ１０４は、単一の着座力のみによって作動されるため、 単一のシート面を備えているだけでよ−。

接近開口２８は通常プラグ１２２にょジブロックされておシ、充填バルブ部分組 立体４ｏに到達したい場合、プラグ１２２は取外される。プラグ１２２の後部（ 第５図の左側）とバルブシート１０６間に空間が設けられ、ボー）　１２０を経 て入るガスのための流れ通路を提供する。圧力リリーフポー）３０は破壊円板１ ３０（第２図）を備え、該破壊円板はシリンダ内の圧力が予め定められた安全レ ベルを超えた場合、破裂するように適用されている。

第１図は充填パルプ部分組立体４４をその開形態で示し、一方、第５および６図 は同じ部分組立体をその開位置で示している。第５図および第６図の矢印は再充 填ガスの流れ経路を示す。

第７図乃至第１１図は本発明のパルプの別な実施例を示す。パルプ１５ｏは、入 口ボート１５４と、出口ポート１５６と、そして、圧力リリーフポート１６ｏと を有するパルプ本体１５２を備えている。パルプ１５Ｇの構成は、それが閉鎖し ているバルブプラグをバイパスするための充填バルブ部分組立体を備えてぃない 以外は、パルプ２０の構成と同じである。その代シ、パルププラグを開くための 工具１８０（第１０および１１図）を備え、ガスがシリンダの中に入るのを許容 する。

パルプ１５０は単一のパルプシー）１６２ｆ備え、該シートは、パルプ本体１５ ２に形成され、パルプ人口１５４からパルプ出口１５６への通路の一部分を形成 する環状リップ１６３よりなる。バルブプラグ１６４が、バルブシート１６２の 上方に形成されたチャンバ内で往復動できるように取付けられており、手動アク チュエータおよび圧力応答アクチュエータの両者によって作動される。

バルブプラグ１６４のための手動アクチュエータは、チャンバ１６６にねじ取付 けされているパルプステム１６８と、ポスト１７０と、そして、ノンドル１１２ とを備えている。ステム１６８と、ポスト１７０と、そして、ハンドル１７２の 構成と相互作用は、前記したパルプ２０のものと同様である。かくして、ノンド ル１１２の回転は、バルブプラグ１６４をバルブシート１６２に向けて移動させ 、手動でパルプ１５０を閉鎖する。よシ詳細な説明に対しては本明細書の始めの 部分を参照することができる。

パルプ１５０の圧力応答アクチュエータの構成は、前記したパルプ２０の構成と 若干異なり、ばね１７４だけを備メ、その上端部はバルブステム１６Ｂに対抗し て配設ジれ、その下端部は、プラグ１６４の上部中のコツプ状の凹部１γ６中に 保持されている。本発明によるこの別な実施例は、該保持リング９４を備えてい ない。ハンドル１１２によりバルブステム１６４は上下に移動するため、バルブ プラグ１６４に対抗するばね力は変化する。そのような変化は、ガスシリンダ内 の圧力が枯渇した際、パルプが自動的に閉じるセットポイントに影響を与える。

しかしながら、手動アクチュエータが完全に開にされると、ばね１７４の上方端 部はチャンバ１６６内の固定位置にある。これは一定の、そして同時に、最小の 設定点を圧力応答アクチュエータに与える。

第８図はパルプ１５０のバルブプラグ１６４をその通常作動位置において示す。

パルプステム１６８ｆｄ完全に持上げられ、その上方端部はポスト１７０の下方 端部に対抗して配設されている。前記した如く、これは、ガスシリンダのための 所望閉鎖圧力に対応する適切なテンション下にばね１７４があることを保証する 。第８図の矢印は、シリンダから出るガスの流れ経路を示す。

第９図は手動アクチュエータ装置が開とされ、自動アクチュエータ装置が閉とさ れているパルプ１５０を示す。これは、ガスシリンダ内の圧力が予め定めた最小 レベル以下に枯渇した際、パルプがとる位置である。

さて、第１０図および第１１図を参則すると、ガスシリンダを再充填するため（ Ｌ使用する工具１８ｏは、軸線方向の穴１８３が貫通している主軸１８２と、同 じく軸線方向の穴１８５が貫通しているカップリングシリンダ１８４と、そして 、シリンダ１８４を主軸１８２の後部（第１０および１１図の右側）へ取付ける だめの保持ナツト１８６よシなる。軸線方向の穴１８３１８５は整合され、入っ てくるガスのガスシリンダへの通路を形成する。該工具１８０はまた圧力応答ア クチュエータのシリンダ内に保持されている残留ガスを排出するのに使用される 。

主軸１８２の前方端部は出口ボート１５６の形状に対して相補的な形状を有して いる。ねじ切ルされたユニオン１９０が主軸上のフランジと回転可能に係合し、 出口ポート１５６のおすねじ上に受入れられる。テフロン・ワッシャ（図示せず ）がフランジ１９２の後部の半径方向面と、ユニオン１９０間に設けられ、工具 １８０がパルプ上に取付けられた際、主軸１８２０回転を許容する。このようＫ して、工具１８０はパルプ１５０上にねじ取付けすることができる。

さて、第１０図、第１１および第１５図を参照すると、主軸１８２の前方端部は 一対の７オーク１９４で終っており、このフォークは、第１０図に示す如く、パ ルププラグ１６４上の肩部１９６の下に挿入される。

主軸１８２をいずれかの方向にまわすことによシ、フォーク１９４は肩部１９６ に係合し、バルブプラグを上方へ強制し、ガスシリンダを男児＊（あるいは空に する）ための通路を提供する。回転後の位置は第１１図に示しである。アーム１ ９８が軸１８２から半径方向に突出し、軸を回転するのを許容する。ユニオン１ ９０を取外すため、アーム１９８は主軸１８２から取外すことができる。

シリンダを再充填するため、ガス源への接続（代表的にはフレキシブルホース） に対して、カップリングシリンダの後部におすねじが設けられている。

カップリング１８４上の前方フランジ２０２は主軸の後部と保持ナツト１８６間 で回転可能に受入れられる。

ベアリングとして、かつ、リークに対して、主軸とカップリング間の接続をシー ルするため、ＸＸｏ〃リング２０４が設けられる。

本発明のバルブプラグとバルブシートの詳細な構造は第１２図、第１３および第 １４図に示されている。パルプ２０と１５０の両者における、バルブプラグ５２ と１６８、および、バルブシート４８と１６２の構造は同様であシ、１つについ てのみ記載する。両パルプ２０と１５０の参照符号は図面および明細書に含まれ ている。

パルプシー）４８，１６２は好ましくは、パルプ本体２２　、１５２中に機械加 工され、通路の一部分を形成する円筒状の穴２１２のまわシに配設されている持 上げられた環状リップ４９．１１２を備えている。この環状リップ４９．１１２ は、平坦な半径方向の表面２１４と、半径方向の表面２１４と円筒状の穴２１２ 間の円錐移行を形成する、内側の面取りされた表面２１６の両者を備えている。

パルププラグ５２．１６Ｂは、シリンダ内の残留圧力を保持するためのパルプシ ー）４８．１６２に係合する軟いエラストマー表面と、可能な圧力範囲全体に対 してシールする硬いエラストマー表面の両者を備えている。軟いニジストマー表 面は代表的には保持ねじ２２２によってプラグ５２．１６８の底部に取付けられ た亀ＯＩリングである。第１２−１４図に示す′Ｘ□“リングは円形断面を有す るけれども、円形断面以外の％　□　ＩＩリングに置き換えることができる。該 硬いエラストマー表面は代表的にはプラグの底部中に形成された凹部２２６中に 保持された円板状のインサブラグｉＪ圧力応答アクチュエータによって作動され ると、第１３図に示す如＜　、％０／／　リングは環状リップ４９．１１２上の 面取シされた表面２１６と係合する。圧力応答アクチュエータによシ提供される 比較的小さな着座力は、パルプシー）４８．１６２のシート面２１６に抗して′ ＸＯ“リングをシールするのに充分であり、かくして、シリンダからのリークは ない。

密なシールを保証するため、ＮＯ〃リングは約Ｒ４９からＲ１０３の範囲のロッ クウェル硬度を有すべきでちる。１０〃リングに対する好ましい材料は、約Ｒ６ ０の硬度を有するブナＮゴムである。

高圧に対してパルプをシールするためには、手動アクチュエータのハンドホイー ル８０．１７２かまわされ、第１４図に示す如く、インサート２２４がリップ４ ９．１１２に抗するように動かされ、かつ、高いガス圧の下でも密なシールを保 証する所要力を発生させる。リップ４９．１１２は密なシールを与えるため、イ ンサート中姉＜ホみを形成する。ＳＳ　□　／／リングは対高圧シールには軟か 過ぎるため、高圧シールの着座中にさらに変形されるが、その弾性限界を超えな い。また　１１０“リングの圧縮変形は、高圧ガスの浸透による、軟かい１０“ リングのはみ出し事故を減少させる。インサート２２４は、適用される力が大き い場合、リップによるその中のくほみを最小にするため、比較的硬くあるべきで ある。好ましくはそれは約Ｒ１０３からＲ１２０の範囲のロックウェル硬度を有 し、そしてそれは、比較的高い圧力に対して延伸に抗する材料でできている。現 在においては、好ましい材料はナイロンである。

ＮＯ“リングは約１，０００から１，５００ＰＳＩまでの圧力に抗して閉鎖作用 がある。かくして、シリンダ圧力がこのレベルへ下がり、手動アクチュエータが 閉鎖されていると、実際は％　０　／／リングによって閉鎖されており、（７サ ー　ト２２４で閉鎖されているのではない。

したがって１０“リングの材料は、弾性限界内で変形し、この範囲の圧力に対し て閉鎖作用を行い、同時に、高圧シールが付加された際、損傷しない、ように選 択されなければならない。

５Ｓ０１１リング２２０のはみ出しを防止する別なバルブプラグ設計は、第１６ 図姉示されている。環状リップ４９．１１２を備えるバルブシートは前記の実施 例と同様のま＼である。しかしながら、パルププラグ５２．１６８は変形され、 ′Ｘ□　ＩＩリング２２０を環状リップの外周へ接触させて保持する。ＳＯ／１ リングはプラグ５２．１６Ｂの下方端部中に形成された凹部２３０中の３つの側 部上に制限されているため、ニジストマー中に浸透した如何なるガスの急激々圧 力降下によっても外れる可能性は少ない。さらに、今度はインサート２２４が、 手動アクチュエータが閉じられた時はいつでも、−次シールを形成し、′０“リ ングはその弾性限界を超えずに変形され　ＳＳ　□　／／　リングはバルブの出 口圧力だけを受ける。穴２３２が設けられ、バルブが最初に開かれた時に′ＸＯ 〃リング用凹部上への圧力をベントする。肩部２３４がプラグ５２．１６８のま わシに設けられ、かくして再充填工具１８０ハフラグと係合して、それを開くこ とができる。

さて第１７図を参照すると、燃焼あるいは有毒ガ２４０を設けることができる。

ダイヤフラムの設置は、以下に述べるように、手動および圧力応答アクチュエー タの両者において、ある変更を実施する必要がある。パルプ本体は、第２の実施 例に関連する第７図に示すものと実質的に同一である。しかしながら、ダイヤフ ラムはいずれの実施例にも備えることができる。チャンバ２４３は、チャンバの 壁とねじ係合している肩部と頂部に穴２４６を有するコツプ２４４を受入れる。

ポスト２４８は穴２４６を通って延在する軸２５０を有し、プラグ２５２と係合 する。プラグは前記した設計のいずれのものでもよい。示されている特定のプラ グは、第１２−１４図に示されたもので、その外径はコツプ２４４の内径に対応 する。

ポスト２４８の上方端部は、はぼチャンバ２４３を横切って延在する弧状表面２ ５４によって形成されている。ポスト２４８はばね２５６によって上方へ強制さ れ、ばね２５６の下方端部はコツプ２４４の肩部２４５に対抗して配設されてい る。

ダイヤフラム２４０はバルブ本体に形成された肩部と本体中にねじ込まれるイン サート２６２間で、その外周が固定される。ダイヤフラムは、シリンダからのガ スの逃げを防止する密なシールを維持しながら、ポスト２４８と共に自由に上下 に動くことができる。。

ポスト２４Ｂはダイヤフラム２４０を経て弧状表面２５４と係合する円板２６４ によって駆動される。また、円板２６４は、ハンドル２６８に直接々続するパル プステム２６６によって作動される。ステムと円板間の接触面積は、円板とダイ ヤフラム間の接触面積より小さいため、ステムが回転するにつれ、同板は回転し ない。これはダイヤフラムを損傷する危険を減少させる。

」二輪部でコツプ２４４と係合し下端部でプラグと係合するばね２７０は、前記 した実施例と同様に、シリンダ内の・圧力が予め定めたレベル以下に落ちた場合 にはいつでも、バルブの自動作動を提供する。

本発明を実施するだめの、考えられる最もよい形式がこ＼に示され、かつ、記載 されたが、本発明が意図しているものから逸脱すること々く、変更および変形が なされることは明らかである。

浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、３．　ＲＧ、−イ ＦＩＧ、１１ ｎｃ、／？ 手続補正書（方式） １・事件の表示ＰＣ−Ｔ／ＵＳ　８２１００５５゜・ ２、発明の名称 圧力応答閉鎖バルブ ３、補正をする者 事件との関係　特　許　出願人 −＋７ ６・補正の対象 ｆｉｌ　特許法第１８４条の５第１項の規定による書面の特許出願人の欄（２１ 図面の翻訳文

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．加圧ガスシリンダに使用するための閉鎖パルプにおいて、この閉鎖パルプ酸 ＝ 入口ポートと、出口ポートと、それら間の通路とを有する本体と； 通路中に配設されたシートと； 入口ボートにおいて、比較的低圧を内蔵するためのシートに対する第１のシール 装置と、入口ボートにおいて、比較的高圧を内蔵するためのシートに対する第２ のシール装置とを有するプラグと；シリンダ内の圧力が予め定めたレベル以下に 落ちた場合はいつでも、シートに対して第１のシール装置を自動的に係合させる 圧力一応答装置と；そしてシートに対して第２のシール装置を係合させる手動装 置とよりなることを特徴とする前記加圧ガスシリンダに使用するための閉鎖パル プ。 ２、　バルブシートはプラグ上の第１のシール装置と係合するための第１のシー ト・面と、プラグ上の第２のシール装置と係合するための第２のシート面とを備 えていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の閉鎖パルプ。 ３　パルププラグ上の第１および第２のシール面は軸線方向に離隔しており、ま た、バルブシート上の第１および第２のはまり合う面は軸線方向に離隔しておシ 、かくして、パルププラグがノ（ルプシートに抗して配設される場合、第１のシ ール面は第１のはめ合い面と係合し、第２のシール面は第２のはめ合い面と係合 することを特徴とする請求の範囲第２項に記載の閉鎖パルプ。 ４、第１のシール装置は比較約款かいエラストマーの　１０″　リングであるこ とを特徴とする請求の範囲第１項に記載の閉鎖パルプ。 ５、　第２のシール装置は比較的硬いインサートであることを特徴とする請求の 範囲第１項に記載の閉鎖パルプ。 ６、１０“　リングはＲ４９からＲ１０３の範囲のロックウェル硬度を有してい ることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の閉鎖パルプ。 ７、　インサートはＲ１０８からＲ１２０の範囲のロックウェル硬度を有してい ることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の閉鎖パルプ。 ８、広範囲の圧力に対してシールするためのパルプにおいて、このパルプは： 入口ボートと、出口ポートとこそしてそれら間の通路とを有するパルプ本体を備 え、通路の一部分は持上けられた環状リップを形成、し、該持上げられた環状リ ップはほぼ筒状のシート面と、平坦な半径方向シート面との両方を有し： 第１のはめ合い面と第２のはめ合い面とを有するパルププラグを備え； パルププラグを環状リップに対抗させて強制する装置を備え、筒状シート面と第 １のはめ合い面とをシール係合させ、かつ、平坦な半径方向シート面と第２のは め合い面とをシール係合させ、かくして、係合された筒状面と第１の面は、比較 的低圧シールを形成し、かつ、係合された平坦な面と第２の面は、比較的高圧シ ールを形成することよりなることを特徴とする前記広範囲の圧力に対してシール するためのパルプ。 ９、　筒状シート面は、平坦な半径方向のシート面の′内側に配設されているこ とを特徴とする請求の範囲第８項に記載のパルプ。 １０、筒状シート面は、持上げられた環状リップの外周のまわりに配設されてい ることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のパルプ。 １１、パルププラグの第１のはめ合い面は、軸線方向で、第２のはめ合い面の前 方に延在していることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のパルプ。 １２　第１のはめ合い面は軟かいエラストマーで形成され、第２のはめ合い面は 硬いニジストマーで形成され、そして、持上げられた環状リップは金属であるこ とを特徴とする請求の範囲第１１項に記載のノ（ルプ。 １３　第１のはめ合い面はＲ４９からＲ１０３の範囲のロックウェル硬度を有し ていることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載のパルプ。 １４、第２のはめ合い面はＲ１０８からＲ１２０の範囲のロックウェル硬度を有 していることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載のパルプ。 １５、加圧ガスシリンダに使用するための圧力一応答チェックパルプにおいて、 このチェックパルプは二人口から出口へガスが流れる通路を有する本体を通路を 取囲む環状肩部が設けられ、該肩部は、肩部から下がる一般に面取りされたはめ 合い面を備え；肩部に対してシールするためのプラグが設けられ、該プラグは通 路内で往復動するように取付けられており、かつ、面取９された面と整合してい る比較的入口における圧力が予め定めたセットポイント（。 減少した場合、プラグの軟かい面をバルブシートの面取りされたはめ合い面と係 合させるため、プラグを動かす第１の装置が設けられ、かくして、入口の圧力が セットポイントに達すると、通路を通るガスの流れは閉鎖され；また プラグの硬い面を肩部と係合させるため、プラグを動かす第１の装置から独立し た第２の装置が設けられ、かくして、セットポイントを超える入口圧力に抗して 、通路を通るガスの流れを閉鎖でき、したがって、比較約款かい面は、低いガス 圧におけるシールを保証し、そして、比較的硬い面は、高圧におけるシールを保 証することよりなることを特徴とする前記加圧ガスシリンダに使用するための圧 力応答チェックバルブ。 １６、加圧ガスシリンダに使用するための圧力応答チェックパルプにおいて、こ のチェックパルプは二人口と、出口と、そしてそれら間の通路を有するパルプ本 体と； 通路の一部分を形成するバルブシート；およびパルプ本体中で往復できるように 取付けられたパルププラグとを備え、このパルププラグは、通路を通るガスの流 れをブロックするため、バルブシートと係合することができ； 通路中のガスの流れを閉鎖するため、パルププラグをバルブシートに対して強制 する装置が設けら法この装置は、入口における圧力が、予め定めたレベル以下に 落ちた場合、自動的に作動し、かつ、入口の圧力如何にか＼わらず、手動で作動 させることができ；および 入口の圧力が予め定めたレベル以下であるガスシリンダをガスで充填するため、 出口から入口へのガスの流れを可能にす、るバイパス装置が設けられ、このバイ パス装置は、強制装置が出口から入口へのガスの流れを　−Ｉｎするのを防止す るように適用されていることよりなることを特徴とする前記加圧ガスシリンダに 使用するための圧力応答チェックバルブ。 １７、バイパス装置はパルププラグをバルブシートから離れるように強制できる 工具であることを特徴とする請求の範囲第１４項°に記載の圧力応答チェックパ ルプ。 １８、バイパス装置は、第２のシートと第２のプラグとを有する第２の通路を備 え、前記第２のプラグはパルプ出口の圧力が入口の圧力を超える際にのみ開くよ うに構成されていることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の圧力応答チェ ックバルブ。 １９、前記工具は： 通路を有する軸と： パルププラグと係合し、プラグをバルブシートから離れるように強制するための 軸の一端部における装置と： 出口に軸を取付け、もたらされた接続をガスのリークに対してシールするための 装置と；およびシリンダの再充填のため、ガス源に軸を接続するための装置とを 備えていることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の圧力応答チェックバル ブ。 ２０、パルププラグはそのまわりに肩部を備え、そして、パルププラグと係合す る装置は、肩部と係合するため、軸の軸心に対して偏心して設けられた部材と、 軸をその軸心のまわりで回転運動させるだめの装置とを備え、かくして、軸の回 転はパルププラグをバルブシートから離れさせることよりなることを特徴とする 請求の範囲第１７項に記載の圧力応答チェックパルプ。 ２１、加圧ガスシリンダに使用するための閉鎖パルプにおいて、この閉鎖パルプ は： 入口ポートと、出口ボートと、それら間の通路とを有する本体と； 通路中に配設されたシートと： 入口ポートにおける比較的低い圧力を内蔵するため、シートに対する第１のシー ル装置と、入口ボートにおける比較的高い圧力を内蔵するため、シートに対する 第２のシール装置とを有するプラグと；シリンダ内の圧力が予め定めたレベル以 下に落ちた場合はいつでも、第１の装置を、シートに対して自動的に係合させる 圧力応答装置と： 第２のシール、装置をシートに対して係合させる手動装置と；および ガスシリンダからのガスが大気中に逃げることができないように、手動装置を弧 立させるための装置とよりなることを特徴とする加圧ガスシリンダに使用するた めの閉鎖パルプ。 ２２、手動装置は、プラグと直接係合するポストと、円板およびステムとからな り、弧立させるための装置はダイヤフラムよりなり、プラグ近辺の中のガスをパ ルプ本体から逃がすことなしにプラグを駆動するため、ステムと円板の運動がポ ストへ伝達されるように、ダイヤスラムはその周辺において、バルブ本体にシー ルされて固定されていることを特徴とする請求の範囲第２１項に記載の閉鎖パル プ。 工