JPS6256352B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパイプラインの圧力によつてパイプラ
イン・バルブ用の水力原動機の通常の自動作動を
可能とすると共に、水力原動機をいずれかの方向
に作動するため圧力流体貯蔵タンクに手動で接続
できる待機ポンプを有する手動ポンプ装置に関す
る。この待機ポンプはパイプライン内の圧力の変
動によつてポンプハンドルが偶発的に作動するの
を防止するように手動ポンプ装置に接続される。

例えばパイプラインの破損によつてパイプライ
ン圧力がかなり降下するとき、パイプライン・バ
ルブ用の通常の水圧作動装置はパイプライン圧力
を受けている流体貯蔵供給装置によつて自動的に
作動させられる。パイプラインの破損によつて通
常バルブが閉じられ、そしてパイプライン圧力が
低下したときに流体貯蔵供給装置を使用すること
によつてバルブを自動で作動する待機手動ポンプ
が用意される。しかし、このポンプが手動操作の
準備中のとき、または作動しているときにパイプ
ライン内に急激な圧力の変動が生ずると、流体貯
蔵タンクが大きな力でポンプのハンドルを外側に
投げ倒すため、その近くの人々は大きな危険にさ
らされる。

米国特許第3089430号はそのような手動ポンプ
に接続された吸込管内に配置された安全しや断装
置を有する手動ポンプ用の回転制御弁を開示して
いる。この安全しや断装置はパイプライン内に急
激な圧力の変動がある場合吸込管を閉じるように
大気圧にさらされて圧力差によつて作動するピス
トンを構成している。この装置はピストンが大気
に露出しているためしばしば腐食するか、あるい
はその上と周囲にペンキが一面に塗られるため、
それは適切に働くのに十分なほど迅速に作動しな
いという欠点を有する。

この欠点は米国特許第3911678号において認識
され、そしてピストンを大気に露出することから
生ずる諸問題を避けるため同種類の回転制御弁内
にしや断弁ピストン全体が封入された。前述の諸
問題は後者の構造によつて克服されたけれども、
実際にはある条件のもとでポンプのハンドルが大
きな力で飛び上がる危険がなお存在することが確
認された。例えばもし手動ポンプのシリンダ内に
圧力が残つていると、制御弁がいずれかの端の位
置から中立位置まで切替わるとき、ポンプのハン
ドルはやはり飛び上がる。

本発明は、圧力が供給されるとき制御弁が操作
した人によつてどの位置に残されているか、また
はポンプがどのようにあるいはいつ作動されるか
に係わりなく、ポンプのハンドルの偶発的なまた
は制御されない動きによつて危害が生ずることの
ない点で絶対に安全である、水力バルブ作動装置
用の手動ポンプ装置を提供するものである。

本発明の一目的は、操作する者が誤まつて調整
しても制御弁の位置が自動的に補正される、改良
型の手動ポンプ制御装置を提供することである。

他の目的は、ポンプが作動している間圧力供給
貯蔵装置にオイルが不適切に流入するのを確実に
防ぐ、改良型の手動ポンプ制御弁を提供すること
である。

更に他の目的は、手動ポンプ内のキヤビテーシ
ヨンを除去する、改良型の手動ポンプ装置を提供
することである。

更に他の目的は、ポンプの作動の終了時にポン
プのピストン棒を取囲むようにポンプのハンドル
を絶えず下の位置に戻すための手動操作圧力安全
弁を有する、改良型の手動ポンプ制御弁を提供す
ることである。

更に他の目的は、パイプラインの圧力が高くな
ると制御弁が自動的に中立位置に移動して手動ポ
ンプをしや断する、改良型の手動ポンプ制御装置
を提供することである。

次に図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図には回転流体原動機１０を自動的に作動
する圧力流体装置が示されている。原動機１０は
米国特許第3911678号明細書に開示されているも
のと類似の回転パイプライン・バルブ（図示せ
ず）の弁心棒に作動的に取付けられる。通常の自
動作動用の圧力流体の供給は、パイプラインから
得られる。そのパイプラインは、管路１１と１２
によつて圧力貯蔵タンク１１′と１２′の上端に接
続されており、タンク１１′と１２′に供給圧力と
吐出し圧力とを交互に与える。パイプラインから
管路１１又は１２の一方に他方より高い圧力を加
えたとき、高い圧力を加えた一方の管路に供給圧
力が生じて圧力流体を供給し、他方の管路に吐出
し圧力が生じて圧力流体を吐き出す。

タンク１１′と１２′の底からの管路１３と１４
は通常、全体がＣで指示されている制御弁を通し
てそれぞれ管路１３′と１４′に接続されている。
管路１３′と１４′は原動機１０の回転羽根１５の
互いに反対側の各部屋に接続されている。羽根１
５が第１図の位置にある場合、圧油がタンク１
１′から管路１３と１３′を通して原動機１０に供
給されると、羽根１５は時計回り方向に回転して
パイプライン・バルブを閉じ、そして圧油が管路
１４′と１４を通してタンク１２′に排出される。
もし供給圧力が反対になると、回転羽根１５は反
時計回り方向に回転してパイプライン・バルブが
開く。

Ｐで全体が指示されている手動ポンプは、通常
の圧力が得られないときパイプライン・バルブを
開閉するために、タンク１１′，１２′及び流体原
動機１０との油圧回路内に制御弁Ｃによつて手動
で接続するのに適している。

通常の自動作動の間、制御弁Ｃは第１及び２図
に示されている自動位置、即ち通常開いている位
置、にある。このとき制御弁Ｃは管路１３，１
３′と管路１４，１４′を直接接続する。第１図に
示されているように、管路１３と１４はパイプラ
インを低圧側で自動的に封鎖するシヤトル弁兼レ
ベルチエツク１６によつて接続されている。

ピストン型の三方弁として第２図に示されてい
る制御弁Ｃは軸方向の穴１９を有する細長い外側
弁体１８を有する。穴１９内では２個のピストン
２０，２１が軸方向に往復動可能である。ピスト
ン２０，２１には外側作動部２０′，２１′が固定
され、これらは外側弁体１８の両端に螺合された
ブツシユ２２内で摺動可能である。ブツシユ２２
の内側表面にはＯリング２３が封着している。ブ
ツシユ２２の内側肩部２４はピストン２０，２１
の外端と係合してこれらピストンの軸方向外側へ
の運動を制限する。外側作動部２０′，２１′の外
端にはボール形のパーム・ハンドル２５が固定さ
れ、ハンドル２５とブツシユ２２の間はダストカ
バー２６がおおつている。ピストン２０，２１の
内側部分は穴１９内で摺動可能である。この内側
部分はピストンの各内端の間に密封された部屋を
形成するＯリング・シールを有する。

ピストン２１の内端部２１ａはピストンの周り
で後述する幾つかのポートと穴１９とが連通する
ようにピストン２１より小さな直径を有する。ピ
ストン２０と２１の内端は第２図の通常の開いた
位置において、いずれかのピストンのあらかじめ
定められた軸方向内向きの運動を可能とする距離
はなれている。換言すると、いずれかのピストン
は他方のピストンの端に当接するまで内側に押す
ことができる。この押されたピストンは手動ポン
プを作動させるための所定の位置にあることとな
る。

ピストン２０と２１は平らな外側表面を有し断
面が多角形の中間部分２８ａ，２８ｂを有する。
第２図に示されている位置で前記外側表面に当接
する２個のリング・シール３０ａと３０ｂの間に
通路を形成するように２個の対向する外側表面の
間にはポート２９がのびている。リング・シール
３０ａと３０ｂはこれらシールとブツシユ３２，
３３の間に配置されたばね３１によつて保持され
るのが望ましい。ブツシユ３２と３３は外側弁体
１８の互いに反対側に螺合されている。第１図を
参照するに、ブツシユ３２は管路１３と１３′を
接続し、ブツシユ３３は管路１４と１４′を接続
している。

ピストン２０と２１の中間部分２８ａと２８ｂ
のポート２９の軸方向外側にはそれぞれ直角ポー
ト３５ａと３５ｂが形成されている。各ポートの
一端は各ピストンが内側に押されたとき隣接のリ
ング・シール３０ａの穴と重なり、同時に他端は
第５図で見てリング・シール３０ａに対して90゜
でリング・シール３６ａまたは３６ｂの穴と重な
るようになつている。リングシール３６ａと３６
ｂの穴は外側弁体１８内の通路３８と連通し、こ
の通路３８はポート３９（第２図）に接続され、
このポート３９には手動ポンプＰからの吐出管４
０が接続されている。ばね４１はリング・シール
３６ａと３６ｂをピストンの中間部分２８ａと２
８ｂに圧接し、ばね４１はプラグ４１′によつて
支持されている。リング・シール３６ａと３６ｂ
は第１図に概略的に図示されている。

手動ポンプＰ用の吸込管４２はシヤトル弁１６
に接続され、また通路４３（第２図）によつてピ
ストン２０と２１の間の部屋（穴）１９にも接続
されている。手動ポンプＰはピストン４４を有
し、このピストンの両側の面積は同一である。安
全管４５（第１図）がこの管内の吸込逆止め弁４
６にポンプＰのシリンダ５５の両端を接続してい
る。従つてピストン２０または２１が手動ポンプ
の作動位置まで押込められ、ポンプのハンドル４
７が持上げられると、シリンダ５５の上端の圧油
は逆止め弁４６を通つて逆流し、そしてシリンダ
５５の下端を満す。ポンプのハンドル４７が押下
げられるとポンプのピストン４４は、シリンダ５
５の下端から圧油を、吐出管４０内の逆止め弁４
８と吐出管４０と通路３８を通してリング・シー
ル３６ａと３６ｂに送る。

第１図及び第２図で、ピストン２０及び２１
は、ノーマル位置となつている。この位置で圧力
貯蔵タンク１１′及び１２′は、直接、制御弁Ｃを
通じて原動機１０に接続している。手動ポンプの
動作時に、手動ポンプの吐出し側は、ピストン２
０及び２１によつて原動機１０を経て圧力貯蔵タ
ンク１１′及び１２′の一方に選択的に接続され
る。例えば、ピストン２０によつて手動ポンプの
吐出側が圧力貯蔵タンク１２′と接続したとき、
ピストン２０及び２１は第３図で示すようにノー
マルでない位置となる。

手動ポンプを始動するためにピストン２０を第
５図に示しているように押込み、またリング・シ
ール３６ａが排出通路３８に接続されていると、
ポンプから圧油は直角ポート３５ａと管路１３′
を通され、その結果原動機１０は時計回り方向に
回転し、パイプラインのバルブは閉じられる。原
動機１０からの圧油は、管路１４′、制御弁Ｃの
ピストン２１内のポート２９及び管路１４を通つ
てタンク１２′に達する。ピストン４４のこの下
向き行程の間、通路３８内の油圧によつて、リン
グ・シール３６ｂの端はピストン２１の中間部分
２８ｂに対して確実に密封係合される。

これとは反対に、ピストン２１を穴１９内に押
込み、またリング・シール３６ｂが排出通路３８
に接続されていると、ポンプから圧油は直角ポー
ト３５ｂと管路１４′を通され、その結果原動機
１０は反時計回り方向に回転し、パイプラインの
バルブは開く。原動機１０からの圧油は、管路１
３′、制御弁Ｃのピストン２０内のポート２９及
び管路１３を通つてタンク１１′に達する。ピス
トン４４のこの下向き行程の間、通路３８内の油
圧によつて、リング・シール３６ａの端はピスト
ン２０の中間部分２８ａに対して確実に密封係合
される。

ポンプのピストン４４の下向き行程の間タンク
１１′と１２′から、そして原動機１０の排出側か
らの吸込みによつて圧油が引出される。なぜな
ら、シヤトル弁１６内のボール１６′は中立位置
にあつてタンク１１′，１２′内のオイルレベルを
平均化するからである。次の吐出行程に備えて圧
油がシリンダ５５の上端に吸込まれる。次の上向
き行程において圧油はまたシリンダ５５の上端か
ら下端に送られ、それによつてポンプ内のキヤビ
テーシヨンは避けられる。

手動ポンプの作動の終了時に、原動機１０の回
転羽根１５を時計回り方向に回転することによつ
てパイプラインのバルブを完全に閉じるとき、手
動ポンプを操作する者はポンプのハンドルを上昇
位置に上げるが、逆止め弁４８と原動機１０内で
完全に閉じられた羽根１５の間の油圧のロツクに
よつてそれを完全に下げることはできない。この
状態は非常に有害である。なぜなら、ポンプのピ
ストン棒が外気にさらされ、また保守係によつて
ペンキが塗られてポンプの作動が阻害される可能
性が生ずるからである。

ポンプの排出通路３８を通路４９を介してピス
トン２０，２１間の部屋１９に接続するために、
制御弁Ｃには第６図に示されている手動圧力安全
弁６０が備えられているのが望ましい。この安全
弁は球形止め具５０とプランジヤ５２を有する。
球形止め具５０は通路３８と部屋１９を接続する
通路５１を閉じる弁座に対してばね５０′によつ
て通常偏倚されている。プランジヤ５２は球形止
め具５０を一時的に押下げて接続通路５１を開け
るためのハンドル５３を有する。通路５１が開く
と圧力はシヤトル弁兼レベルチエツク１６を通し
てタンク１１′と１２′に逃げる。この後、ポンプ
のハンドル４７を完全に下げることによつてシリ
ンダ５５の下端に捕らわれた圧油は逆止め弁４８
を通して移動することができる。

本発明に基づき改良された装置の作動におい
て、ピストン２０と２１は同時に完全には押込め
られない。従つて例えばパイプラインのバルブが
完全に閉じているときそれを開くことが望ましい
ときにピストン２０を押すなどして手動ポンプを
操作する人が誤まつて正しくないピストンを押し
たとすると、手動ポンプは作動不能となる。そこ
でその人は別のピストンを押して２つのピストン
の相対位置を自動的に補正し、そして手動ポンプ
を作動可能としてパイプラインのバルブを開く。

もしタンク１１′または１２′のいずれかがパイ
プラインのバルブを開くか閉じるために原動機１
０の自動作動のための供給圧力を受けているとき
ピストン２０または２１が押入れられると、２つ
のピストンの間の穴１９は原動機１０の自動作動
のため第２図の位置まで押入れられたピストンを
瞬間的に戻す案内室として働く。例えば、パイプ
ラインのバルブを閉じるように原動機１０が手動
ポンプによつて作動された後にピストン２０が押
入れられたままであり、そしてタンク１２′が加
圧されてパイプラインのバルブが再び開くと仮定
する。タンク１２′からの圧力によつてシヤトル
弁のボール１６′は瞬間的に座着させられてタン
ク１１′と接続している管路１３が閉じられる。
そしてその圧力は通路４３を通して案内室（穴）
１９まで達し、ピストン２０は第２図の位置に戻
る。

両方のピストンが部分的に押されてそれらの内
端が途中の位置で当接するという万一の場合にい
ずれかのタンクが加圧されると、案内室（穴）１
９に伝達された圧力は瞬間的に両方のピストンを
自動作動用の第２図の位置に戻す。

ピストン２０と２１の位置に無関係に、いずれ
のタンクが自動作動用の供給圧力を受けるときで
も、ポンプのハンドルが飛び上つて危険な状態が
生ずる可能性は全くない。これはいずれかのタン
クからの圧油がシヤトル弁１６を通して吸込管４
２と、シリンダ５５の両端に接続されている安全
管４５とに連通しているため、及びポンプピスト
ン４４の両側でのピストン面積が等しいために、
ピストンの両側での圧力のバランスが取れていて
ピストンが静止し続けることによる。

それと同時に圧油は、リング・シール３６ａと
３６ｂに接続されている吐出管４０に向つて通路
４９と安全弁６０を通過する。第２図に示されて
いる制御弁Ｃの自動位置において、これらリン
グ・シールの両方はピストン２０と２１の堅い平
らな表面に対して圧接されているため、これらは
吐出し圧力側からタンクに向つて圧油が漏れるの
を防ぐ確実なシールとなる。

１回の自動圧力サイクルが終了した後は、吐出
し側のタンク内の圧油の量は圧力側の量より大き
くなる。この時シヤトル弁兼レベルチエツク１６
内のボール１６′は低圧側から離れて中心位置に
戻る。そしてタンク１１′と１２′内の圧油は両タ
ンク内のレベルが同一となるまで第５図に関連し
て説明したように調整される。

本発明に基づき改良された手動ポンプ装置は、
自動作動用の圧力が供給されるとき手動ポンプの
ハンドルが投げ出される危険を除去した、絶対安
全な構造をし、制御弁の位置は手動ポンプの操作
のためいずれかの方向に手動で補正できる。更
に、自動作動用に供給される圧力が、制御弁がど
の位置にあつたかに係わりなく制御弁を瞬間的に
適切な位置に据える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づき制御弁を含む手動ポン
プ装置を説明する概略図、第２図は自動作動用の
位置にある制御弁の拡大縦断面図、第３図は手動
ポンプの作動の一位置ある制御弁の部分断面図、
第４図は第２図の線４−４に沿つて取つた断面
図、第５図は第３図の線５−５に沿つて取つた断
面図、第６図は安全弁の断面図、第７図はシヤト
ル弁の断面図である。 １０……回転流体原動機、１１，１２……管
路、１１′，１２′……圧油貯蔵タンク、１３，１
４……管路、１３′，１４′……管路、１６……シ
ヤトル弁兼レベルチエツク、１９……軸方向の穴
（案内室）、２０，２１……ピストン、Ｃ……制御
弁、Ｐ……手動ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 供給圧力と吐出し圧力を交互に受けるとき２
   個の圧力貯蔵タンクによつて互いに反対方向に作
   動可能な水力原動機用の手動ポンプ装置におい
   て、両側でのピストン面積が等しいピストンを有
   する手動ピストンポンプ、前記水力原動機と前記
   圧力貯蔵タンクとを通常接続すると共に前記水力
   原動機をいずれかの方向に回転するため前記手動
   ピストンポンプの吐出し側を前記水力原動機を経
   て前記圧力貯蔵タンクの一方に選択的に接続する
   可動部品を有する制御弁、及び前記圧力貯蔵タン
   クが供給圧力と吐出し圧力を受けているとき、前
   記可動部品をノーマル位置に戻すと共に前記手動
   ピストンポンプの前記ピストンの両側を前記圧力
   貯蔵タンクの少なくとも一方からの圧力に接続す
   る導管を有する手動ポンプ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の手動ポンプ装置
   において、前記可動部品が前記手動ピストンポン
   プの吐出し側を前記水力原動機を経て前記圧力貯
   蔵タンクのいずれか一方と選択的に接続するよう
   に直列に配置されているもの。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の手動ポンプ装置
   において、前記可動部品が軸方向に移動可能で直
   列の２個のピストン部品から成り、各ピストン部
   品は前記水力原動機を一方向に回転するため前記
   手動ピストンポンプを一方の圧力貯蔵タンクと選
   択的に接続するもの。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の手動ポンプ装置
   において、前記ピストン部品の各々が通常１個の
   圧力貯蔵タンクを前記水力原動機の一方の側に接
   続するもの。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の手動ポンプ装置
   において、前記可動部品が軸方向に移動可能で直
   列の２個のピストン部品から成り、各ピストン部
   品は前記水力原動機を一方向に回転するため前記
   手動ピストンポンプを一方の圧力貯蔵タンクと選
   択的に接続し、前記ピストン部品の間の案内室は
   自動作動の初めに前記ピストン部品をノーマル位
   置に戻すよう前記圧力貯蔵タンクの一方に選択的
   に接続されるもの。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の手動ポンプ装置
   において、前記ピストン部品の各々が通常１個の
   圧力貯蔵タンクを前記水力原動機の一方の側に接
   続しているもの。 ７ 供給圧力と吐出し圧力を交互に受けるとき圧
   力貯蔵タンクによつて互いに反対方向に作動可能
   な水力原動機用の手動ポンプ装置において、両側
   でのピストン面積が等しいピストンを有する手動
   ピストンポンプ、前記水力原動機と前記圧力貯蔵
   タンクとを通常接続すると共に前記水力原動機を
   いずれかの方向に回転するため前記手動ピストン
   ポンプの吐出し側を前記水力原動機を経て前記圧
   力貯蔵タンクの一方に選択的に接続する可動部品
   を有する制御弁、前記圧力貯蔵タンクが供給圧力
   と吐出し圧力を受けているとき前記可動部品をノ
   ーマル位置に戻すと共に前記手動ピストンポンプ
   の前記ピストンの両側を前記圧力貯蔵タンクの少
   なくとも一方からの圧力に接続する導管、及び前
   記手動ピストンポンプの作動の終わりにピストン
   を下げるため前記手動ピストンポンプの吐出し側
   を前記圧力貯蔵タンクに接続する手動操作圧力安
   全弁、を有する手動ポンプ装置。 ８ 特許請求の範囲第７項記載の手動ポンプ装置
   において、前記可動部品が１個の可動部品のみを
   一度に１個の圧力貯蔵タンクと選択的に接続する
   ように直列に配置されているもの。 ９ 特許請求の範囲第７項記載の手動ポンプ装置
   において、前記可動部品が軸方向に移動可能で直
   列の２個のピストン部品から成り、各ピストン部
   品は前記水力原動機を一方向に回転するため前記
   手動ピストンポンプを一方の圧力貯蔵タンクと選
   択的に接続するもの。 １０ 特許請求の範囲第９項記載の手動ポンプ装
   置において、前記ピストン部品の各々が通常１個
   の圧力貯蔵タンクを前記水力原動機の一方の側に
   接続するもの。 １１ 特許請求の範囲第７項記載の手動ポンプ装
   置において、前記可動部品が軸方向に移動可能で
   直列の２個のピストン部品から成り、各ピストン
   部品は前記水力原動機を一方向に回転するため前
   記手動ピストンポンプを一方の圧力貯蔵タンクと
   選択的に接続し、前記ピストン部品の間の案内室
   は自動作動の初めに前記ピストン部品をノーマル
   位置に戻すよう前記圧力貯蔵タンクの一方に選択
   的に接続されるもの。