JPH09503844A - ダブルシート弁を漏れなしに切り替える方法とこの方法を実施するための密封配置構成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 スライド状の閉止部材に形成された半径方向密封手段によりダブルシート弁を漏れなしに切り替える方法を開示する。従来技術における解決方法に比して、漏れのない切り替えを確実にし、半径方向密封手段の耐用年数を増大し、微生物学的に申し分のない閉止部材内の構成を改良するために、本方法の第１の実施例では、半径方向密封手段（１，１^*）は、弁が開く時、円筒形弁座面（５）に案内され密封を保つ。一方、第２の閉止部材（４）に設けられた密封手段（２，２^*）は、半径方向密封手段（１，１^*）の終端部（Ｅ）に密封係合し、終端部（Ｅ）は、弁が更に開く時及び開放位置に達する時、密封手段（２）により密封包囲される。本方法を実施するために、密封構成は、軸方向弁座面（５ａ）と協働する軸方向密封面（２ａ）と、半径方向密封手段（１，１^*）の密封面（１ａ）の終端部（Ｅ）と協働する半径方向密封面とを有する軸方向密封手段（２，２^*）によって特徴ずけられている。一方、半径方向密封面（２ｂ）は、閉止部材（３，４）が互いに係合する時、終端部（Ｅ）を密封包囲する。

Description

【発明の詳細な説明】 ダブルシート弁を漏れなしに切り替える方法とこの方法を実施するための密封 配置構成 本発明は、請求項１の前提部に記載されたダブルシート弁を漏れなしに切り替 える方法と、従属請求項４または１２の前提部に記載された前記方法を実施する ための密封配置構成に関するものである。 ＥＰ００３９３１９Ｂ１により、冒頭に記載した種類の方法を近似的に実施で きる密封配置構成が知られているが、この密封配置構成は漏れのない切り替えで はなく、漏れの少ない切り替えを確保する。この公知の密封配置構成において、 半径方向密封手段を有するスライドピストンとして形成された第１の閉止部材は 、ダブルシート弁の開放位置において、その終端部分の区域が第２の閉止部材に よって密封包囲される。第２の閉止部材はスライドピストンに向いたその端部が 、概ね円筒形の周壁を具備する凹部を有している。この凹部は、開放運動中およ び開放位置において第２の閉止部材が開く前に、スライドピストンの終端部分を 密封保持するように寸法が選択されている。ダブルシート弁の閉止位置では、ス ライドピストンはその半径方向密封手段と一緒に円筒形弁座に保持されている。 その際、第 ２の閉止部材内の凹部の円筒形周面は円筒形弁座と１列をなし、半径方向密封手 段はスライドピストンの終端部分に配置されていて、弁が円筒形弁座から開く間 はスライドピストンが第２の閉止部材と接触する前に、１列をなす凹部の円筒形 周壁と密封接触する位置に入るようになっている。 この公知の密封配置構成は、その好適な実施例がＥＰ００３９３１９Ｂ１の図 ２にすべての構造的な細部と一緒に示されている。この密封配置構成の本質的な 特徴は、半径方向密封手段が弁の閉止位置、開放運動中および開放位置のいずれ においても、常に円筒形周壁によって支持および保護されることである。ダブル シート弁が開く間は、半径方向密封手段は第２の閉止部材の凹部の周壁と係合し 、弁の開放位置においても半径方向密封手段と第２の閉止部材内の凹部の周壁と の係合は維持されている。この場合、係合はもっぱら摩擦係合である。すなわち 、半径方向密封手段の弾性変形によりその内部に引き起こされた反発力のみによ って周壁と半径方向密封手段との間に面圧が生じ、これが半径方向密封手段に接 した流体が２つの閉止部材の間の漏れ隙間に加圧下で流出するのを妨げるのであ る。 ＧＢ６６８５６３により、スライド状に形成された閉止部材に配置された半径 方向密封手段（ここではいわゆるＯリングである）が、弁の開放運動中はシート ディスクとして形成された閉止部材内に進入し、弁の開放位置ではそこ に止まっている弁が知られている。この比較的古い公報により、弁の閉止位置で 作用する円筒形弁座区域をシートディスク内の円筒形凹部と等しい直径で形成す ることが知られている。この弁は、閉止部材の間に想定される漏れ隙間がなく、 当該密封配置構成は何よりも半径方向密封手段の保護と支持に用いられるが、半 径方向密封手段の変形に基づきシートディスクと周壁と半径方向密封手段との間 に作用する摩擦係合は、これらの密封手段に接した流体が加圧下でシールの後ろ に位置するシートディスク内の凹部の区域に達しないような大きさにしなければ ならない。 上述した公知の密封配置構成は幾つかの短所がある。第１の短所は、それぞれ の半径方向密封手段と付属の閉止部材の円筒形周壁との接触の密閉性は、半径方 向密封手段の弾性変形の可能性が制限されたことによる摩擦係合にのみ基づくと いう事実から生じる。さらに、ＥＰ００３９３１９Ｂ１に従う公知の密封配置構 成の好適な実施例の図２から、弁の閉止運動においてはシートディスクとして形 成された閉止部材の載置が、少なくとも半径方向密封手段と円筒形弁座との付属 関係に関して案内されずに行われていることが明らかである。このことは、シー トディスクとして形成された閉止部材がその軸方向密封手段と一緒に最初に付属 の弁座面に載る一方で、スライドピストンは半径方向密封手段と一緒に凹部に止 まっていることに基づいている。 このとき、好適な実施例の説明された意図とは反対に、半径方向密封手段が入っ ている凹部の円筒形周壁と円筒形弁座がなんらかの理由で、１列をなさなかった ら、半径方向密封手段はそれ以降の閉止運動において円筒形弁座に進入するとき に過大な機械的負荷を受けて寿命を損ねる。 これに関する是正手段は、やはり図２に示されているように、ここではいわゆ るＯリングとして形成された半径方向密封手段を埋め込むことによって提供され るはずである。図の表現から明らかなように、変形しない取り付け位置ではＯリ ングは溝に「ゆるく」配置されている。しかしながら、この配置構成の短所は、 シールの後ろで溝底部に向かって閉じた隙間が生じ、洗剤を弁に通すときにこれ らの隙間は自動洗浄によっては極めて接近しにくいか、まったく接近できない点 である。閉止部材における、いわゆる「ゆるい」Ｏリング配置構成により、Ｏリ ングは変形した取り付け位置ではその密封溝の内部でなおもある程度可動性を有 するので、たとえばシートディスクとして形成された閉止部材が偏心状に載る場 合、次に共軸にずれた円筒形弁座に進入するときにある程度偏向し、したがって 過負荷を回避して、せん断作用を免れることができる。 公知の密封配置構成の好適な実施例のもう１つの短所は、それが漏れなしに切 り替わらない点である。ＥＰ００３９３１９Ｂ１の図２に非常に明瞭に示されて いるように、シ ートディスク内に配置された軸方向密封手段が付属の弁座面に載った後、それ以 降の閉止運動において半径方向密封手段が付属の円筒形弁座に進入するときに、 ２つの密封手段の間に一時的に隙間が形成され、閉じる前に弁内にあった流体が その中に閉じ込められている。半径方向密封手段が弁の閉止位置で円筒形弁座に 完全に保持された後に、２つの閉止部材の密封手段に囲まれた流体が漏れ隙間に 流れ込み、弁周囲との連通を通していわゆる切り替え漏れとして現れることがあ る。 ダブルシート弁のスライド状に形成された閉止部材に半径方向密封手段を有す る密封配置構成を設けるその他の提案もなされたが、それらの提案によって上記 のいずれか１つの短所を回避することができる。これに関連して、ＤＥ３２４２ ９４７Ｃ２により、それぞれ円錐形に形成された衝止面を有する２つの弁体の間 に好ましくは円筒形の環状路が漏れ隙間として配置されており、第１の弁体には 円筒形環状路の内壁面に接するシールが付属していて、このシールを同時にこの 弁体の円錐形弁座を密封するのに用いる密封配置構成が知られている。この公知 の密封配置構成の好適な実施例によれば、円筒形環状路の内壁面に当たっている シールは、第１の弁体と第２の弁体との間で漏れ隙間を弁空間に対して密封する 連通が生じるまで、第１の弁体の切り替え中に環状路の区域にとどまるか、環状 路を密封 通過するように、２つの弁体の衝止面の間に配置されている。 最後に挙げた密封配置構成では、シールが全面的に形状係合および摩擦係合に よって埋め込まれているので、シールと付属の溝との間に隙間が生じることは確 かに防がれるが、ＤＥ３２４２９４７Ｃ２の図２から明らかなように、この密封 配置構成も漏れなしに切り替わらない。ＥＰ００３９３１９に従う密封配置構成 と異なり、ＤＥ３２４２９４７Ｃ２では弁の開放位置において弁内部空間を漏れ 隙間に対して密封するのは、スライド機能も有する第１の弁体が、その漏れ隙間 に向いた端面を第２の弁体のシールに軸方向に当てて押し付けることによって行 われる。第１の弁体は何よりも、ダブルシート弁の閉止位置において付属の弁座 面に対する密封が軸方向に作用する密封手段によって行われるシートディスクで ある。それゆえ、基本的にＤＥ３２４２９４７Ｃ２に従うダブルシート弁および そこで実現されている密封配置構成は、本出願の目的物とは異なる種類に属して いる。この公知の弁の閉止位置で第１の弁体のシールと付属の弁座面との間の密 封作用はこのシールを弁座面に軸方向に押し付けることによって達成されるよう に、弁の開放位置では２つの弁体の間の密封作用および漏れ隙間に対する密封作 用は、第２の弁体に配置されたシールを、漏れ隙間に向いた第１の弁体の端面に 軸方向に押し 付けることによってのみ達成される。第１の弁体における当該シールの「軸方向 結合」は形状係合であり、その面圧は、摩擦力が当該シールの変形可能性にのみ 基づくＥＰ００３９３１９Ｂ１の目的物とは異なり、２つの弁体の相対運動を規 定する駆動体の寸法決定に基づいている。 上位概念をなすＥＰ００３９３１９Ｂ１に従うダブルシート弁は、本質的に次 の主要な特徴を有する。 １．ダブルシート弁が閉じた位置では、シートディスク内のシールと、スライド ピストン内のシールは互いに独立に作用する。 ２．シートディスクは、弁の開放位置でスライドピストンの半径方向密封手段が 完全に進入している円筒形凹部を有する。 ３．ダブルシート弁の開放位置では、半径方向シールと、第２の閉止部材、すな わちシートディスク内の凹部の円筒形の内周面とが協働する。さらに、スライド ピストンの外周面の直径は、シートディスク内の凹部の内周面の直径と関数関係 にある。つまり、ダブルシート弁の開放運動および開放位置においてスライドピ ストンが密封状態でほぼ漏れなしに切り替わって凹部に保持され得るように、円 筒形弁座の直径は凹部の円筒形内周面の直径と等しく形成される。 ４．シートディスク内の軸方向シールは、間隔をおいて凹 部を包囲するように配置されている。 本発明の課題は、ダブルシート弁のスライド状に形成された閉止部材に半径方 向密封手段を用いて漏れのない切り替えを確保し、さらに微生物学的に申し分の ない配置構成において半径方向密封手段の耐用期間を改善することである。 上記課題は、請求項１の特徴部に記載された特徴を用いることによって方法と して解決される。提案された方法の好ましい構成が、従属請求項に記載されてい る。提案された方法を実施するための密封配置構成が、従属請求項４または１２ の特徴部に記載された特徴によって実現され、この密封配置構成の好ましい構成 がその他の従属請求項に記載されている。 本発明の方法の本質的な長所は、一方では、ダブルシート弁の閉止運動におい て２つの密封手段が案内されて付属の弁座面に載り、他方では、従来技術の密封 配置構成とは異なり、弁の開放運動においては半径方向密封手段がそれらの円筒 形弁座に案内されて密封されたままである点である。第１の方法形態では、これ らの密封手段はそれらの終端部分が、第２の閉止部材内の密封手段と十分に密封 係合する。逆方向、すなわち閉止運動においては、半径方向密封手段が付属の円 筒形弁座にやはり十分確実に密封案内されるまで、密封手段は互いに十分長く密 封係合している。 提案された第２の方法形態は、密封手段相互の摩擦を伴う相対運動を回避する ことによって密封手段の耐用期間を増す。この方法形態の本質的な点は、第２の 閉止部材に設けた密封手段は、第１の閉止部材の終端部分と密封係合しており、 この終端部分を密封包囲していることにある。半径方向密封手段に関しても、第 ２の閉止部材に設けた密封手段に関しても、必ず密封手段と、好ましくは金属製 弁座面とからなる材料の組み合わせが存在する。 上記の本発明の原理から、さらに２つの好適な方法形態が導かれる。第１に、 密封手段の間の密封係合は、公知の密封配置構成におけるように、摩擦係合のみ によって行われるのではなく、追加的に形状係合としても形成できる。形状係合 の長所は、密封手段の接触箇所の間に作用する力が半径方向密封手段の許容変形 のみによって決定されず、弁駆動を通して影響できる閉止部材相互の相対運動に よっても決定されている点であり、この相対運動は２つの閉止部材の間のストッ パによって制限される。このストッパは、形状係合に関しては望ましい安全スト ッパであり、摩擦係合の形態に関しては必要なストッパである。 第２に、もう１つの好適な方法形態は、漏れのない切り替えを公知の密封配置 構成によっては達成できないほど際立った程度で実現する。このことに成功する のは、一方では、弁の閉止運動において、軸方向閉止部材の密封手段が 付属の弁座面に載る前に半径方向密封手段が円筒形弁座面と密封係合すること、 他方では、それに続く軸方向密封手段のこれに付属する弁座面への載置が、半径 方向に見て内側で始まり、そこから外側に向かって弁座面上の密封手段の最終位 置に達するまで半径方向に進行することによる。この場合、弁座面と当該密封手 段の間にある流体は、内側から半径方向外側に向かって弁座面区域から連続して 押し出され、しかもこの押し出された流体が封入されることは確実に回避できる 。 本発明の方法を実施するために、密封配置構成の有利な構成において、それ自 体公知の仕方で軸方向密封面を有する第２の閉止部材における密封手段は、さら に半径方向密封面を備えており、しかもこれは主として半径方向密封手段の密封 面の終端部分と協働する。 第１の閉止部材の半径方向密封手段が、凸状に湾曲した曲率の小さい密封面を 有することが好都合である。そうすることによって、半径方向密封手段は第２の 閉止部材の密封手段と密封係合する一方で、円筒形弁座面内部で密封案内されて いる。 第２の方法形態を実現するための密封配置構成では、第２の閉止部材における 密封手段の半径方向密封面が第１の閉止部材の終端部分と協働し、閉止部材が互 いに係合するときにこの終端部分が半径方向密封面によって密封包囲さ れるようになっている。その際、２つの閉止部材の間で作用する、好ましくは金 属製のストッパによって最終位置が限定される。この密封配置構成は、設けられ たすべての密封手段に特別長い耐用期間を与える。なぜならば、材料の組み合わ せが密封手段と好ましくは金属製弁座面とからなるからである。 ここで注意すべきは、第２の閉止部材の密封手段は、半径方向密封手段の終端 部分と係合しない限り、必ずしも軸方向密封手段でなくともよいという点である 。この方法は、原理的には、第２の閉止部材が半径方向密封手段を有するスライ ドピストンとして形成された密封配置構成にも応用できる。 ２つの密封手段はそれぞれ一体的エラストマー製シールとして形成されていて 、各々の溝底部に向かって拡大した溝に形状係合および摩擦係合によってそれぞ れ埋め込まれていることが好都合である。いわゆるカプセリングの形態をなすこ の埋め込みにより、発生した流体の圧力によってシールが溝から押し出されるこ とが確実に防がれ、またそのことによりシールの後ろに隙間が生じることが、そ れに起因する微生物学的問題とともに確実に避けられる。さらにこれとの関連で 提案された、スライドピストンとして形成される閉止部材の半径方向シールを容 積の大きいリングとして寸法決定することにより、シール運転中の応力が少 なく、このような事情の結果として半径方向シールの摩耗は減少し寿命は伸びる 。 半径方向シールは、組み込まれた状態において溝から突き出たシール部分を有 する。このシール部分は、提案された密封配置構成の好適な構成に従い、両側の 溝縁部に張り出すように形成できるので、そこで半径方向にスライドピストンに よってそれぞれ支持することが可能である。このような支持は、一方では第２の 閉止部材の密封手段との密封係合するとき、他方では半径方向シールを円筒形弁 座面に導入し、またはこれを離れるときに好都合である。なぜならば、張り出し たシール区域はシールの干渉区域を拡大し、しかもそれによって安定性に関する 問題は生じないからである。 第２の閉止部材の密封手段もしくはシールの半径方向密封面が、弁の開放運動 の方向に見て円錐状に細くなっていることにより、密封手段の間で摩擦係合に加 えて有利な形状係合が実現される。このように形成された半径方向密封面は、独 立に操作可能な能動的スライドピストン内の、いわば半径方向密封手段に対する 伝動傾斜面として作用する。 第２の閉止部材に配置されたシールの軸方向密封面が、半径方向に見て内側か ら外側に向かって、かつ付属する弁座面と反対方向に上昇しており、さらに半径 方向密封面と一緒に共通の全周シールエッジを形成すると、この密封形 態により漏れのない切り替えが、従来技術による密封配置構成によっては不可能 だった程度において可能である。 提案された密封配置構成は、ＷＯ９３／１６３０６により公知のダブルシート 弁に特別適している。この公報の図３に示された実施例は、本発明において提案 された密封配置構成のすべての長所を備えることができる。公知のダブルシート 弁の当該実施例は、シートディスクとして形成された第２の閉止部材が、円筒形 弁座面と共軸に向けられ、これと等しい直径で形成された孔を有し、しかもこの 孔はダブルシート弁の周囲まで案内されていることを特徴としている。このよう な構成により、ダブルシート弁を水平に配置し、漏れ隙間を完全に残りなく排出 することができる。 ダブルシート弁の水平配置構成において漏れ隙間の排出は、第２の閉止部材に 設けた孔が円筒形弁座面より大きい直径を有することにより、直径の等しい配置 構成よりも簡単になる。 ダブルシート弁の水平配置構成において、最小残量が次の開放行程で２つの密 封手段の間の区域から取り出されるまで漏れ隙間に一時的に残る可能性ある場合 は、密封配置構成の別の形態で第２の閉止部材における孔の内径が円筒形弁座面 の内径よりも半径方向間隔ａの２倍だけ小さく形成されており、しかもこの半径 方向間隔は０ないし０．５ｍｍ、好ましくはａ＝０．２ｍｍとなっている。この 方策 により、第２の閉止部材のシールは、ダブルシート弁の開放方向に見て、半径方 向間隔ａに基づく孔の直径縮小により支持作用を受ける。孔は特にシールとの密 封係合において作用する。 第１の方法形態を好適に実現する第２の密封配置構成は、上述の密封配置構成 では概ね半径方向に向けられた密封手段相互の係合を、概ね軸方向の相互接触に 置き換えたものである。この構成は、摩耗の少ない特性を特徴としている。さら にこの構成は、第１の密封配置構成よりも寸法誤差に対して敏感ではなく、変形 余地も大きい。半径方向密封手段は、第１の閉止部材の終端部分の端部に配置さ れていて、互いに移行する半径方向密封面と軸方向密封面によって限定されてい る。第２の閉止部材における軸方向密封手段の軸方向密封面は、半径方向に見て 外側部分は軸方向弁座面と協働し、内側部分は半径方向密封面に隣接する軸方向 密封面と協働する。好適な構成において、半径方向密封手段は円筒形弁座面に向 いた側に、軸方向密封手段に向かって拡大した壁面を有し、軸方向密封手段に隣 接する終端部分は、一方では軸方向密封手段と接触するときに隙間が生じるのが 避けられ、他方では最適な密封作用およびすり合わせ作用が確保されている。２ つの閉止部材相互の最終位置は、閉止部材の間に設けたストッパによる密封係合 において限定される。 第２の閉止部材に配置されて一体的に形成されたシールは、溝底部に向かって 拡大した溝に形状係合および摩擦係合によって埋め込まれている。他方、密封配 置構成のもう１つの構成に見られるように、第１の閉止部材の凹部に一体的に形 成されたシールを配置することが有利であることが分かった。その際、凹部は第 １の閉止部材に設けた外壁面とこれに続く端面によって形成される。第１の閉止 部材の終端部分の端部におけるこの配置構成により、シールの簡単な組立が確保 されている。 凹部に配置されたシールの安定性は、別の実施例に従いシールがインサート部 材を具備していることによって改善される。さらにこのインサート部材によって 、シールは密封作用にとって重要な区域でのみ変形することが達成される。密封 配置構成の他の有利な構成において、シールを第１の閉止部材に簡単に取り付け て凹部に確実に固定できるために、一方で凹部を形成する外壁面は溝を有し、シ ールの取り付け位置でこの溝にリングが挿入されており、このリングは溝から突 き出した部分がインサート部材と一緒に、壁面内部で作用する形状係合を形成し ている。 第２の閉止部材に設けた密封手段の軸方向密封面が、半径方向に見て内側から 外側に向かって上昇していると、第２の閉止部材が付属の弁座面に載るときに、 そこに接している液体は半径方向外側に押し出され、そうすることによ って漏れのない切り替えが助長される。 密封手段が形状係合および摩擦係合によって互いに密封係合するたけでは２つ の閉止部材の相対運動を互いに制限するのに十分でない場合のために、密封配置 構成の別の構成において、たとえば閉止部材または駆動手段の区域に好ましくは 金属製のストッパが配置されている。 提案された方法およびそれに基づく長所は、閉止部材および付属の密封手段が それぞれ一体的に形成されており、密封手段の作用区域がエラストマーの性質を 有する密封配置構成によっても実現できる。 以下に、提案された方法を、例として選んだ３つの密封配置構成について図面 の図に基づいて説明する。 図１から図４は、第１の方法形態を実施するための第１の密封配置構成の区域 におけるダブルシート弁の閉止部材の中央断面図である。ただし、図１はダブル シート弁の閉止位置、図２はいわゆる離礁位置、図４は開放位置、図３は付属す る円筒形弁座面における半径方向密封手段の密封係合の終了または開始を表す。 図２ａも、密封手段相互および付属する弁座面との係合の本質的な特徴を示す ために、図２に従う配置構成を拡大して表現した中央断面図である。 図５から図８は、第１の方法形態を実施するための別の密封配置構成の区域に おけるダブルシート弁の閉止部材の、 図１から図４に示す弁位置（ダブルシート弁の閉止位置、離礁位置、離礁位置の 終了または開始、開放位置）での中央断面図である。 図９から図１２は、第２の方法形態を実施するための密封配置構成の区域にお けるダブルシート弁の閉止部材の、上記の４つの弁位置での中央断面図である。 半径方向密封手段１（図１に従う構成では、凸状に湾曲した曲率の小さい密封 面１ａを備えた一体的シール１^*）を有する、スライドピストンとして形成され た第１の閉止部材３は、ダブルシート弁の閉止位置では、円筒形弁座面５の内部 に密封保持されている。シートディスクとして形成された第２の閉止部材４は、 図１ではやはり一体的シール２^*として形成された密封手段２を有する。密封手 段２は軸方向密封面２ａが、付属する軸方向弁座面５ａに載っている。他方、ダ ブルシート弁の開放運動方向で円錐状に細くなっている半径方向密封面２ｂは、 漏れ隙間６に向かって露出している。軸方向密封面２ａおよび半径方向密封面２ ｂは、円筒形弁座面５の周面の区域で共通の全周シールエッジＫを形成している 。 図２，図３および図４に、ダブルシート弁の開放過程を示す。図２には、スラ イドピストン３が第２の閉止部材４の方向に摺動して、半径方向シール１^*は終 端部分Ｅがシール２^*と密封係合する。このとき、半径方向シール１^* は円筒形弁座面５に案内されて密封状態にとどまっている。シール２^*は、まだ 軸方向密封面２ａが付属の軸方向弁座面５ａの上にある。 図３に従い、第２の閉止部材４は軸方向密封面２ａが軸方向弁座面５ａから部 分行程ｈだけ離れている。このとき、シール１^*と２^*の相互の密封係合は引き続 き存続している。シール１^*の密封面１ａが小さい曲率で凸状に湾曲している結 果として、シール１^*はちょうど円筒形弁座面５を離れるところであり、この位 置から開放運動がさらに進むと円筒形弁座面５によるシール１^*の案内と密封は 消滅する。 図４に、ダブルシート弁の全行程Ｈによる全開位置を示す。このとき、半径方 向シール１^*の終端部分Ｅはシール２^*によって半径方向内側に密封包囲されてお り、さらに開放位置の全期間にわたって包囲されたままである。 図２ａに、シール１^*と２^*の相互の密封係合の細部を示す。半径方向シール１^* の終端部分Ｅの区域では、２つのシール１^*および２^*が変形する。図１で露出 している半径方向密封面２ｂは、このとき終端区域Ｅにおける付属の密封面１ａ と一緒に、１ａ″および２ｂ″で示した位置を取る。半径方向シール１^*は終端 区域Ｅの外側の区域では、１ａ″′で示す輪郭を有する。その際、シール１^*は この区域では、円筒形弁座面５の導入部５ｂに密着してい る。互いに形状係合および摩擦係合しているシール１^*と２^*との導入部５ｂにお ける合わせ目は、Ｋで表す。 半径方向シール１^*は、形状係合および摩擦係合により溝３ａに埋め込まれて いる。溝３ａは、スライドピストン３の円筒形壁面に向かって丸みを付けた溝縁 部３ｃから溝底部３ｂに向かって拡大している。このような埋め込みまたはカプ セリングは、シール２^*に対しても設けられており、付属する溝は４ａ、溝底部 は４ｂ、溝縁部はそれぞれ４ｃで示されている。シール１^*および２^*を図示のよ うに溝３ａもしくは４ａに埋め込むことによって、それぞれのシールの後ろに隙 間が生じることを避け、またシールが流体の圧力の影響で密封溝から押し出され るのを防ぐ。 さらに図２ａから明らかなように、シール１^*は溝３ａから突き出た部分１ｂ が、両側の溝縁部３ｃの上に張り出し、そこで半径方向にスライドピストン３に よってそれぞれ支持されている。この方策により、半径方向シール１^*の作用区 域は軸方向両側に拡大する。 さらに図２ａに示す通り、シール２^*の軸方向密封面２ａは、半径方向に見て 内側から外側に向かって、かつ付属の軸方向弁座面５ａと反対方向に上昇してい る。この構成によって、閉止運動におけるシール２^*の載置は、シール２^*と軸方 向弁座面５ａとの接触が、互いに形状係合および摩擦係合の状態にあるシール１^* と２^*との、弁座面５ ａに向いた合わせ目Ｋで始まり、そして付属する軸方向弁座面５ａ上のシール２^* の最終位置に至るまで内側から外側に向かって半径方向に進行する。 さらに図２ａに示されているように、第２の閉止部材４は、円筒形弁座面５と 共軸に向いた孔４ｄを有しており、その内径Ｄ４は円筒形弁座面５の直径Ｄ３よ りも図示された半径方向間隔ａの２倍だけ小さく形成されている。この半径方向 間隔ａは０ないし０．５ｍｍの範囲で選択されるが、ａ＝０．２ｍｍが特に好ま しいことが分かった。孔４ｄの内径を縮小することにより、シール２^*は当該溝 縁部４ｃの区域で、特に半径方向シール１^*との密封係合において好適に支持さ れる。ダブルシート弁を水平に配置して漏れ隙間６の申し分のない排出を実現す る場合には、直径を等しくする（Ｄ３＝Ｄ４）。 全行程Ｈでの開放位置で必要な閉止部材３，４の相対運動を越えて、半径方向 シール１^*がシール２^*の脇を漏れ隙間６に向かって通り抜けることは、図示され ない、好ましくは金属製のストッパによって確実に防止される。このストッパは 、弁の計画的な全開位置を達成するのに必要な、かつシール１^*，２^*の形状係合 および摩擦係合による密封係合を規定している閉止部材３，４の相対運動を越え て初めて作動する。 閉止部材３，４および付属する密封手段１もしくは２を それぞれ一体的に形成し、密封手段１，２の作用区域がエラストマーの性質を有 する可能性については、すでに指摘した。独立のシール１^*，２^*をそれぞれの溝 に埋め込むことに伴う構成上の措置や必要性を除けば、このような一体的な構成 は、前述の密封配置構成の長所と比較できる方法上長所がある。外側に向いた密 封手段の幾何学的形態は、この一体的構成によってほとんど影響されない。 図５から図８に、提案された本発明の第１の方法を実現する別の密封配置構成 を示す。外壁面３ｅとこれに続く端面３ｆとによって形成される、第１の閉止部 材３の凹部３ｇには、インサート部材１ｅを有する一体的シール１^*がある。シ ール１^*は、円筒形弁座面５と協働する半径方向密封面１ｃと、さらに軸方向密 封面１ｄを有しており、２つの密封面１ｃ，１ｄは互いに移行している。第２の 閉止部材４には、軸方向密封手段２と、軸方向密封面２ａを有する一体的シール ２^*が設けられており、半径方向に見てシール２^*の外側部分は軸方向弁座面５ａ と協働し、内側部分は半径方向密封面１ｃに隣接した軸方向密封面１ｄと協働す る。 閉止位置（図５）から開放位置（図８）までの運動手順は、個々の図から順次 明らかである。図１から４について行った運動手順に関する説明は、図５から８ に準用できる。 離礁位置（図６）では、第１の閉止部材３は第２の閉止 部材４に設けたストッパ４ｅに当たっていることが分かる。ここに見るように、 シール１^*を単純に組み立てられるように外壁面３ｅが概ね円筒形に形成されて いると、凹部３ｇはそれ自体ではシール１^*の形状係合を確保できない。有効な 形状係合を達成するために、提案された配置構成では、外壁面３ｅに溝１ｆを配 置するようになっており、シール１^*の取り付け位置でこの溝１ｆにリング７が 配置されている。リング７は溝１ｆから突き出した部分がインサート部材と一緒 に、壁面３ｅの内部で作用する形状係合を形成している。組み立てる際は、リン グ７をこれを包囲しているシール１^*と組み合わせて引き伸ばし、外壁面３ｅ上 を滑らせて、溝１ｆの区域でこれにはめ込まなければならない。しかし、シール １^*を外すのは、これを破壊しなければ不可能である。 図９から１２に従う密封配置構成は、２つの密封手段１，１^*と２，２^*とが互 いに直接係合しない点で、図１から４に従う密封配置構成と本質的に異なる。む しろ、閉止部材３，４が互いに係合すると、軸方向密封手段２の半径方向密封面 ２ｂは、第１の閉止部材３の終端部分３ｄを包囲する。軸方向密封手段２の軸方 向密封面２ａを有する第２の閉止部材４が、付属する軸方向弁座面５ａをちょう ど離れる離礁位置（図１０）では、第１の閉止部材３は第２の閉止部材４のスト ッパ４ｅ上に当たる。離礁位置（図１０） から全開位置（図１２）に至るそれ以降の運動手順は、図示の表現から明らかで ある。この密封配置構成は、特に長い耐久期間が特徴である。なぜならば、閉止 部材３，４が互いに係合する間、密封手段１，２の相互の相対運動が避けられる からである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュライバー，ユルゲン ドイツ連邦共和国 Ｄ―23909，ラッツェ ブルグ，オットー ガルバー シュトラッ セ ３ (72)発明者 ポーリック，マルクス ドイツ連邦共和国 Ｄ―21514，ビュッヘ ン，アン ディア ベーク ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．スライド状に形成された閉止部材内に半径方向密封手段を用い、スライド状 に形成された第１の閉止部材（３）と１列に、かつこれと相対的に可動に配置さ れた第２の閉止部材（４）を有し、これらの２つの閉止部材（３、４）は弁の閉 止位置で流体が第１の弁箱部分から第２の弁箱部分に流出するのを妨げ、閉止位 置と開放位置のいずれにおいても弁周囲と連通した漏れ隙間（６）を限定してお り、第１の閉止部材（３）は半径方向密封手段（１）と一緒に、 閉止位置では概ね円筒形の弁座面（５）の内部に密封保持され、 開放位置では第２の閉止部材（４）に対して密封され、 開放運動では第２の閉止部材（４）が開く前にこれと密封状態で係合する、ダ ブルシート弁を漏れなしに切り替える方法において、 前記半径方向密封手段（１）は、弁が開く間は円筒形弁座面（５）に案内され て密封されたままであるように配置されており、第２の閉止部材（４）内に設け られた密封手段（２）は、半径方向密封手段（１）の終端部分（Ｅ）か、または 第１の閉止部材（３）の終端部分（３ｄ）と密封係合しており、それぞれの終端 部分（Ｅ）もしくは（３ｄ）は、それ以降の開放運動とそれに続く開放位置では 密封手 段（２）によって密封包囲されていることを特徴とする、ダブルシート弁を漏れ なしに切り替える方法。 ２．密封手段（１，２）の間もしくは密封手段（２）と第１の閉止部材（３）と の密封係合が形状係合および/または摩擦係合によって行われ、しかもこの係合 は閉止部材（３，４）の相互の相対運動を規定しているストッパによって制限さ れることを特徴とする、請求項１に記載の方法。 ３．密封手段（２）のこれに付属する弁座面（５ａ）への載置は、半径方向に見 て内側で始まり、そこから外側に向かって弁座面（５ａ）上の密封手段（２）の 最終位置に至るまで半径方向に進行することを特徴とする、請求項１または２に 記載の方法。 ４．１列に配置され互いに相対的に可動な２つの閉止部材（３，４）を有し、こ れらの閉止部材は弁の閉止位置で流体が第１の弁箱部分から第２の弁箱部分に流 出するのを妨げ、閉止位置と開放位置のいずれにおいても弁周囲と連通した漏れ 隙間（６）を限定しており、さらに半径方向密封手段（１）を具備するスライド ピストンとして形成された第１の閉止部材（３）と、軸方向密封手段（２）を具 備するシートディスクとして形成された第２の閉止部材（４） とを有しており、前記スライドピストン（３）が 閉止位置では概ね円筒形の弁座面（５）の内部に密封保持され、 開放位置では第２の閉止部材（４）に対して密封されていて、 開放運動では第２の閉止部材（４）が開く前にこれと密封係合するダブルシー ト弁で、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法を実施するための密封配置 構成において、 前記軸方向密封手段（２）は、軸方向弁座面（５ａ）と協働する軸方向密封面 （２ａ）と、さらに半径方向密封手段（１）の密封面（１ａ）の終端部分（Ｅ） または第１の閉止部材（３）の終端部分（３ｄ）と協働する半径方向密封面（２ ｂ）とを有しており、閉止部材（３、４）が互いに係合すると半径方向密封面（ ２ｂ）はその都度の終端部分（Ｅ）もしくは（３ｄ）を密封包囲することを特徴 とする請求項１から３のいずれか１項に記載のダブルシート弁における方法を実 施するための密封配置構成。 ５．前記半径方向密封手段（１）が、凸状に湾曲した曲率の小さい密封面（１ａ ）を有することを特徴とする、請求項４に記載の密封配置構成。 ６．前記密封手段（１、２）はそれぞれ一体的エラストマ ー製シール（１^*もしくは２^*）として形成されていて、各々の溝底部（３ｂもし くは４ｂ）に向かって拡大した溝（３ａもしくは４ａ）に形状係合および摩擦係 合によってそれぞれ埋め込まれており、前記シール（１^*）が容積の大きいリン グとして形成されていることを特徴とする、請求項４または５に記載の密封配置 構成。 ７．前記シール（１^*）は溝（３ａ）から突き出た部分（１ｂ）で両側の溝縁部 （３ｃ）上に張り出し、そこで半径方向にスライドピストン（３）によってそれ ぞれ支持されていることを特徴とする、請求項６に記載の密封配置構成。 ８．密封手段（２）もしくはシール（２^*）の半径方向密封面（２ｂ）が、弁の 開放運動方向に見て円錐状に細くなっていることを特徴とする、請求項４から７ のいずれか１項に記載の密封配置構成。 ９．密封手段（２）もしくはシール（２^*）の軸方向密封面（２ａ）が、半径方 向に見て内側から外側に向かって上昇していて、この半径方向密封面（２ｂ）と 一緒に共通の全周シールエッジ（Ｋ）を形成していることを特徴とする、請求項 ４から８のいずれか１項に記載の密封配置構成。 10．第２の閉止部材（４）が、円筒形弁座面（５）と共軸に向いてこれと等しい 直径で形成された孔（４ｄ）を有する、請求項４から９のいずれか１項に記載の 密封配置構成。 11．第２の閉止部材（４）が、円筒形弁座面（５）と共軸に向いた孔（４ｄ）を 有し、その内径Ｄ４は円筒形弁座面（５）の内径よりも半径方向間隔ａの２倍だ け小さく、または大きく形成されており、０＜ａ≦０．５ｍｍ、好ましくはａ＝ ０．２ｍｍであることを特徴とする、請求項４から１０のいずれか１項に記載の 密封配置構成。 12．１列に配置され互いに相対的に可動な２つの閉止部材（３，４）を有し、こ れらの閉止部材は弁の閉止位置で流体が第１の弁箱部分から第２の弁箱部分に流 出するのを妨げ、閉止位置と開放位置のいずれにおいても弁周囲と連通した漏れ 隙間（６）を限定しており、さらに半径方向密封手段（１）を具備するスライド ピストンとして形成された第１の閉止部材（３）と、軸方向密封手段（２）を具 備するシートディスクとして形成された第２の閉止部材（４）とを有しており、 前記スライドピストン（３）が 閉止位置では概ね円筒形の弁座面（５）の内部に密封保持され、 開放位置では第２の閉止部材（４）に対して密封されて いて、 開放運動では第２の閉止部材（４）が開く前にこれと密封係合するダブルシー ト弁で、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法を実施するための密封配置 構成において、 前記半径方向密封手段（１）は第１の閉止部材（３）の終端部分（３ｄ）の端 部に配置されていて、互いに移行する半径方向密封面（１ｃ）と軸方向密封面（ １ｄ）によって限定されており、半径方向密封面（１ｃ）は円筒形弁座面（５） と協働し、さらに軸方向密封手段（２）の軸方向密封面（２ａ）は、半径方向に 見て外側部分が軸方向弁座面（５ａ）と協働し、内側部分が半径方向密封面（１ ｃ）に隣接した軸方向密封面（１ｄ）と協働することを特徴とする請求項１から ３のいずれか１項に記載のダブルシート弁における方法を実施するための密封配 置構成。 13．前記密封手段（１，２）がそれぞれ一体的エラストマー製シール（１^*もし くは２^*）として形成されており、シール（２^*）は、溝底部（４ｂ）に向かって 拡大した溝（４ａ）に形状係合および摩擦係合によって埋め込まれており、シー ル（１^*）は、第１の閉止部材（３）に形成された外壁面（３ｅ）とこれに続く 端面（３ｆ）とによって作られる凹部（３ｇ）において、第１の閉止部材（３） を形状係合および摩擦係合によって包囲していることを特徴 とする、請求項１２に記載の密封配置構成。 14．シール（１^*）がインサート部材（１ｅ）を具備していることを特徴とする 、請求項１３に記載の密封配置構成。 15．外壁面（３ｅ）は溝（１ｅ）を有し、シール（１^*）の取り付け位置でこの 溝にリング（７）が配置されており、このリングは溝（１ｆ）から突き出した部 分がインサート部材（１ｅ）と一緒に、壁面（３ｅ）内部で作用する形状係合を 形成していることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の密封配置構成。 16．密封手段（２）もしくはシール（２^*）の軸方向密封面（２ａ）が、半径方 向に見て内側から外側に向かって上昇していることを特徴とする、請求項１２か ら１５のいずれか１項に記載の密封配置構成。 17．閉止部材（３，４）の相互の相対運動がストッパ（４ｅ）によって互いに制 限されており、このストッパ（４ｅ）は、弁の計画的な全開位置を達成するのに 必要な、かつ密封手段（１，２）もしくはシール（１^*，２^*）の形状係合および 摩擦係合による密封係合を形成する、閉止部材（３，４）の相対運動を越えると 初めて作動することを特徴 とする、請求項４から１６のいずれか１項に記載の密封配置構成。 18 閉止部材（３，４）および付属する密封手段（１もしくは２）がそれぞれ一 体的に形成されており、密封手段（１，２）の作用範囲がエラストマーの性質を 有することを特徴とする、請求項４から１７のいずれか１項に記載の密封配置構 成。