JPH01501889A - 弁の漏洩空所を管理する方法とそのための装置 - Google Patents

弁の漏洩空所を管理する方法とそのための装置

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JPH01501889A JP63501139A JP50113988A JPH01501889A JP H01501889 A JPH01501889 A JP H01501889A JP 63501139 A JP63501139 A JP 63501139A JP 50113988 A JP50113988 A JP 50113988A JP H01501889 A JPH01501889 A JP H01501889A
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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】 弁の漏洩空所を管理する方法と そのための装置 本発明は、請求の範囲の冒頭の記載に則った、弁の漏装置に係る。
2つのシール箇所を備えた様々な形式の弁が周知となっている。これらシール箇 所は直列に配置され、弁が閉鎖状態にあれば、一方の弁ケーシング部分から他方 の弁ケーシング部分に流体がオーバーフローするのを阻止している。こうした弁 の多(は、通例では、2つのシール箇所の間に弁ケーシングの内側に向いた漏洩 空所を配置している。原則的には、この漏洩空所は弁の閉鎖胴体かまたは弁ケー シングに配置することができる。いずれの場合でも、漏洩空所人口は弁ケーシン グ部分の内側に配置されている。また、こうしたm洩空所入口は、同じカテゴリ ーの周知の弁で・は、いずれも弁の閉鎖状態の時期に閉鎖胴体または主要調節ユ ニットにより閉じられるようになっている。漏洩空所出口は、単数または複数の 閉鎖胴体かまたは弁ケーシングのいずれかに形成されている。
以下、2つのシール箇所を備えた周知の幾つかの弁に関し、これら弁の主な特徴 と性格についての比較を行なう。
独国実用新案7702634.欧州PS 0098418と020562フ、D E−OS 2505544. DE−OS 22205g9およびDE−OS  3516128に記載の弁について検討する。また、冒頭に記載のカテゴリーに 属する弁は、 Messrs。
PASILACFLOII EQUIPMENT A/S (以下、単に“PA SILAC−と称する)の会社パンフレットにVPL“セーフフロー”弁の呼称 の下に明らかにされており、これにより周知となっている。
GM ?702634、EP GO9841B およびEP 020S 627 の周知の弁は、いずれも2つの閉鎖部材を備えている。
これら閉鎖部材は、いずれもが弁座ディスク(GM 7702634)として構 成されているか、または両方ともスライダ(EP 00984181として構成 され、あるいは一方の閉鎖部材を弁座ディスクとして、また他方の閉鎖部材をス ライダとして構成したものもある(EP 02056271 、 DE−OS2 505544、 DE−OS 2220589. PASILACj:5よびD E−OS3516128に記載の周知の弁は、いずれも単一の閉鎖部材だけを備 えている。これら引用例のうち、最初の3つの引用例では各々が1つの弁座ディ スクからなり、残りの引用例のものはスライダから構成されている。
また前述の公報によれば、いずれの例でも弁の閉鎖状態の時期に閉鎖胴体または 主要調節ユニットがS洩空所入口を閉じるとされている。
GM 7702634、EP On 98418 およびEP 0205627 に記載の弁では、2つの閉鎖胴体のうちの一方に21洩空所出口が配置されてお り、またDE−OS 2505544 に記載の弁では単一の閉鎖胴体に漏洩空 所出口が設置されている。 DE−O52220589,PASILACおよび DE−O33516128に記載の弁では、漏洩空所出口はケーシングに形成さ れている。
DE−OS 2505544、PASILACおよびDE−O53516128 に記載の弁では、弁が開放位置にあれば、それぞれの公報に記載のようにして漏 洩空所出口は補助調節ユニットだけで閉鎖される。前述したその他の周知のすべ ての弁では、そうした固定部材の用い方は原理的には可能であるが、その方法に ついて具体的に述べられていない。
通常の切換え機能(開放/閉鎖)に加えて、弁が閉鎖状態の時に、一方の弁ケー シング部分から他方の弁ケーシング部分に流体がオーバーフローするのを阻止す る前述の特徴に関連して、こうした性能の弁への需要はますます拡大してきてい る。とりわけ、製薬業界や化学業界での食品処理および飲料精製の分野において 、切換え機能かまたはオーバーフロー阻止機能を備えたもの、あるいはこれら両 機能を備えたものが必要とされている。また、箇々に設けられ互いに独立した漏 洩空所と弁座表面は1問題となっているそれぞれの閉鎖部材を昇降させて洗浄で きるように工夫することがしばしば必要とされている。こうした特徴を備えた弁 は1例えばGM 7702634またはEP 0205627からそれぞれ周知 となっている。
さらに、弁が閉鎖状態の時だけでなく開放状態にあっても、弁の外部から洗浄流 体を送り込むことにより、漏洩空所を掃除できるように工夫しておくこともしば しば必要とされてきている。こうした機能を持つ弁は、例えばGM ?7026 34、EP Oo 98418およびEP 0205627から周知となってい る。
安全性を確保するために、意図的に弁を圧力開放したり弁のシール箇所を漏洩空 所に開放して、圧力インパクトや圧力バンマーを漏洩空所内に逃がすことがしば しば必要とされている。この特徴(弁の圧力開放に伴う、いわゆる−圧力逃がし 漏洩−)の原理は、弁座ディスクとして構成された2つの閉鎖部材を利用してい る弁(GM 77026341に取り入れられている。 EP 0205627 に記載の弁では、原理的には弁座ディスクとして構成された閉鎖部材を介して一 方の向きに圧力逃がし8il!洩が行なわれている。 DE−OS 35161 28に記載の弁では、いわゆる補償ピストンが単式の閉鎖部材に設けてあり、装 置内の圧力インパクトが減圧されないまま加わって閉鎖部材を開放位置または一 部開放位置に移動させてしまうのを゛阻止することができる。しかしながら、そ うした補償ピストンはシール並びにこのシールの洗浄に関して他にも大きな問題 点を抱えている。こうした補償ピストンは意図的にその使用を避けることもでき るが、新たな手段を講じることでそのまま使用することもできる。
前述した弁の特徴を生かす上で必要とされる重要な課題は、弁の開放および閉鎖 動作に伴い21i!洩を生じないで切換えられるようにすることである。切換え の過程で。
漏洩空所と弁ケーシング部分の内部との間に設けられた導管を通じて弁ケーシン グ部分の一方から漏洩空所内に生じるいわゆる一切換わり漏洩”は、EP DO 98418とEP 0205627に記載の周知の弁によれば阻止することがで きる。
従来技術の現状を比較検討することにより判明したことは、2つの閉鎖部材を組 み込んである周知の弁だけが、望ましいかまたは必要とされる前述した4つの特 徴のうちの最大3つを備えていることである(GM、7702634とEP 0 2056.27はこれら特徴のうちの3つを備え%EP Do 98418 は 2つの特徴を備えている)、単一の閉鎖部材を持つDE−OS 351612g  に記載の弁は、前述の特徴のうちの1つだけを備えている。こうした弁では、 2つの閉鎖部材を組み込みこれら閉鎖部材を駆動する構成を採用しているため、 当然に大幅なコスト高となっている。 DE−OS 2505544. DE− OS 2220589 およびPASILACに記載の弁は、前述した特徴につ いて何ら言及していない、また、PASILACおよびDE−OS 35161 28に記載の弁は、弁が開放状態の時に、新たに設けた補助調節ユニットを使用 して漏洩空所8口を塞ぎ、製品が弁ケーシングから外部に流出するのを阻止しな くてはならない欠点がある。
前述したすべての弁は、これら弁が特に閉鎖部材のシール箇所に円形断面のシー ルを備えている点で共通している0例えば、DE−OS 3516128に記載 の複弁座式の弁では、シール区域、特にシールの溝をいかにして確実に洗浄する かが洗浄技術にとっての課題である。
前述の公報に記載された、洗浄流体の供給を受ける2つのシールの間のチャンバ は、シールの溝に洗浄流体を効果的に分配することができない、このチャンバの フラッシュ洗浄の過程で、洗浄流体がシールの裏側の溝まで届かないことに原因 がある。ただし、前記公報に説明されているような方法を取る場合に限り、例え ば、外部に突き出している弁胴体の一部が細菌で汚染されたり、輸送されている 液体に接触するのを防ぐことができる。
本発明は、対象となる従来技術の現状を考慮に入れて、冒頭に記載したカテゴリ ーに属する弁の制御に伴う問題点、さらに、それ自体周知の弁の閉鎖時における 漏洩空所と弁ケーシング部分の内部との間の連絡操作、およびその他の作動状態 にある弁の連絡操作を制御する際の問題点を解決することを目的としている。
こうした問題点は、請求項1の特徴部分を備えた方法により、また請求項4の特 徴部分を備えた装置を用いれば解決することができる0本発明の方法の好ましい 実施例は従属環2と3に記載されている。また、従属環5から51は1本発明に 係る方法を実施するための装置の好ましい実施例に関係したものである。
さらに、本発明の目的は、動的加重の加わる弁のシール組立体、とりわけ冒頭に 記載したカテゴリーに属する弁を洗浄する方法と装置を提供することにある。こ の弁のシール箇所は円形断面のシールから構成され、周知のシール組立体では色 々と問題のあったシール用溝の区域を含めてこのシール組立体を確実にしかも簡 単に洗浄することができる。
この目的は、請求項52の特徴部分を備えた方法により、また請求項54の特徴 部分を備えた装置を用いることにより達成される0本発明に係る方法の好ましい 実施例は従属環53に記載されている。また、従属環55から65は、本発明に 係る方法を実施するための装置の好ましい実施例に関係している。
本発明による利点は、特に、本発明の方法を実施するために使用される装置が、 弁を通る主要通路に単一の閉鎖部材を取り付けただけで、原理的には前述した望 ましいおよび/または必要とする特徴のほぼすべてを具体的に実施できることに ある。
こうした観点から、本発明の主題は構造部品の数をできるだけ少なくすることに ある0本発明は、M洩空所と内側空間の間の連結部を弁の閉鎖位置以外の位置に あるロックピースにより塞ぐようにした特徴のある構造を用いており、漏洩空所 が不完全なシールのために製品チャンバの一部となってしまったり製品のf!l i洩通路になる恐れがなくなる。従って、弁の丈をできるだけ低くすることもで きる。また、ロックピースの動作は閉鎖部材に従属し、閉鎖部材に対し相対的な 運動が行なわれ、閉鎖部材に理論的に従属した働きをするようになっている。
こうした本発明の優れた特徴は、閉鎖部材が弁ケーシング内を並進運動するよう な弁に、また閉鎖部材が回転運動するような弁のいずれにも利用することができ る。
後者の弁は回転ディスク弁と呼ばれており、以下の説明ではこの弁には−ディス ク弁”の用語が使われている。
動的な加重の加わるシール組立体を洗浄するための本発明に係る方法と装置によ り、初めて、円形断面のシールとその溝のすべての部分を完全に洗浄することが できることとなった。これらのことは、液体が通り抜けるように構成した溝の側 面から洗浄流体を供給してシールの洗浄を行ない、さらにシールが閉鎖部材また は弁スデ仏の運動方向に移動するのを制限することによって実現されている。
前述した方法並びにこの方法を実施するための装置は、弁の漏洩空所を管理して 所望の溶液から連続的に製品を生産する方法並びに装置に特に利用されるもので ある。この方法と装置によれば、今までの洗浄技術では技術的な信頼性に乏しく 問題となっていた円形断面の単純な構造をしたシールでも適切な方法により使用 することができ、またシール区域を単純化してシール区域を洗浄し易くしである 。
弁の漏洩空所の管理を行なえる装置を用いれば、閉鎖部材またはロックピースな 昇降させて、漏洩空所の洗浄といわゆる弁座洗浄の両方の作業を行なうことがで きる。閉鎖部材を運動させて洗浄作業を行なう場合には、弁は閉鎖位置にある。
また、ロックピースの相対する動作により、漏洩空所または開放状態の弁座な洗 浄することができる。
本発明に係る装置の好ましい実施例に則ってロックピースを閉鎖部材に強固に固 定すれば、閉鎖運動に際しほぼ漏洩の伴わない切換わり操作を行なうことができ る。この動作の間、弁ケーシング部分の内側空間と漏洩空所または漏洩空所の排 出口との間に一時的に形成されている導管は、閉鎖部材の動作により直接的にま たは間接的に作動される調節可能なロック手段により閉じられる。前述した構造 の閉鎖部材を備えた弁による実質的に漏洩のない切換ねり動作は、非常に単純な 手法、とりわけ閉鎖部材とロックピースの間に丈の等しい制御用のつなぎを設け ることによって行なわれる。ただし、この方法によると安全性がある程度犠牲に なる。
いわゆる“切換わり時の漏洩−は、閉鎖部材とロックピースを自由に相対運動さ せながらm洩のない切変え操作を行なおうとする、前述した方法によったのでは 完全に防ぐことができない、しかし、前述の方法による漏洩は、はとんどの用途 にとって許容できる程度の量である。こうしたことから、“S洩を制御した”切 変え操作と呼ぶ方がより適切である。
本発明に係る装置の好ましい実施例に取り入れられているように、ロックピース がシール箇所に対し適当な形状を備え、しかも閉鎖部材の寸法を備えた円筒状の 環状体として構成し1本発明に係る装置の他の好ましい実施例に則って貫通開口 を弁の名目上の断面積に等しくするように構成してあれば、ケーシングの側部に 配置された好ましいシール構造を持つ全体の組立体が得られる。この組立体のシ ールは閉鎖位置以外の位置にあって製品の流れまたは洗浄流体に晒されるため、 これら流体の激しい作用を受けても摩耗するようなことはほとんどない。
ロックピースな適当な距離を置いて閉鎖部材に強固に固定する構造を取れば、本 発明に係る装置の他の好ましい実施例に則った組立体が得られる。この組立体は 閉鎖部材だけを作動させればよいため、弁の駆動系統を大幅に単純化することが できる。また、閉鎖部材とロックピースの間の有効貫通断面積が弁の名目上の断 面積に相当していれば、流体工学の観点から都合がよい。
本発明に係る装置の他の好ましい実施例に提案されているように、ロックピース が運動の自由度の向きに閉鎖部材に対して相対的に運動可能に配置されていれば 、本発明に則ってロックピースを付属の弁ケーシング部分の突き出たステムに連 結することができる。原理的には、閉鎖部材を作動させ且つロックピースを働か せるのに必要なステムは、弁ケーシングから外に同じ方向または反対方向に突き 出すことができる。前者の場合には1本発明に係る装置の好ましい実施例によれ ば、ロックピースのステムは閉鎖部材を作動させるステム上またはステム内のい ずれかの位置に支承されている。このように構成すれば、弁ケーシングにとって ステム用の通路を一箇所段けるだけで済む利点がある。
本発明に係る装置の他の実施例でも、閉鎖部材を単独で作動させる必要があり、 しかもロックピースを閉鎖部材内でまたは閉鎖部材上で案内しているため、弁ケ ーシングにはステム用の単一の通路が同じように設けられている。閉鎖部材とロ ックピースの間または弁ケーシングの間にあるばねは、ロックピースを閉鎖部材 の切換ねり運動の方向に移動させる働きをする。ロックピースが弁座区域を越え て弁の開放位置まで移動してしまうのを防ぐためにストッパが設けられている。
閉鎖部材に対するロックピースの配置形態に関連して、他の実施例にも前述した 基本的な解決策を取り入れることができる。しかしながら、両方の弁ステムが弁 の外部に突き出す解決策の取られている場合とは異なり。
閉鎖部材に対するロックピースの位置には制約がある。
この制約とは、弁が閉鎖状態の時に閉鎖部材とロックピースがお互いに円形ギャ ップを形成するある距離を置いて配置されていないことである。弁の外部に突き 出すステムを2つ備えた本発明に係る装置の他の実施例でも同じことが言える。
弁ケーシング内のロックピースと閉鎖部材の間の接触箇所の区域に、いわゆるパ ドル(puddle)またはドーム(domeslの生じる好ましくないまた許 容することのできない欠点があっても、本発明に係る他の実施例の装置によれば この欠点を取り除くことができる。この他の実施例の装置によれば、閉鎖部材内 でまたはこの閉鎖部材により案内されるロックピースのステムは駆動ピストンに 連結されている。駆動ピストンはシールされた状態で閉鎖部材内を案内され、ま た閉鎖部材が駆動チャンバを形成している。この駆動チャンバは、閉鎖部材のス テムを介して圧力媒体連結部に結合されている。前記駆動チャンバを作動するこ とにより、前述したギャップを形成することができる。このギャップにより、弁 の開放位置以外の場所にパドルやドームがで。
きるのを防ぐことができる。閉鎖部材の位置を変化させロックピースで動きを止 める方法により、ロックピースと閉鎖部材の間に所望の貫通ギャップを形成する ことができる。
ロックピースは、閉鎖部材の一方の側または反対側に配置することができる0両 方のステムは一方の方向に延びて弁ケーシングの外に突き出している場合には、 ステム側から延びる閉鎖部材の側部にロックピースを配置構成することができ、 いずれの場合にもすべて短いステムにできる。その結果、閉鎖部材とロックピー スを精度よく案内することができる。
これとは異なり、長いステムを使用する例は、ケーシング側のステムの通路区域 にベローズを取り付ける構成の実施例に適している。
□ 前述した本発明に係る弁のすべての実施例では1例外なく、閉鎖部材の一方 の側および/または反対側に補償ピストンを装置して、弁を開こうとする圧力の 力または弁の開放を妨げる圧力の力を完全に補償できるようにしてお(必要があ る。こうした力の補償を行なう方式を取る場合には、図示の実施例のように、閉 鎖部材と補償ピストンを少なくとも1つの連結部分を介して互いに接続するよう に構成すると都合がよい、こうした例では、補償ピストンと閉鎖部材の対称軸の 廻りの中央区域はこの中央区域から連結部分を離して設けられている。このよう に構成することにより、対称軸の廻りの中央区域をロックピースのステムの通路 として利用できる。その結果、面倒なシールを行なう必要がなく、またロックピ ースのステムと閉鎖部材の間にどうしても生じてしまう貫通ギャップには、ベロ 、−ズを用いた構成により簡単にブリッジを形成することができる。
また、図面に基づいて以下に詳しく説明する本発明に係る装置の好ましい他の実 施例において、これらの実施例の弁は、1つまたは2つの補償ピストンを備えて いる場合もあれば補償ピストンを装備していない場合もある。こうした弁は、動 的加1を支えるシールをベローズと共に配置して貫通箇所にブリッジを形成する 構成を取り入れた用途に適している。同じように、補償ピストンと弁ケーシング の間の貫通箇所、ステムと弁ケーシングの間の貫通箇所、ロックピースと閉鎖部 材のステムの間の貫通箇所、ロックピースのステムと閉鎖部材のステムまたは補 償ピストンのステムの間の貫通箇所にも使用することができる。
前述した弁では、弁ケーシングの側部または閉鎖部材かロックピースの側部のい ずれかの位置にシール手段を配置することにより、シール箇所を構成することが できる。いずれの場合にも、シール箇所の間には円形の溝が形成されている。こ の円形の溝は弁ケーシングの内側空間に向けて開口し、また弁の外部につながっ ている少なくとも1つの連結導管を介して弁ケーシングの側部に連結されている 。このため、シール箇所の一部に漏洩が生じても、この漏洩流体を捕集して弁の 外部に排出することができる1通常の例では、前述した溝は閉鎖部材またはロッ クピースと一緒になって必要な漏洩空所を形成している。はとんどの場合には、 こうして形成される漏洩空所よりもさらに大きな空間は不必要であり、また洗浄 技術の観点からは、そうした大きな空間は管理が難しく好ましくない。
本発明に係る装置の好ましい別の実施例によれば、弁の閉鎖または開放状態の時 に、弁の外部から弁内に洗浄流体を送り込んで漏洩空所の洗浄を行なうことがで きる。こうした操作を行なうために1例えば、弁ケーシング部分の連結箇所の高 さレベルに漏洩空所とケーシングシールを連絡する導管が設けられている。この 導管内には弁の外部から連結ボートを通じて洗浄流体を送り込むことができる1 次いで、洗浄流体は導管を通じて漏洩空所の廻りに広がり円形の環状ギャップを 経て漏洩空所内に侵入する。前記環状ギャップは、洗浄流体用のノズルギャップ の機能を備え、洗浄流体を適切に噴射して漏洩空所とその付近のシールを効果的 に洗浄することができるように構成されている。他の実施例における導管の排出 口は、幾何学的に形成された不連続な開口の形に、あるいは非幾何学形の複数の 開口として形成されている。
また、これら開口は、流動している流体に回転速度成分が加わるように適切に整 合している。こうした方法を取ることで、8iii洩空所に直接に洗浄流体を噴 射し効果的な洗浄を行なうことができる0本発明に係る装置の他の実施例によれ ば、洗浄流体は主ドレンを通じて排出口から弁の外部に排出される。このため、 主ドレンは導管のつながっていない漏洩空所の一部区域に連結されている。
前述した一連の手法を取り入れることにより、2I洩空所内に洗浄流体を均一に 分配し、フラッシュ洗浄を終えた後の洗浄流体を捕集することができる。シール が境界の一部を構成するようにして導管の排出口を形成しておけば、弁ケーシン グの区域内にあってシール箇所の間に配置されているシールの少なくとも前記区 域を洗浄流体で満たし完全な洗浄を行なうことができる。
冒頭で既に説明したように、動的加重の加わるシール組立体を洗浄するための本 発明に係る方法と装置を用いれば、円形断面のシールを完全に洗浄することがで きる。こうした方法と装置を用いる場合には、シール箇所の間の区域内で弁ケー シング側に向いたシールの一部だけでなくこのシールの反対側も完全な洗浄を行 なうことができる。一時的にシール箇所を占め、一方の側が弁部分にまた反対側 がケーシングに接する接触面は、洗浄流体により完全に洗浄することができる。
このため、例えば、箇々のシールのシール空間に面した側は液体の通過可能な仕 切り壁により境界が形成され、また箇々のシールは閉鎖部材の移動方向またはス テムの移動方向に動きを制限されている。シールの移動する接触面に洗浄流体を 供給できるようにするために、本発明によれば、閉鎖部材またはステムをそれぞ れ運動させて、同じシール箇所に新たな接触面を形成したり、また他方のシール 箇所にも同じ位置かまたは他の位置に接触面を形成することが行なわれる。この ためには、狭い溝にシールを設ける従来の構造とは異なり、軸方向のクリアラン スを用いて1シールを移動さすことのできる大きな溝を必要としている。
シールの間の環状空間内に仕切り壁を伴って収容され、シールに接触する表面が どのようなシール状態にあってもシールと仕切り壁の間に洗浄流体の通路を形成 する構成のディスク構造を取り入れることにより、シール自身が外側の境界とな っているシール間の区域を強制的に送られる洗浄流体を用いて完全に洗浄するこ とができる。仕切り壁画側の空間は、各々が弁の外部に至る連結部を備えている 。こうした空間の通路断面は、漏洩流体と洗浄流体を排出する空間がシール間の 区域に洗浄流体を供給する空間よりも大きくなるような寸法に設定されている。
前述したディスクを用いて洗浄流体を供給したり排出する場合には、弁ケーシン グ部分の間に必要とされるケーシングシールはディスクの外側周縁に沿って配置 されている。しかし、ケーシングシールをこの位置に配置するとなれば、損傷が 起きても組み立てられた弁内でこれを交換することができない、従って、本発明 に係る装置の他の実施例では、このケーシングシールをシール箇所のシールに近 接して配置し、弁ケーシング部分の内側空間から交換できるようにしである。こ うした交換を行なえるようにするために、さらにリテーナリングが設けられてい る。このリテーナリングは一方の側がケーシングシールを支持しており、反対側 がリテーナリング自身と弁部分の間の貫通ギャップに開口していて、リテーナリ ングが形成したシール間の環状空間の一部を互いに連絡しており、それぞれの弁 ケーシング部分内の環状空間の一部は連結開口または排出口に連結されている。
こうした方式を採用すれば、ケーシングシールを非常に簡単に交換することがで きる。この交換に際し、先ずシールを外し、リテーナリングを前記シールが装着 されていた箇所に軸方向にずらして、弁ケーシング部分の内側空間に向いたケー シングシールを露出させ、内側空間からこのケーシングシールを取り扱えるよう にする。リテーナリングは、ケーシングシールに半径方向の支持力を加えること ができるが、軸方向には箇々のシールに当接するまで、いずれの方向にも自由に 移動できるように構成されている。箇々のシールをこのように設置することによ り、弁の内側空間に圧力が加わると、シールはリテーナリングに当接するまでこ のリテーナリングに向けて移動し、リテーナリングは軸方向に移動して他方のシ ールに当接することができる。ケーシングシールを支持するリテーナリングの作 用は、本発明の構造によりリテーナリングの軸方向の動きを制限しているため失 われることがない。
本発明に係る装置の好ましい他の実施例に則り、シール自体を360度にわたっ てねじり、シールのトーラス軸を取り囲むすべてのファイバーが同じ長さとなる ようにシールを構成する場合には、シールのねじれは縦方向の延びによって中立 状態になり、シールの弾性による復元動作は生じない、このように閉鎖部材また はステムが切換わり動作するため、シールの接触箇所が定常的に変化し、これに 伴って本発明の構成に則ったシール区域を常に完全に洗浄することができる。
本発明の実施例は図面に示されており、これについて以下詳細に説明する。
第1図から第16図 本発明に係る閉鎖部材、ロックピースおよび弁ケーシングからなる基本的な構造 形態を示した概略説明図にして、箇々の構造形態は閉鎖位置、ピックアップ位置 、中間位置および開放位置を示している。
第17図から第20図 第1図から第4図に示した本発明の好ましい実施例に係る装置の中央断面図にし て、単一体のシールが設けられている。
第21図から第34図 各々が本発明に係る装置の他の実施例の中央断面図にして、各図面における左半 分は第1図における閉鎖部材とロックピースの基本構造を示し、また右半分は第 4図における弁のそれぞれの開放状態を示したものである。
各図面には以下の事柄が詳細に示されている。
第21図、第22図 ケーシングの側部にシールを配置してシール区域が形成されている。
第23図、第24図 単一体のシールが、それぞれ閉鎖部材またはロックピースに取り付けられ一体化 されている。
第25図、第26図 閉鎖部材が2つの補償ピストンを装備しており。
ロックピースは偏心案内作動ロッドによって動作される。
第27図、第28図 2つの補償ピストンを備え、ロックピースを作動するロッドが中央に配置されて いる実施例を示している。
第29図、第30図 本発明に係る装置の他の実施例にして、各々がベローズにより弁ケーシングから 個別にシールされている2つの補償ピストンを備えている。
第31図、第32図 2つのステムの間にベローズを備えた実施例を示している。
第33図、第34図 前記2つのステムの貫通箇所の各々にはベローズによるブリッジが形成され、て いる、他の実施例を示している。
第35図から第46図 第1図から第16図に示す構造に対応した閉鎖部材、ロックピースおよび弁ケー シングからなる基本的な構造形態を示した概略説明図にして、箇々の構造形態は 弁の閉鎖位置、ピックアップ位置、中間位置および開放位置にあって、閉鎖部材 のステムだけが弁ケーシングの外に突き出し、ロックピースと弁ケーシングの間 にはばねが設けられている。
第47図 第35図から第37図の実施例の変更例にして、ばねがロックピースと閉鎖部材 のステムの間に設けられている。
第48図、第49図 それぞれ、第35図または第47図の実施例を詳細に示した中央断面図である。
第50図 第35図の実施例にして、閉鎖部材には2つの補償ピストンが設けられている。
第51図、第52図 第41図から第43図の実施例にして、図の左半分は閉鎖状態の弁を示し、また 図の右半分は開放状態の弁を示しており、ロックピースのステムは閉鎖部材内で 駆動ピストンに取り付けられている。
第53図、第54区 第9図から第12図に則った本発明に係る装置の変更例を示す断面図である。
第55図、第56図 第53図と第54図の変更例にして、補償ピストンが閉鎖部材の両側に設けられ ている。
第57図、第58図 第53図と第54図の変更例にして、両方のステムにベローズを用いる方式が取 り入れられている。
第59図、第60図 第1図から第4図に係る実施例の中央断面図にして、第59図は下部シール箇所 の弁座洗浄位置を示しており、また第60図は弁の閉鎖位置にある上部シール箇 所を示している。
第61図、第62図 第59図と第60図の弁の中央断面図にして、弁が開放状態の時の2つの弁座洗 浄位置を示している。
第63図、第64図 本発明に係る実施例の装置が、それぞれ閉鎖状態または開放状態にある際の中央 断面図にして、第9図に示した閉鎖部材とは構造の異なる閉鎖部材に、ロックピ ースが距離をおいて強固に取り付けられている。
第65図、第66図 第63図と第64区に示す実施例の変更例における中央断面図にして、閉鎖部材 とロックピースの間には制御用のつなぎが設けられている。
第67図 閉鎖部材とロックピースの一部を取り出して示す説明図にして、第65図と第6 6図の断面図では見ることのできない特徴部分を明らかにしている。
第68図、第69図 本発明に係る装置の、第1図から第64図に示す漏洩空所とこれに接する弁ケー シング連結部の区域を表わした中央断面図である。
第70図、第71図 本発明に係る装置の他の変更例を示す中央断面図にして、閉鎖部材とロックピー スの両者は回転スライド弁として構成され、互いに強固に取り付けられている( 第70図は閉鎖状態を、また第71図は開放状態を示している)。
第72図、第73図 本発明に係る装置の他の変更例を示す中央断面図にして、閉鎖部材とロックピー スは回転スライド弁として構成され、互いに相対的に移動可能に配置されている (第72図は閉鎖状態を、第73図は開放状態を示している)。
第74図から第77図 動的加重の加わる弁のシール組立体(第74図)を洗浄する装置の好ましい実施 例を示す中央断面図にして、第75図から第77図は洗浄区域を拡大して示して いる。
第78図から第81図 動的加重の加わる弁のシール組立体(第78図)を洗浄する装置の他の好ましい 実施例を示す中央断面図にして、ケーシングシールは弁の内側空間から保守管理 を行ないまた交換することができ、構造の詳細は第79図から第81図に拡大し て示されている。
以下のリストには、第1図から第81図に関する後の説明に使用される用語が明 らかにされている。
里μ已り入玉 1.2 弁ケーシング部分 2a ドレン80 2b ケーシングに設けた凹所 3 ケーシング閉鎖部分 4 閉鎖部材 4a ステム(回転軸、第70図から第72図)4b 開口 4c 連結用のつなぎ 4d 閉鎖部材の溝 4e ばね支持体 4f 閉鎖部材の境界面 4g 駆動チャンバ 5b つなぎ 50 通路開口 5d ストッパ 5e ロックピースの溝 5f 制御用のつなぎ 5g 駆動ピストン 5h ピストンシール 6 漏洩空所 7 シール 70 第1のシール 71 第2のシール 7a 連結導管 7b シールの溝 8 第1のシール箇所 9 第2のシール箇所 10 内側ステムシール 11 外側ステムシール 12 ケーシングシール 13 連結手段 14 材料溶着結合部 15 連結ボート 15a 第2の連結ボート 16 導管 16a 第2の導管 17 排出口 18 主ドレン 18a 上流側の捕集チャンネル 19 円形のギャップ 20 ばね 21 第1の補償ピストン 22 第2の補償ピストン 23 連結部材 24 連結梁 25 作動ロッド 26 第1のベローズ 27 第2のベローズ 28 第3のベローズ 29 第1の貫通箇所 30 第2の貫通箇所 31 第3の貫通箇所 32 第4の貫通箇所 33 第5の貫通箇所 34 第4のベローズ 35 第5のベローズ 37a 仕切り壁 37b 第1のバイパス導管 38 環状空間 38a 貫通ギャップ 39 第1のディフレクタ 39a 導管 40 第2のディフレクタ 41 仕切り壁 42 第1の凹所 43 第2の凹所 44 第1の環状空間 45 第2の環状空間 46 リテーナリング 46a 第1のスペーサ 46b 第2のスペーサ 47 第2のバイパス導管 48 圧力手段入口 工 流入する洗浄流体 TI 流出する洗浄流体 III 噴射洗浄流体 IV 弁座洗浄流体の流れ V 通路またはバイブ流通路 a 距離 ao 第1の回転経路 bl 第2の回転経路 β 開放運動の方向 hl) h2) Hl) 移動距離 H2) H3) 第1図から第4図、第5図から第8図、第9図から第12図および第13図から 第16図は、弁ケーシング1.2に組み込むことのできる閉鎖部材4とロックピ ース5の基本的な4種類の構造形態を示している。弁ケーシング部分1と2の間 のケーシング側部には漏洩空所6が配置されている。2つのシール箇所8と9は 、図面中ではケーシング1.2または閉鎖部材4のいずれにも一体化されていな い、第1図から第4図および第9図から第12図の構造では、ステム4a、5a は同じ向きに設けられている。第5図から第8図および第13図から第16図の 構造では、ステムは弁ケーシング1または2から外に反対向きに設置されている 。第1図、第5図。
第9図および第13図の各々は、弁の閉鎖状態を表わしている。この状態で、ロ ックピース5は閉鎖部材4との間にギャップ19を形成している。第4図、第8 図、第12図および第16図の各々は、弁の開放状態を表わしている。第2図、 第6図、第1O図および第14図は、いわゆる“ピックアップ位置”にある弁の 状態を示している。弁がこの状態にあれば、閉鎖部材4との間のギャップ19は 消失している。また、第3図、第7図。
第11図および第25図は、中間位置にある弁の状態を示している。弁がこの状 態にあれば、ロックピース5は漏洩空所6と弁ケーシング部分1,2の内側空間 との間の連絡を完全に遮断しており、またこの直後に閉鎖部材4はロックピース 5から離れていく。
第17図、第18図、第19図および第20図は、第1図から第4図の閉鎖位置 、ピックアップ位置、中間位置および開放位置にある弁の状態を詳しく示してい る。弁ケーシング部分1.2は、例えば、ケーシングシール12を挾んだ状態で 適当な連結手段13(第17図)により互いに連結されている。これら弁要素の 連結箇所において、弁ケ、−シング部分1,2はシール7を伴って漏洩空所6を 形成するように構成されている。漏洩空所6は、シール7の廻りの円形の環状ス ペースとして配置されている。
弁の内側に向いたシール7の側部には、それぞれ第1と第2のシール箇所8と9 が配置されている。これら第1と第2のシール箇所の間には、弁ケーシング1. 2の内側空間に向けて開口したシールの環状溝7bが設けられている。この環状 溝は、シール7の周面に分散して配置された適当な数の連結導管7aを備えてい る。これら連結導管はシールの溝7bと漏洩空所6を連絡している。スライダと して構成された閉鎖部材4はシール7の内側を占める弁の閉鎖位置(第17図) にあり、またこのシールとの間にそれぞれ第1と第2のシール箇所8.9を形成 している。閉鎖部材4の上方には、円筒状の環状部材として構成されたロックピ ース5が配置されている。前記ロックピース5はつなぎ5bを介してステム5a に連結され、また閉鎖部材4との間に円形のギャップ19を形成するようになっ ている。ステム5aは、蒸気シール11を介してステム4aに対しシールされて いる。ステム4aは閉鎖部材4を作動させるために設けられており、しかも閉鎖 部材に適切に固定されている0両方のステム4a、5aは、ケーシング閉鎖部分 3を通じて弁ケーシング部分1から同じ向きに突き出している。
ケーシング閉鎖部分3内のステム5aは、内側ステムシール10によりシールさ れている。ケーシング閉鎖部分3と弁ケーシング部分1は、ケーシングシール1 2により互いにシールされている。ロックピース5は、シール箇所8.9との関 係において適当な形状を備え、また閉鎖部材4と同じ直径を備えている。つなぎ 5bの間の通路開口5Cは、弁の名目上の断面積に相当する断面積を備えている 。弁が図示の閉鎖位置にあれば、弁ケーシング部分1から別の弁ケーシング部分 2へ向けての、またこれとは逆向きの流体のオーバーフローは、2つのシール箇 所8と9により阻止されている。シール箇所8.9に漏洩が生じた場合、この漏 洩流体はシール7bの溝に流入し、上流側の捕集チャンネル18aと回収ドレン 16を介して漏洩空所6内に排出される。
この漏洩空所からドレン出口2a(第18図)を経て弁の外に排出される。
いわゆる“ピックアップ位置″(第18図)では。
ロックピース5の移動によりギャップ19は消失しており、閉鎖部材4に当接し ている。閉鎖部材4とロックピース5の両者は、このピックアップ位置から以下 に説明する中間位置に向けて合体したまま移動していく、弁ケーシング部分1. 2と連結手段13の別の連結の仕方として、第18図には材料溶着結合部14( 溶接)が示されている。
第19図は、前述した弁の中間位置を示している0図示の中間位置に移動してい るロックピース5は、閉鎖位置を占めていた閉鎖部材4に置き換わって環状シー ル7の内側のピックアップ位置を占めるようになる。ロックピース5と閉鎖部材 4は図示の位置に向けて移動しながら常にシール接触し合い、弁ケーシング部分 l内に存在する流体がシール7bの溝に漏洩するようなことはない、従って、連 結導管7aを通じた漏洩空所6内への漏洩も生じない、この中間位置への切換わ りに伴って漏洩は起きない。
閉鎖部材4が全開位置に向けて移動するのに伴い、切換わり漏洩が生じることは ない、ロックピース5はシール7の内側の位置に留まり、シール箇所8.9によ り漏洩空所6と弁ケーシング部分l、2の内側空間が連絡するのを確実に妨げて いる。閉鎖部材4とロックピース5の間の距離は適当な寸法に設定され、弁が全 開位置にあれば流通路すなわちバイブ流路Vの有効通過断面積が弁の名目上の断 面積に等しくなるようにしである。弁の閉鎖運動は開放運動と同じようにして逆 の手順で行なわれ、この切換ねり動作に伴い切換ねり漏洩の起きることはない。
第21図は、独立した2つのシール70.71がシール箇所8.9を形成してい るような、本発明に係る弁の実施例を示している。シール箇所8.9の間には、 弁ケーシング1.2の内側空間に向けて開口した円形の溝2bが設けられている 。弁ケーシングの側部に位置するこの円形の溝は、少なくとも1つの導管16を 介して連結ボート15に接続されている。この連結ボートは弁の外側に連絡して いる。シールの凹所2bは閉鎖部材4を伴って漏洩空所6を形成している。導管 16は弁ケーシング部分1.2の間を横向きに延び、ケーシングシール12によ り外側を弁の外部からシールしている。第21図は、弁の閉鎖状態を示している 。流入する洗浄流体重は連結ボート15aを通じて弁内に送り込まれている。
洗浄流体は漏洩空所6を通り抜け、弁の開放状態を示した第22図に見られるよ うな、主要ドレン18とドレン出口2aを通り抜けていく、前記ドレン出口2a は、弁から流出する洗浄流体II用の出口として設けられている。弁座区域から 漏洩が生じる場合、流出する洗浄流体11は主要ドレン18とドレン出口2aを 通じて弁の外部に排出される。
第23図では、シール7が閉鎖部材4とロックピース5の側部にそれぞれ配置さ れ、一体化されたシールとして閉鎖部材またはロックピースの全外側表面部分を それぞれシール箇所8または9に圧接している。漏洩空所6を形成するために、 シール箇所8,9の間のケーシング部分には凹所2bが設けられている。第23 図は閉鎖状態の弁を示している。シール7は、シール箇所8.9とケーシング部 分の凹所2bとで漏洩空所6を形成している。
第24図は、前述した弁の開放状態を示している。
ロックピース5はシール7と前記ケーシング2bの凹所な伴って漏洩空所6を形 成している。既に説明したように、弁が閉鎖位置または開放位置にあってシール 箇所8.9から漏洩空所6に漏出した漏洩流体は、このS洩空所から弁の外部に 排出される。
第25図は、閉鎖状態にある第1図から第4図の弁を示している。閉鎖部材4の 開放動作の向きとは反対の側に1円筒状をした第1の補償ピストン21が配置さ れている。この補償ピストンの直径りはできるだけ閉鎖部材4の直径に等しくさ れている。閉鎖部材4と補償ピストン21の両者は、連結部材23により互いに 連結されている。連結部材23の直径dは閉鎖部材4および補償ピストン21の 直径りよりも小さい、連結部材23は閉鎖部材4の対称軸の廻りの中心区域の外 側に配置され。
ロックピース5のステム5aを閉鎖部材4の対称軸に沿って配置することができ る。ステム5aは、連結梁24、閉鎖部材4を通り抜ける作動ロッド25および 第1の補償ピストン21を通り抜ける連結部材23を介して、弁ケーシング部分 1の外部に間接的に接続されている。ステム5aは、上側端部に下向きに傾斜し たつなぎ5bを介してロックピース5を支持している。ステム5a、つなぎ5b およびロックピース5を図示のように構成し、第1のベローズ26を工夫して用 いれば、ステム5aと閉鎖部材4の間に第1の貫通箇所29の材料シールブリッ ジを形成することができる。閉鎖部材4を開放する圧力インパクトを補償するた めに、第1の補償ピストン21を設けることが好ましい。
弁ケーシング部分2内の圧力インパクトは、閉鎖部材4が最終の上側位置に既に 到達しているため、閉鎖部材4の上向きの移動は生じない、最終の上側位置にあ る閉鎖部材は、詳細には示していないが駆動領域ストッパにより動きを止められ ている。同じ直径のまま閉鎖部材4に連続し弁ケーシング部分を通り抜ける第2 の補償ピストン22により、閉鎖部材4が閉鎖部材境界面4fを越えて移動する 際、弁ケーシング部分2内の閉鎖部材4は非圧縮性媒体に影響を及ぼさないで開 放することができ、および/またはこの領域内に生じる弁開放の障害となる圧力 インパクトを補償し、圧力の影響をなくすることができる。第26図は、開放状 態にある前述した弁を示している0通路またはバイブ流路Vは弁ケーシング部分 1から弁ケーシング部分2へとつながっており、この状態で流体は延びた状態の 第1のベローズ26の廻りを通り抜けるようになっている。こうした単純な構造 により、管理の容易な弁を得ることができる。
第27図に示す実施例の弁は、ロックピース5のステム5aが第1の補償ピスト ン21を直接通り抜けて弁ケーシング部分1の外に突き出している構造が取り入 れられており、この点だけが第25図の実施例のものとは異なっている。ロッド 5aと補償ピストン21の間の第1の貫通箇所29は、第1のベローズ26によ り材料シールブリッジが形作られている。この第1のベローズは、第28図から 明らかなように、弁の開閉状態の時に最も短縮された状態となる。この弁のその 他の構造は第25図のものと同一であり、これら構造の説明は省略する。
第29図(閉鎖状態の弁)および第30図(開放状態の弁)に示す実施例の弁は 、第27図の弁と基本的には同じものである。第1の補償ピストン21および第 2の補償ピストン22の通り抜ける第2と第3の貫通箇所30.31には、各々 が第2のベローズ27と第3のベローズ28により材料シールブリッジが形作ら れている。詳細に示してはいないが、第1の補償ピストン21に凹凸を設けるこ とによりロックピースのステムを取り囲むベローズの接合箇所の位置を変え、ベ ローズの延び率を好ましい値に設定することもできる。
第31図は、第1図から第4区に則った弁の実施例を示しており、第21図また は第17図の構造のものに類似している。後者の実施例の外側ステムシール11 は重要な役割を担っており、この外側ステムシールに相当するものとして、第3 1図の実施例では、ステム4aとステム5aの間の第4の貫通箇所32に設けた 第4のベローズ34により材料シールブリッジが形成されている。このため、ベ ローズ34のステム5aへの連結地点はロックピース5のつなぎ5bの特殊形状 により可能な限り高い位置まで持ち上げられ、好ましい延び率でベローズ34を 働かすことができる。第32図は、開放状態にある時の前述の弁構造を示してい る。ベローズ34が最も延びきった時期にこのベローズは通路またはバイブ流路 Vに沿って位置するため、このベローズの面の洗浄にとって都合のよい条件が得 られる。
第33図と第34図には、第31図のものと基本的に同じ構造をした弁の実施例 が示されている。第31図のものと異なる点は、ケーシング側にあるステム5a と弁ケーシング部分lとの間の第5の貫通箇所33に、第5のベローズ35が材 料シールブリッジを形作っていることにある0図示の弁は、ステム4a、5aの 貫通箇所に動的加重を支えるシールを備えていない、従って、無菌加工の分野で の使用に特に適している。第34図に示した開放状態によれば、図示の位置にあ るベローズ34と35はいずれも延びきっている。このため、第33図に示した 閉鎖位置と第34図に示した開放位置の間の中間位置でベローズの延びに引張力 が加わらなくなるように、ベローズの寸法が適宜決められている。
第35図から第46図は、先の第1図から第18図において既に説明したように 、弁ケーシング部分1.2に組み込むことのできる閉鎖部材4とロックピース5 の基本的な4種類の構造形態を示している。前者の実施例の弁と異なる点は、閉 鎖部材4のステム4aだけが弁ケーシング部分1または2から外に突き出してい て、またロックピース5が閉鎖部材4内で案内されるかまたはこの閉鎖部材の位 置で案内されるようになっており、さらに閉鎖部材4とロックピース5の間(c f、第47図)。
あるいは弁ケーシング部分l、3または2とロックピース5の間にばね20が配 置されている。このばねにより、ロックピース5は閉鎖部材4に沿って移動し、 あるいは閉鎖部材の作用によってロックピース5は運動することができる。スト ッパ5dかロックピース5に設けてあり、このストッパは弁の弁座区域を越えて ロックピースが運動するのを防いでいる。ばね20はそれ自身が弁ケーシング部 分1,3(第35図)または弁ケーシング部分2(第41図)のいずれかを支持 することができる。第47図の実施例に示すように、ロックピース5にばね20 を設けても事実上同じ作用効果が得られる。この例では、ばね20がステム5a のばね支持体4eを支えている。さらに、第1図、第5図、第9図および第13 図の実施例に係る弁が閉鎖状態にあれば、閉鎖部材4とロックピース5の間には ギャップ19が形成されるが、第35図から第47図の実施例ではこうしたギャ ップは生じることがない、弁がピックアップ位置や中間位置を占める場合には、 ばね20はロックピース5を閉鎖部材4に対して常時押圧している。こうした構 造によれば非常に単純な駆動系を得ることができるが、第35図から第47図の 実施例に前述のギャップ19を必要とする場合には、以下に説明するような新た な手段を設ける必要がある。
第48図は、第47図の実施例の弁ケーシング部分1の一部を詳細に示している 。ロックピース5は、閉鎖部材4のステム4aに接するつなぎ5bを介して案内 されていることが明らかである。ばね20はつなぎ5bを介して一方の側かロッ クピース5を支持しており、また反対側はばね支持体4eを介してステム4aを 支持している。ストッパ5dがロックピース5に設けてあり、弁座区域を越えて ロックピース5が運動するのを阻止するようになりでいる。
第49図は、第35図に示した他の実施例の弁ケーシング部分1の一部を示して いる。この例では、ばね20は第48図の実施例のものと同じように一方の側が ロックピース5を支持しており、反対側かケーシングの閉鎖部分3を直接支持し ている。
第50図は、第48図に示す実施例の弁の第1の補償ピストン21と第2の補償 ピストン22に改良を加えた場合の、弁の実施例である。閉鎖部材4のステム4 aは閉鎖部材4と第1の補償ピストン21の連結部品であり、しかもロックピー ス5のための運動ロッドを構成している。この連結部品は、閉鎖部材4または補 償とストン21の直径りよりも小さい直径dを備えている。第1の補償ピストン 21の前方側部端面がばね支持体を構成している。第2の補償ピストン22は閉 鎖部材4と同じ直径で連続し、弁ケーシング部分2を通り抜けている。
第51図に示す弁の実施例は、第41図から第43図の実施例に相当している。
ロックピース5は閉鎖部材4の下側に配置され、第5の貫通箇所33を通じて弁 ケーシング部分1から上向きに突き出している。また、ステム5aは閉鎖部材4 の下側からこの閉鎖部材の中心部を通り抜け、この閉鎖部材内で案内されている 。ステム5aは上側端部が駆動ピストン5gに連結されている。
駆動ピストン5gはピストンシール5hにより閉鎖部材4内にシール状態に閉じ 込められ、閉鎖部材4を伴って中空構造を形作っている。この中空構造は、ステ ム4aを介して圧力手段入口48に連結される駆動チャンバ4gを形成している 。ばね20は一方の側が駆動ピストン5gを支持しており、また反対側が閉鎖部 材4の延長部を支持している。このばねは詳細に示されていないが、弁ケーシン グ部分2内に突き出していて、同時に閉鎖部材4内のステム5aの案内体として の役割も果たしている6図示の実施例において、第4の貫通箇所32と第5の貫 通箇所33は、第4のベローズ34または第5のベローズ35により材料シール ブリッジが形作られている。弁が閉鎖状態の時に閉鎖部材4とロックピース5の 間にギャップ19を確保しておくために、圧力媒体入口48から駆動チャンバ4 gに圧力媒体が充填される。
その結果、ばね20の力を受けて閉鎖部材4に押圧されていたロックピース5は 、閉鎖部材4から遠ざかる向きに移動され、図面に示すようなギャップ19が形 成される。弁が第52図に示す開放状態にあれば、圧力媒体による駆動チャンバ 4gのトリガー操作は省略することができる。閉鎖部材4とロックピース5の間 の通路ギャップは、ステム4aを通じて開放圧力を加え、同時にストッパ5dに よりロックピース5の持ち上がりを制限すれば、閉鎖部材4とロックピース5の 間に通路ギャップを構成することができる。
第53区は、第9図から第12図の実施例をさらに詳細に示している。ただし、 この例でのロックピース5は閉鎖部材4の下側に配置され、ロックピースを作動 させるためのステム5aは、閉鎖部材4の中空なロッドとして構成されているス テム4aを通り抜けて延びている。
図示の弁のその他の構造は、第17図に示したものと同じである。従って、詳し い説明は省略する。第53図は、弁の閉鎖状態を示しており、また第54図は、 全開した状態の弁を示している。弁が開放していれば、流通路Vは弁ケーシング 部分2からロックピース5内の通路開口5cを通じて弁ケーシング部分1内に導 通するようになる。第53図の実施例は、第17図のものに比べてステム4a、 5aが短(なっている、この構成によれば、閉鎖部材4とロックピース5の両者 をより精度良く案内することができる。
第55図と第56図には、第9図から第12図に示した弁の具体例が示されてい る。この実施例では、閉鎖部材4の一方の側に補償ピストン21が装備されてい る。
この補償ピストンは、連結部材23を介して閉鎖部材4と第2の補償ピストン2 2に連結されている。第2の補償ピストンは、閉鎖部材4に直接連結されており 、閉鎖部材と同じ直径を備えている。ロックピース5のステム5aは閉鎖部材4 の中心を通り抜けて延びている。このステムの通り抜ける経路は、詳細に示して はいないが。
閉鎖部材によって形作られている。この経路もベローズにより材料シールブリッ ジが形成されているが、同じく詳細には図示されていない、第56図に示すよう に弁が開放状態にあれば、ベローズは最も延びきった状態となり、通路またはバ イブ流通路Vに連絡して簡単に洗浄することができる。 。
第57図と第58図は、第9図から第12図に示した弁の実施例を示している。
閉鎖部材の形状並びにロックピース5を作動させるためのステム5aの構造は、 第55図のものと同じである。第4のベローズ34を用いた第4の貫通箇所32 における材料シールブリッジに加えて、第5のベローズ35により閉鎖部材4の ステム4aとケーシングとの間の第5の貫通箇所にも材料シールブリッジが設け られている。この実施例の弁は、第51図に示す弁と同じように閉鎖部材4の両 側にそれぞれ1つずつのベローズ34.35を備えている。弁が閉鎖状態の時の 第5のベローズ35と開放状態(cf、第58図)における第4のベローズ34 は、それぞれ延びきった状態になっている。ベローズ34と35は、弁の閉鎖状 態と開放状態の間の位置で引張力の加わらない開始長さとなるように寸法が決め られている。詳細には示していないが、弁の駆動装置を適切に構成することによ り、第55図に示す実施例と同じように、閉鎖部材4の下側にドームができるの を防ぐのに必要なギャップを確保することができる0図示した弁の実施例は、無 菌加工分野での使用に特に適している。
第59図には、いわゆる弁座洗浄状態にある第17図の弁の実施例が示されてい る。閉鎖部材4は、この例では弁の閉鎖位置に配置され、シール箇所8だけが機 能していて、閉鎖部材4は途中まで持ち上がってシール箇所9は露出している。
こうして漏洩空所6は露出したシール箇所9の付近で弁ケーシング部分2に連絡 している。
弁座洗浄流体の流れIVは、閉鎖部材4とシール7の間のギャップを通り抜けて 弁ケーシング部分2からシール7bの溝に流入し、また連結導管7aを通り抜け て漏洩空所6に入り、次いで捕集ドレン18.18aおよび排出出口2aを通じ て弁の外部に排出するようになっている( cf、第18図)、排出出口2aは 第59図に示されているが、その位置に関して必ずしも正確ではない、さらに、 第59図には昇降路!lhlとh2が示されている。前者の昇降距離h1は、弁 が開閉状態から閉鎖状態に移行する際のロックピース5の昇降距離を表わしてい る。また後者の昇降路!ih2は、弁が開放状態から図示の弁座洗浄状態に移行 する際のロックピース5の全昇降距離を表わしている。
第60図は、シール箇所8の弁座を洗浄している状態を示している。この状態で は、弁座洗浄流体の流れIVは弁ケーシング部分1からロックピース5内の通路 開口5Cを通り、またロックピース5の外側の区域からシール7bの溝に流入し 、この溝から前述したようにして弁の外部に排出するようになっている。昇降距 離H1゜82j15よびH3は、閉鎖部材4に対し駆動側で行なわれる調節量を 表示したものである。昇降距離H1は閉鎖部材4の閉鎖位置から全開位置への軸 方向の移動量を表わしている。昇降路MH2は、シール箇所9の弁座洗浄位置へ の閉鎖部材の移動量を表わしており、昇降路MH3は、シール箇所8の弁座洗浄 位置への閉鎖部材の移動量を表わしている。詳細には示されていないが、ロック ピース5とシール7の間にあるギャップにより、洗浄流体は弁座洗浄の経路を通 ってロックピース5の外側にも送り込めるようになる。
本発明に係る弁によれば、ロックピース5を閉鎖位置から一方の向きまたは反対 向きに移動させて前述した弁座洗浄を行なうこともできる。第61図には、シー ル箇所9の洗浄状態が示されている。この状態では、ロックピース5は弁ケーシ ング部分1に向けである程度持ち上げられて位置を変化させている。その結果、 シール箇所9は露出するがシール箇所8の露出はない、この状態で、通路とパイ プ流路Vは弁ケーシング部分lから弁ケーシング部分2へあるいはその逆に連絡 するようになる1部分的な流れを形成する、いわゆる弁座洗浄流体の流れIVは 、ロックピース5とシール7の間のギャップを通って漏洩空所6に流れ込み、そ の移動の途中で露出したシール表面と漏洩空所のすべてを洗浄するようになって いる。第62図は、シール箇所8を洗浄している状態を示している。ロックピー ス5は、弁ケーシング部分2の方向にある程度下げられ位置を変化させている。
第61図に関する説明は、第62図のものにも同じように宛てはまるが、ロック ピース5と閉鎖部材4の間の通路またはパイプ流通路Vは、弁の名目上の断面に 相当する全断面よりも狭まった状態にある。
第63図と第64図に示す装置の実施例では、ロックピース5が距!tAを置い て閉鎖部材4に強固に固定され、閉鎖部材4とロックピース5の間の開口4bの 有効断面積が弁の名目上の断面積に相当しており、こうした点が第17図または 第53図に示す弁とは異なっている。
第63図において、ロックピース5は2つの異なった位置に示されている。ロッ クピース5の周囲に分散された連結用の複数のつなぎ4Cにより、前述した強固 な取付けを行なうことができる0図示の実施例では、閉鎖部材4のステム4aだ けが弁ケーシング部分1の外に突き出している。また、第63図は弁の閉鎖状態 を示しており、弁の開放状態は第64図に示されている。
通路またはパイプ流通路Vは、弁ケーシング部分1から通路開口5Cを通り、ロ ックピース5と閉鎖部材4の間の開口4bを通り、そしてつなぎ4Cの間を通り 抜けて弁ケーシング部分2につながっている。弁の閉鎖位置から開放位置への切 換ねり動作の過程またはその逆の動作の過程において、中間位置が動作の途中に 介在するため自由な漏洩は生じない、弁が中間位置にあれば、シールの溝7bと 弁ケーシングの内側空間との間は開口4bによって連結されている0図示した弁 の他の構造部分は前述した実施例のものと同じである。従って、詳細な説明は省 略する。
第65図に示す実施例は、閉鎖部材4とロックピース5の基本的な構造形態が第 63図に示した実施例のものと同じである。ただし、第63図の実施例のものと は異なり、閉鎖部材には満4dが設けてあり、しかもロックピースにも同じよう な溝5eが形成されている。第67図に示した閉鎖部材4とロックピース5の一 部詳細図は、前述した満4d、5eがそれぞれ同じように円周部分によって途切 れている状態を示している。第65図に示した閉鎖部材4とロックピース5を通 り抜ける断面図は、第67図に示すA−Hに沿っている。シール箇所8.9の間 では、導管16と第2の導管16aが並列し且つ互いに間隔を置いて弁ケーシン グ部分1,2の内側空間内に開口している。導管16および16aは、それぞれ 連結ボート15または15aを通じて弁の外部に連絡している。閉鎖部材4また はロックピース5の各々は、溝4dの一方の端部が導管16にだけ直接つながり 、また反対の端部が第2の導管16aにだけつながるように、これら導管16と 第2の導管16aに整合して取り付けられている。閉鎖位置にあるロックピース 5の溝5eについても同じことが言える。閉鎖部材4の切換ねり動作の方向に見 て、溝4dと5eにはこれら溝の端部間に、閉鎖部材4とロックピース5の表面 部分と同じ丈を備えた制御用のつなぎ5fが設置されている。この制御用のつな ぎ5fは、切換ねり動作に伴って導管16の開口と第2の導管16aの開口をそ れぞれシール36により密封状態に塞ぐようになでいる。前記シール36は、導 管16と16aの前方側端に配置されている。弁が閉鎖状態にあれば(cf、第 65図)、シール箇所8または9に生じる漏洩は閉鎖部材の満4dを通じて漏洩 空所6内に集められ、例えば、第2の導管16aと第2の連結開口15aを通じ て弁の外部へと排出される。弁がこの妖態にあれば、21!洩空所並びに隣接す るシール70.71の洗浄を行なうことができる。この場合、例えば、洗浄流体 は連結ボート15から導管16を経て供給され、第2の導管16aと第2の連結 ボート15aを経て排出される。シール70と71の間の間隔、閉鎖部材4、ロ ックピース5j15よび溝4d、5eの寸法は、弁の開放動作に伴い、先ず導管 16.16aを制御用のつなぎ5fがシールしてから、閉鎖部材4はシール71 から離れてい(、開放位置への移動に伴い、溝5eの両側でシール70と71が ロックピース5に当接するようになるまで、前述した導管16と16aは制御用 のつなぎ5fにより閉じた状態に保たれている。また、第66図に示す弁の開放 状態において、溝5eが形成した漏洩空所には弁の外部からの入口または弁の外 部に連絡する出口が形成される。第63図の実施例のように、ロックピース5を 閉鎖部材4に対し弁ケーシング部分2の区域内に配置することもできる。同じよ うな構造が第65図にも一点鎖線で示されている。前述した弁のその他の構造は 第63区のものと同じである。従って、詳細な説明は省略する。この弁によれば 、最高度の安全基準は犠牲にしなくてはならないが、!Mの生じない切換ねり動 作を行なうことができる。こうした安全性についての制約は、切換わり動作の時 期に導′管16または16aの一方に加圧状態の洗浄流体が存在していることに 原因がある。
第68図は、漏洩空所6と弁ケーシング部分1.2の接合部の付近に取り入れら れた、本発明に係る装置の好ましい実施例を示している。弁ケーシング部分1と 2の間、および漏洩空所6とケーシングシール12の間の連結箇所と同じレベル に、弁ケーシング部分1.2を両側に広げて形成した導管16が設けられている 。導管16は、弁ケーシング部分lまたは2に設けである少なくとも1つの導管 ボート15を通じて弁の外部に連絡している。導管16は、環状ギャップ°17 の形態をした漏洩空所6に連絡する円周方向の連結部を備えている。前記環状ギ ャップは、連結ボート15を通じて導入される洗浄流体を漏洩空所6内に放出で きる噴射口として構成されている。環状ギャップすなわち排出口17は、循環す る噴射洗浄流体I11がシール7と特にこのシール内に設けられている連結導管 7aを確実にフラッシュ洗浄するように位置決めされている。この実施例によれ ば、弁が閉鎖位置にあってもまた開放位置にあってもいつでも弁の漏洩空所6の 部分を洗浄することができる。
導管16は:a洩空所6のほぼ全周にわたって位置し。
先行するすなわち上流側にある第2の捕集導管18aと主ドレン18は、導管1 6と接していない漏洩空所6の区域に連絡している。導管1Gと主ドレン18の 前述した構造形態により、流入する洗浄流体重の入口を通じて弁に流入し、流出 する洗浄流体IIの出口を通じて再び弁から流出し、この洗浄流体が漏洩空所6 と隣接のシール区域内に均一に分配され、分配箇所から適切に捕集して排出され るようにいろいろと工夫が施されている。主ドレン18と第2の捕集チャンネル 18a並びにドレン出口2aを通じて、流出する洗浄流体IIを排出することも できる。
第69図は、漏洩空所6と弁ケーシング部分l、2の接合部の付近に取り入れら れた、本発明に係る装置の他の実施例を示している。弁ケーシング部分1.2と 閉鎖部材4またはロックピース5の間のシール手段として。
独立した2つのシール70.71が設けられており、この点が第68図のものと は異なっている。漏洩空所6が、シール70と71の間にあるケーシング2bの 凹所によって形成されている。漏洩空所6は周囲の環状空間を形成し、また導管 16は漏洩空所6のほぼ全周にわたって設けられている。導管16の位置してい ない漏洩空所6の一部区域に主ドレン18が連結されている。排出口17は、シ ール70.71が境界の一部を形成するように設けられている。このように構成 することで、排出口の付近のシール区域の洗浄が可能となる。排出口17は、円 形の環状ギャップとして、または幾何学的な形に形成された不連続な複数の開口 として、あるいは非幾何学形の複数の開口として構成することができる。後者の 例では、例えばシール70または71が境界を形成する粗い表面、モザイク状の 表面、研磨した表面または微細な凹凸のある表面とみなすこともできる。シール 70または71と隣接のざらざらした表面との間に形成された排出口17を通じ て、洗浄流体は導管16から漏洩空所6内に均一に分配される。また、漏洩空所 6に適切に連結された主ドレン18を通じて流体の排出が行なわれる、その他の 構造は第68図のものと同じであり、従って詳細な説明は省略する。
第70図、第71図、第72図および第73図は、閉鎖部材4が回転運動する弁 組立体に応用のできる2本発明の特徴部分を明らかにしている。そうした弁は一 般にディスク弁と呼ばれている0図示の弁ケーシング部分1.2の構造は従来技 術に則ったものであり、これら弁ケーシング部分はケーシングシール12と連結 手段13により連結されている。シール箇所8および9にはシール7が埋め込ま れ、シール7bの溝、連結導管7aおよび漏洩空所6は図示のようにして連結さ れている8本発明の特徴部分は、図示のようにロックピース5の構造に取り入れ られている。このロックピースは、少なくとも漏洩空所6の入口をカバーする範 囲にわたって、この範囲をカバーする閉鎖部材4の表面と同じ形をした表面を備 えている。第70図と第71図の実施例では、このロックピースは閉鎖部材4に 強固に固定されている0円弧で表現してaoの範囲の回転移動は、この例では9 0度の角度に相当している。第70図は、閉鎖状態のディスク弁を示している。
閉鎖部材4がBの符号を付けた向きに回転運動するのに伴い、シール箇所8,9 は漸進的に露出されるようになる。ディスク弁が開放状態にあれば(第71図) 、ロックピース5がシール7に接した位置にあり、漏洩空所6内への入口は閉鎖 した状態に保たれている。切換ねり動作は漏洩の生じない状況の下で行なわれる 。
第70図の基本構造を備えていて切換ねり時にS洩の生じないディスク弁の実施 例が、第72図と第73図に示されている。ロックピース5は、回転軸4aの廻 りで閉鎖部材4に対し相対的に運動できるように配置されている。ディスク弁が 閉鎖状態にあれば(第72図)、ロックピース5はシール状態に閉鎖部材4に当 接している。
開放状態への切換わりに伴い(第73図)、閉鎖部材4は円弧で表わした第1の 回転経路a0の範囲にわたり円周に沿って移動してい(、同じようにロックピー ス5も、円弧で表わした第2の回転経路b°の範囲にわたって移動する。ロック ピース5が弁の開放動作時に常に閉鎖部材4とシール状態に当接しているため、 切換わり動作に伴って漏洩は起きない、ディスク弁のその他の構造は第70図の ものと同じであり、従って詳細な説明は省略する。
第74図には、弁の2つのシール区域が示されている。下側の部分には、閉鎖部 材4とシール70.71が接触し合うシール区域が設けられている。これらシー ルは並べて配置され、弁ケーシング部分1および2の内側空間を互いにシールし ている0図示の閉鎖部材4は閉鎖位置にあり、一方の弁ケーシング部分から他方 のケーシング部分への流体のオーバーフローは阻止されている。
第74区の上側部分には、ステムの通過区域に設けられたシール組立体が示され ている。閉鎖部材の区域に設けたシール組立体に比べて、第74図の上側部分に 示すシール組立体のシール70.71は互いに比較的距離を開けて位置している 。このシール71は閉鎖部材4の区域に配置された前述のシール70.71に類 似し、弁ケーシング部分1の内側空間から環状スペース38をシールしている。
またシール70がケーシング閉鎖部分3に配置してあり、前記環状空間38を弁 の外部からまたは他の空間から仕切っている。弁ケーシング部分1と2の間、ま たは弁ケーシング部分1と弁閉頷部分3の間には、閉鎖位置に移動した閉鎖部材 4を同軸的に取り囲むディスク37が配置されている。ディスクはシール70. 71の間の環状空間38内に収容され(cf、第75図と第76図にはこの区域 が拡大して示されている)、また仕切り壁37aを伴って、弁ケーシング部分1 と2またはlと3の連結箇所と同じレベルでこの連結箇所の区域にそれぞれ配置 されている。このディスクは、一方の側に弁ケーシング部分1または3を伴って 第1の環状空間44を形成し、また反対の側には弁ケーシング部分2または1と の間にそれぞれ第2の環状空間45を形成している。仕切り壁37aは、この仕 切り壁自身と閉鎖部材4との間に環状空間44と45を互いに連絡する通路ギャ ップ38aを形成している。ディスク37は、ケーシングシール12により、そ れぞれ弁ケーシング部分1と2または1と3に対して外向きにシールされている 。第1の環状空間44は連結ポート15を介して、また第2の環状空間45はド レン出口2aを介して弁の外部に連絡している。上側シール区域にある相対的に 間隔を広くとったシール70.71の間で、連結ボート15に連結された環状空 間38の一部にはディフレクタまたはバッフル39が設けられている。バッフル 39は、このバッフル自身とケーシング閉鎖部分3との間に導管39aを形成し ている。この導管は第1の環状空間44からシール70にかけて延びている。ま た、このバッフルと弁部分4との間にはシール70から貫通ギャップ38aにか けて連絡路が形成されている。ディフレクタ39は、仕切り壁37aに接合する かまたはこの仕切り壁に一体成形して配置されている。
第75区と第76区の拡大図に基づいて、以下にその特徴となる細部構造を具体 的に説明する。シール70と71(cf、第75図)およびシール71(cf、 第76図)は、液体の通過可能な仕切り壁41により、弁ケーシング部分lまた は2の内側空間に面した側部な仕切られシールされている。シール70または7 1とディスク37の開には軸方向に許容差が設けられている。その結果、閉鎖部 材4の動作により、または軸方向に見て弁ケーシング部分1または2の内側空間 から加わる圧力の力により、箇々のシールはある程度、動くことができる。シー ル70または71がディスク37に当接する場合にでも、仕切り壁37aの両側 に位置する環状空間44と45の連絡を保つために、この仕切り壁37aを通り 抜ける開放導管38aが設けられている。弁ケーシング部分1または2に配置さ れた第1と第2の凹所42と43により、これら弁ケーシング部分はディスク3 7を介して互いに中心を合わせて位置決めすることができる。仕切り壁37aは 、第2の環状空間45の通路断面が第1の環状空間44の断面よりも太き(なる ように。
非対称的にディスク37内に配置されている。
連結ボート15に流入する洗浄流体は工で表わされている。弁座区域のシール部 分を洗浄する際(cf、第75図)、洗浄流体は第1の環状空間44を通り抜け 、シール70と仕切り壁37aの間に形成された環状空間38に流入する。洗浄 流体は、弁ケーシング部分1と閉鎖部材4に接触したシール70の表面をフラッ シュ洗浄することができる。洗浄流体は環状ギャップ38aを通じて仕切り壁3 7aの反対側に流入し、シール71を同じように洗浄することができる。ディス ク37の区域内にあるケーシングシール12を洗浄するために、第1のバイパス 導管37bが設けられている(cf、第77図)、この第1のバイパス導管は環 状空間44と45を互いに連絡し、シール12の接線方向に延びている。そうし た第1のバイパス導管37bを使用する場合には、入口を通じて流入する洗浄流 体重は、第77図にIIIで示すように規模の異なる2つの支流に分かれていく 、大部分はシール70と71の間の環状空間38に流入する。シール70または 71の位置に生じる漏洩は、大きな断面の通路と排出出口2aを備えた第2の環 状空間45を通じて排出される。
ステムシール70.71の区域内にあるディスク37の構造(cf、第76図) は、第75図または第77図に示すディスク37の構造と同じものである。唯− 異なる点は、第1の環状空間44を通り抜ける洗浄流体が導管39aを通ってシ ール70に至り、この箇所から第1のディフレ、クク39によって案内され、貫 通ギャップ38aを通り抜けてシール71に到達するようになっていることにあ る。洗浄流体または漏洩流体の排出は、第75図の組立体の場合と同じようにし で行なわれる。
第78図から第81図には、動的加重の加わる弁のシール組立体を洗浄する装置 の他の実施例が示されている。第74図から第77図に示す実施例と根本的に異 なる点は、弁ケーシング部分1と2またはlと3の境界面がそれぞれ連結部の接 合レベルに一致し、シール70と71の付近まで環状空間38内を延び、しかも ケーシングシール12により互いにシールされている。第74図に示した実施例 のように、環状空間44と45を互いに仕切るディスク37の仕切り壁37aは 、詳細に示してはいない別の仕切り壁によって置き換えられている。この仕切り 壁は、弁ケーシング部分1と2またはケーシング閉鎖部分3に素材を接合するか 、またはこれら部分の一部に一体成形することにより配置されている。この構成 により、ケーシングシール12をシール70と71の区域内に移し換えることが できる。リテーナリング46は弁ケーシング部分の側にケーシングシール12を 押え、またリテーナリング自身と弁部分4との間に貫通ギャップ38を形成して いる。シール70または71に面しているリテーナリング46の側部には、それ ぞれ液体が通り抜けられる第1または第2のスペーサ46aまたは46bが配置 されている。隣接のシール7または71と接触するようなことがあっても、第1 または第2のスペーサが、あれば、リテーナリング46とそれぞれのシールとの 間に通過断面域を確保することができる。リテーナリング46とケーシングシー ル12の間には、リテーナリング46内に第2のバイパス導管47が形成され、 洗浄効果を高めると共に環状空間38の一部空間とお互いを連絡し合っている(  cf、とりわけ第81図に拡大して示されている)、ステムシールの区域(c f、第80図)には、リテーナリング4Bが第2のディフレクション部分40に 素材を接合するか、またはその一部を一体成形して配置されている。
実施例の重要な部分を拡大して示す第78図から第81図のシール組立体、第7 9図から第81図に示すシール組立体のその他の構造は、第74図に示すものと 同じである。同一または類似の機能を備えた同一または類似の構造部分には同じ 用語が使われている。従って、実施例のこれ以上の詳細な説明は省略する。
弁ケーシング部分1または2の内側空間内に加圧流体が存在すれば、この圧力を 受けるシール70または71は環状空間38に向けて移動する。シールとリテー ナリング46の間の軸方向の許容差を越えてシールはリテーナリングに当接し、 反対側のシールに当接するまでリテーナリングをこの反対側のシールに向けて移 動させるようになっている。つまり、一方のシール自身がリテーナリング46を 介して別のシールを指示しており、また前述したように、環状空間44または4 5と貫通ギャップ38aの間には、常にスペーサ46aまたは46bにより通路 が確保されている。リテーナリング46が移動することに伴い5ケーシングシー ル12の接触面が位置を変えて当接し、洗浄技術の観点からこの区域を好ましい 状態に保つことができる。シール70と71も軸方向に移動するため、これらシ ールの接触表面についても前述したのと同じ好ましい洗浄条件が得られる。
本発明に則ってシール70と71を360度にわたりねじった状態に成形し、ト ーラス軸を取り囲むすべてのファイバーが同じ長さになるようにすれば、弁部分 4の動作に伴いシールが簡単にスライドしおよび/またはねじh易くすることが できる。その結果、弁部分4の運動に伴い同じシール箇所8または9のシール7 0または71の接触面の位置を常時変化させることができ、また他方のシール箇 所でもシールの接触面を変化させることができ、洗浄技術の観点から好ましい状 況が得られる。
Fil;1.9 FiQ、10 Fig、ii Fil3.12F正、17 F 正、i日 F工G、19 F工G、20 Fio、2i Fig、22 Fig、23 Fi9・24 Fig、3i Fig、32 Fig、33 Fig、34 Fig、4i FiQ、42 FiQ 、43Fig、44 F知、45 Fi g、46Fig、49 Fig、50 Fig、5i Fig、52 Fig、53 Fig、54 Fig、57 Fig、5B FIG、59 FIG、60 Fig、6i Fig、62 F工G、63 FIG、64 Fig、65 Fig、66 F工G、6B 国際調査報告 国際調査報告 εP8ε00027

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.連続的に配置された2つのシール箇所を持つ弁の漏洩空所を管理する方法に して、前記シール箇所は、弁が閉鎖状態にあれば、弁ケーシングの一方の部分か ら他方の部分への流体のオーバーフローを阻止するように構成され、また漏洩空 所はシール箇所の間に配置されていて、弁ケーシングを介し弁の外部と連絡して おり、弁が閉鎖状態にあれば、漏洩空所と弁ケーシング部分の一方の内側空間と の間の連結部を、2つのシール箇所に連係して作用する閉鎖部材が閉鎖するよう になっている弁の漏洩空所を管理する方法において、 漏洩空所との間の相互作用に関し閉鎖部材に代わって同じ役割を果たす装置によ り、弁が閉鎖状態とは異なる位置にあっても、弁の閉鎖状態の時と同じように漏 洩空所と内側空間との間の連結部を管理できるようにしたことを特徴とする弁の 漏洩空所を管理する方法。 2.漏洩空所と内側空間の間の連結部を、それぞれ、弁が開放状態の時、および 開放動作または閉鎖動作が行なわれている間に管理できることを特徴とする請求 項1記載の方法。 3.漏洩空所と内側空間の間の連結部を、弁が開放状態の時に管理できることを 特徴とする請求項1記載の方法。 4.2つのシール箇所を形成した弁ケーシングに組み合わせて用いられしかも移 動変位または回転変位可能な構造体がスライダに似た閉鎖部材を備え、ロックピ ース(5)は、動作自由度の方向に相対的に運動可能に閉鎖部材(4)に対して 配置されていて、このロックピースが漏洩空所(6)と内側空間(1、2)の間 の連結部を管理していることを特徴とする請求項1または2記載の方法を実施す るための装置。 5.2つのシール箇所を形成した弁ケーシングに組み合わせて用いられ、移動変 位または回転変位可能な構造がスライダに似た閉鎖部材を備え、閉鎖部材(4) に強固に固定されたロックピース(5)が、漏洩空所(6)と内側空間(1、2 )の間の連結部を管理していることを特徴とする請求項1および3の何れか一方 に記載の方法を実施するための装置。 6.弁が閉鎖状態の時に、閉鎖部材(4)は、シール箇所(8または9)の一方 だけが弁ケーシング(1、2)と閉鎖部材(4)との間に位置するように配置さ れており、また閉鎖部材(4)の部分的な持ち上がりによって露出されるシール 箇所(8または9)を通じ、漏洩空所(6)は露出したシール箇所(8または9 )に隣接して弁ケーシング部分(それぞれ、2または1)に連結されることを特 徴とする請求項4記載の装置。 7.弁が開放状態の時に、ロックピース(5)は、シール箇所(8または9)の 一方だけが弁ケーシング(1、2)とロックピース(5)との間に位置するよう に配置されており、またロックピース(5)の部分的な持ち上がりによって露出 されるシール箇所(8または9)を通じ、漏洩空所(6)は内側空間(1と2) に連結されることを特徴とする請求項4または6記載の装置。 8.弁が閉鎖状態の時に、閉鎖部材(4)とロックピース(5)は互いに間隔を おいて配置され、円形のギャップ(19)を形成していることを特徴とする請求 項4、6または7の何れか一つに記載の装置。 9.ロックピース(5)は閉鎖部材(4)内でまたは当該閉鎖部材により案内さ れるものであり、また閉鎖部材(4)とロックピース(5)の間、または弁ケー シング(それぞれ、1、3または2)とロックピース(5)の間にはばね(20 )が設けてあり、閉鎖部材(4)に沿ってロックピース(5)を案内し、または 閉鎖部材の作用によりロックピース(5)を移動させるようになっており、弁座 区域を越えてロックピース(5)が移動するのを制限するために、ストッバ(5 d)がロックピース(5)に設けられていることを特徴とする請求項4、6また は7の何れか一つに記載の装置。 10.ステム(5a)が駆動ピストン(5g)に連結されており、前記駆動ピス トンは閉鎖部材(4)内でシールされた状態で案内され、しかも閉鎖部材と一緒 になって駆動チャンバ(4g)を形成しており、この駆動チャンバはステム(4 g)を通じて圧力媒体連結部(48)に連絡していることを特徴とする請求項4 、6または8の何れか一つに記載され、しかも請求項9の特徴部分を備えている 装置。 11.ロックピース(5)は、少なくとも当該ロックピースが漏洩空所(6)に 接する区域において、当該区域を覆う閉鎖部材(4)の表面に一致する形を備え ていることを特徴とする請求項4から10の何れか一つに記載の装置。 12.ロックピース(5)は円筒状の環状胴体として形作られ、この環状胴体が シール箇所(8、9)との関係において閉鎖部材(4)の適当な形状と寸法を備 えていることを特徴とする請求項11記載の装置。 13.ロックピース(5)は、弁の名目上の断面積に相当する断面積からなる通 路開口(5c)を有していることを特徴とする請求項12記載の装置。 14.ロックピース(5)は、弁ケーシング部分(それぞれ、1または2)から 突き出しているステム(5a)につなぎ(5b)を介して連結されていることを 特徴とする請求項4から8または10から13の何れか一つに記載の装置。 15.ステム(5a)は、ステム(4a)上かまたはこのステム内に支承され、 閉鎖部材(4)を作動させるように構成されていることを特徴とする請求項14 記載の装置。 16.少なくとも閉鎖部材(4)の開放運動の向きとは相対する側に、円筒状の 第1の補償ピストン(21)が配置されており、この補償ピストンの直径(D) ができるだけ閉鎖部材(4)の直径(D)に等しくされ、また閉鎖部材(4)と 補償ピストン(21)は連結部材(23)を介して互いに連結され、この連結部 材の直径(d)が閉鎖部材(4)または補償ピストン(21)のいずれか一方の 直径(D)よりも小さいことを特徴とする請求項4から15の何れか一つに記載 の装置。 17.少なくとも1つの連結部品(23)が設けてあり、第1の補償ピストン( 21)と閉鎖部材(4)の対称軸の廻りの中心区域が、常に連結部材(23)か ら仕切られた状態にあることを特徴とする請求項16記載の装置。 18.ロックピース(5)のステム(5a)が、第1の補償ピストン(21)と 閉鎖部材(4)の対称軸の廻りの中心区域に配置されていることを特徴とする請 求項17記載の装置。 19.ステム(5a)は、閉鎖部材(4)と連結部材(23)を通り第1の補償 ピストン(21)を通り抜ける連結梁(24)と作動ロッド(25)を介して、 間接的に弁ケーシング部分(それぞれ、1または2)の外部に連絡していること を特徴とする請求項18記載の装置。 20.ステム(5a)は、第1の補償ピストン(21)を直接通り抜けて弁ケー シング部分(それぞれ、1または2)から突き出していることを特徴とする請求 項18記載の装置。 21.第2の補償ピストン(22)が閉鎖部材(4)に直接連続して設けられ、 この閉鎖部材の直径にできるだけ等しい直径を備えていることを特徴とする請求 項16から20の何れか一つに記載の装置。 22.第1のベローズ(26)は、ステム(5a)と閉鎖部材(4)および第1 の補償ピストン(21)の間にある第1の貫通箇所(29)に材料シールブリッ ジを形作っており、ステム(5a)が第1の補償ピストン内に入り込んでいるこ とを特徴とする請求項16から21の何れか一つに記載の装置。 23.第2のベローズ(27)は、第1の補償ピストン(21)と弁ケーシング 部分(それぞれ、1または2)の間にある第2の貫通箇所(30)に材料シール ブリッジを形作っていることを特徴とする請求項16から22の何れか一つに記 載の装置。 24.第3のベローズ(28)が、第2の補償ピストン(22)と弁ケーシング (それぞれ、2または1)の間にある第3の貫通箇所(31)に材料シールブリ ッジを形作っていることを特徴とする請求項23記載の装置。 25.第4のベローズ(34)が、ステム(5a)とステム(4a)または閉鎖 部材(4)の間にある第4の貫通箇所(32)に材料シールブリッジを形作って いることを特徴とする請求項4から15の何れか一つに記載の装置。 26.第5のベローズ(35)が、ケーシングの側部にあるステム(それぞれ、 5aまたは4a)と弁ケーシング部分(それぞれ、1または2)の間にある第5 の貫通箇所(33)に材料シールブリッジを形作っていることを特徴とする請求 項4から15または25の何れか一つに記載の装置。 27.弁が閉鎖状態の時に、シール箇所(8または9)の一方だけが弁ケーシン グ(1、2)と閉鎖部材(4)の間にくるように当該閉鎖部材(4)は配置され 、また閉鎖部材(4)をある程度持ち上げると露出するシール箇所(8または9 )を介して、漏洩空所(6)は露出したシール箇所(8または9)に隣接して弁 ケーシング部分(それぞれ、2または1)に連結されていることを特徴とする請 求項5記載の装置。 28.弁が開放状態の時に、シール箇所(8または9)の一方だけが弁ケーシン グ(1、2)とロックピース(5)の間にくるように当該ロックピース(5)は 配置され、またロックピース(5)をある程度持ち上げると露出するシール箇所 (8または9)を介して、漏洩空所(6)は内側空間(1と2)に連結されてい ることを特徴とする請求項5または27記載の装置。 29.ロックピース(5)は、少なくとも当該ロックピースが漏洩空所(6)に 接する区域において、当該区域を覆う閉鎖部材(4)の表面に一致する形を備え ていることを特徴とする請求項5、27または28の何れか一つに記載の装置。 30.ロックピース(5)は円筒状の環状胴体として形作られ、この環状胴体が シール箇所(8、9)との関係において閉鎖部材(4)の適当な形状と寸法を備 えていることを特徴とする請求項29記載の装置。 31.ロックピース(5)は、距離(a、a■)をおいて閉鎖部材(4)に強固 に連結されており、また閉鎖部材(4)とロックピース(5)の間の開口(4b )の有効断面積が弁の名目上の断面積に相当していることを特徴とする請求項3 0記載の装置。 32.ロックピース(5)は、弁の名目上の断面積に相当する断面積からなる通 路開口(5c)を有していることを特徴とする請求項30または31記載の装置 。 33.閉鎖部材(4)が閉鎖位置から開放位置にまたはその逆に動作する際、内 側空間(1、2)と漏洩空所(6)の間に一時的に位置する連結部(それぞれ、 5c、7b、7a、6または5c、6)はロック手段により閉じられ、当該ロッ ク手段が、閉鎖部材(4)の動作により直接的または間接的に作動されることを 特徴とする請求項5または27から32の何れか一つに記載の装置。 34.ロック手段は、シール箇所(8、9)との関係において、ケーシングの側 部に配置されていることを特徴とする請求項33記載の装置。 35.ロック手段は閉鎖部材の側部に配置され、閉鎖部材(4)とロックピース (5)の間に開口(4b)を固定していることを特徴とする請求項33記載の装 置。 36.閉鎖部材(4)が閉鎖位置から開放位置にまたはその逆に動作する際、出 口開口(2a)または主ドレン(18)は調節可能なロック手段により閉じられ 、当該ロック手段が、閉鎖部材(4)の動作により直接的または間接的に作動可 能であることを特徴とする請求項5または27から32の何れか一つに記載の装 置。 37.シール箇所(8、9)の間に位置する導管(16)と第2の導管(16a )は、各々が連結ボート(それぞれ、15または15a)を介して弁の外部に連 結され、これら導管は並列の関係に互いに離れた位置にあって弁ケーシング部分 (1、2)の内部空間に開口しており、また閉鎖部材(4)は円形の溝(4d) を備え、この円形の溝は閉鎖部材が閉鎖位置にあればシール箇所(8、9)の間 に位置し、溝(4d)の一方の端部が導管(16)にだけ直結される一方で反対 の端部が第2の導管(16a)にだけ直結されるように、導管(16)の開口と 第2の導管(16a)の間の区域で分割され、またロックピース(5)は溝(5 e)を備え、この溝の端部は、弁が開放状態にあれば、閉鎖部材(4)の場合と 同じように導管(16)の開口と第2の導管(16a)の開口を連結するように なっており、閉鎖部材(4)が溝(それぞれ、4dまたは5e)の相対するそれ ぞれの端部間で行なわれる閉鎖部材(4)の切換わり動作の方向に、閉鎖部材( 4)とロックピース(5)のジャケット表面に丈の等しい制御用のつなぎ(5f )が設置され、この制御用のつなぎは、切換わり動作に伴って導管(16)の開 口と第2の導管(16a)の開口をシール状態に塞ぐことを特徴とする、請求項 29から32の何れか一つの特徴部分の記載事項に則って構成された請求項5記 載の装置。 38.請求項16の特徴部分の記載事項を特徴とする請求項5または27から3 7の何れか一つに記載の装置。 39.請求項21の特徴部分の記載事項を特徴とする請求項38記載の装置。 40.請求項23の特徴部分の記載事項を特徴とする請求項38または39記載 の装置。 41.請求項24の特徴部分の記載事項を特徴とする請求項40記載の装置。 42.第5のベローズ(35)が、ステム(4a)と弁ケーシング部分(それぞ れ、1または2)の間にある第5の貫通箇所(33)に材料シールブリッジを形 作っていることを特徴とする請求項5または27から37の何れか一つに記載の 装置。 43.シール箇所(8、9)は、弁ケーシングの側部かまたは閉鎖部材もしくは ロックピースの側部のいずれか一方に配置されたシール手段(7、70、71) により構成されていることを特徴とする請求項4から42の何れか一つに記載の 装置。 44.シール箇所(8、9)の間には、弁ケーシング(1、2)の内部に向けて 開口する円形の溝(それぞれ、2bまたは7b)が形成されており、この円形の 溝は、少なくとも1つの連結導管(7a)または少なくとも1つの導管(16) を介して弁ケーシングの側部の弁の外部に連結されていることを特徴とする請求 項43記載の装置。 45.シール箇所(8、9)が独立した2つのシール(70、71)により構成 されていることを特徴とする請求項43または44記載の装置。 46.シール箇所(8、9)が単一体のシール(7)から構成されていることを 特徴とする請求項43または44記載の装置。 47.弁ケーシング(1と2)の間および漏洩空所(6)とケーシングシール( 12)の間には、導管(16)と主ドレン(それぞれ、18または18a)が設 けてあり、前記導管は弁ケーシング部分(1、2)によって形作られ、この導管 は一方の側が少なくとも1つの連結ボート(15)を通じて弁の外部に連結され 、また反対側が排出口(17)を通じて漏洩空所(6)に開口しており、前記主 ドレンは一方の側が少なくとも1つの排出口(2a)を通じて弁の外部に連結さ れ、また反対側が漏洩空所(6)に至る連結部を備えていることを特徴とする請 求項4から46の何れか一つに記載の装置。 48.導管(16)は漏洩空所(6)のほぼ全周囲にわたって延びていて、主ド レン(18、18a)が導管(16)のつながっていない漏洩空所(6)の区域 に連結されていることを特徴とする請求項47記載の装置。 49.排出口(17)が円形のリングギャップとしてかまたは幾何学的な形に形 成された不連続な複数の開口として、あるいは非幾何学形の複数の開口として形 成されていることを特徴とする請求項47または48記載の装置。 50.排出口(17)は、その一部をシール(70、71)が仕切るようにして 配置されていることを特徴とする請求項47から49の何れか一つに記載の装置 。 51.排出口(17)は、流れている流体に回転速度成分が加わるように構成さ れ、また方向決めされていることを特徴とする請求項47から50の何れか一つ に記載の装置。 52.動的加重の加わる弁のシール組立体を洗浄する方法において、それぞれの シール組立体は、連続して設けられた独立の2つのシールを介して互いに2つの 空間をシールし、これら空間の間またはこれら空間内には弁部分が移動可能に配 置され、またケーシング表面とシールを伴って一方の空間から他方の空間に流体 がオーバーフローするのを阻止するようになっており、しかもシールの間には弁 部分を取り巻いて環状空間が設けられ、この環状空間の外側は弁のケーシングに よって形作られ,また少なくとも1つの連結開口と少なくとも1つの排出口を経 て弁の外部に連結されており、シールされる流体の接触するシール手段は、シー ル箇所に一時的に生じる一方の側の弁部分および反対側のケーシングに接触する 表面を除いて、接触面の両側から洗浄流体でフラッシュ洗浄することのできる方 法。 53.弁部分の動作の結果、同じシール箇所で別のシール接触表面を形成するか 、または他方のシール箇所で同じかまたは別のシール接触表面を形成できること を特徴とする請求項52記載の方法。 54.シール(それぞれ、70または71)は円形の断面を備え、それぞれの空 間(それぞれ、1または2)に面した側部が液体の通過可能な仕切り壁(41) によってシールした状態に仕切られ、箇々のシール(70、71)は弁部分(4 )の動作方向に一定の範囲内の動きをし、またシール(70、71)には連結開 口(2a)を通じて環状空間(38)から同時にまたは連続的に洗浄流体を供給 することができ、出口開口(2a)を通じてこの流体を排出することを特徴とす る請求項49または53記載の方法を実施するための装置。 55.弁ケーシング部分(それぞれ、1と2または3)の間には、ディスク(3 7)がフォームクローズド(form−closed)法またはパワーロックド (power−locked)法により設置され、弁部分(4)を同軸的に取り 囲んでおり、このディスクはシール(70、71)の間の環状空間(38)内に 入り込み、弁ケーシング部分(それぞれ、1と2または3)の接合レベルの区域 に配置された仕切り壁(37a)により、弁ケーシング部分(それぞれ、1また は3)を伴って一方の側に第1の環状空間(44)を形成し、また反対側には弁 ケーシング部分(それぞれ、2または1)を伴って第2の環状空間(45)を形 成し、仕切り壁(37a)は弁部分(4)の区域に貫通ギャップ(38a)を設 けて環状空間(44と45)を互いに連結しており、ディスク(37)の外側に 位置するケーシングシール(12)は弁ケーシング部分(それぞれ、1と2また は3)をシール状態に連結し、また第1の環状空間(44)が少なくとも1つの 連結ボート(15)を備え、第2の環状空間(45)が少なくとも1つの出口開 口(2a)を備えていることを特徴とする請求項54記載の装置。 56.仕切り壁(37a)は、第2の環状空間(45)の断面積が第1の環状空 間(44)の断面積よりも大きくなるようにディスク(37)内に非対称的に配 置されていることを特徴とする請求項55記載の装置。 57.環状空間(44、45)は、シール(12)に接する第1のバイパス導管 (37b)を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項55または5 6記載の装置。 58.弁ケーシング部分(それぞれ、1と2または3)の境界面が接合面に沿っ て位置し、シール(70、71)に近接した位置まで環状空間(38)内に突き 出し、またこの位置でケーシングシール(12)により互いにシールされており 、リテーナリング(46)は一方の側が弁部分の側部にあるケーシングシール( 12)を支持し、またリテーナリングは反対側がリテーナリング自身と弁部分( 4)の間の貫通ギャップ(38a)に開口していて、リテーナリンク(46)が 形成した環状空間(38)の一部の空間を互いに連結しており、この一部の空間 内には、リテーナリング(46)に設けた箇々の第1と第2のスペーサ(それぞ れ、46aまたは46b)が突き出していて、しかも環状空間(38)の前記一 部の空間が、連係するそれぞれの弁ケーシング部分(1、2、3)内で連結ボー ト(15)または出口開口(2aに連結されていることを特徴とする請求項54 記載の装置。 59.リテーナリング(46)はそれ自身とケーシングシール(12)の間に第 2のバイパス導管(47)を形成しており、この第2のバイパス導管が環状空間 (38)の一部の空間を互いに連結していることを特徴とする請求項58記載の 装置。 60.リテーナリンク(46)は、ケーシングシール(12)と仕切り壁(41 )の間の通路空間に等しいかまたはこれよりも小さい軸方向の延長部を形成して いることを特徴とする請求項58または59記載の装置。 61.シール(70、71)の間が比較的遠く離れている場合には、連結ボート (15)に連絡した環状空間(38)の一部にディフレクタ部分(39、40) が設けてあり、このディフレクタ部分は、一方の側に、ディフレクタ部分自身と ケーシング閉鎖部分(3)との間に第1の環状空間(44)からシール(70) に至る導管(39a)を形成し、また反対側に、ディフレクタ部分自身と弁部分 (4)との間にシール(70)から貫通ギャップ(38a)に至る連結部を形成 していることを特徴とする請求項55から60の何れか一つに記載の装置。 62.ディフレクタ部分(それぞれ、39または40)は、仕切り壁(37a) またはリテーナリング(46)のいずれか一方に配置されているか、または一体 成形され、あるいは互いに接合されていることを特徴とする請求項61記載の装 置。 63.第1および/または第2の環状空間(それぞれ、44または45)は、弁 ケーシング(1、2)の連係し合う内側空間を通り抜ける導管を経て連結ボート (15)または出口開口(2a)にそれぞれ連結されていることを特徴とする請 求項55から62の何れか一つに記載の装置。 64.シールは、当該シールのトーラス軸を適切に取り囲んでいるファイバーの すべてが同じ長さとなるように、360度にわたりそれ自体をねじって成形され ていることを特徴とする請求項54から63の何れか一つに記載の装置。 65.請求項4から36または38から51の何れか一つの特徴部分の記載事項 を特徴とする請求項52から54の何れか一つに記載の装置。
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