JPH06506285A - 弁 - 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】 弁 本発明は、弁、殊に少なくとも２枚の相互に接触している焼結セラミック製のパ ツキンディスク（Ｄ　ｉ　ｃｈｔ　ｓｈｅ　１ｂｅｎ）を有する衛生用混合バッ テリーの弁に関する。

衛生用混合バッテリー中で使用するための前記の種類のパツキンディスクは、広 く汎用されており、例えば、欧州特許（ＥＰ−Ａ）第４３４５６号明細書に記載 されている。この文献によれば、加工材料として、二酸化ジルコニウム３〜２５ 重量％を添加含、有する酸化アルミニウムが提案されている。この公知のパツキ ンディスクを用いると、既にずれ力の減少が得られ、この際、１０〜４０％の極 めて低い形状適合分にもかかわらず、なお充分な密閉作用が達成できた。

米国特許（ＵＳ−Ａ）第４８５６７５８号明細書によれば、アーマチュア用のパ ツキンディスク対−（プレート）が提案されており、この際、ｌ実施形によれば 、１枚のプレートは炭化珪素より成り、２枚のプレートの他方は、異なる特性を 有する硬質材料から成るべきである。このようなパツキンディスク対の例は、炭 化珪素／酸化アルミニウム又は炭化珪素／珪酸アルミニウムである。２枚の相互 に係合しているパツキンディスクの形成のための加工材料として炭化珪素が提案 される場合には、この炭化珪素は、異なる特性を有すべきである。この文献の狭 い教示では、低い硬度のパツキンディスクの場合に、多数の＊ｍｍ内的凹所存す る僅かな平滑性の表面見込まれており、従って、２枚の共同作用をするプレート の間の支持面は著しく減少される。この教示は、僅かな形状適合分の形成の意味 において理解すべきである。この文献により使用すべき炭化珪素加工材料は、金 属珪素での炭素含有炭化珪素素材の浸潤により−いわゆる反応焼結された又は反 応結合された炭化珪素−製造される。

ドイツ特許（ＤＥ−Ｃ）第３８２９５０６号明細書中には、調節可能な弁要素及 び弁固定要素が異なるセラミック加工材料から成ることが記載されており、この 際、例えば、酸化物加工材料と炭化物又は窒化物加工材料との対が挙げられてい る。類似の開示内容が、ドイツ実用新案（ＤＥ−Ｕ）第８７１５０４４号明細書 から明らかであり、これは、入すロディスク及び制御ディスクを有する衛生用ア ーマチュアの弁上部用に、酸化アルミニウムと炭化珪素との加工材料対を提案し ている。ここで提案されている炭化珪素加工材料は、既に米国特許（ＵＳ−Ａ） 第４８５６７５８号に対して検討されているような、反応焼結された炭化珪素（ ＳｉＣ−８ｉ）である。同様な加工材料が、欧州特許（ＥＰ−Ａ）第６３６２７ 号及び同第６３７６２号明細書により弁ディスクのために−げられている。最後 に記載の２つの文献中では、弁ディスクの表面のために、０６１〜０．１５μｍ の範囲のＲａ−値が提案されている。何度も提案されている反応焼結された炭化 珪素の欠点は、その金属分の結果、低い浸食−及び腐食安定性にある。衛生用混 合バッテリー中の公知のパツキンディスク組合せのもう一つの問題は、作動時に 、それらにより、極めて高い密閉と同時に、低いずれ力を必要とすることである 。前記の技術水準の多くの提案にもかかわらず、従来は、ずれ力を低下させるた めの、弁の組立ての際に接触しているパツキンディスクの間に助剤としてグリー スを与えることなしに、このずれ力を低下させる満足しつる方法は成功していな い、しかしながら、加えられたグリースは、次第に洗い流され、その作用を失い 、アーマチュアを移動困難にする結果を伴う。更に、もう一つの欠点は、グリー ス施与の付加的製造工程にある。

本発明の課題は、そのパツキンディスクが次の要件を満足する、殊に衛生用混合 バッテリーの弁を提供することである。

一漫潤珪素を含有する炭化珪素からのパツキンディスクに比べて良好な浸食−及 び腐食安定性−低いずれ力及び良好な密閉作用 一グリース施与は省略できる 一低いずれ力が、始めから長時間の使用の後にもなお存在する。

前記の課題の解決は、弁、殊に相互に接触しているセラミック製のパツキンディ スク少なくとも２枚を有する衛生用混合バッテリーの弁で行なわれ、これは、次 の特徴を有するニ ー相互に接触しているパツキンディスクは、無加圧焼結、加熱圧縮又は無加圧焼 結に続く熱均衡圧縮により製造された炭化珪素セラミックより成り−その機能面 に、研削及び／又はラップ仕上げ及び／又は研磨により調整された少なくとも７ ５％の形状適合分を有し、かつ −０，０１〜Ｏ，１μｍの範囲の平均粗面値Ｒａを有する。

請求の範囲及び明細書中で使用されている概念「無加圧焼結、加熱圧縮又は無加 圧焼結、ひき続く熱均衡圧縮により製造された炭化珪素セラミック」により、金 属珪素での浸潤により得られる炭化珪素、いわゆる反応焼結又は反応結合された 炭化珪素は、本発明から排除されている。更に、付加的な被覆を有するようなパ ツキンディスクは、本発明には入らない。

「機能面」とは、パツキンディスクの接触面である。

本発明は、単に２枚のパツキンディスクを有する慣用形の衛生用混合バッテリー の弁で使用可能であるが、これのみに限定されるものではなく、例えば３枚のパ ツキンディスクで作動するような混合バッテリーでも使用できる。

炭化珪素自体は、本発明の目的物ではなく、本発明によれば、パツキンディスク は、例えばドイツ特許（ＤＥ−Ａ）第２４４９６６２号、同第２６２４６４１号 又はドイツ特許（ＤＥ−Ｃ）第３７３３７３０号明細書に記載のような炭化珪素 加工材料よりなっていてよい。

特に有利な実施形によれば、このパツキンディスクは、０．０５〜０．１μｍの 平均粗面値Ｒａを有する。

０．０５μｍより低い平均粗面値は、高過ぎるずれ力をもたらす。

欧州特許（ＥＰ−Ａ）第６３７６２号及び同第６３６２７号明細書に記載の反応 焼結された炭化珪素加工材料とは対照的に、本発明の特に有利な実施形では、密 度＞３．０５ｇ／ｃｍ’を有する炭化珪素セラミックを使用する。このような炭 化珪素セラミックは、機械的に特に安定であり、化学的影響に対して特に抵抗を 示し、特に僅かな摩耗性を示し、従って、長い使用時間の後にも弁の完全な機能 性を示す。

もう一つの有利な実施形によれば、相互に接触しているパツキンディスクは同じ 炭化珪素セラミックから成る。しかしながら、僅かに−例えば製造条件による一 ２枚の相互に接触しているパツキンディスクの間に差が存在する場合にも、本発 明の範囲を外れない、しかしながら、個々の相互に接触しているパツキンディス クの間の差違は、最大０．２５ｇ／ａｍ’の密度差を越えないのが有利であり、 この際、パツキンディスクのいずれも密度＜３．０５ｇ／ｃｍ”を有しない。

本発明に相応して、形状適合分を最大９５％に限定するのが有利である。それと いうのも、長い使用時間の後に、この形状適合分は、なお僅かに増加するので、 ９５％より大ぎい形状適合分の当初値を有するパツキンディスクは、弁の長い使 用時間の後には、易動性、即ち僅かなずれ−及び引き離し力はもはや保証されな いことが明らかであるからである。

従来、接触しているパツキンディスクの間に度々必要であったグリース施与はも はや必要ではないので、グリース施与の省略に伴うもう一つの製造利点を生じる もう一つの利点がある。

本発明のパツキンディスクは、（２８００のビカースー硬度（ＨＶ　Ｏ，５；Ｄ ＩＮ５０１３３）を有することにより、更に本発明のパツキンディスク対の長い 寿命に貢献する。

第１図及び第２図は、本発明のパツキンディスク対、ドイツ特許（ＤＥ−Ｃ）第 ３７３３７３０号により炭化珪素から製造された２枚の弁ディスク（ここで弁デ ィスクの間にグリースを与えなかった）（第１図）における、及びグリース施与 されていない状態の酸化アルミニウムからの市販の弁ディスク対（第２図）にお ける、２０００００運転サイクルの後の回転モーメント、形状適合分及びＲａ− 値の変化を示している。

第１図と第２図との比較から、ずれカーここでは回転モーメント（Ｎｃｍ）とし て表現−は、本発明の弁ディスク組合せでは、２０００００運転サイクルの後に も、始めから低い回転モーメント値を保持していることが明らかである。この場 合に、形状適合分は同時に増大し、算術的平均粗面値Ｒａは、なお僅かに低下す る。

これに反して、第２図は、グリース施与しなかフた状態で取り付けられた酸化ア ルミニウムーパツキンディスクは、極めて高いずれ力を示している。

図中略字は次のものを意味する： Ｅ　＝入すロディスク Ｓ＝制御ディスク ＴＡ＝形状適合分 ＦＩＧＵＲ７ ＦＩＧＵＲ２ 閑藻膓審謡失 国際調査報告 ：：＝’＄ｌｌｌ　ｖｗ＝＝に＝τ＝；；ｍ　ｍ　１ｍ　ｌｂａ　ｍ　＋１π鴇 ｒ“Ｔｈｅ＠＄Ｐｓ−一一・會ＩｓＭｍＩＩ＃＆ｌｅ１ｍガーートーーー噺−− 呻ｗｗｍ噛−ｔ＊ｘｍ−中ｙｅｉｗｍｌｅｒ６１１４１＄１＠＠高狽■ フロントページの続き （７２）発明者　ミヒエル、ヴインフリートドイツ連邦共和国　Ｄ　−７３１３ ライヒエンバッハ　ホーエンツオレルンシュトラーセ（７２）発明者　フォン　 ベール、　ディードリッヒドイツ連邦共和国　Ｄ−７３１１ホッホドルフ　カウ ツビュールシュトラーセ　１

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．相互に接触している少なくとも２枚のセラミック製のパッキンディスクを有 する、殊に衝生用混合パッテリーの弁において、相互に接触しているパッキンデ ィスクは、無加圧焼結、加熱圧縮又は無加圧焼結、引き続く熱均衡圧縮工程によ り製造された炭化珪素セラミックより成り、その機能面に、研削及び／又はラッ プ仕上げ及び／又は研磨により調節された少なくとも７５％の形状適合分及び０ ．０１〜０．１μｍの範囲の平均粗面値Ｒａを有することを特徴とする、弁。
2. ２．０．０５〜０．１μｍの範囲の平均粗面値Ｒａを有する、請求の範囲１に記 載の弁。
3. ３．パッキンディスクは、密度＞３．０５ｇ／ｃｍ３を有する炭化珪素から成る 、請求の範囲１又は２に記載の弁。
4. ４．パッキンディスクは、９５％までの適合表面分を有する、請求の範囲１から ４までのいずれかに記載の弁。
5. ５．相互に係合しているパッキンディスクの表面上にグリースが施与されている 、請求の範囲１から４までのいずれかに記載の弁。
6. ６．パッキンディスクは、ビッカース硬度＜２８００（ＨＶ０．５；ＤＩＮ５０ １３３）を有する炭化珪素セラミックより成る、請求の範囲１から５までのいず れかに記載の弁。