(57)【要約】【課題】迅速脱気による熱的ばり取り設備を提供する。【解決手段】本発明は、脱気弁（１０）によって閉鎖可能な通過方向（Ｄ）を有する脱気通路（１１）を介して周囲と結合される圧密に閉鎖可能なばり取り室を有する熱的ばり取り設備であって、脱気弁（１０）が、脱気通路（１１）を囲む定置弁座（１２）と、通過方向（Ｄ）に可動の弁プランジャ（２０）と、シール（２３）とを備える熱的ばり取り設備に関する。本発明によれば、シール（２３）が弁プランジャ（２０）に取り付けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱気弁（１０）によって閉鎖可能な通過方向（Ｄ）を有する脱気通路（１１）を介して周囲と結合される圧密に閉鎖可能なばり取り室を有する熱的ばり取り設備であって、前記脱気弁（１０）が、前記脱気通路（１１）を囲む定置弁座（１２）と、通過方向（Ｄ）に可動な弁プランジャ（２０）と、シール（２３）とを備える熱的ばり取り設備において、
前記シール（２３）が前記弁プランジャ（２０）に取り付けられることを特徴とする熱的ばり取り設備。
【請求項２】
前記弁プランジャ（２０）が、アクチュエータ（４０）、好ましくは単動式流体シリンダによって駆動可能であり、前記弁プランジャ（２０）と前記アクチュエータ（４０）とからなる接合体が、好ましくはバヨネット閉鎖（４１）によって、前記ばり取り室と取り外し可能に結合されていることを特徴とする、請求項１に記載の熱的ばり取り設備。
【請求項３】
シール（２３）が、内側リング（２４）と、外側リング（２５）と、変形可能なリングコア（２６）とによって形成され、前記内側リング、前記外側リング及び前記変形可能なリングコアが、好ましくは前記弁プランジャ（２０）のシール担持体（２１）の適合切欠き（２８）内に収容され、前記変形可能なリングコア（２６）の全面に圧力が加えられるように、前記両方のリング（２４、２５）が、割り当てられた弁座（１２）と接触することができることを特徴とする、熱的ばり取り設備で使用するためのシール。
【請求項４】
少なくとも１つのリング（２４、２５）及び／又は前記シール担持体（２１）が、前記変形可能なリングコア（２６）用の押しのけ切欠き（２７）を備えることを特徴とする、請求項３に記載のシール。
【請求項５】
前記押しのけ切欠き（２７）が、周囲溝として形成されることを特徴とする、請求項４に記載のシール。
【請求項６】
弁プランジャがシール担持体である、請求項３〜５のいずれか一項に記載のシールを有する請求項１又は２に記載の熱的ばり取り設備において、
内側リング（２４）の内径が、脱気通路（１１）の内径に略等しいことを特徴とする熱的ばり取り設備。
【請求項７】
弁座（１２）がリング状の弁コア（１３）によって形成され、縦断面で見て凸状に、好ましくは先細りの構造に形成されているシール面（１５）が、前記弁コアの端面に設けられることを特徴とする、請求項１〜３、６のいずれか一項に記載の熱的ばり取り設備。
【請求項８】
前記弁コア（１３）の内径が、前記内側リング（２４）の内径よりも部分的に小さいことを特徴とする、請求項７に記載の熱的ばり取り設備。
【請求項９】
前記脱気弁（１０）の閉鎖状態で、前記弁プランジャ（２０）の保護延長部（２２）が前記弁コア（１３）の内部に突出することを特徴とする、請求項８に記載の熱的ばり取り設備。
【請求項１０】
前記弁コア（１０）の外周面に、静的シール、好ましくはＯリング（１４）が設けられることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の熱的ばり取り設備。
【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（所謂おいて部分、プリアンブル部分）に記載した迅速脱気による熱的ばり取り（デバリング）設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような熱的ばり取り設備は、その全体が参考として本願に組み込まれている特許文献１から公知である。この文献の図１には、脱気通路２２を介して、すなわち、吸い込み部２３を介して周囲と結合されるばり取り室２を有する熱的ばり取り設備が示されている。脱気通路２２は、脱気弁２１で閉鎖可能である。このような迅速脱気は、燃焼ガスの爆発後に高圧下にある燃焼ガスの送り出しの制御に使用され、この爆発により、ばり取り室２内に格納された工作物３のばり取りが行われる。
【０００３】
脱気弁２１の実施形態は、特許文献１の図５に詳細に示されている。脱気弁は、ばり取り室２と確実に結合される弁座２８と、脱気通路１５の方向に可動の弁プランジャ２５とを含む。シール２６は、弁座に取り付けられる。
【０００４】
この脱気弁には、爆発中の弁プランジャの閉鎖力、すなわち、燃焼ガスが逃れることができないように、弁プランジャを弁座に向かって押圧するために必要な力が、非常に大きいという欠点がある。
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１２３２８２２Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の課題は、脱気通路の流動抵抗を高めずに、閉鎖力を低減することである。上記課題は、請求項１の特徴によって解決される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決方法は、爆発圧が作用する面積がシールの内径によって規定されるので、閉鎖力が爆発圧とならんでシールの内径のみに関係するという認識に基づく。特許文献１によれば、シールは、脱気通路の周りに配置され、このため、シールの内径は、本質的に脱気通路の内径よりも大きくなければならない。本発明に係る脱気弁では、シールの内径は、脱気通路の内径を変更せずに、脱気弁に対し小さくすることができる。
【０００８】
弁プランジャが、アクチュエータ好ましくは単動式流体シリンダによって駆動可能であり、弁プランジャとアクチュエータとからなる接合体が、好ましくはバヨネット閉鎖によって、ばり取り室と取り外し可能に結合されることを意図することができる。このようにして、弁座と弁プランジャとを完全に互いに分離でき、この結果、シール及び弁座のシール面を自由に取り扱うことができるので、脱気弁の保守を単純化することができる。最後に挙げた部分は、爆発圧にさらされるので、特に高い摩耗を受ける。したがって、それらを定期的に交換しなければならない。
【０００９】
バヨネット閉鎖としての取り外し可能な結合、すなわち、組立のために、最初に、脱気弁軸線の方向の直線の継ぎ合わせ運動、次に、脱気弁軸線を中心とする回転ロック運動が実施される結合の好ましい形態には、弁プランジャとアクチュエータとからなる接合体の組立又は分解が、特に簡単にかつ迅速に行われるという利点がある。さらに、バヨネット閉鎖には、爆発力に耐えなければならない継ぎ合わせ面が、非常に大きく形成されることができるという利点がある。ロック位置のバヨネット閉鎖を確実にし、この結果、意図しない開放が排除される係止結合をもたらすことができる。
【００１０】
単動式流体シリンダ、特に短行程シリンダとしてのアクチュエータの好ましい実施形態には、脱気弁軸線の方向に非常に短く実施でき、この結果、弁プランジャとアクチュエータとからなる接合体を保守中に簡単に取り扱うことができるという利点がある。駆動流体として、圧縮空気又は油圧液が考慮され、この場合、圧縮空気が通常より廉価である。
【００１１】
さらに、シールは、内側リングと、外側リングと、変形可能なリングコアとによって形成されることができ、これらは、シール担持体の適合された切欠き、すなわち弁プランジャ内に収容され、この場合、両方のリングは、変形可能なリングコアの全面に圧力が加えられるように、付設された弁座と接触させられることができる。この実施形態は、基本的に特許文献１に近い。このようなシールには、摩擦力のみによって保持されるので、適合された切欠きから非常に外れやすいという欠点がある。この場合、変形可能なリングコアの場合、比較的高い圧着力の下でのみ変形し、引き続く負荷除去の際に部分的に弾性的にスプリングバックし、この結果、シールと切欠きとの間に間隙が生じる可能性があるＰＴＦＥリングが好ましくは対象とされることを特に考慮する必要がある。この問題は、シールが弁プランジャのような可動部分に配置される場合、またはシールがその自重のため適合された切欠きから落ちることがある場合、特に重大である。
【００１２】
この欠点をなくすために、少なくとも１つのリング及び／又は弁プランジャが、変形可能なリングコア用の押しのけ切欠きを備えることが提案される。このようなシールでは、変形可能なリングコアは、圧着力の作用の下に押しのけ切欠き内に入る。引き続く負荷除去の場合、変形可能なリングコアの弾性復元力は、シール構成部材の間の形状結合を相殺するためには不十分である。したがって、シールは、緩みに対し形状結合により確保される。この場合、特に、シール未加工部分は、アンダカットなしに形成でき、この結果、シールを互いに分離して廉価に製造でき、次に問題なく取り付けることができることを指摘する。形状結合は、最初に、熱的ばり取り設備の運転時に形成される。
【００１３】
このようなシールは、熱的ばり取り設備の他の箇所、例えば、ばり取り室の工作物注入口にも有利に使用される。このため、出願人は、このシールのための独立した保護を追求する。
【００１４】
押しのけ切欠きは、旋盤加工によって簡単かつ廉価に製造できるように、周囲溝として形成することができる。このような押しのけ切欠きによって、シールのねじれは防止されないが、このことは重要でない。この理由は、シール、弁プランジャ及び弁座が好ましくは脱気弁軸線に対し回転対称に形成され、この結果、各々の旋盤位置は制限なく正しく機能するからである。
【００１５】
さらに、内側リングの内径は、脱気通路の内径に略等しいことができる。この形態によって、脱気弁が脱気通路と略同一の爆発排ガス用の流動断面を有し、したがって、燃焼ガスの迅速な排出を妨げる絞り箇所として作用しないことが達成される。熱的ばり取り設備のサイクル時間は、それに応じて短い。
【００１６】
さらに、弁座は、リング状の弁コアによって形成でき、この弁コアの端面に、縦断面図で見て凸状に、好ましくは先細りの構造に形成されるシール面が設けられる。別個の弁コアとしての弁座の形態には、摩耗の際に簡単に交換できるという利点がある。さらに、別個の弁コアは、残りのばり取り設備とは異なるより耐摩耗性の材料から製造することができる。先細りのシール面には、許容誤差の負担がほとんどない長さ寸法を遵守すればよいので、特許文献１に係る平坦なシール面（図５）よりも廉価に製造可能であるという利点がある。適合された切欠きに対してシールのリングが押圧されて、変形可能なリングコアの取り外れを回避するように、凸状の形状が必要である。
【００１７】
弁コアの内径は、内側リングの内径よりも部分的に小さいことが可能である。このようにして、弁コアは、シールに対し爆発圧力波の直線行程にあるので、特に、ラビリンスシールの種類のシールの内側リングは、爆発圧力波から保護される。
【００１８】
この実施形態は、脱気弁の閉鎖状態で、弁プランジャの保護延長部が弁コアの内部に突出することによって改良することができる。これによって、弁コアと弁プランジャとの間に狭いギャップが形成され、このギャップは、弁コア及び弁プランジャのシールへの行程における爆発圧力波をさらに抑制し、したがって、シールを損傷から保護する。
【００１９】
さらに、弁コアの外周面に、静的なシール、好ましくはＯリングを設けることができる。このシールは、高圧下で燃焼室内に充填される燃焼ガスが、弁コアの外周面を介して逃れることができないために必要である。好ましい実施形態には、脱気弁の開放時の弁コアの引き抜きが、シール用ゴムの高い静止摩擦によって回避されるという利点がある。
【００２０】
添付した図面を参照して、本発明について以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１に示した脱気弁１０は、特許文献１に係る熱的ばり取り設備で、すなわち、図５による脱気弁用の補完として使用される。したがって、熱的ばり取り設備の一般的な構造については、本出願が指摘される。
【００２２】
脱気弁１０は、ばり取り室のハウジング４２に取り付けられ、脱気通路１１を介してばり取り室と結合される。脱気弁の軸Ａは、通過方向Ｄに延在する。
【００２３】
脱気弁１０は、弁座１２と弁プランジャ２０とを含む。弁プランジャ２０は、脱気弁軸線Ａの方向に移動されることができるように、図示したアクチュエータ４０、すなわち単動式空圧シリンダのピストン棒４５と結合される。脱気弁１０の閉鎖運動の場合、駆動力は、圧縮空気管４３を介して供給される圧縮空気によって提供される。脱気弁１０を開放するための戻り力は、戻りばね４４によって発生される。アクチュエータは、同様に単純化して示したバヨネット閉鎖４１を介して、ばり取り室のハウジング４２と取り外し可能に結合される。
【００２４】
弁プランジャ２０に、弁座１２と接触させることができるシール２３が取り付けられる。したがって、弁プランジャはシール担持体２１を形成する。シールは、内側リング２４と、外側リング２５と、変形可能なリングコア２６とによって形成され、これらは、適合された切欠き２８内に収容される。両方のリング２４、２５は、黄銅又はステンレス鋼から構成され、一方、変形可能なリングコア２６はＰＴＦＥから製造される。脱気弁１０の閉鎖の際、変形可能なリングコア２６の全面に圧力が加えられ、この結果、リングコアは、両方のリング２４、２５及び弁プランジャ２０に取り付けられる押しのけ切欠き２７内に入る。押しのけ切欠き２７は、３つの場合に周囲溝として形成される。
【００２５】
弁プランジャ２０に、円筒状の保護延長部２２が設けられ、この延長部の外周面に、内側リング２４が遊びなしに配置される。内側リング２４の内径は、円筒状の脱気通路１１の内径と等しく形成される。
【００２６】
弁座１２は、鋼製の回転部として一体に製造されるリング状の弁コア１３によって形成される。弁コア１３は、弁プランジャと対向する正面に、内側円錐面１６と外側円錐面１７とから形成される凸状のシール面１５を備え、この結果、凸状のシール面は先細りである。先端は、リングコアの複雑でない端面が得られるように、内側リング２４とリングコア２６との間の継ぎ合わせ面の延長部に配置される。
【００２７】
弁コア１３の最小内径は、脱気通路１１の内径よりも小さい。この内径は、弁コアの部分１８に沿ってのみ位置し、この結果、脱気弁１０の閉鎖状態で保護延長部２２と結合してシールラビリンスが得られる。
【００２８】
弁コア１３の外周面に、予応力の下で周囲溝に取り付けられるゴム製Ｏリング１４が設けられる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】熱的ばり取り設備の本発明に係る脱気弁の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ｄ  通過方向
Ａ  脱気弁軸線
１０  脱気弁
１１  脱気通路
１２  弁座
１３  弁コア
１４  Ｏリング
１５  シール面
１６  内側円錐面
１７  外側円錐面
１８  最小の内径を有する部分
２０  弁プランジャ
２１  シール担持体
２２  保護延長部
２３  シール
２４  内側リング
２５  外側リング
２６  リングコア
２７  押しのけ切欠き
２８  切欠き
４０  アクチュエータ
４１  バヨネット閉鎖部
４２  ばり取り室のハウジング
４３  圧縮空気管
４４  戻りばね
４５  ピストン棒
【図１】
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