JPS6335875B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、片側に弁ケーシング開口を有しかつ
該弁ケーシング開口に境を接して互いに対向した
ケーシング壁内に互いに共軸に配置された２つの
弁座を有する室と、共通の弁棒に固定されていて
前記弁座と夫々協働する２つの弁体とを備え、し
かも閉弁方向で見て前位の弁体が閉弁方向で見て
後位の弁座を通過できるように構成されている複
座弁の組立法に関する。

＜従来の技術＞ 前記のような複座弁は米国特許第1567030号明
細書に基づいて公知になつている。この場合、閉
弁方向で見て前位の弁体が、閉弁方向で見て後位
の弁座を通過できるので、弁ケーシングの外部で
弁棒に弁体を取付けた上で弁体と一緒に弁棒を簡
単に弁ケーシング内へ挿入できるという利点があ
る。しかしながら公知の該複座弁における第１の
欠点は、両弁体が夫々上下で２つのナツトを介し
て弁棒上に確保されているので、弁ケーシングの
外部で弁棒に弁体を取付ける場合、弁棒に対して
弁体を正確に規定された位置へもたらすために
は、きわめて精度の高い調節作業が必要であり、
従つて又、熟練工が必要になることである。更に
前記複座弁における第２の欠点は、閉弁時に両弁
体を夫々対応した弁座に申し分なく接触させるた
めには両弁座自体も正確に所定の相互間隔を有す
る必要があるので、弁ケーシング製作自体もきわ
めて面倒になることである。複座弁をきわめて狭
い公差で製作せねばならないということは、複座
弁の生産コストの上昇に跳ね返えることになる。
それゆえに、複座弁は、複座弁を有するゆえに負
荷が軽減されかつ流動横断面が大きいゆえな圧力
降下が僅かであるので極めて有利であるにも拘ら
ず、このような弁の使用範囲は著しく局限されて
いる。

１つの直動スプールと協働する２つの雄ねじ付
きスリーブを弁ケーシングの雌ねじ付き孔内に螺
入して接着することは西独国特許出願公告第
1809319号明細書に基づいて公知になつている。
この場合、端面が制御縁を形成することになる前
記の両スリーブは正確な相互間隔をおいて弁ケー
シング内に配置されていなければならない。この
ために該先行技術では特殊工具を用いて両スリー
ブの相互間隔が決定される。すなわち、先ず間隔
決めゲージ内に両スリーブが嵌込まれ、その相互
間隔が光学的又は機械的に計測され、正確に調整
される。相互間隔が決定されたのち両スリーブの
孔に拡開マンドレル（又は限界プラグゲージ）が
導入されて緊定される。次いでスリーブを拡開マ
ンドレルと共に間隔決めゲージから取出して該ス
リーブの雄ねじ山に接着剤が塗布され、拡開マン
ドレルに緊定したままの状態でスリーブが弁ケー
シングの孔の雌ねじ山に螺入され、接着剤の硬化
後にスリーブから拡開マンドレルが取外される。
この先行技術における接着は、雌ねじ付き孔内に
雄ねじ付きスリーブを定着するためだけのもので
しかない。従つて該先行技術の場合スリーブの相
互間隔決めが厄介な作業を伴うのみならず、前述
の米国特許の場合と同様に、直動スプールに配設
された、弁体の役割を果たす拡径部の相互間隔
が、該拡径部と協働するスリーブと同じ高い精度
で製作されねばならないという困難が依然として
付随している。

＜発明が解決しようとする課題＞ 本発明の課題は、弁ケーシングの製作に当つ
て、両弁座の相互間隔に関しては狭い公差を厳守
する必要がなく、また弁体上の弁体位置に関して
は特殊工具を用いての厄介な精密調節作業を要す
ることもなく、ひいては従来よりも広い範囲で適
用できるような複座弁の組立法を提供することで
ある。

＜課題を解決するための手段＞ この課題を解決する本発明の手段は、閉弁方向
で見て後位にある第１の弁体を弁棒に不動に固定
し、閉弁方向で見て前位にある第２の弁体を同一
の弁棒に弛く装嵌して前記ばねを介して前記第１
弁体に当接させ、大体において前記弁棒における
第２弁体接着部位範囲と該弁棒を受容する第２弁
体の孔周域とに接着剤を塗布し、弁棒を第２弁体
と共に、前記第１弁体に所属した弁座を通して差
込み、該弁座に第１弁体を接触させると同時に、
前記第２弁体を、該第２弁体に所属した弁座に前
記ばねによつて接触状態に保ち、かつ弁体−弁棒
組を前記接着剤の凝結するまで、この接触状態で
放置する点にある。

＜作 用＞ 本発明の方法により、両方の弁体を両弁座の相
互間隔に合わせて自動的に正確にセツトすること
が保証されると共に、更に又、組立機器と、第２
弁体を負荷するばねとによつて、両方の弁体を、
正確に規定された圧着力で夫々所属の弁座に接触
させることも保証される。接着剤が凝結し終ると
第２弁体も弁棒と不動に結合され、従つて両方の
弁体は不変の相互間隔で配置されている訳であ
る。本発明の方法では、一度選定した弁座と弁体
との相互関係を維持することが必要であるとは言
え、この手段は何の困難をも伴わず、他面におい
て、弁座、弁体及び該弁体の駆動部材を製作する
のに狭い公差を厳守する必要もない。

＜実施態様＞ 高い応力を受けるため、弁体と弁棒との間の接
着剤による継手が充分な耐用性を有しているとは
言えないような虞れがある場合には、接着剤の凝
結後に弁棒と一緒に第１と第２の弁体を所属の弁
座から再び取外し、かつ第２弁体を弁棒と付加的
に係止結合特にピン締結することも可能である。

弁棒に装嵌されて第２弁体に支えられるばねは
圧縮コイルばねとして構成することができる。こ
のばねは、第２弁体の取付け後に紛失し、もはや
弁棒上で機能しなくなつたとしても、これは大し
た問題ではない。それというのも圧縮コイルばね
はその使用に当つて特別の保持手段を講じる必要
がないほどきわめて単純な構成部材であるからで
ある。また圧縮コイルばねは第１と第２の弁座間
の弁棒上で、他の目的のために必要とされるよう
な場所を占めることもない。

本発明の組立法を使用して１つの弁が製作され
ているという事実から容易に認識できるように、
製作された複座弁では、両弁体の少なくとも１つ
が共通の弁棒上に接着によつて固定されており、
かつ該弁棒上には、接着によつて固定される弁体
を閉弁方向に負荷するばねが配置されている訳で
ある。この場合特筆すべきことは、弁が仕上げら
れた際このようなばねがもはや重要な機能を有し
ていないことである。

複座弁の前記利点は、ガス燃焼装置において使
用されるような、１つの弁と１つの調圧器とを組
合せて成る複合機器の場合に特に意味をもつ。す
なわち、このような調圧器−弁複合ユニツトを、
本発明の方法によつて製作された複座弁を使用し
て構成することが本発明によつて可能になるので
ある。当該技術分野において周知の通り、２つの
複座弁を有する調圧器−弁複合ユニツトでは、従
来必要とされた許容誤差の厳守は困難で、これに
伴う調節作業は特に厄介であつた。しかし本発明
によつて、これらの難点は避けられる。

本発明の組立法で製作された調圧器−弁複合ユ
ニツトでは、複座弁の利点が特に充全に活用され
る。各弁座の外側に隣接した上位及び下位の中央
室に両方の複座弁を接続することによつて、弁ケ
ーシングの内部の流動断面積が特に大きくなると
共に、流入導管及び流出導管の接続が簡単に可能
になる。それというのは、弁体間に位置する、弁
もしくは調圧器の唯１つの通路が夫々前記流入・
流出導管に向けられているからである。同時に
又、本発明のような複合ユニツトは、圧力を正確
にチエツクするために特に有利である。それとい
うのは、両弁体の両方の外側を互に接続する２つ
の流動経路間を連通する横通路において、流動状
態には大体において無関係な圧力バランスが生じ
るので、トラブルのない圧力検出が保証されてい
るからである。

＜具体例＞ 次に本発明の複座弁組立法に基づいて製作され
た調圧器−弁複合ユニツトの１具体例を詳説す
る。

調圧器と弁とから成る複合ユニツトはケーシン
グ中央部分１を有し、該ケーシング中央部分は実
質的に４つの室、つまり、図面の左側外壁に接し
た入口室２、図面の右側外壁に接した出口室３及
び、前記入口室と出口室との間に介在した上下２
つの中央室４，５を有し、両中央室のうち上位中
央室はケーシング上位区分を、また下位中央室は
ケーシング下位区分を占めている。入口室２及び
出口室３は水平壁６，７；８，９によつて夫々上
位中央室４及び下位中央室５から仕切られ、かつ
又、横壁１０によつて互いに仕切られている。該
横壁１０内には、両中央室４と５を互いに連通す
る横通路１１が設けられている。

入口室２を両中央室４，５から仕切つている水
平壁６，７内には夫々１つの弁座１２，１３が形
成されている。図面で見て下位の弁座１３は扁平
な接触面を有し、該接触面に、皿形の弁体１４が
ナイフエツジ状縁部１５で以て座着する。ナイフ
エツジ状縁部１５は、弾性材料製のプレート１６
に設けられており、該プレートは弁体１４の下面
に装着されている。弁体１４は上位の弁座１２と
等径であり、該上位弁座はそれ自体がナイフエツ
ジ状縁部１７を有し、該ナイフエツジ状縁部に、
上位の皿形の弁体１８が扁平な接触面で以て座着
し、該接触面は、弁体１８に装着された弾性材料
製プレート１９の下端面に形成されている。両弁
体１４と１８は、弁座と弁体の平面に対して垂直
な弁棒２０は不動に固定されていて、両弁体が弁
座に同時に気密に接触するようになつている。弁
棒２０は両弁座１２，１３を貫通して延在し一端
ではガス調圧器のダイヤフラム２１と結合されて
いる。また、弁棒２０並びに両弁体１４，１８に
よつて形成された閉鎖部材には電磁弁の可動子５
１が作用している。

図面から判るように図示の具体例では、ガス調
圧器のダイヤフラム２１は、ケーシング下部分３
１内に配置されていて、該ケーシング下部分はケ
ーシング中央部分１の下面に固定されておりかつ
中空室を有し、該中空室は前記ダイヤフラム２１
によつて上下２つの室３２，３３に分割されてい
る。上位室３３はケーシング中央部分１の下位中
央室５から中間壁３４によつて仕切られており、
該中間壁３４はケーシング中央部分１とケーシン
グ下部分３１との間に気密に配置されている。前
記弁棒２０はこの中間壁３４を貫通してガイドさ
れている。この場合ガス調圧器の上位室３３は、
弁棒２０を通すために中間壁３４内に設けられた
開口３５を介してケーシング中央部分１の下位中
央室５と連通している。更に又、横通路１１を貫
通する管３６が設けられており、該管の一端は上
位中央室４内へまた他端は中間壁３４を経て開口
しているので、ガス調圧器の目標圧力室を形成す
る上位室３３はケーシング中央部分１の上位中央
室４とも連通している訳である。このようにし
て、横通路１１を介して互いに連通した上下中央
室４，５内の平均圧を表わす圧力を、ガス調圧器
の上位室３３内に生じさせることが保証されてい
る。以上の記載から判るように、ダイヤフラム２
１に作用するガス圧は、ダイヤフラム２１を弁棒
２０と共に下向運動させ、これによつて弁体１
４，１８を弁座１２，１３に圧着させ、要するに
入口室２から両中央室４，５への通過路を閉塞し
ようとする。このガス圧に対抗して調整ばねが作
用し、該調整ばねは引張コイルばね３７として構
成されておりかつ、ダイヤフラム２１から離反し
た方の弁棒端部に係合している。この引張コイル
ばねは、図面から明らかなように、一端に接続片
３８を保持しかつねじ３９によつて弁棒２０の端
面に固定されている。引張コイルばね３７の他端
は摺動片４０を有し、該摺動片は六角形断面の付
加部４１で似て、対応六角形に形成された管４２
内で相対回動不能にガイドされている。該管４２
は、弁棒２０及び該弁棒に接続した引張コイルば
ね３７に対して共軸に配置されておりかつ調整ね
じ４３を内蔵し、該調整ねじは、引張コイルばね
３７から離反した方の管４２の端部で回動可能
に、しかし軸方向移動不能に支承されている。こ
の調整ねじ４３は摺動片４０の雌ねじに螺入して
いるので、調整ねじ４３の回動によつて摺動片４
０は管４２の縦方向に摺動可能である。これによ
つて引張コイルばね３７の張力が広い限度範囲内
で変化されかつ該引張コイルばねに関連した基準
ガス圧が設定可能であり、この基準ガス圧を下回
るとガス調圧器の弁体１４，１８は、弁座１２，
１３から離間することになる。

図示の具体例ではガス調圧器は第１の電磁弁と
組合わされている。該電磁弁の可動子５１は弁棒
２０及び引張コイルばね３７に対して共軸に配置
されており、かつ、前記弁棒及び引張コイルばね
を受容するための中心孔を有している。可動子５
１の下端部は圧縮コイルばね５２によつて囲繞さ
れており、該圧縮コイルばねの下端は可動子５１
の肩に支えられており、該肩は図示の実施例で
は、可動子５１の環状溝内に嵌込まれたスナツプ
リング５３によつて形成される。圧縮コイルばね
５２の上端は電磁弁の電磁接続スリーブ５４の下
端面に当てつけられている。電磁弁が励磁されて
いない場合は可動子５１は圧縮コイルばね５２の
ばね力を受けて上位の弁体１８の上面に座着し、
それによつて調圧器を閉状態に保つ。これに対し
て電磁接続スリーブ５４を囲むコイル５５に給電
して電磁弁が励磁されると、可動子５１は弁体１
８から離間され、これによつて調圧器を解放し、
該調圧器は、支配するガス圧に応じて程度の差こ
そあれ開放又は閉鎖される。

水平壁６，７におけると同様にケーシング中央
部分１の水平壁８，９内に設けた弁座６１，６２
にも、弁体６３，６４が協働し、両弁体は弁棒６
５に不動に固定されている。弁座６１，６２及び
弁体６３，６４の構成並びに弁棒６５における弁
体の配置形式は、前記ガス調圧器での配置・構成
に大体において合致しているので、合致点をここ
でもう一度説明することはしない。ただ、弁棒６
５がガス調圧器のダイヤフラムと結合されてい
ず、別の電磁弁の可動子６６とだけ結合されてい
る点が異なつている。しかも可動子６６と弁棒６
５は係合接続されており、この係合接続は、横孔
を通るピン６７によつて作られるので、コイル６
８の励磁により可動子６６が引上げられる際に弁
体６３，６４も強制的に弁座６１，６２から離間
せしめられる。電磁弁が励磁されていない場合に
は弁体６３，６４は圧縮コイルばね６９によつて
閉位置に保たれ、該圧縮コイルばねは可動子６６
の一部を囲みかつその一端は電磁接続スリーブ７
０の下端に当てつけられ、また他端は弁体６３の
上面に支えられている。

ケーシング中央部分１の下位中央室５が中間壁
３４によつてカバーされているのとほぼ同じよう
に、ケーシング中央部分１の上位中央室４は、両
電磁弁の磁石機構の構成部分を成す強磁性プレー
ト７１によつて閉鎖されている。この強磁性プレ
ート７１内には、両電磁弁の電磁接続スリーブ５
４，７０が螺合されており、該電磁接続スリーブ
はコイル５５，６８によつて囲繞されている。コ
イル５５，６８から突出した両電磁接続スリーブ
上端部は別の強磁性プレート７２によつて互に結
合されている。この場合、両方の電磁接続スリー
ブは、磁束のために直列に接続されるように配置
されている。

図示の具体例において両電磁弁が励磁されて開
かれると、ガス流は入口室２から、該入口室内に
配置されたフイルタ２３を通流したのち、２つの
並流の形で開いた弁座１２，１３を流過して上下
の両中央室４，５内に達する。両ガス分流は次い
で弁座６１，６２を流過したのち出口室３におい
て再び合流するので、ガス流はそこから、ケーシ
ング中央部分１に接続された消費器に供給され
る。一方又は両方の弁の閉弁によつてガス流は中
断され、かつ又、弁座１２，１３を程度の差こそ
あれ強く閉じることによつてガス流は、流出ガス
が所望の圧力を有するように絞られる。この場
合、ガス調圧器が閉じられていると、入口室２内
のガス圧は上位の弁体１８を閉弁方向に、かつ
又、下位の弁体１４を閉弁方向に負荷するので、
両弁体１８，１４に対してガス圧によつて及ぼさ
れる力が相殺されるのは明らかである。この場合
重要なことは、弁体１４及び弁座１２におけるナ
イフエツジ状縁部１７，１５によつて規定された
両弁の有効面が等しいことである。それゆえに弁
は（かつガス調圧器も）、不規則な供給ガスの圧
力には全く無関係に作動する。このことは、ガス
調圧器に後置された第２の弁についても当て嵌ま
る。それというのは、上位の中央室４内において
弁体６３を負荷するガスが閉弁方向に作用するの
に対して、下位中央室５内のガスは弁体６４に対
して開弁方向に作用するからである。従つて後置
の第２の弁においても、両弁体６３，６４に作用
する力は相殺される。それゆえに、この第２の弁
を閉状態に保つためにも、また支配するガス圧に
抗して第２の弁を開弁するためにも過度の力を必
要とすることはない訳である。

前記の弁機構が、事実上両方の弁体を所属の弁
座に同時に気密に圧着させる場合に充全に機能す
ることは明らかである。それゆえに両弁体の有効
面間の距離は両弁座の有効面間の距離に全く等し
くなければならない。弁座機構及び弁体機構の製
作時に極めて狭い公差を厳守する必要なしに前記
の条件を満たすためには、各弁体機構が所属の弁
座機構に夫々個別的に適合せしめられる。この目
的を達成するために、軸方向に相前後して配置さ
れた２つの弁体を有するような弁又は調圧器を製
作する場合、先ず両弁体のうちの一方の弁体だけ
が、該弁体を駆動するための弁棒に不動に固定さ
れるのに対して、他方の弁体は弁棒上にばねの力
に抗して摺動可能に配置される。つまり図示の具
体例の場合には調圧器の上位の弁体１８が先ずピ
ン８１によつて弁棒２０に不動に固定され、下位
の弁体１４は、弁棒２０に装嵌された圧縮コイル
ばね８２を介して上位の弁体１８に支えられる。
弁棒２０における第２弁体接着設定部位と、該弁
棒２０を受容するための下位弁体の孔周域とに接
着剤が塗布される。次いで、弁体−弁棒組がケー
シング中央部分内に嵌込まれ、上位の弁体１８が
所定の力で弁座１２に接触するようにする。圧縮
コイルばね８２は、下位の弁体１４も所望の力で
弁座１３に接触するように設計されている。この
状態で前記弁体−弁棒組は、接着剤が凝結し、そ
れによつて弁座１２と１３との距離に正確に適合
した位置で下位の弁体１４を弁棒２０上に定着さ
せるまでのあいだ放置される。次いで両弁体１
４，１８を装備した弁棒２０はケーシング中央部
分から再び取外され、かつ下位の弁体１４が横ピ
ン８３によつて最終的に弁棒２０と結合される。
このようにして、製作時に狭い公差を維持する必
要なしに弁座に対する弁体の適合が極めて高い精
度で得られる。図示の複合ユニツトの第２の電磁
弁の弁棒６５への両弁体６３，６４の装着も同じ
方式で行なわれるのは勿論である。この方式で弁
体６３，６４はピン８４及び横ピン８５によつて
弁棒６５に固定的に装着され、かつ両弁体６３と
６４との間には圧縮コイルばね８６が配置されて
いるが、該圧縮コイルばねが、組立時にだけ意味
をもち、組立終了時には特別機能する訳ではな
い。２つの弁座と２つの弁体を備えた本発明の構
成は、単一の電磁弁並びに単一の調圧器において
も可能であり、しかも単一の調圧器を１つの電磁
弁と組合わせることも可能である。また単一機器
を複数設ける場合、平行な出口を有するこれらの
機器を、やはり平行な入口又は出口を有する別の
機器と一体に結合しうるようにするためにアダプ
タを設けることも可能であり、あるいは、複数の
通路を合流させるアダプタを介在させて前記複数
の機器をただ１本の接続導管と接続することも可
能である。しかし何れにしても図示の具体例から
明らかなように本発明によれば、大きな流動横断
面を有するきわめてコンパクトな複合ユニツト機
器の構成が可能になり、しかも構成がきわめて単
純であるにも拘らず、高い切換・調節効果が得ら
れ、同時に又、圧力低下発生率も僅かである。

＜発明の効果＞ 要するに本発明による複座弁の組立法では、接
着剤塗布に至るまでの組立操作は、弁ケーシング
の外部で簡単に実施でき、また弁体−弁棒組を弁
ケーシング内へ挿入する場合は上位の弁座１２に
上位の弁体１８を当接させ同時に下位の弁体１４
を接着剤の凝結まで下位の弁座１３にばね８２を
介して当接させた状態に保つだけで、両弁体の正
確な相互間隔が得られ、かつ弁ケーシングに設け
た両弁座の相互間隔に製作誤差があつても自動的
に下位の弁座にばね力によつて下位の弁体が適合
せしめられ、弁棒上の弁体位置に関する厄介な精
密調節作業の必要も組立に特殊工具を用いる必要
も全くなくなるので、産業上の利用価値はきわめ
て大である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の複座弁組立法によつて構成され
た調圧器と弁とから成る複合ユニツトの１例の縦
断面図である。 １……ケーシング中央部分、２……入口室、３
……出口室、４……上位中央室、５……下位中央
室、６，７；８，９……水平壁、１０……横壁、
１１……横通路、１２，１３……弁座、１４……
下位の弁体、１５……ナイフエツジ状縁部、１６
……プレート、１７……ナイフエツジ状縁部、１
８……上位の弁体、１９……プレート、２０……
弁棒、２１……ダイヤフラム、２３……フイル
タ、３１……ケーシング下部分、３２……下位
室、３３……目標圧力室を形成する上位室、３４
……中間壁、３５……開口、３６……管、３７…
…調整ばねとしての引張コイルばね、３８……接
続片、３９……ねじ、４０……摺動片、４１……
六角形断面の付加部、４２……管、４３……調整
ねじ、５１……可動子、５２……圧縮コイルば
ね、５３……スナツプリング、５４……電磁接続
スリーブ、５５……コイル、６１，６２……弁
座、６３，６４……弁体、６５……弁棒、６６…
…可動子、６７……ピン、６８……コイル、６９
……圧縮コイルばね、７０……電磁接続スリー
ブ、７１，７２……強磁性プレート、８１……ピ
ン、８２……圧縮コイルばね、８３……横ピン、
８４……ピン、８５……横ピン、８６……圧縮コ
イルばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 片側に弁ケーシング開口を有しかつ該弁ケー
   シング開口に境を接して互いに対向したケーシン
   グ壁内に互いに共軸に配置された２つの弁座を有
   する室と、共通の弁棒に固定されていて前記弁座
   と夫々協働する２つの弁体とを備え、しかも閉弁
   方向で見て前位の弁体が閉弁方向で見て後位の弁
   座を通過できるように構成されている複座弁の組
   立法において、閉弁方向で見て後位にある第１の
   弁体１８を先ず弁棒２０に不動に固定した上で該
   弁棒にばね８２を装嵌し、次いで、閉弁方向で見
   て前位にある第２の弁体１４を同一の弁棒２０に
   弛く装嵌して前記ばね８２を介して前記第１弁体
   １８に当接させ、大体において前記弁棒２０にお
   ける第２弁体接着部位範囲と該弁棒を受容する第
   ２弁体１４の孔周域とに接着剤を塗布し、弁棒２
   ０を第２弁体１４と共に、前記第１弁体１８に所
   属した弁座１２を通して差込み、該弁座に第１弁
   体１８を接触させると同時に、前記第２弁体１４
   を、該第２弁体に所属した弁座１３に前記ばね８
   ２によつて接触状態に保ち、かつ弁体−弁棒組を
   前記接着剤の凝結するまで、この状態で放置する
   ことを特徴とする、複座弁の組立法。 ２ 接着剤の凝結後に弁棒２０と一緒に第１と第
   ２の弁体１８，１４を所属の弁座１２，１３から
   再び取外し、かつ第２弁体１４を弁棒２０と付加
   的に係止結合する、特許請求の範囲第１項記載の
   組立法。 ３ 第２弁体１４に支えられるばね８２として圧
   縮コイルばねを使用する、特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の組立法。