(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの液状のプラスチック成分または液状のプラスチック用の弁装置（１）であって、該弁装置（１）の弁開口（３）を閉鎖するために座（４）に向かって押圧可能なニードル（５）を有する閉鎖装置（２）を備えた、弁装置（１）において、前記ニードル（５）および／または前記座（４）は、可撓性に形成されている、または支持されており、前記ニードル（５）を前記座（４）に対して本来のシール点を越えてさらに移動させることができ、少なくとも１つのセンサ（１０）が、前記ニードル（５）および／または前記座（４）の位置の位置監視のために設けられており、前記センサの信号が、該信号から閉鎖特有の信号を検知する評価装置（１１）に供給可能であることを特徴とする、弁装置。
【請求項２】
前記ニードル（５）および／または前記座（４）は、少なくとも部分的にプラスチックから成っている、請求項１記載の弁装置。
【請求項３】
前記ニードル（５）および／または前記座（４）の前記プラスチックは、弾性的にまたは少なくとも部分弾性的に変形可能である、請求項２記載の弁装置。
【請求項４】
前記ニードル（５）および／または前記座（４）の前記プラスチックは、ＰＥＫ、好ましくはＰＥＥＫである、請求項２または３記載の弁装置。
【請求項５】
前記ニードル（５）はニードル支持部（６）を介して、かつ／または前記座（４）は座支持部（７）を介して、可撓性に支持されており、前記ニードル支持部（６）および／または前記座支持部（７）は、蓄力器（８）を、または好ましくは弾性変形可能な部分（９）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の弁装置。
【請求項６】
少なくとも１つのセンサ（１０）が、前記ニードル支持部（６）および／または前記座支持部（７）の位置の、無接触式の位置監視のために設けられており、前記センサの信号が、該信号から閉鎖特有の信号を検知する前記評価装置（１１）に供給可能である、請求項５記載の弁装置。
【請求項７】
前記評価装置（１１）内には、前記閉鎖装置（２）の予め設定された閉鎖状態を示す特徴的な少なくとも２つの位置（Ｐ１，Ｐ２）がメモリされている、請求項６記載の弁装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項記載の少なくとも１つの弁装置（１）を備えた、少なくとも１つの液状のプラスチック成分または液状のプラスチックを調量して取り出す調量弁（１２）。
【請求項９】
前記調量弁（１２）の取出し開口（１３）が、前記少なくとも１つの弁装置（１）によって閉鎖可能である、請求項８記載の調量弁。
【請求項１０】
再循環管路（１５）の入口開口（１４）が、前記少なくとも１つの弁装置（１）によって閉鎖可能である、請求項８または９記載の調量弁。
【請求項１１】
液状のプラスチックまたは少なくとも１つの液状のプラスチック成分用の貯え容器（２０）と、請求項１から７までのいずれか１項記載の弁装置（１）または請求項８から１０までのいずれか１項記載の調量弁（１２）と、を備えた調量装置（１６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の特徴を備えた弁装置、このような弁装置を備えた調量弁、およびこのような弁装置および／またはこのような調量弁を備えた調量装置に関する。
【０００２】
このような弁装置、調量弁もしくは調量装置は、好ましくは、液状のプラスチックまたは液状のプラスチック成分の流れに影響を及ぼすために用いられる。調量弁は、例えば、接着剤、注型用アプリケーション、または特に発泡されたシール剤を製造するために用いられる、調量装置の一部である。
【０００３】
従来、ニードルおよび座は金属から製造されており、このとき、座をニードルよりも軟質の金属から製造することは既に公知である。数百回の閉鎖動作の後で、比較的軟質の座は、ニードルの輪郭に合うように塑性変形する。しかしながら、ニードルおよび／または座を交換すると、確実な閉鎖動作はもはや得られなくなる。さらに、弁装置の運転開始前に、必要な数百回の閉鎖動作を実施することは時間がかかる。ニードルと座との間に異物が嵌まり込むと、この異物は座において切欠きまたは凹部を生ぜしめることがあり、これによって確実な閉鎖はもはや保証されなくなる。確かにもちろん、金属製のニードルまたは金属製の座においても、ある程度の変形は生じるが、しかしながらこのような変形は、測定技術的に検出不能である。
【０００４】
本発明の課題は、上に述べたような欠点を発生させることがない、弁装置、調量弁または調量装置を提供することである。
【０００５】
この課題は、請求項１に記載の特徴を備えた弁装置、このような弁装置を備えた調量弁、およびこのような弁装置および／またはこのような調量弁を備えた調量装置によって解決される。本発明の好適な実施形態は、従属請求項において定義されている。
【０００６】
本発明は、耐摩耗性を保証すると共に、
・時間のかかる準備措置なしに直ちに確実な閉鎖が可能になるように、ニードルと座とを互いに圧着させること、
・必要な場合にニードルと座とを過剰押圧すること、つまりニードルを座に対して、本来のシール点を越えてさらに移動させることができるように押圧すること、
・ニードルおよび座の可撓性およびこれに関連した相対移動に基づいて、閉鎖状態の評価を可能にする測定を行うこと、
を可能にする。
【０００７】
第１の変化形態では、ニードルおよび／または座自体が、可撓性に形成されている。例えば、ニードルおよび／または座は、少なくとも部分的にプラスチックから成っていてよい。このプラスチックは、原則的には塑性変形可能であってよい。しかしながら、このプラスチックが、弾性にまたは少なくとも部分弾性に変形可能である態様が、好ましい。部分弾性の変形可能性というのは、小さな領域だけが塑性変形可能に形成されているということを意味する。つまりプラスチックは、その全長にわたって弾性変形可能である必要はない。つまり特に縁部領域または部分領域は、少なくとも部分的に塑性変形可能であってよい。座および／またはニードルにおいて場合によっては発生する切欠きまたは凹部は、圧着圧によって補償される。ニードルおよび／または座のプラスチックが、ＰＥＫ（ポリエーテルケトン）、好ましくはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）であることが、好ましい。
【０００８】
場合によっては第１の変化形態と一緒に使用することができる第２の変化形態では、好ましくは、ニードルはニードル支持部を介して、かつ／または座は座支持部を介して、可撓性に支持されており、このときニードル支持部および／または座支持部は、蓄力器を、または弾性または部分弾性に変形可能な部分を有している。
【０００９】
特に好適な形態ではさらに、少なくとも１つのセンサが、ニードルおよび／または座および／またはニードル支持部および／または座支持部の位置の、好ましくは無接触式の位置監視のために設けられており、センサの信号が、該信号から閉鎖のために特徴的な信号を確定する評価装置に供給可能である。例えば、評価装置内に、閉鎖装置の、予め設定された閉鎖状態のための特徴を有する少なくとも２つの位置がメモリされている形態が可能である。
【００１０】
本発明に係る調量弁では、調量弁の取出し開口が、少なくとも１つの弁装置によって閉鎖可能であるようになっていてよい。択一的にまたは追加的に、再循環管路の入口開口が、少なくとも１つの弁装置によって閉鎖可能であるようになっていてよい。
【００１１】
以下においては、本発明のさらなる詳細および利点を、図面を参照しながら図示の実施形態につき詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の弁装置の開放状態を示す図である。
【図２】本発明の弁装置の圧着圧なしの閉鎖状態を示す図である。
【図３】本発明の弁装置の圧着圧ありの閉鎖状態を示す図である。
【図４】本発明の弁装置の過剰押圧された閉鎖状態を示す図である。
【図５】本発明の弁装置の択一的な構成を示す図である。
【図６】本発明の弁装置を備えた調量弁とこの調量弁を備えた調量装置を示す図である。
【００１３】
図１には、弁開口３を備えた略示された弁装置１が示されている。弁開口３を閉鎖する閉鎖装置２が、座４およびニードル５を備えている。図示の実施形態では、ニードル５は全体として可撓性に形成されていてよく、例えば相応のプラスチックから成っていてよく、または、破線によって示されているように、単に部分的に（例えば前側領域５１または後ろ側領域５２においてだけ）可撓性に形成されていてもよい。座４は、例えば金属のような非可撓性の材料から成っていても、または例えば適宜なプラスチックのような可撓性の材料から成っていてもよい。認識できるように、座４は、ニードル５との接触箇所の領域における面圧を減じる（環状の）面取り部１７を有している。図示の実施形態では、弁開口３は完全に開放されていて、ニードル５は座４に接触していない。これはニードル５の位置Ｐ０に相当する。
【００１４】
図２には、図１に示された弁装置１が、変えられた状態において示されている。この状態においてニードル５は座４に対して、ニードル５が座４に圧着圧なしに接触するまで移動させられている。圧着圧（これは、圧着力Ｆを面取り部１７の面積で割ることによって計算される）は、例えば空気力式の、液圧式のまたは蓄力器に基づく、ここには図示されていない駆動装置を介して生ぜしめられる。これは、ニードル５の位置Ｐ１に相当する。
【００１５】
図３には、図１および図２に示された弁装置１が、ニードル５が予め設定された圧着圧で座４に圧着させられる状態において示されている。これはニードル５の位置Ｐ２に相当する。
【００１６】
図４には、図１、図２および図３に示された弁装置１が、ニードル５が座４に対して過剰押圧（ueberdruecken）される状態において示されている。ニードル５の可撓性の構成によって、誇張して示されたニードル５の変形が生じる。ニードル５および／または座４に場合によっては存在する切欠きまたは凹部は、これによって補償され、これにより閉鎖装置２による弁開口３の確実な閉鎖が保証される。これはニードル５の位置Ｐ３に相当する。
【００１７】
ニードル５の過剰押圧によって生ぜしめられる、Ｐ２からＰ３への位置の変化は、例えば、評価装置１１に接続されている例示されたセンサ１０を介して、良好に検出することができる。調整工程（Kalibriervorgang）が行われると、評価装置１１は、ニードル５の位置のうちのいずれが、閉鎖装置２の確実な閉鎖に相当するかを検知し、公知のばね強さにおけるばね法則（Federgesetz）の使用によって、対応する圧着力Ｆもしくは圧着圧がどのような大きさであるかをも評価することができる。しかしながら、（圧着力Ｆをも求めることなしに）Ｐ３がＰ２よりも予め確定された値だけ大きいということを検知するだけでよい。
【００１８】
数値の（制限しない）例：
・Ｐ０＝−２ｍｍ
・Ｐ１＝０ｍｍ
・Ｐ２＝０.０５ｍｍ
・Ｐ３＝０.１０ｍｍ
・面取り部の内径＝２ｍｍ
・ニードルの太さ（直径）＝５ｍｍ
・ニードルの長さ＝２０ｍｍ
座４および／またはニードル５の択一的な構成は、以下の図５に示されており、この図５は、図示されていないハウジング内における弁装置を示している。
【００１９】
左側には、座４の可撓性の構成および／または可撓性の座支持部７の可能な変化形態が、重畳的に示されている。図示の変化形態は、個々に使用することもまたは任意の組合せで使用することも可能である。
【００２０】
図面には、
・座４を可撓性に構成するための、相前後して配置された横断面弱化部１８；
・例えばＰＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＵ（ポリウレタン）、ゴム、シリコーン等を含有する、可撓性の座支持部７のための、可撓性、部分弾性または弾性の層１９；
・座４の可撓性の構成および／または可撓性の座支持部７のための、圧縮ばねとして形成された蓄力器８、および蓄力器８の代わりにまたは蓄力器８に加えて設けられていてよい、単に部分的に示された、好ましくは弾性変形可能な部分９；
が示されている。
【００２１】
座支持部７のための、図示されかつ記載された処置は、単に略示されたニードル支持部６に加えてまたはその代わりにも使用可能である。
【００２２】
図６ａには、液状のプラスチックまたは液状のプラスチック成分のための貯え容器２０と、調量弁１２とを備えた調量装置１６が示されている。管路２１を介して、液状のプラスチックまたは液状のプラスチック成分は、貯え容器２０から、ポンプ２２を用いて調量弁１２に圧送されることができる。調量弁１２は、本発明に係る弁装置１を有している（図６ｂの詳細図参照）。図６ｂに示された詳細図において、２つの弁装置１が、すなわち調量弁１２の取出し開口１３を閉鎖するための弁装置１と、貯え容器２０に戻る再循環管路１５を遮断するための弁装置１とが設けられている。１つの別の弁装置１が、再循環管路１５に例示されている。別の複数の弁装置１を、必要な位置において使用することが任意に可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１  弁装置
２  閉鎖装置
３  弁装置用の弁開口
４  閉鎖装置の座
５  閉鎖装置のニードル
５１  ニードルの前側領域
５２  ニードルの後ろ側領域
６  ニードルのニードル支持部
７  座の座支持部
８  蓄力器
９  弾性変形可能な部分
１０  センサ
１１  評価装置
１２  調量弁
１３  取出し開口
１４  入口開口
１５  再循環管路
１６  調量装置
１７  面取り部
１８  座の横断面弱化部
１９  部分弾性または弾性の層
２０  貯え容器
２１  管路
２２  ポンプ
Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３  ニードルの位置
Ｆ  圧着力
【図１】
0006657268.tif 000002
【図２】
0006657268.tif 000003
【図３】
0006657268.tif 000004
【図４】
0006657268.tif 000005
【図５】
0006657268.tif 000006
【図６ａ】
0006657268.tif 000007
【図６ｂ】
0006657268.tif 000008