JP2000337529A - 真空遮断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上流側の開閉弁部における溶湯による真空遮
断が不要となり、該開閉弁の損耗が少なく点検保守も容
易となり、また溶湯状態維持のための加熱エネルギも不
要となる真空遮断弁を提供する。 【解決手段】 開閉弁３を上部にそなえた溶湯の下向き
の流路１の下部に接続されるケーシング６と、ケーシン
グ６の上部に取付けられ流路１より大口径の開口部１３
をそなえた弁座板１２と、弁座板１２の下側の弁室１１
に横行自在に収容され前進時に弁座板１２の下面に圧接
される弁板２４をそなえた弁体２０と、弁座板１２と弁
板２４のうちの一方に取付けられ前記圧接時に開口部１
３をシールするＯリング２７（シールリング）と、弁体
２０を往復駆動し後退時に溶湯流と干渉しない待機位置
に弁体２０を位置させる駆動装置２８とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は溶湯の流通路に設
けられ該流通路の上流側と真空に減圧された下流側との
間を遮断する遮断弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】加熱時には流体状を呈し冷却時には固化
する軽金属の溶湯を、たとえば真空鋳造や脱ガスなどの
ために溶湯貯留槽から真空槽へ流通路を経て給湯する場
合、給湯後の減圧状態の真空槽と上記溶湯貯留槽の間を
真空遮断（シール）する必要があるが、従来はこのため
に上記流通路の上流側端部（溶湯貯留槽底部）に設けた
ニードル弁により溶湯の流れを遮断し、このニードル弁
では真空遮断が困難なため、該ニードル弁の上部に貯留
させた溶湯により真空遮断をおこなっていた。

【０００３】ところがこの真空遮断方法では、ニードル
弁が弁体・弁座とも傷みやすく、また損傷した場合でも
真空槽側の操業中には溶湯を抜いて点検・修理すること
もできず、さらに溶湯を常時流体状態に維持するために
ヒータ用電力などの多量のエネルギを必要とし不経済で
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記従来の
問題点を解決しようとするもので、上流側の開閉弁部に
おける溶湯による真空遮断が不要となり、該開閉弁の損
耗が少なく点検保守も容易となり、また溶湯状態維持の
ための加熱エネルギも不要となる真空遮断弁を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の真空遮断
弁は、開閉弁を上部にそなえた溶湯の下向きの流路の下
部に接続される流入口と該流入口の直下位置に開口する
流出口とをそなえたケーシングと、前記ケーシングの上
部に取付けられ前記流路の直下位置に該流路より大口径
の開口部をそなえた弁座板と、前記弁座板の下側の弁室
に横行自在に収容され前進時に前記開口部位置において
前記弁座板の下面に圧接される弁板をそなえた弁体と、
前記弁座板と前記弁板のうちの一方に取付けられ前記圧
接時に前記開口部をシールするシールリングと、前記弁
体を往復駆動し後退時に前記ケーシング内を流下する溶
湯流と干渉しない待機位置に該弁体を位置させる駆動装
置とを具備したことを特徴とする。

【０００６】この請求項１の手段によれば、開閉弁を閉
じた後、駆動装置により弁体を前進駆動し弁板を弁座板
の下面に圧接させれば、シールリングにより弁座板の開
口部がシールされて真空遮断状態が得られるので、真空
遮断のために開閉弁の上方に溶湯を貯留しておく必要は
なくなる。

【０００７】また請求項２記載の真空遮断弁は、開閉弁
を上部にそなえた溶湯の下向きの流路の下部に接続され
る流入口と該流入口の直下位置に開口する流出口とをそ
なえたケーシングと、前記ケーシングの上下中間部に設
けた仕切板に取付けられ前記流路の直下位置に該流路よ
り大口径の開口部をそなえた弁座板と、前記仕切板の下
側の弁室に横行自在に収容され前進時に前記開口部位置
において前記弁座板の下面に圧接される弁板をそなえた
弁体と、前記弁座板と前記弁板のうちの一方に取付けら
れ前記圧接時に前記開口部をシールするシールリング
と、前記弁体を往復駆動し後退時に前記ケーシング内を
流下する溶湯流と干渉しない待機位置に該弁体を位置さ
せる駆動装置と、前記仕切板の上側の弁室に横行自在に
収容され前進時に前記流路の直下位置において上向きに
開口する受湯部をそなえた溶湯受けと、前記溶湯受けを
往復駆動し後退時に前記ケーシング内を流下する溶湯流
と干渉しない待機位置に該溶湯受けを位置させる駆動装
置とを具備したことを特徴とする。

【０００８】この請求項２の手段によれば、開閉弁を閉
じた後、駆動装置により溶湯受けを前進駆動させること
により、流路から滴下する溶湯を受止めて該溶湯が弁座
板や弁体に付着するのを防止でき、これに続く請求項１
と同じ弁体による真空遮断を、シール不良をおこすこと
なく一層確実におこなえる。

【０００９】この発明においては、シールリングは弁座
板と弁板のいずれに取付けてもよいが、請求項３記載の
発明のようにシールリングを弁板に取付けた構成とすれ
ば、弁体を側方へ引出してシールリング部の点検・保守
を容易におこなえるので、好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下図１〜図３に示す第１例によ
り、この発明の実施の形態を説明する。図中、１は溶湯
貯槽の底部２に接続した下向きに延びる流路で、その上
部にはニードル弁式の開閉弁３が設けられ、下部は真空
遮断弁５のケーシング６の流入口７に接続されている。
ケーシング６は流入口７の直下位置に流出口８をそな
え、この流出口８は、真空鋳造装置などの真空槽の給湯
口９に接続されている。

【００１１】ケーシング６の上部（弁室１１側）には、
穴あき円板状の弁座板１２が固着されている。この弁座
板１２は、流路１の直下位置に（流路１と同心状に）、
流路１の内径より大きい直径の開口部１３をそなえてい
る。

【００１２】この弁座板１２の下側の弁室１１内には、
ゲート弁状の弁体２０が横行自在に収容されている。２
１は弁体２０の本体で、図２における左右両側に軸支し
た車輪２２は、ケーシング６の側壁６ａに固設したガイ
ドレール２３によりガイドされ、また本体２１上に配置
した弁板２４と本体２１は、２組の平行リンク２５，２
５によって連結されており、本体２１が矢印Ｘで示す前
進方向に駆動されたとき、ストッパ２６により弁座板１
２の直下位置に規制された弁板２４は、さらに前進方向
に（後述の駆動装置２８により）駆動される本体２１に
より、平行リンク２５を介して上方へ駆動されて弁座板
１２の下面に圧接されるようになっている。弁板２４の
上面部に設けたＯリング溝には、シールリングであるＯ
リング２７が嵌込取付されている。

【００１３】また２８はエアシリンダからなる駆動装置
で、そのピストンロッドは本体２１に連結され、弁体２
０を往復駆動して矢印Ｙで示す後退時には、弁体２０
を、流路１からケーシング６内を流下する溶湯流Ｗと干
渉しない側方の待機位置Ｐ（図３参照）に位置させるも
のである。

【００１４】次に上記構成の真空遮断弁５の使用法およ
び動作を説明すると、先ず図３に示すように駆動装置２
８により弁体２０を矢印Ｙ方向に後退させて待機位置Ｐ
に位置させ、流出口８に接続した真空槽内、従って弁室
１１内を真空とし、次に開閉弁３を開けば、溶湯貯槽内
の軽金属の溶湯は流路１からケーシング６内を溶湯流Ｗ
として流下して、流出口８から給湯口９内へと流入す
る。

【００１５】このとき弁座板１２の開口部１３は、流路
１より大口径なので、溶湯流Ｗが弁座板１２に接触して
弁座板１２の下面に付着固化しＯリング２７によるシー
ル不良をひきおこすのが防止される。

【００１６】所定量の溶湯の供給後、開閉弁３を閉じ、
流路１内の溶湯が滴下しおわった頃に、図１に示すよう
に駆動装置２８により弁体２０を矢印Ｘ方向に前進駆動
し、弁板２４の弁座板１２下面への圧接によって、Ｏリ
ング２７により開口部１３をシールし、真空遮断状態を
得る。

【００１７】このように開閉弁３は溶湯の流出の開始お
よび終了のために動作させるだけでよく、真空遮断のた
めに開閉弁３の上方に溶湯を貯留しておく必要はないの
で、溶融状態保持のためのヒータ用電力は不要となり、
溶湯全量供給（流出）の場合、あるいは溶湯残量を側方
へ排出した場合等は、真空遮断中においても開閉弁３は
自由に開放でき、保守・点検を容易におこなえるのであ
る。

【００１８】またこの例では、Ｏリング２７は弁板２４
に取付けてあるので、後退駆動した弁体２０を、さらに
ケーシング６の側板６ｂを開いて外部へ取出し、Ｏリン
グ２７の保守・点検を容易におこなえる。

【００１９】次に図４〜図６に示す第２例により、この
発明の実施の形態を説明すると、この例の真空遮断弁３
０は前記第１例に対して、ケーシング６の上下中間部を
仕切板３１で区画し、この仕切板３１に第１例と同じ弁
座板１２を取付けるとともに、仕切板３１の上側の弁室
３２に溶湯受け３３を収容した点のみが、前記第１例と
異るものであり、その他は第１例と同構成を有するの
で、第１例と同一又は相当部分については同符号で図示
し、それらの詳細な説明は省略する。なお仕切板３１に
も、溶湯流Ｗと干渉しない穴３１ａを設けてある。

【００２０】溶湯受け３３は弁室３２に横行自在に収容
され、図４における左右両側に軸支した車輪３４が、ケ
ーシング６の側壁６ａに固設したガイドレール３５によ
りガイドされ、図４に示す前進時（詳しくは前進端位
置）において、流路１の直下位置において上向きに開口
する受湯部３３ａをそなえている。

【００２１】３６はエアシリンダからなる駆動装置で、
そのピストンロッドは溶湯受け３３に連結され、溶湯受
け３３を往復駆動して矢印Ｙで示す後退時には、溶湯受
け３３を溶湯流Ｗと干渉しない側方の待機位置Ｑ（図６
参照）に位置させるものである。

【００２２】上記構成の真空遮断弁３０においては、前
記第１例と同様に図６に示すように弁体２０を待機位置
Ｐに位置させるとともに、駆動装置３６により溶湯受け
３３も矢印Ｙ方向に後退させて待機位置Ｑに位置させ、
流出口８に接続した真空槽内、従って弁室１１内を真空
とし、次に開閉弁３を開けば、溶湯貯槽内の溶湯は流路
１からケーシング６内を溶湯流Ｗとして流下して、流出
口８から給湯口９内へと流入する。

【００２３】所定量の溶湯供給後、開閉弁３を閉じ、引
続いて図４に示すように先ず駆動装置３６により溶湯受
け３３を矢印Ｘ方向に前進駆動し、次に駆動装置２８に
より弁体２０を第１例と同様に前進駆動して弁板２４の
Ｏリング２７により開口部１３をシールして真空遮断状
態を得る。

【００２４】このように開閉弁３を閉じたのち、先ず溶
湯受け３３を前進させることにより流路１から滴下する
溶湯を受湯部３３ａに受止めることができるので、この
溶湯が弁座板１２に付着してシール不良をひきおこすの
が一層確実に防止されるとともに、この溶湯が弁体２０
に付着してＯリング２７を傷めたりするのも防止でき、
さらに、弁体２０は開閉弁３が閉じたあと早期に前進駆
動して真空遮断をおこなうことができるのである。また
その他、第１例と同じ作用効果も得られることはいうま
でもない。

【００２５】この発明は上記各例に限定されるものでは
なく、たとえば開口部１３をシールするシールリングと
しては、断面角形のスクイーズパッキンや他形状のゴム
リングなど、上記のＯリング２７以外のものを用いても
よいし、また弁座板１２の下面側に取付けて用いてもよ
い。また弁座板１２は角板状のものとしてもよく、さら
に第２例における弁座板１２は、仕切板３１を兼ねた大
サイズの１枚板で構成してもよく、このケースも請求項
２の構成に包含されるものとする。また弁板２４を弁座
板１２に圧接する機構としては、上記の平行リンク式以
外の機構を用いてもよい。さらに開閉弁３の形式、溶湯
の種類、溶湯の真空処理法なども、上記の例に限定され
るものではない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
開閉弁の下方位置に設けたゲート弁式の弁体により弁座
板の開口部をシールして真空遮断をおこなうようにした
ので、上流側の開閉弁部における溶湯による真空遮断が
不要となり、該開閉弁の損耗が少なく点検保守も容易と
なり、また溶湯状態維持のための加熱エネルギも不要と
なる。

【００２７】また上記の効果に加えて、請求項２記載の
発明によれば、開閉弁を閉じた後の流路から滴下する溶
湯を溶湯受けにより受止めることができるので、この溶
湯の弁座板や弁体への付着によるシール不良の発生が防
止され、真空遮断を一層確実におこなうことができる。

【００２８】また上記の効果に加えて、請求項３記載の
発明によれば、シールリング部の点検・保守を容易にお
こなうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の第１例を示す真空遮断
弁の縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１の真空遮断弁の弁体後退状態を示す縦断面
図である。

【図４】この発明の実施の形態の第２例を示す真空遮断
弁の縦断面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】図４の真空遮断弁の弁体後退状態を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

１…流路、３…開閉弁、５…真空遮断弁、６…ケーシン
グ、７…流入口、８…流出口、１１…弁室、１２…弁座
板、１３…開口部、２０…弁体、２１…本体、２５…平
行リンク、２７…Ｏリング、２８…駆動装置、３０…真
空遮断弁、３１…仕切板、３２…弁室、３３…溶湯受
け、３３ａ…受湯部、３６…駆動装置、Ｗ…溶湯流、Ｐ
…待機位置、Ｑ…待機位置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉弁を上部にそなえた溶湯の下向きの
   流路の下部に接続される流入口と該流入口の直下位置に
   開口する流出口とをそなえたケーシングと、 前記ケーシングの上部に取付けられ前記流路の直下位置
   に該流路より大口径の開口部をそなえた弁座板と、 前記弁座板の下側の弁室に横行自在に収容され前進時に
   前記開口部位置において前記弁座板の下面に圧接される
   弁板をそなえた弁体と、 前記弁座板と前記弁板のうちの一方に取付けられ前記圧
   接時に前記開口部をシールするシールリングと、 前記弁体を往復駆動し後退時に前記ケーシング内を流下
   する溶湯流と干渉しない待機位置に該弁体を位置させる
   駆動装置とを具備したことを特徴とする真空遮断弁。
2. 【請求項２】 開閉弁を上部にそなえた溶湯の下向きの
   流路の下部に接続される流入口と該流入口の直下位置に
   開口する流出口とをそなえたケーシングと、 前記ケーシングの上下中間部に設けた仕切板に取付けら
   れ前記流路の直下位置に該流路より大口径の開口部をそ
   なえた弁座板と、 前記仕切板の下側の弁室に横行自在に収容され前進時に
   前記開口部位置において前記弁座板の下面に圧接される
   弁板をそなえた弁体と、 前記弁座板と前記弁板のうちの一方に取付けられ前記圧
   接時に前記開口部をシールするシールリングと、 前記弁体を往復駆動し後退時に前記ケーシング内を流下
   する溶湯流と干渉しない待機位置に該弁体を位置させる
   駆動装置と、 前記仕切板の上側の弁室に横行自在に収容され前進時に
   前記流路の直下位置において上向きに開口する受湯部を
   そなえた溶湯受けと、 前記溶湯受けを往復駆動し後退時に前記ケーシング内を
   流下する溶湯流と干渉しない待機位置に該溶湯受けを位
   置させる駆動装置とを具備したことを特徴とする真空遮
   断弁。
3. 【請求項３】 前記シールリングを前記弁板に取付けた
   請求項１または２記載の真空遮断弁。