JPS58685A - 空気式及び液圧式制御装置のためのシ−ル装置 - 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】 本発明は、ケーシング内でしゆう動可能に支承された閉
鎖体をシールするシールリングを備えた、例えばピスト
ン、スライダ、弁等のような、空気式及び液圧式制御装
置のためのシール装置に関する。

このような形式のシール装置は、制御シリンダ及び作業
シリンダのピストンに使用されるが、しゆう動可能に案
内された別の機械部分、例えば弁閉鎖体、気密な貫通案
内部等のためにも使用される。例えば行程弁が圧力媒体
によって負荷されるピストンによって操作されるようは
々っていれば、往復切換えのために種種異なる大きさの
ピストン横断面が作用することが多くの場合重要である
。これに対して、その池の使用例においては同一の大き
さのピストン横断面が要求されている。それ故、各使用
例のためにそれぞれ個別のピストンが設けられなければ
ならない。完成された弁を直径の異なるピストンに設け
るためには、ピストンと付属物とを備えた別のシリンダ
を取り付けることが必要である。

本発明の課題は、別の構造部分を使用せずに圧力負荷さ
れる面が変化させられるように、従来公知の７−ル装＃
全改良することである。

本発明によればこの課題は、ケーゾングと閉鎖体との間
に配置されだ／−シリンダのために２つのストソ・ξが
設けられており、この２つのストッパのうちの一方のス
トソ、ｏが前記ケーシングに設けられて（・て、他方の
ストソ・ξが前記閉、鎖体に設けられていることによっ
て解決された。閉鎖体が圧力媒体によって負荷されると
、／−シリンダはストツノξにぶつかって、その内側縁
部が閉鎖体を７−ルし、外側縁部がケーンノブを７−ル
する０このシーシリンダがケーシングに設けられたスト
ソ・ξに突き当たる場合は、圧力によって負荷される際
に閉鎖体のみがしゆう動して、この場合、しゆう動可能
々閉鎖体の有効横断面のみが、前記シーシリンダの内周
面によって制限された面と合致する。これに対してシー
シリンダが閉鎖体のストソノξに突き当ると、このシー
ルリングは圧力によって負荷される際に閉鎖体と一緒に
運動する。この場合、圧力媒体によって負荷される有効
な面はシーシリンダの外周部によって規定され、この有
効な面は外周部によって限定された面に相当する。シー
シリンダによってシールされた圧力負荷される面はこれ
によって簡単な形式で変化させられる。例えば、シール
リングの２つのストッパが互いに反対方向に作用するよ
うになっていれば。

つまりシールリングがその一方の運動方向で一方のスト
ソ・ξに向かって運動し、他方の運動方向で他方のスト
ソ・ξに向かって運動するようになっていれば、閉鎖体
の、圧力負荷される有効面の大きさは、圧力媒体がシー
シリンダのどちら側から供給さ′れるかに関連する。し
かしながら２つのストツノには、シールリングが同じ運
動方向でこの２つのストツパに向かって運動するように
も配置することができる。この場合、別の手段によれば
、シールリングを一方のストン・ξか又は他方のストン
・ξに向かって選択的に運動させることもできる。これ
を容易にするために、本発明の実施態様によれば、／−
ルリングの少なくとも一方側でこのシールリングとスト
ン・ξとの間に支承リングが配置されている。この場合
、有利には種種異なる形状に構成された支承リング全省
略したり、入れ換えたり又は逆にしたりすることによっ
て、閉鎖体の、有効横断面は変化させられる□ 本発明の有利な実施態様によれば、支承リングの外周部
は段付けされて（・で、その一方の端部に形成されたフ
ランジが、ケーシングに設けられたストン・ξの範囲に
まで半径方向で突出している。この支承リングが、フラ
ンジを備えだその一方の端部でシールリングに当接し、
他方の端部で閉鎖体のストン・ξに当接するように構成
されていれば、圧力によって負荷されると、シールリン
グは閉鎖体と共にしゆう動するので。

シールリングの外周部によって制限された面力ゝ有効面
となる。これに対して支承リングが１８０゜逆に構成さ
れていれば、そのフランジは相応に早期に、ケーシング
のストツノξにぶつかる。シールリングは停止して、圧
力媒体の影響を受けて閉鎖体だけがしゆう動させられる
。この場合、閉鎖体の小さい面だけが有効である。この
場合有利には支承リングの段付は部の長さは閉鎖体の行
程の長さに相当する。２つの支承リングが設けられてい
れば、この２つの支承リング間で、シールリングがケー
シングの内壁に固く緊締可能である。

本発明の別の実施態様によれば、シールリングが内周部
及び外周部にシールリングを備えた滑動リング内に配置
されていて、該滑動リング′が同時に支承リングとして
構成されて（゛る０シールリングはシールリップを半径
方向内側及び外側へ押しつけるので、良好なシール作用
が得られる。例えば合成樹脂等の良好な滑り特性を有す
る材料より製造される滑動リングは、シールリングとケ
ーシング並びに閉鎖体との間の滑動摩擦を減少させる。

滑動′リングは同時に支承リングを形成するのでこのた
めに個有のリングは不必要である。

本発明のシール装置によれば５例えばピストンによって
行程弁を操作する際に、新しく・構造部分を使用するこ
となしに既存の部分を改造することによってのみ操作ピ
ストンに小さな有効横断櫃か又は大きな有効横断面を与
えることができる。

行程弁が同一の操作圧において常に所定の切換え位置を
得るために、関連する方向に作用するピストンはより大
きな横断面に選定されている。これに対して２つのピス
トンが同一の横断面を有していれば、有利な切換え位置
は得られない。これによって、操作ピストンを単に改造
するだけで行程弁の操作の種種異なる要求に合わせるこ
とができる・別の構造部材を使用する必要はない。

本発明によるシール装置は２例えば、制御された圧力媒
体の供給及び導出のだめの２つの圧力接続部と制御接続
部とを備えた弁ケーシングを有する別の制御弁、特に座
付き弁にも使用することができ今。本発明によるシール
装置を備えたこのような制御弁は、シールリングによっ
て７−ルされた閉鎖体が、２つの圧力接続部の間の孔内
でしゆう動可能に配置されていて、ンール体によって閉
鎖可能に構成された貫通面を有していて、制御弁の閉鎖
体に結合されており。

該制御弁の閉鎖体によってンールされた面がシールリン
グの内周部によって取り囲まれた面よりも大であるが、
シールリングの外周部によって取り囲まれた面よりも小
であるように構成されている。このような構造形式によ
って、制御された圧力媒体の圧力がどちら側から閉鎖体
に作用するかに関連して、シールリングに与えられる力
は制御弁の閉鎖体の閉鎖方向に向かって常にしゆう動せ
しめられるという利点が得られるーそれ故、制御弁の作
用を妨げることなしに、圧力供給のだめの接続と排気の
だめの接続とを入れ替えることができる。これによって
、一方では、操作されない状態で閉鎖されている制御弁
が得られ、ｆｌ！２方では、操作されな（・状態で圧力
媒体供給が開放されている構造が得られる。

第１図乃至第４図によれば、ケーシング１内には１例え
ばピストンのような閉鎖体２が軸方向しゆう動可能に支
承されている。ケーシング１とピストン２との間には／
−ル装置が設けられていて、このシール装置はシールリ
ング３より成って（・る。ケーシング１は例えばンール
リンーグ３のだめの、段部として形成されたストン・ξ
４を有していて、閉鎖体２には半径方向に突出する７ラ
ンノを形成するストン・ｑ５が位置し７ている。シール
リング３の両側には２つの支承リング６．７が配置され
ていて、この支承リング６．７はストソノξ牛、５と直
接に協働する・支承リング６はその外周部が段付けされ
ていて、一方の端部で半径方向に突出する７ランジ８を
有している。第１図、第２図によれば支承りング７は方
形に形成されていてその外周部がケーシング１に接触し
ている。閉鎖体２の端面側には制御圧室９が存在し、こ
の制御圧室９はケーシング蓋１０によって蓋シール部材
１１を介在して閉鎖されている。

第１図によれば、支承リング６は、その一方の端部がス
トソノξ５に接触するように閉鎖体２にはめ込まれてい
る。フラン？８を備えて（・る側の、支承リング６の他
方の端部はシールリング３を支承している。第２の支承
リング７はシールリング３０他方側に位置していて、蓋
シール部材１１に接触している。制御圧室９が図示され
ていない接続部を介して圧力媒体によって負荷されると
、シールリング３は支承リング６とストン・８５とを介
して閉鎖体２に支承されて。

閉鎖体２が移動するとこの閉鎖体と共に運動する・この
場合、ケーシング１に対するシールはシールリング３の
外周部で行なわれる。それ故。

圧力媒体によって負荷される、閉鎖体２の有効横断面は
、シールリング３の外周部によって取り囲まれた面に相
当する。しかしながらフラン）８がストン・８４に接触
すると、／−ルリング３はもはや閉鎖体２と共に運動す
ることはな（・、この場合、閉鎖体２が行程端部に未だ
達していないと、この閉鎖体２は圧力媒体の作用を受け
てさらにしゆう動させられる。この場合、シールリング
３の内周部で／−ルが行なわれるが、圧力負荷される有
効横断面は前記有効横断面よりも小さい。この有効横断
面はシールリング３の内周部によって取り囲まれた面に
相当する。

第２図では支承リング６．７の別の実施例が示されて（
・る。この装置においては、支承リング７はその一方側
でストン・８４に接触している・段付けされた支承リン
グ６はシールリング３の他方側に位置しており、この場
合つば８は／−ルリング３に接触している。２つの支承
リング６．７と７−ルリング３とは、蓋シール部材１１
からストッパ４までの間隔に相当する幅を有している。

シールリング３は２つの支承リング６゜７の間でケーシ
ング１の内壁に固く緊締されている。制御圧室９が圧力
媒体によって負荷されると、閉鎖体２だけが移動し、こ
の場合、シールリング３の内周部でシールが行なわれる
。これは圧力負荷される有効横断面の大きさをも規定す
る０これによって単に支承リング６．７を入れ替えるだ
けで、同一の構造部分で、第１図、第・２図に示されて
いるように閉鎖体２の２つの異なる有効横断面が得られ
る。

第３図、第４図に示された変化実施例は、第５図による
行程弁に設けられたシール装置と同様のものである。第
５図によれば１行程弁のケーシング１内に制御体１２が
しゆう動可能に支承されていて、この制御体１２はシー
ルリング１３．１４によって各接続部１５間の接続を制
（財）する。制、副体１２のしゆう動は、ケー・シング
ｌの孔内に設けられた閉鎖体としてのピストン１６．１
７によって行なわれる。ぎストン１６゜１７のシール装
置は第１図、第２図に示された実施例と同様に構成され
ている。第３図、第４図に示されているように、シール
リング３は滑動リング１８内に配置されていて、との滑
動り／グ１８はその内周部及び外周部に／−ルリソゾ１
９を有している。しかも、滑動リング１８は同時にフラ
ンジ８を備えだ支承リング６として構成されてし・で、
この支承リング６はケーシング１のストン・８４と協働
する。第３図による支承リング６．７の配置は第１図の
配置と同様であって、この場合、外側のシールリング１
９の外周部においてシールが得られる。これに対して第
４図による取りつけ状態におけるシール箇所は内側のシ
ールリング１９に位置して（・るので、第２図による実
施例におけるのと同様の効果が得られる・ 第５図による行程弁にお（・て、その左側では。

支承リング６を形成する滑動り／グ１６と支承リング７
とが、第３図で示された実施例と同様にピスト／１６に
設けられている。これによって、ピストン１６を圧力で
負荷すると、シールリング３はこのピストン１６と共に
しゆう動させられるので、／−ルリング３によってケー
シング１に押しつけられる／−ルリソゾ１９の外周部で
シールが行なわれる。これに対して、第５図の右側に位
置するピストン１７は、第４図によるシール装置によっ
てシールされて（・る。

／−ルリング３はここで、滑動リング１８と支承リング
７との間で固く緊締されているので、滑動リング１８の
内周部、つ捷り内側に位置するシールリング１９のシー
ルが得られる。行程弁の２つの調節ピストン１６’、１
７が、同一圧力下にある圧力媒体によって負荷されると
、閉鎖体１２は、ピストン１６のピストン面が大きし・
ので常にその右側の終端位置にしゆう動させられる。支
承リング６．７を簡単に交換することによって、又は滑
動リング１８の向きを変えることによって、ピストン１
６．１７の有効横断面は、このために別の各部を必要と
することなしに変化させられる。２つのピストン１６゜
１７０有効横断面は選択的に同一の大きさで又は種種異
々る大きさで構成することができる。

第６図に示された制御弁はケーシング１より成っていて
、このケーシング１内では閉鎖体２がしゆう動可能に支
承されて（・る。この閉鎖体２はケーシング１内でシー
ルリング３によってシールされており、このだめに閉鎖
体２には１つのフランジ部によって形成されたストン・
Ｃ５が設けられている。ケーシング１の拡張部では接続
ねじ２０によって付加部２１が固定されており、この伺
加部２１のリブ状の突出部は、シールリング３のための
、ケーシングと固く結合されたストン・８４を形成する
。閉鎖体２は貫通孔２２を有していて、この貫通孔２２
は、制御接続部を形成する接続ねじ２Ｃ１圧力接続部２
３に接続する。この貫通孔２２はプソンユボタンとして
構成されたシール体２５によってばね力に抗して閉鎖さ
せられる・閉鎖体２ばその下端部でヘッド状の拡張部を
有していて、この拡張部は、別の圧力接続一部２７と接
続ねじ２０との間の接続を制御する、制御弁の弁体２６
を形成する。ばね２８は弁体２６を、その付加部２１に
よって形成されたその弁座におしつける。

圧力接続部２７が圧力媒体を供給するだめの入口として
使用されると、圧力はシールリング３に作用して第６図
に示されているようにこのシールリング３は閉鎖体２の
ストン、Ｉｌ′５に突き当るまで上方へしゆう動せしめ
られる０同時に・この圧力は反対方向で円す（・形の弁
体２６に作用する。弁体２６によってシールされる面は
、シールリング３の外周部によって取り囲まれる面より
も小である。この場合、閉鎖体２で上方へ作用する力の
方が太き（・ので、弁体２６は圧力の大きさとは無関係
にその弁座を閉鎖する０つ捷り制御弁が操作されない状
態では、圧力媒体供給路は閉鎖される。接続ねじ２０に
接続された空気式又は液圧式の装置は圧力接続部２３を
介して負荷軽減される。制（財）弁の開放は／−ル体２
５を下降させることによって得られる。

この場合、まず貫通孔２２が閉鎖されて、次Ｌ・で弁体
２６がその弁座から持ち上げられる。

圧力接続部２３と２７とが入れ替えられると。

つまり圧力媒体が接続部２３を通って供給されて、圧力
接続部２７が負荷軽減通路として使用される場合、圧力
媒体は上方から／−ルリング３に作用して、第６図で破
線によって示されてし・るように５この／−ルリング３
が、ケーンング１と固く結合されたストン・８４に突き
当る壕でこのシールリング３を下方へしゅう動せしめる
。この位置にお（・てシールリング３は閉鎖体２をその
内周部に沿ってシールするので、圧力によって負荷され
る有効面は、シールリング３の内周部によって取り囲ま
れる面に相当する。

この面は弁体２６によってシールされる面よりも小さい
。弁体２６の下部側が貫通孔２２を介して、圧力接続部
２３がらの圧力によって負荷されるので、この場合も、
閉鎖体２に下方から作用する力が優勢になる・弁が操作
されない場合は、接続ねじ２ｏに接続された装置が圧力
媒体によって絶えず負荷される。シール体２５が押し下
げられることによって、貫通孔２２は閉鎖され、次いで
弁体２６がその弁座がら持ち上げられて、この際、圧力
接続部２７を通じて排気が得られる。

第６図に示された弁座においては、これによって接続部
が任意に入れ替えられるので、弁を通る圧力媒体通路が
操作され々い状態において開放されるべきか又は閉鎖さ
れるべきかとば無関係に同一の弁が使用される。どちら
の場合においても制御弁のシール性は確保される。それ
というのはこの２つの応用例において、閉鎖ばねは、閉
鎖体に作用する圧力によって補助されるからである。こ
の閉鎖体に作用する圧力はシール装置がしゆう動可能で
あるので常に弁体の閉鎖位置に作用する

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシール装置の第１実施例の概略的
な軸方向断面図、第２図は第１図によるシール装置の配
置を変えた第２実施例の概略的な軸方向断面図、第３図
は第３実施例の概略的な軸方向断面図、第４図は第３図
によるシール装置の配置を変えた第１実施例の概略的な
゛（ 断面図、第５図は本発明によるシール装置全備えた行程
弁の軸方向断面図、第６図は本発明によるシール装置全
備えた座付き弁の軸方向断面図である。 ■・・・ケー／ング、２・・・閉鎖体、３・・・シール
リング・４．５°°゛ストソノξ、６，７・・・支承リ
ング。 ８　・フランジ、９・・・制御圧室、１０・・・ケーシ
ング蓋、１１・・・蓋シール部材、１２・・・制御体、
１３゜■４・・・シール部材、１５・・・接続部、１６
．１７・・・ピストン、１８・・・滑動リング、１９・
／−ルリノプ、２０・・接続ねじ、２１・・・付加部、
２２・・貫通孔、２３・・・圧力接続部、２５・　シー
ル体、２６・・・弁体、２７・・・圧力接続部、２８・
・・ばね手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示　昭和５７年特許願第４０９４６号２、
発明の名称 空気式及び液圧式制御装置のためのシール装置３、補正
をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代　理　人 ５　補正命令の日付 昭和５７年　６月２９日　　（発送日）７補正の内容 別紙の通り 但し、図面の浄書（内容に変更なし） 図面の浄書 ：内容に変更なしγ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ、　シールリングを備えだ、空気式及び液圧式制御装
   置のためのシール装置であって、前記シールリングが、
   ケーンング内でしゅう動可能に支承された閉鎖体を７−
   ルする形式のものにおいて、ケーシング（１）と閉鎖体
   （２）との間に配置されたシールリング（３）のだめに
   ２つのストソノｅ（４，５）が設けられており、この２
   つのストン・”（４，５）（７）うちの一方のストッパ
   （４）が前記ケーシング（１）に設けられていて、他方
   のストン・８（５）が前記閉鎖体（２）に設けられてい
   ることｔａ徴とする、空気式及び液圧式制御装置のたｙ
   ）のシール装置。 ２、　シールリング（３）の少なくとも一方側でこのシ
   ールリング（３）とストッパ（４，５）との間に支承リ
   ング（６，７）が配置されている、特許請求の範囲第１
   項記載のシール装置。 ３　支承リング（６）の外周部が段付けされていて、そ
   の一方の端部にフランジ（８）が設けられており、この
   フラン）（８）が、ケー／ングー（１）に設けられたス
   トン・８（４）の範囲にまで半径方向に突出している・
   特許請求の範囲第２項記載のシール装置・ ４、支承リング（６）の段付は部の長さが、閉鎖体（２
   ）の行程の長さに相当する・特許請求の範囲第３項記載
   のシール装置・ ５２つの支承リング（６，７）が設けられていて、この
   ２つの支承リング（６，７）間で、シールリング（３）
   がケーシング（１）の内壁に固く緊締可能である、特許
   請求の範囲第２項記載の７−ル装置。 ６．７−ルリング（３）が、内周部及び外周部にシール
   リング（１９）を備えた滑動リング（１８）内に配置さ
   れていて、該滑動リング（１８）が同時に支承リング（
   ６）として構成されている、特許請求の範囲第１項記載
   のシール装置。 ７、前記シール装置を備えた制御弁であって、該制御弁
   が、制御された圧力媒体全供給及び導出するだめの２つ
   の圧力接続部と１つの制御接続部とを備えたケーシング
   を有している形式のものにおいて、閉鎖体（２）が前記
   ２つの圧力接続部（２３，２７）の間の孔内でしゆう動
   可能に配置されており、該閉鎖体（２）と前記ケーシン
   グ（１）との間に配置されたシーシリンダ（３）のため
   に２つのストッパ（４，５）が設けられており、この２
   つのストソー８（、４、５）のうちの一方のストッパ（
   ４）が前記ケーンノブ（１）に設けられていて、他方の
   ストソ・♀（５）が前記閉鎖体（２）に設けられており
   、該閉鎖体（２）がンール体（２５）によって閉鎖可能
   な貫通孔（２２）を有していて前記制御元の弁体（２６
   ）と結合されており、線制御弁の弁体（２６）によって
   シールされる面が、前記シールリング（３）の内周部に
   よって取り囲まれた面よりも大であるが、該シールリン
   グの外周部によって取り囲まれた面よりも小であること
   を特徴とする制御弁。