(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ボディ（１）内に設けた弁室（２）の両側に該弁室（２）内に連通した１次ポート（３）及びこれに対向した２次ポート（４）を設け、上記両ポート（３）（４）間に設けた弁室（２）の開口部（６）にボンネット（１３）を取付け、上記弁室（２）内に収納したボール形弁体（８）の弁軸（１２）を上記ボンネット（１３）に貫通せしめ、上記１次ポート（３）及び２次ポート（４）にそれぞれ共通の中心線を有する１次ポートシートリング（１８）及び２次ポートシートリング（１９）を装着し、各シートリング（１８）（１９）の内端シール部（２２）（２３）を上記弁体（８）の両側に密着せしめ、上記シール部（２２）（２３）によって囲まれる大きさの開口を有するポケット（２７）を上記弁体（８）に設けてなる定量供給ボールバルブにおいて、上記ポケット（２７）を周方向に等間隔の配置で４箇所に設け、上記各シートリング（１８）（１９）のシール部（２２）（２３）の半径の大きさに１次側と２次側とで一定以上の差をもたせることにより、１つのポケット（２７）がいずれか一方のシール部（２２）を横切る際に、他のポケット（２７）が他方のシール部（２３）から離れた位置関係にあることを特徴とする定量供給ボールバルブ。
【請求項２】
上記１次側シール部（２２）と２次側シール部（２３）の半径の差の大きさを、下記のように設定したことを特徴とする請求項１に記載の定量供給ボールバルブ。
記
各ポケット（２７）の最大径の位置で弁体（８）の回転中心と直交する面で切断した弁体（８）の断面上において、いずれか一方のシール部（２２）（２３）と弁体（８）外周面との接触点から弁体（８）の回転方向にポケット（２７）の最大径をとった場合における該最大径の各シートリング（１８）（１９）軸線方向の投影長さ以上の大きさ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、定量供給ボールバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
粉体等の定量供給弁として従来から用いられているボールバルブは、図５及び図６に示すごときものである。即ち、このボールバルブは、弁ボディ１内に設けた弁室２の両側に該弁室２に連通した１次ポート３及び２次ポート４を設け、上記両ポート３、４間に設けた開口部６にボンネット１３を取付け、上記弁室２に収納したボール形の弁体８の上部弁軸１２を気密性を保持して上記ボンネット１３を貫通せしめ、その先端に駆動装置を連結するようになっている。
【０００３】
また、上記１次ポート３及び２次ポート４にそれぞれ共通の中心線を有する１次ポートシートリング１８と２次ポートシートリング１９を気密を保持して装着し、各シートリング１８、１９の内端シール部を上記弁体８の両側に密着させ、皿ばね２４を介したシート押さえ２５、２６より一定の押圧力を加えている。
【０００４】
上記の弁体８には上記シートリング１８、１９の内端シール部の内周面に合致する径の開口を有するポケット２７を設けている。
【０００５】
上記構成のボールバルブは、粉体等の供給装置のホッパー出口に１次ポート３を接続すると共に、２次ポート４を輸送路に接続して使用され、弁体８を一定速度で回転させて、１次側から供給された粉体等の被輸送物をポケット２７に受け入れ、これを２次側へ排出する作用を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のごとき定量供給ボールバルブは、定量供給の目的は達成することができるが、２次側輸送路に送り出される粉体等の被輸送物は間欠的に供給されるので、後工程の処理（例えば、被輸送物の有無の検知処理等）に支障を来すことがある。このような問題を解決するに、弁体のポケットの数を増やして被輸送物の間欠供給の間隔を短縮することが考えられる。この場合ポケットの加工の容易さや送り間隔を一定に維持する要求から、上記ポケットは中心対称の位置において、弁体外周に等間隔に配置されるのが普通である。
【０００７】
この場合、１次ポート及び２次ポートの各シートリングのシール部の直径を従来と同様に同一の大きさに設定してあると、図７に概略的に示すように１つのポケット２７が１次側のシール部２２を横切ると同時に他のポケット２７が２次側のシール部２３を横切る場合が生じる。こうなると、１次側及び２次側のシール機能が同時に失われるので、図７に矢印で示すように圧力の高い２次側の輸送管から圧力の低い１次側のホッパーに向けて被輸送物が一時的に吹き上げられるという不都合が生じる。
【０００８】
そこで、この発明は、被輸送物の送り間隔を短縮すると同時に、上記のごとき吹き上げを来たさない定量供給ボールバルブを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するためのこの発明は、弁ボディ内に設けた弁室の両側に該弁室内に連通した１次ポート及びこれに対向した２次ポートを設け、上記両ポート間に設けた弁室開口部にボンネットを取付け、上記弁室内に収納したボール形弁体の弁軸を上記ボンネットに貫通せしめ、上記１次ポート及び２次ポートにそれぞれ共通の中心線を有する１次ポートシートリング及び２次ポートシートリングを装着し、各シートリングの内端シール部を上記弁体の両側に密着せしめ、上記シール部によって囲まれる大きさの開口を有するポケットを上記弁体に設けてなる定量供給ボールバルブにおいて、上記ポケットを周方向に等間隔の配置で４箇所に設け、上記各シートリングのシール部の半径に１次側と２次側とで一定以上の差をもたせることにより、１つのポケットがいずれか一方のシール部を横切る際に、他のポケットが他方のシール部から離れた位置関係にある構成としたものである。
【００１０】
なお、上記１次側シール部と２次側シール部の半径の差の大きさを下記のように設定することができる。
【００１１】
記
各ポケットの最大径の位置で弁体の回転中心と直交する面で切断した弁体の断面上において、大径側シール部と弁体外周面との接触点から弁体の回転方向にポケットの最大径をとった場合における該最大径の各シートリング軸線方向の投影長さ以上の大きさ。
【００１２】
【作用】
上記のボールバルブは、弁体を一定速度で回転させることにより、１次ポート側に開放されたポケットが順次被輸送物を受け入れ、２次ポートに送り出す。被輸送物の送り出し間隔は、ポケットの数が多くなった分だけ短縮される。
【００１３】
なお、上記構成のボールバルブは、１つのポケットが１次側又は２次側のシール部を横切ってシール機能を喪失した状態において、他のポケットは他方のシール部から離れている。このため、シール機能が確保され、被輸送物の吹き上げは起こらない。
【００１４】
【実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１から図３に示した第１実施形態は、弁ボディ１の中央部に弁室２を設けその弁室２の両側に該弁室２内に連通した１次ポート３及びこれに対向した２次ポート４を設け、各ポート３、４の端部に取付け用のつば５を設けている。上記弁室２の上部に開口部６が設けられ、また弁室２の底に軸受凹所７が設けられる。
【００１５】
上記の弁室２内にボール形の弁体８が収納され、その弁体８の下部弁軸９が前記軸受凹所７に軸受部材１１を介して挿入され、上記弁軸１２が前記の開口部６から外部に延び出している。上記の開口部６にはボンネット１３が取付けられ、そのボンネット１３を前記の上部弁軸１２が軸受部材１４及びその下部のパッキン１５を介して貫通される。上記パッキン１５は、グランドパッキン１６を介在した押さえ輪１７により押さえられる。
【００１６】
前記の１次ポート３及び２次ポート４の内径は同一であり、その内径面に金属製の１次ポートシートリング１８及び２次ポートシートリング１９がＯリング２１により気密を保持して同一軸線上に挿入され、その内端のシール部２２、２３が弁体８の外周面に接触される。各シートリング１８、１９の外端面は皿ばね２４を介在したシート押さえ２５、２６により内向きに押圧される。
【００１７】
上記弁体８の最大径部分の外周の４箇所にポケット２７が設けられる。ポケット２７は、図３に示すように中心対称の位置に２箇所づつ、合計４箇所に周方向に等間隔（中心角９０度）を隔てた配置で設けられる。各ポケット２７は同一の大きさであり、その開口部の直径は各シートリング１８、１９のシール部２２、２３の直径より小さく形成される。
【００１８】
前記の１次ポートシートリング１８の肉厚は、２次ポートシートリング１９の肉厚より大きく形成され、その分だけ１次ポートシートリング１８のシール部２２の半径Ａは、２次ポートシールリング１９のシール部２３の半径Ｂより小さくなっている。上記両シートリング１８、１９の半径の差Ｗは次のように設定される。
【００１９】
いま、図４（各ポケット２７の開口部の最大径の部分で弁軸中心線と直交する面で切断した断面図）に示すように、両方のシートリング１９、１９′が同じ厚さで、各シール部２３、２３′も同一の半径Ｂであると仮定した場合、対称位置にある一対のポケットａとｂについてみると、弁体８の回転（矢印参照）によってポケットａがシール部２３に接しようとする場合（一点鎖線参照）に、他方のポケットｂもシール部２３′に接し、更に回転が進むと両方のポケットａ、ｂは同時に各シール部２３、２３′を横切る。その横切って進む間（一点鎖線から実線までの間）は、シール機能が喪失することになる。
【００２０】
これを防止するためには、いずれか一方（図示の場合は１次ポートシートリング１９′）の肉厚を大きくすることにより、シール部２３′の半径を小さくして（一点鎖線で示すシール部２２を参照）、ポケットａがシール部２３を横切る回転の期間はポケットｂがそのシートリング１９′のシール部２２′を横切らないようにすればよい。
【００２１】
この場合、シートリング１９′に追加すべき肉厚の差Ｗ（＝シール部２３′の半径Ｂとシール部２２の半径Ａとの差）は、次のように求めることができる。即ち、図４（ｂ）に示すようにシール部２３′とポケットｂの開口部との交点を起点として、該ポケットｂの開口部の直径（最大直径Ｃ）をとり、その直径Ｃのシートリング１９、１９′の軸線方向の投影長Ｗ0 を最小値とし、これに幾分の余裕を加えた数値を上記のＷとする。
【００２２】
以上のことは、４箇所のポケット２７が中心対称の位置で、かつ周方向に等間隔に配置されていることから、どのポケット２７についても成立する。
【００２３】
なお、肉厚を大きくするシートリングは２次ポートシートリング１９であっても同様である。
【００２４】
また、上記の実施形態は、１次ポート３、２次ポート４の内径が同一、従って各シートリング１８、１９の外径が同一である場合において、いずれか一方のシートリングの肉厚を大きくすることによりシール部２２、２３の半径の大きさに差をもたせるようにしている。しかし、１次ポート３と２次ポート４の内径に差をもたせ、各シートリング１８、１９の肉厚を同一にすることによっても、各シール部２２、２３の半径の大きさに差をもたせることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によると、弁体に形成されたポケットの数が従来の４倍になるので、弁体の回転が一定の場合に、従来のものに比べて被輸送物の供給間隔が１／４に短縮され、連続供給に近くなる効果がある。しかも１次側と２次側のシール部の半径の差により、シール機能を喪失することがなく、従って、１次側に被輸送物が吹き上げられる不都合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の断面図
【図２】同上のII−II線の断面図
【図３】同上のIII −III 線の断面図
【図４】（ａ）同上の作用説明図
（ｂ）同上の作用説明図
【図５】従来例の断面図
【図６】同上の一部横断面図
【図７】先行技術の問題点の説明図
【符号の説明】
１  弁ボディ
２  弁室
３  １次ポート
４  ２次ポート
５  つば
６  開口部
７  軸受凹所
８  弁体
９  下部弁軸
１１  軸受部材
１２  上部弁軸
１３  ボンネット
１４  軸受部材
１５  パッキン
１６  グランドパッキン
１７  押さえ輪
１８  １次ポートシートリング
１９  ２次ポートシートリング
２１  Ｏリング
２２、２３  シール部
２４  皿ばね
２５、２６  シート押さえ
２７  ポケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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