JP2007533919A - 統合された逆止弁を備えたファストカップリングユニット - Google Patents

Abstract

流動性の媒体を導く導管のためのファストカップリングユニットであって、媒体圧を制御するため又は媒体を導く導管内を排気するために逆止弁が内部に統合されている形式のものが提案されている。この逆止弁はファストカップリングユニット（１）の主導管から分岐する、外へ開放した１つの副分岐部（４）内に配置され、該逆止弁の弁体は媒体の流通を遮断する位置から、外からアプローチ可能な弁突き棒（１２）を介し、戻し力に抗して、媒体の流通を開放する位置へもたらされる。この場合、副分岐部（４）は同時に逆止弁（５）の弁ケーシング（４）を成している。弁ケーシング（４）内で軸方向に運動可能な弁体（１０）は一体に構成され、弁円錐部（１１）を有し、その弁座は副分岐部（４）もしくは弁ケーシング（４）の開放端部内にその内壁に対し緊密に接触して押込まれた中空の対応片（１７）における対応する円錐面（１６）として構成されている。この逆止弁（５）は簡単にかつ価格的に好適に、有利にはプラスチックから製作可能でかつ組立可能である数少ない単個部材だけから構成されるという利点を有している。この場合、弁が閉じた状態で最高のシール性が達成される。

Description

本発明は流動性の媒体を導く導管のためのファストカップリングユニットであって、媒体圧を制御するため又は媒体を導く導管を排気するために統合された逆止弁を有している形式のものに関する。この場合、逆止弁はファストカップリングユニットの主導管から分岐する、外へ開放した1つの副分岐部に配置されており、その弁体は媒体の流通を遮断する位置から、外からアプローチ可能な弁突き棒を介して戻し力に抗して、媒体の流通を開放する位置へもたらすことができるようになっている。

ヨーロッパ特許出願ＥＰ１２２３３９２Ａ１号明細書には空調設備の冷媒導管を冷媒で充たすために役立つ弁が記載されている。弁ケーシングはカップリング部分を有し、該カップリング部分で弁ケーシングは冷媒導管の充填開口の領域にて、充填開口が弁の流通開口と重なるように冷媒導管に取付けられることができる。前記流通開口は段部の後ろで、後方へ開いた弁ケーシングの中空室へ開口している。該中空室内では弁体が移動可能であり、該弁体は少なくとも前記流通開口に続く区分にて前記中空室の壁に緊密に接触しかつ円錐状に終る弁ヘッドを有している。この弁ヘッドは前記流通開口と前記中空室との間の段部の縁に緊密に接触させられるかもしくは支持されることができる。前記弁体内には弁ヘッドを取囲む前記中空室の部分を後ろへ開放した部分に接続する接続孔が設けられている。

冷媒導管を冷媒で充填するためには弁は開放された位置にある。つまり円錐形の弁ヘッドはその弁座から持上げられるか又は工具でこの位置にもたらされる必要がある。又、択一的に、弁体を充填過程のために完全に弁ケーシングの外側に待機させておくことも提案されている。充填のためには特殊工具が、内部に中空室がある弁体の開放端部に載せられる。その際、前記中空室は弁ケーシングの前述の中空室に直接接続されかつ遮断弁を介して冷媒源に直接的に接続されることができる。さらに前記特殊工具内では突き棒が摺動可能であり、該突き棒は充填完了後、弁体を移動させかつその弁座に緊密に圧着させるために作動される。そのあとで特殊工具は再び取去られる。弁座における漏れを阻止するためには、金属性のシールが弁座と弁体との間に必要とされる。つまり弁座と弁体は適当な金属から成っていなければならない。例えば弁ヘッドは黄銅から、弁座は鋼から成っていることができる。弁ヘッドをその弁座に保持するためには弁ヘッドはそのためにリブの付けられた周面で弁座の内壁とプレス結合されなければならない。付加的な安全手段としては、弁体が弁座に確実に緊密に接触させられると弁体がこの閉鎖位置からもはや動くことができなくなるように弁体を変形することが提案されている。これから前記弁は一度だけの使用に構成されていることがわかる。冷媒を排出するために又は新規充填又は排気を行うために弁を再び開放する可能性は与えられていない。さらに必要な特殊工具はきわめて複雑でかつ高価である。弁体と弁座との間に金属製のシールが必要であることは製造コストを高くする。これは前記弁が一度しか使用されないために特に重大な問題である。

ＵＳ−ＰＳ５７１１５０８号明細書にはＴ字形のファストカップリングユニットが開示されている。Ｔ字のステムから形成された分岐部からは流動性の媒体が流入し、該媒体はＴ字のビームの直角に延びる一方の分岐部を通ってユニットを後にする。Ｔ字のステムとＴ字のビームとの接合部においてはこの接続は弁体で中断される。この弁体はばねによってその弁座に向かって負荷され、Ｔ字のステムの内部を摺動可能な突き棒によって、媒体流通の可能性を与えるためにばねの力に抗して開放位置へもたらされかつそこに保持されることができる。Ｔ字ビームの他方の分岐部には、逆止弁又は試験弁がある。この逆止弁又は試験弁はこの分岐部の端部に接続可能な測定装置を用いてシステム内部の媒体の圧力を連続的にかつ運転中に監視することが許されることを目的としている。この場合にはこの弁は開放端部からＴ字ビームの当該分岐部にねじ込まれる。弁ケーシングの外壁とＴ字ビームの内壁との間のテフロンシールによって、外側の室と内側の室とが発生する。この場合、後者は媒体を導くＴ字ビームの分岐部に対する直接的な接続を有している。したがって当該室内には媒体で満たされた他のシステムと同じ圧力が発生する。ほぼ円筒形の弁体の内部には戻しばねの力に抗して弁突き棒が摺動可能である。この弁突き棒はその端部に変形可能なシール円板を保持している。このシール円板は戻しばねが弛緩した状態で弁座としての弁ケーシングのリング面に支持され、戻しばねの力に抗して前記リング面から離されることができる。シール円板がその弁座から離されると、内側の室と外側の室との間の接続が生じ、外側の室に接続された測定装置を用いてシステムにおける圧力を運転中に監視することができる。

弁を機能的にするためには弁はここではすべては述べられていない多数の単個部分から成っているが、これらの単個部分は製造と組立とを高価にかつ複雑化する。弁において達成可能なシール性は記述した目的のためには十分ではあるが、本当に信頼できる絶対的に漏れのない遮断は弁ケーシングのリング面の上に支持される変形可能なシール円板では恒久的には達成することはできない。

本発明の課題は冒頭に述べた形式のファストカップリングユニットであって、その中に統合された弁を備え、該弁でシステム内部の圧力が制御され、特に必要な場合には、例えば必要な保守作業に際して低下させられることができるが、しかし閉じた状態では最高可能な、実質的に絶対的に漏れのないシール性が保証される形式のものを提供することである。

本発明の課題はファストカップリングユニットの副分岐部が同時に逆止弁の弁ケーシングであって、弁ケーシング内で軸方向に移動可能な弁体が一体に構成されてかつ弁円錐部を有し、その弁座が副分岐部もしくは弁ケーシングの開放端部内にその内壁に対し緊密に接触して押込まれる中空の対応片における対応する円錐面として構成されていることによって解決された。この配置は簡単にかつ有利にはプラスチックから製作できる数少ない部材だけから成り、簡単にかつ迅速に組立てることができる。弁体と弁座とにおける円錐面は閉じた弁の高いシール性を保証する。

有利な１実施例では弁円錐部は細い、外方へ向けられた端部にて直接的に弁突き棒に移行し、この弁突き棒は対応片の外方へ開放した鉢形の区分の中空室内に突入する。外方へ開放したこの中空室内では弁突き棒は容易にアプローチ可能でかつ簡単な工具で作動されることができる。

弁突き棒は有利には円筒形に成形されかつ対応片の円錐面とその鉢形の区分との間にある中空円筒形の区分の内面にて案内される。弁突き棒はその外周面に長手方向溝を備えていることができる。この長手方向溝は弁が開放した場合の媒体の流通性を保証もしくは改善する。

弁円錐部の広幅の内方へ向けられた端部には有利には円筒状の付加部が一体成形されている。この付加部は戻しばねの案内とセンタリングとに役立つ。この付加部によって弁円錐部には段部が形成されている。したがって戻しばねはその一端でこの段部に支えられ、戻しばねの他端は副分岐部もしくは弁ケーシングの壁から内方へ突出するリング面の上に支持されることができる。このようにして弁体は形が複雑ではない一体の構成部分の形で、弁の閉鎖体と弁を作動する突き棒と戻しばねを案内しかつセンタリングする部分とを統合する。これにより製造と組立は同様に簡単でかつ価格的に好適になる。

副分岐部もしくは弁ケーシングは同様に媒体の流通性を改善する長手方向溝を備えていることができる。

弁円錐部はその外周にシールリングを受容するためのリング溝を有していることができる。このシールリングは弁が閉じられた場合に戻しばねとシステム内の媒体圧とによって前記リング溝内へ不動にかつ弁座の円錐面に対し圧着されるので、弁の高い緊密性が達成される。この緊密性は弁ケーシングと対応片とがその当接部位にて互いに溶接されるか溶融結合されると一層高められる。ファストカップリングユニットの副分岐部もしくは該副分岐部によって形成された弁ケーシングと対応片と弁体は、全体として有利にはすべてプラスチックから射出成形されるか又は注型成形される。

以下、添付図面に基づき本発明を詳細に説明する。

図１はファストカップリングユニットを、その中に統合される、システム内の圧力を制御するための本発明による逆止弁（分解図で図示）と一緒に示した斜視図である。

図２は逆止弁の縦断面図である。

図３は図２のＡ−Ａ線に沿った逆止弁の横断面図である。

図１にはほぼＴ字形であるファストカップリングユニット１が示されている。媒体のための主接続はファストカップリング２とこれに対し直角に位置している接続分岐部３との間に形成される。接続分岐部３を延長する副分岐部４は逆止弁５を受容している。この逆止弁５は図１では分解図で、つまり個々の構成部分が組立てられる前もしくは組込まれる前の状態で示されている。以下、同時に図２の長手方向断面図を参照しながら説明する。この場合、図２ではファストカップリングユニット１は副分岐部４だけがその中に組込まれた逆止弁５と一緒に示されている。副分岐部４は中空円筒状の弁ケーシング４を形成している。該弁ケーシング４の内壁は等間隔を置いて配置された長手方向溝６を備えており（図３も参照せよ）かつ図２には示されていないファストカップリングユニットの部分への移行部内に内方へ向けられたリング面７を有している。戻しばね８はその一端でこのリング面７に支えられかつ他端で段部９に支えられている。この段部９はケーシング４内に押込まれた弁体１０に構成されている。長手方向溝６は戻しばね８のセンタリングに役立ち、しかも媒体に流通の可能性を与える（後述参照）。弁体１０は弁円錐部１１として構成されており、その狭幅側の端部にて、外に向いた弁突き棒１２に移行しておりかつ広幅側の端部には円筒形の付加部１３が一体成形されている。これによって段部９が生じ、この段部９は戻しばね８のセンタリングと案内とに役立つ。さらに弁円錐部１１の外周面にはシールリング１５を受容するためのリング溝１４が設けられている。戻しばね８によって弁円錐部１１は、主として３つの区分から成る対応片１７に構成された対応する円錐面１６に接触した状態に保たれる。

円錐面１６を有する区分は弁円錐部１１のための弁座を形成するために、副分岐部４もしくは副分岐部４が形成する弁ケーシング４の開放端部内へ押込まれる。円錐面１６を有する区分は外周面に段部１８と半径方向の付加部１９とを有し、該段部１８と該付加部１９とで当該区分は弁ケーシング４に適宜設けられた段部にもしくは弁ケーシング４の端面２０に当接する。円錐面１６に続いて円筒形の内面２１を有する区分が設けられている。該内面２１に沿って弁突き棒１２は、弁を作動するために弁体１０が軸方向に動かされると案内される。

円錐面１６から弁体１０が持ち上がった場合に媒体のための流通性が与えられるように、弁突き棒１２の外周面には長手方向溝２２が設けられている。円筒形の内面２１を有する区分を貫通して弁突き棒１２は、対応片１７の鉢形の第３の区分２４の外部からアプローチ可能な中空室２３内へ突入する。鉢形の前記区分２４の外側はねじ山を備えているので中空室２３は保護キャップ（図示せず）で外へ向かって閉鎖されることができる。

できるだけ緊密性の高い配置を保証するためには相互に動かない部分、つまり副分岐部４もしくは副分岐部４により形成された弁ケーシング４と対応片１７は組立後、当接面において有利には互いに溶接されるか又は溶融結合される。これは当該部分が有利には適宜の材料から製作されることで達成される。弁体１０も有利にはプラスチックから一体に注型成形されるか又は射出成形される。

出発位置においては逆止弁５は閉じている。弁円錐部１１は戻しばね８とシステム内を支配する圧力との両方によって円錐面１６に不動にかつ緊密に保持され、シールリング１５は緊密にリング溝１４内に圧入されかつ円錐面１６に対し圧着される。例えば保守作業のためにシステム内の圧力を解消しようとする場合には、これは、弁突き棒１２に作用する簡単な工具で弁円錐部１１を戻しばね８の力に抗してその弁座から、つまり円錐面１６から離され、媒体が副分岐部４（弁ケーシング４）から内壁を延びる長手方向溝６、開放した逆止弁５、弁突き棒１２における長手方向溝２２及び対応片１７の中空室２３の助けを借りて調量されて外へ逃げることができる。反対にシステムにて調量された圧力の形成も可能であると想われる。

ファストカップリングユニットに統合された逆止弁５は簡単にかつ安価に製作することができ、数少ない、比較的に簡単に成形された部分、つまり弁ケーシング４（副分岐部４）、シールリング１５を有する弁体１０、対応片１７及び戻しばね８だけから構成されている。前記部分は戻しばね８を除いて有利にはプラスチックから製作される。これは製作を容易にしかつ製作コストを低減しかつ重量を軽減する。逆止弁の作動は簡単で、そのために特殊工具は必要なく、繰返される作動が問題を惹起することはなく、一度しか作動されないのに廃棄される部分は存在しない。弁閉鎖体及びその接触面の円錐形状、変形可能でかつ圧縮可能なシールリング１５、当接面における対応片１７と弁ケーシング４との溶接によって最大可能なシール性が達成される。

ファストカップリングユニットを、その中に統合される、システム内の圧力を制御するための本発明による逆止弁（分解図で示されている）と共に示した斜視図。 逆止弁の縦断面図。 逆止弁を図２のＡ−Ａ線に沿って断面した横断面図。

符号の説明

１ ファストカップリングユニット、 ２ ファストカップリング、 ３ 接続分岐部、 ４ 副分岐部、 ５ 逆止弁、 ６ 長手方向溝、 ７ リング面、 ８ 戻しばね、 ９ 段部、 １０ 弁体、 １１ 弁円錐部、 １２ 弁突き棒、 １３ 付加部、 １４ リング溝、 １５ シールリング、 １６ 円錐面、 １７ 対応片、 １８ 支持部、 １９ 付加部、 ２０ 端面、 ２１ 内面、 ２２ 長手方向溝、 ２３ 中空室、 ２４ 区分、 ２５ ねじ山

Claims (8)

1. 流動性の媒体を導く導管のためのファストカップリングユニットであって、媒体圧を制御するため又は媒体を導く導管を排気するために統合された逆止弁を有し、逆止弁がファストカップリングユニットの主導管から分岐する、外へ開放した１つの副分岐部に配置されており、その弁体が媒体の流通を遮断する位置から、外部からアプローチ可能な弁突き棒を介して、戻し力に抗して、媒体の流通を開放する位置へもたらすことができるようになっている形式のものにおいて、前記副分岐部（４）が同時に逆止弁（５）の弁ケーシング（４）を成していて、弁ケーシング（４）内で軸方向に運動可能な弁体（１０）が一体に構成され、弁円錐部（１１）を有し、弁体（１０）の弁座が、副分岐部もしくは弁ケーシング（４）の開放端部内へその内壁に緊密に接触して押込まれる中空の対応片（１７）における対応する円錐面（１６）として構成されていることを特徴とする、統合された逆止弁を備えたファストカップリングユニット。
2. 弁円錐部（１１）が細い、外へ向けられた端部にて弁突き棒（１２）に移行しており、該弁突き棒（１２）が前記対応片（１７）の鉢形の区分（２４）の外へ開放した中空室（２３）内へ突入している、請求項１記載のファストカップリングユニット。
3. 弁突き棒（１２）が円筒形に成形され、対応片（１７）の中空円筒形の区分の内面（２１）にて、その円錐面（１６）とその鉢形の区分（２４）との間で案内されており、弁突き棒（１２）がその外周面に長手方向溝（２２）を備えている、請求項２記載のファストカップリングユニット。
4. 弁円錐部（１１）の内方へ向けられた広幅側の端部に円筒状の付加部（１３）が一体成形され、該付加部（１３）が戻しばね（８）を案内しかつセンタリングするために用いられており、該付加部（１３）によって弁円錐部（１１）に段部（９）が形成されており、戻しばね（８）がその一端でこの段部（９）に支えられかつ他端で副分岐部もしくは弁ケーシング（４）の壁から内方へ突出するリング面（７）に支えられている、請求項1記載のファストカップリングユニット。
5. 副分岐部もしくは弁ケーシング（４）の内壁が長手方向溝（６）を備えている、請求項1記載のファストカップリングユニット。
6. 弁円錐部（１１）がその外周にシールリング（１５）を受容するリング溝（１４）を有している、請求項１記載のファストカップリングユニット。
7. 弁ケーシング（４）と対応片（１７）とがその当接部位にて互いに溶接もしくは溶融結合されている、請求項1記載のファストカップリングユニット。
8. 副分岐部もしくは弁ケーシング（４）と対応片（１７）と弁体（１０）とがプラスチックから射出成形又は注型成形されている、請求項１記載のファストカップリングユニット。

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