(57)【要約】【課題】溶融樹脂の圧力がかかったままバルブ操作をしても、バルブ軸とバルブ本体との間に溶融樹脂が流れ込みにくく、バルブ操作に支障をきたさず、バルブの損傷を避けることができる溶融樹脂用バルブを提供せんとする。【解決手段】円錐面の弁座２０を有するバルブ本体２と、弁座２０に密接嵌合し、回転により流路を切り換える円錐形の弁体３１を有するバルブ軸３とを備え、弁体３１を弁座２０に圧接させる圧接手段４を設け、さらに弁座２０に食い込んで圧着した弁体３１を機械的機構による力の作用により確実に弁座２０から脱離させる脱離手段５を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐面の弁座を有するバルブ本体と、該弁座に密接嵌合し、回転により流路を切り換える円錐形の弁体を有するバルブ軸とを備え、
前記弁体を前記弁座に圧接させる圧接手段を設けるとともに、
前記弁座に圧着した弁体を機械的機構による力の作用により弁座から脱離させる脱離手段を設けてなることを特徴とする溶融樹脂用バルブ。
【請求項２】
前記脱離手段として、バルブ本体又はバルブ本体に取り付けた他部材に当接する当接部を支点とし、且つバルブ軸又はバルブ軸に取り付けた他部材に係止される係止部を作用点とし、バルブ軸に対してその弁体がバルブ本体の弁座から離れる方向に力を作用させるレバー機構を設けてなる請求項１記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項３】
前記脱離手段により前記弁座から離れた弁体の軸方向への移動を所定の範囲内に規制する規制手段を設けてなる請求項１又は２記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項４】
前記バルブ本体の弁座よりも弁体が脱離する方向である基端側の部位にバルブ軸を支持する支持部を設け、
該支持部のバルブ軸に対面する内面側に、前記圧接手段として、外周に前記支持部の内面に形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有し、中心部に前記バルブ軸が回転可能かつ軸方向に相対移動可能に挿着される貫通穴を有する押圧部材を設け、
前記バルブ軸の外周面上の前記押圧部材の先端部に対応する位置に、前記押圧部材の貫通穴に挿入される領域の外周面よりも径方向外側に突出する第１の突出部を設け、
前記押圧部材のねじ込みにより先端部が前記第１の突出部を押圧して前記バルブ軸の弁体が前記バルブ本体の弁座に圧接される請求項１〜３の何れか１項に記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項５】
前記バルブ軸の前記貫通穴に挿入される領域よりも基端側の位置に、該領域の外周面よりも径方向外側に突出する第２の突出部を設け、
前記脱離手段が、前記支持部に取り付けられた前記押圧部材の基端面と前記第２の突出部との間に介装され、前記押圧部材の基端面に当接する当接部を支点とし、且つバルブ軸の第２の突出部に係止される係止部を作用点とし、バルブ軸に対してその弁体がバルブ本体の弁座から離れる方向に力を作用させるレバー機構を設けてなる請求項４記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項６】
前記第１の突出部として、前記バルブ軸における前記押圧部材の貫通穴に挿入される領域よりも弁体側の位置に、前記押圧部材より大きな外径を有し、支持部の押圧部材を螺合する取り付け部の縁部との間に、弁体と弁座が密接した状態で所定の隙間が維持される単又は複数のリング状部材を装着し、該リング状部材が、前記脱離手段により弁座から離れた弁体の軸方向への移動を所定の範囲内に規制する規制手段となる請求項４又は５記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項７】
前記バルブ軸に、装着される前記リング状部材の先端面が当たる係止部を設けてなり、
前記リング状部材の厚みを変えることで、前記取り付け部の縁部との間の所定の隙間の間隔を調整可能とした請求項６記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項８】
前記第２の突出部として、バルブ軸の軸本体に螺合するネジ孔を有する係止用ナットを着脱可能に設けてなる請求項５〜７の何れか１項に記載の溶融樹脂用バルブ。
【請求項９】
前記バルブ本体の少なくとも弁座を構成する部位と、前記バルブ軸の少なくとも弁体を構成する部位とが、互いに同一の材料よりなる請求項１〜８の何れか１項に記載の溶融樹脂用バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融樹脂用バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融樹脂を用いた成形方法として、例えば、押出成形、射出成形、ブロー成形等がある。これらの成形方法は、溶融装置に連結された所定の金型を用い、合成樹脂のペレットを押出機などの溶融装置に供給して溶融樹脂を得、該溶融装置に連結された所定の金型に溶融樹脂を連続的に供給して成形品を量産している。そして、異なる形状の成形品を製造する場合は、溶融装置に連結されている金型を交換するのが一般的であり、一台の溶融装置に対して複数の金型を予め設置し、得ようとする成形品に応じて使用する金型を切り替えるということまでは行なわれていない。したがって、溶融樹脂の流路を切り替えたり、溶融樹脂の供給を停止したりする必要がないため、溶融樹脂用バルブなどの必要性はなかった。
【０００３】
一方、近年、不織布製造装置においては、複数の種類の溶融樹脂を複数の押出機からそれぞれの流路を通じて紡糸口金装置に送り込み、その内部で合流又は穴ごとに分配して紡糸することにより、複合不織布を製造することが考えられている。また、該不織布製造装置の効率的な利用などの観点から、単一の種類の溶融樹脂からなる不織布の製造にも同様に複数の押出機から溶融樹脂を供給できるように構成することが望まれており、この場合、他の押出機−紡糸口金装置間の流路も利用し、紡糸口金装置に溶融樹脂を供給することが必要となる。
【０００４】
また、押出機を実際の生産に使用するだけでなく、溶融紡糸や不織布製造の試験に利用する要望もあり、これらの要望に応えるためにも、溶融樹脂用の切り替えバルブやストップバルブが求められつつある。対象樹脂としては、汎用的なポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートや、ポリフェニレンサルファイドなどのエンジニアリングプラスチックであり、上記の切り替えバルブやストップバルブには４００℃近くの耐熱性や、１０ＭＰａ以上の圧力に耐え得る耐圧性を有していることが求められる。市場には、空気、ガス、水、蒸気、油などの流通に使用される耐熱性、耐圧性のバルブは多く存在するが、溶融樹脂に適用できるバルブはほとんどない。すなわち、いずれもその内部に溶融樹脂が滞留する空間があり、この空間内において溶融樹脂が劣化・分解するおそれがあるため、溶融樹脂には適用できないのが実情である。
【０００５】
特許文献１には、溶融樹脂用バルブとして、その内部を横方向に貫通する流路を有する切り替え部、切り替え部の一方の端部から上方に刻設される雄ネジ部、及び切り替え部の他方の端部から下方に設けられて切り替え部よりも大径のつば部を有し、縦方向に延びる円柱状のバルブ軸と、バルブ軸の切り替え部及びつば部を回動可能に収納する内部空間、上面における内部空間の開口の周囲に凹設されるザグリ部、及び切り替え部の流路と連通可能な横方向に延びる主流路を有するバルブ本体と、その内壁面に刻設された雌ネジ部によりバルブ軸の雄ネジ部に螺合装着され、その底面がバルブ本体のザグリ部表面に当接する押さえ板と、つば部とバルブ本体の内部空間内壁面との当接箇所、及びザグリ部と押さえ板との当接箇所にそれぞれ設けられたＯリング溝に嵌着される金属製Ｏリングと、を備えるものが提案されている。
【０００６】
この特許文献１の溶融樹脂用バルブは、バルブ軸と、バルブ本体の内部空間内壁面との隙間から、高温の溶融樹脂が外部に漏出するのを防止するために、上記した所定の位置に金属製Ｏリングを配置するように構成されている。しかしながら、金属製Ｏリングは、一般的に初期変形量が大きく、かつ復元量が小さいため、使用初期にはある程度の漏出防止効果を有するものの、その効果は使用に伴って顕著に低下する。また、バルブ軸の雄ネジ部と押さえ板の雌ネジ部との間から溶融樹脂が漏出するおそれがある。
【０００７】
これに対し、本出願人はすでに、溶融樹脂用バルブとして樹脂流路（切り替え用樹脂流路）が形成された円柱部を有するバルブ軸と、円柱部が軸中心に回動可能に嵌入される凹部を有し、該凹部の内壁面に開口して外部にいたる複数の樹脂流路が形成されたバルブ本体とを備え、バルブ軸に、円柱部よりも大径でありかつ凹部の円柱部を嵌入する嵌入口部又はその近傍に弁座に当接するフランジ部を設け、かつ該フランジ部を該弁座に押圧する押圧手段を設けたものを提案している（特願２０１３−１８２９８２）。これによれば、切り替え操作性（バルブ軸の回動性）を保持しながら、バルブ軸とバルブ本体の凹部との隙間を小さくすることができ、溶融樹脂の外部への漏出を抑えると共に、バルブ軸の固定が必要な場合にはバルブ軸を確実に固定することができる。
【０００８】
しかしながら、このようにバルブ軸とバルブ本体の凹部との隙間を小さくした構造であっても、バルブ操作の際に溶融樹脂の流れを停止して内圧を無くする（大気圧に開放する）こととすれば漏出を抑えることができるが、圧力がかかったまま押圧部材を緩めてバルブ操作をすると、溶融樹脂が上記隙間を通じてフランジ壁面と座面の間にも流れ込んでしまう。また、真円度や同芯度などの加工精度のばらつきもあり、理想どおりの微小隙間を作ることは実際上、難しく、組み付け性も考慮すると隙間は大きくなってしまう傾向にある。
【０００９】
そして、溶融樹脂がこの隙間に流れこむときに偶々、溶融樹脂中に異物があると、これを契機にバルブ軸とバルブ本体の凹部の間が焼き付き、バルブ操作ができなくなるというトラブルになる。このような異物は、例えば、融点１６０〜１６５度のポリプロピレンを運転した後、装置の昇温テストを実施したような場合に生じえる。テストの際にポリプロピレンが装置内に残存していると、３８０度の高温にさらすことで部分的に分解が始まり、ポリマー内に微細な炭化物などが発生し、異物となる。これが次の運転の際に焼き付きの原因となるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−３３３０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、溶融樹脂の圧力がかかったままバルブ操作をしても、バルブ軸とバルブ本体との間に溶融樹脂が流れ込みにくく、バルブ操作に支障をきたさず、バルブの損傷を避けることができる溶融樹脂用バルブを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、前述の課題解決のために鋭意検討した結果、従来のような円柱形状のバルブ軸（弁体）とこれに平行なバルブ本体の凹部内周面（弁座）との間には、上述のとおり微小とはいえない隙間ができてしまうが、バルブ軸の弁体を円錐形の弁体とし、バルブ本体の弁座をこれに密着嵌合する円錐面とすることで、加工精度のばらつきも軸方向の相対位置で解消することができ、バルブ操作時以外の樹脂流通の際には弁体と弁座を密着させ、溶融樹脂の隙間への流入を防止しつつ、バルブ操作の際にも両者の摺動により大きな隙間にならずに操作することができ、溶融樹脂の流れ込み、漏出をより確実に防止することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち本発明は、円錐面の弁座を有するバルブ本体と、該弁座に密接嵌合し、回転により流路を切り換える円錐形の弁体を有するバルブ軸とを備え、前記弁体を前記弁座に圧接させる圧接手段を設けるとともに、前記弁座に圧着した弁体を機械的機構による力の作用により弁座から脱離させる脱離手段を設けてなることを特徴とする溶融樹脂用バルブを提供する。ここに、流路の切り換えとはある流路から他の流路に切り換える場合と流路の開閉を切り換える場合とを含む。
【００１４】
ここで、前記脱離手段として、バルブ本体又はバルブ本体に取り付けた他部材に当接する当接部を支点とし、且つバルブ軸又はバルブ軸に取り付けた他部材に係止される係止部を作用点とし、バルブ軸に対してその弁体がバルブ本体の弁座から離れる方向に力を作用させるレバー機構を設けたものが好ましい。
【００１５】
また、前記脱離手段により前記弁座から離れた弁体の軸方向への移動を所定の範囲内に規制する規制手段を設けたものが好ましい。
【００１６】
更に、前記バルブ本体の弁座よりも弁体が脱離する方向である基端側の部位にバルブ軸を支持する支持部を設け、該支持部のバルブ軸に対面する内面側に、前記圧接手段として、外周に前記支持部の内面に形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有し、中心部に前記バルブ軸が回転可能かつ軸方向に相対移動可能に挿着される貫通穴を有する押圧部材を設け、前記バルブ軸の外周面上の前記押圧部材の先端部に対応する位置に、前記押圧部材の貫通穴に挿入される領域の外周面よりも径方向外側に突出する第１の突出部を設け、前記押圧部材のねじ込みにより先端部が前記第１の突出部を押圧して前記バルブ軸の弁体が前記バルブ本体の弁座に圧接されるものが好ましい。
【００１７】
特に、前記バルブ軸の前記貫通穴に挿入される領域よりも基端側の位置に、該領域の外周面よりも径方向外側に突出する第２の突出部を設け、前記脱離手段が、前記支持部に取り付けられた前記押圧部材の基端面と前記第２の突出部との間に介装され、前記押圧部材の基端面に当接する当接部を支点とし、且つバルブ軸の第２の突出部に係止される係止部を作用点とし、バルブ軸に対してその弁体がバルブ本体の弁座から離れる方向に力を作用させるレバー機構を設けたものが好ましい。
【００１８】
また、前記第１の突出部として、前記バルブ軸における前記押圧部材の貫通穴に挿入される領域よりも弁体側の位置に、前記押圧部材より大きな外径を有し、支持部の押圧部材を螺合する取り付け部の縁部との間に、弁体と弁座が密接した状態で所定の隙間が維持される単又は複数のリング状部材を装着し、該リング状部材が、前記脱離手段により弁座から離れた弁体の軸方向への移動を所定の範囲内に規制する規制手段となるものが好ましい。
【００１９】
ここで、前記バルブ軸に、装着される前記リング状部材の先端面が当たる係止部を設けてなり、前記リング状部材の厚みを変えることで、前記取り付け部の縁部との間の所定の隙間の間隔を調整可能としたものが好ましい。
【００２０】
また、前記第２の突出部として、バルブ軸の軸本体に螺合するネジ孔を有する係止用ナットを着脱可能に設けたものが好ましい。
【００２１】
また、前記バルブ本体の少なくとも弁座を構成する部位と、前記バルブ軸の少なくとも弁体を構成する部位とが、互いに同一の材料よりなるものが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
以上にしてなる本願発明に係る溶融樹脂用バルブは、円錐面の弁座を有するバルブ本体と、該弁座に密接嵌合し、回転により流路を切り換える円錐形の弁体を有するバルブ軸との組み合わせであるため、弁体と弁座の加工精度のばらつきを軸方向の相対的な移動により吸収でき、かつ弁体を弁座に圧接させる圧接手段を設けているので密接状態を維持でき、バルブ操作の際も両者の摺動となりその隙間も限りなく小さく抑えることができるので、溶融樹脂の圧力がかかったままバルブ操作をしてもバルブ軸とバルブ本体との間に溶融樹脂が流れ込みにくく、バルブ操作に支障をきたさず、バルブの損傷を避けることができる溶融樹脂用バルブを提供できる。
【００２３】
また、このような円錐形の弁座と弁体の組み合わせによると、溶融樹脂が流通する際、溶融樹脂の圧力により互いに離れる方向に力がかかるが、上記圧接手段を設けているので密接状態ないし隙間が殆ど無い状態を維持でき、溶融樹脂の隙間への流れ込みを防止できる。また、このような圧接手段を設けることにより、楔効果で弁体が弁座に食い込んで圧着してしまい、バルブ操作時に操作できなくなる虞があるが、圧着した弁体を機械的機構による力の作用により弁座から脱離させる脱離手段を設けているので、バルブ操作の際には当該機械的機構により確実に両者を脱離（圧着解除）させ、良好な摺動回転動作、良好な操作性を確保することができるのである。
【００２４】
また、前記脱離手段として、バルブ本体又はバルブ本体に取り付けた他部材に当接する当接部を支点とし、且つバルブ軸又はバルブ軸に取り付けた他部材に係止される係止部を作用点とし、バルブ軸に対してその弁体がバルブ本体の弁座から離れる方向に力を作用させるレバー機構を設けたので、軽い力で弁体を弁座から確実に脱離（圧着解除）させることができる。
【００２５】
また、前記脱離手段により前記弁座から離れた弁体の軸方向への移動を所定の範囲内に規制する規制手段を設けたので、溶融樹脂に圧がかかったままバルブ操作しても隙間の大きさが当該規制手段により限定され、溶融樹脂の流れ込みを防止することが可能となる。また、円錐形の弁体と弁座の組み合わせであるので、両者の隙間が大きくなることなく軸方向への移動距離を確保することができ、機械的機構による脱離手段を容易に且つ有効に機能させることができる。
【００２６】
また、前記バルブ本体の弁座よりも弁体が脱離する方向である基端側の部位にバルブ軸を支持する支持部を設け、該支持部のバルブ軸に対面する内面側に、前記圧接手段として、外周に前記支持部の内面に形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有し、中心部に前記バルブ軸が回転可能かつ軸方向に相対移動可能に挿着される貫通穴を有する押圧部材を設け、前記バルブ軸の外周面上の前記押圧部材の先端部に対応する位置に、前記押圧部材の貫通穴に挿入される領域の外周面よりも径方向外側に突出する第１の突出部を設け、前記押圧部材のねじ込みにより先端部が前記第１の突出部を押圧して前記バルブ軸の弁体が前記バルブ本体の弁座に圧接されるので、弁体と弁座の圧接状態を周方向に均等な力で安定した状態に維持でき、溶融樹脂の流れ込みを防止できるとともに、食い込みによる圧着状態も偏った位置で強く圧着してしまうことを未然に防止でき、脱離手段による両者の脱離も最小限の力で効率よく行うことができる。
【００２７】
また、前記バルブ軸の前記貫通穴に挿入される領域よりも基端側の位置に、該領域の外周面よりも径方向外側に突出する第２の突出部を設け、前記脱離手段が、前記支持部に取り付けられた前記押圧部材の基端面と前記第２の突出部との間に介装され、前記押圧部材の基端面に当接する当接部を支点とし、且つバルブ軸の第２の突出部に係止される係止部を作用点とし、バルブ軸に対してその弁体がバルブ本体の弁座から離れる方向に力を作用させるレバー機構を設けたので、押圧部材を利用して脱離手段を効率よく構成することができるとともに、弁体と弁座に対して両者を密着させる押圧部材と同じ側に脱離手段も設けられることになり、操作性の良いバルブを提供できる。
【００２８】
また、前記第１の突出部として、前記バルブ軸における前記押圧部材の貫通穴に挿入される領域よりも弁体側の位置に、前記押圧部材より大きな外径を有し、支持部の押圧部材を螺合する取り付け部の縁部との間に弁体と弁座が密接した状態で所定の隙間が維持される単又は複数のリング状部材を装着し、該リング状部材が、前記脱離手段により弁座から離れた弁体の軸方向への移動を所定の範囲内に規制する規制手段となるので、リング状部材の位置や厚みを調整することで前記規制する量を容易に設定できる。
【００２９】
また、前記バルブ軸に、装着される前記リング状部材の先端面が当たる係止部を設けてなり、前記リング状部材の厚みを変えることで、前記取り付け部の縁部との間の所定の隙間の間隔を調整可能としたので、装着するプレートの厚みを変えるだけで前記規制する量を簡易に調整・設定できる。
【００３０】
また、前記第２の突出部として、バルブ軸の軸本体に螺合するネジ孔を有する係止用ナットを着脱可能に設けたので、押圧部材の位置にかかわりなく支点と作用点となる当該係止用ナットの相対位置を調整することができ、レバー機構による脱離手段の操作性を良好に維持することができる。また、このような着脱可能な係止用ナットで第２の突出部を構成することで、バルブ軸をバルブ本体に組み込んだ状態で、係止用ナットを取り付ける前に押圧部材を螺合し、その後係止用ナットを取り付けることができ、組み立てが容易となる。
【００３１】
また、前記バルブ本体の少なくとも弁座を構成する部位と、前記バルブ軸の少なくとも弁体を構成する部位とが、互いに同一の材料よりなるので、熱膨張率の差により両者の隙間が設定以上に大きくなったり、反対に圧着が大きくなり弁体が弁座に強く締め付けられた状態となり、溶融樹脂の流れ込みやバルブ操作不能といった不具合が生じる虞を未然に防止できる。同一の材料の場合、高温により互いに圧着しやすくなるが、本発明によれば機械的機構による脱離手段を設けているので、上述のとおりこの圧着の問題は確実に解消できるのである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の代表的実施形態に係る溶融樹脂用バルブを示す縦断面図。
【図２】同じく溶融樹脂用バルブの平面図。
【図３】同じく溶融樹脂用バルブの開閉操作時の状態を示す縦断面図。
【図４】同じく溶融樹脂用バルブの閉状態を示す要部の横断面図。
【図５】同じく溶融樹脂用バルブの変形例を示す要部の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
【００３４】
本発明に係る溶融樹脂用バルブ１は、図１に示すように、円錐面の弁座２０を有するバルブ本体２と、弁座２０に密接嵌合し、回転により流路を切り換える円錐形の弁体３１を有するバルブ軸３とを備えている。また、弁体３１を弁座２０に圧接させる圧接手段４が設けられ、さらに弁座２０に食い込んで圧着した弁体３１を機械的機構による力の作用により確実に弁座２０から脱離させ、摺動回転を可能とする脱離手段５が設けられている。
【００３５】
バルブ軸３の弁体３１には外周の円錐面３１ａに開口する流路３２が形成され、バルブ本体２には、弁座２０となる内周円錐面２０ｂの前記流路３２開口に対応する軸方向位置に開口する流路２１、２２が形成される。そしてバルブ本体２に対してバルブ軸３を軸中心に回動させることで、前記流路３２と流路２１、２２を連通させたり、図４に示すように、流路３２がどの流路とも連通せず、開口を弁座２０の内周円錐面で封鎖する閉状態としたり、或いはバルブ本体２に他の流路を形成することで、当該流路に連通させたりすることもでき、これら切り換え動作が行われる。
【００３６】
本実施形態のものは開閉切り換えバルブであり、図１〜図３は開いた状態を示している。弁体３１側のバルブ軸３や弁座２０側のバルブ本体２に形成される流路の形態、切り換えの形態については、従来の公知のバルブ形態を広く採用することができる。
【００３７】
本発明は、このように弁体３１と弁座２０の円錐面同士の接触部分で流路を連通させる形態であり、このコニカルな面で弁体３１と弁座２０とが回転摺動自在に接し、Oリング等のシール部がなくても溶融樹脂がこの接触面に流れ込まないように構成されており、特に溶融樹脂からの内圧がかかっても円錐面同士の密着状態を維持するための圧接手段４や、この圧接手段４により食い込んだ円錐面同士の密着状態を機械的機構の力で確実に解消し、摺動回転を可能とするための脱離手段５を設けたことを特徴としている。
【００３８】
バルブ本体２は、内周面に円錐面よりなる弁座２０が形成され、バルブ軸３の弁体３１が挿着される挿着穴２３を備える弁箱２Ａと、該弁箱２Ａにおける前記挿着穴２３のバルブ軸３を受け入れる開口が位置する面（図１では上面）側に着脱可能に固定され、バルブ軸３における前記挿着穴２３に挿入される弁体３１を有する先端側と反対側である基端側（弁体３１が脱離する方向の側）の部位を支持する支持部２Ｂとより構成されている。いずれも耐熱性を有するステンレス鋼などの金属材で構成されているが、金属製以外の耐熱硬質素材で構成することも可能である。
【００３９】
弁箱２Ａは、中央縦方向に挿着穴２３が穿設されるとともに横方向に該挿着穴２３の内部と外部空間とを連通する流路２１、２２が穿設された平面視略正方形の立方体形状に構成されている。また、これに固定される支持部２Ｂは、同じく平面視略正方形で中央部にバルブ軸３を挿通する開口穴２４ａを有する天板２４と、該天板２４の四辺から弁箱２Ａ上面に延びる支持脚２５とより構成されている。
【００４０】
支持脚２５は本例では四方を囲む壁で構成されているが、これに限定されず、複数の柱部材で構成してもよい。符号２５ｃは仮に溶融樹脂が基端側に漏出した場合の放出孔である。天板２４の四隅には支持脚２５を貫通して弁箱２Ａに形成したネジ孔に螺合する取り付けボルト２６が設けられ、該取り付けボルト２６により支持部２Ｂが弁箱２Ａに対して着脱可能に固定されている。
【００４１】
弁箱２Ａは、上記のとおり流路２１、２２が穿設されている。本例では弁体３１に形成される流路３２が中心軸を通り該軸に直角の方向に直線状に形成されているため、流路２１、２２についても、図４に示すように弁座２０の前記流路３２に対応する軸対称の位置にそれぞれ一端が開口し、互いに同一直線上を反対方向に延びて弁箱２Ａの外面に他端が開口している。流路２１、２２のうち一方を流入側、他方を排出側とし、バルブ軸３を流路３２が各流路２１、２２に連通する位置に回転させることで開状態とすることができ、図４に示すように連通しない位置に回転させることで閉状態にすることができる。
【００４２】
尚、流路３２、２１、２２の形態はこのような直線状のものに何ら限定されるものではなく、また、このような開閉切り換えバルブと構成するのではなく、例えば排出側の流路を複数設け、弁体側の流路を屈曲させて流路を切り換えるバルブとして構成することもできることは上述のとおりである。
【００４３】
バルブ軸３は、挿着穴２３に挿入される先端側に、先端に向けて次第に縮径する円錐形の外周面を有する弁体３１を備え、その基端側に連続して円柱形状の軸本体３３が同軸に設けられ、さらにその基端側に連続して軸本体３３より外径の小さな同じく円柱形状の支持軸３４が設けられ、さらにその基端側に連続して支持軸３４より外径の小さな操作軸３５が設けられ、これら弁体３１、軸本体３３、支持軸３４及び操作軸３５が耐熱性を有するステンレス鋼などの金属材で一体構成されている。このようなバルブ軸３は一部材で削り出しにより形成してもよいし、複数部材を組み付けて一体的に構成してもよい。
【００４４】
軸本体３３は、支持部２Ｂの支持脚２５で囲まれた内部空間に位置している。支持軸３４は、支持部２Ｂの天板２４中央の開口穴２４ａを通じて支持部内外にわたって延びており、該支持軸３４の外周面における前記開口穴２４ａより内側に位置する領域には、規制手段６としての後述するリング状部材６１が軸本体３３との段部３３ａ（軸本体３３の支持軸３４側の端面）に係止されるように装着され、これよりも基端側の開口穴２４ａ内から天板２４外部に至る領域には、開口穴２４ａに螺合する圧接手段４としての後述の押圧部材４１が軸方向にスライド可能に装着されている。
【００４５】
操作軸３５は、支持軸３４側となる先端側の領域に脱離手段５としての後述の係止用ナット５１が螺合する雄ネジ部３５ａが形成され、基端側には、当該バルブ軸３を回動させる操作の際に、図３に示すような操作ハンドル７を取り付けるための取り付け部３５ｂが形成されている。操作ハンドル７は、角柱状の取り付け部３５ｂに係合可能な係合穴７１ａが形成された頭部７１と、頭部７１から延びる柄部７２とを備える。
【００４６】
圧接手段４は、流通する溶融樹脂の圧力で弁体３１が弁座２０から離れないようにするものであり、具体的には、開口穴２４ａに螺合される先端部４２と、支持部２Ｂの外部に位置し、先端部４２よりも大径で当該押圧部材４１をねじ込み操作するための基端側の操作部４３とよりなる金属製の押圧部材４１が設けられている。押圧部材４１は、先端部４２の外周に支持部２Ｂの内面、本例では天板開口穴２４ａの内面に形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部４１ａが設けられ、中心部には、バルブ軸３の支持軸３４の外周面に対して回転可能かつ軸方向に相対移動可能に取り付けるための貫通穴４１ｂが設けられている。
【００４７】
押圧部材４１を開口穴２４ａにねじ込んでいくと、先端部４２がリング状部材６１を介してバルブ軸３を軸方向先端側に押し、弁体３１が弁座２０に圧接される。バルブ本体２の支持部２Ｂは、この押圧部材４１が取り付けられるとともに、該押圧部材４１を通じてバルブ軸３を安定支持するものである。
【００４８】
このように本例では圧接手段４として開口穴２４ａにねじ込む押圧部材４１で構成したが、これに限定されず、例えば、付勢力解除スイッチ付きバネ、常時不勢バネなどを用いても良い。押圧部材４１でバルブ軸３を先端側に押している状態では、弁体３１と弁座２０は楔の作用で強固に圧接される。
【００４９】
脱離手段５は、圧接手段４の作用で弁座２０に圧着した弁体３１を脱離させ、摺動回転を可能とさせる手段であり、機械的機構として、本例では支持部２Ｂに螺合された押圧部材４１に当接する当接部５２ａを支点とし、且つバルブ軸３の操作軸３５に螺合された係止用ナット５１に係止される係止部５２ｂを作用点とし、バルブ軸３に対して弁体３１が弁座２０から離れる基端方向に力を作用させるレバー機構５２が設けられている。レバー機構５２は、より具体的には常時或いは操作時のみ前記押圧部材４１と係止用ナット５１の間に装着されるリフティングレバーより構成されている。
【００５０】
そして、図３に示すように押圧部材４１を緩め、リフティングレバーの基端側を手で押し下げることにより、先端側の係止部５２ｂが当接部５２ａを中心に持ち上がり、梃の原理で係止用ナット５１を介してバルブ軸３を持ち上げて圧着した弁体３１を弁座２０から脱離させることができる。本例では、図２にも示すように先端側がＹ字状に二股に分かれたレバーであり、操作時のみ装着して使用することもできるが、常時、支持軸３４の押圧部材４１と係止用ナット５１の間に介装されているものも好ましい。常時介装しておくのであれば先端側を環状に構成することも好ましい。
【００５１】
レバー機構５２は手動でもよいし、油圧や電動のアクチュエータで駆動するものでもよい。また、レバー機構５２以外に、バルブ軸３に対して振動等で衝撃を与えて固着を解除させる機械的機構を設けたものでもよい。また、本例ではバルブ軸３の操作軸３５に係止用ナット５１を係止してレバー機構５２による作用点としており、このような係止用ナット５１とすることで、全体の組み付けが容易となり、且つリフティングレバーを装着する押圧部材４１との間の隙間を調整することが可能となるため好ましいが、このような係止用ナット５１以外の他の形態の突出部を設けることも可能である。
【００５２】
また、溶融樹脂用バルブ１には、弁座２０から離れた弁体３１の軸方向への移動を所定の範囲内に規制する規制手段６が設けられている。より詳しくは、バルブ軸３における押圧部材４１の貫通穴４１ｂに挿入される領域、すなわち支持軸３４の天板開口穴２４ａに対面する領域、よりも先端側の位置には、第１の突出部として、押圧部材４１よりも大きな外径を有し、支持部２Ｂの押圧部材を螺合する開口穴２４ａの内部空間側の縁部２４ｂとの間に、弁体３１と弁座２０が密接した状態で所定の隙間δが維持されるリング状部材６１が装着されている。
【００５３】
図３に示すように、脱離手段５によるバルブ軸の移動は、このリング状部材６１により隙間δの距離の範囲内に制限され、弁体３１と弁座２０の間が開きすぎて溶融樹脂が脱離の際に当該間に流れ込むことが防止されるとともに、脱離手段５による操作の後、バルブ軸３を回動させる際にも、溶融樹脂の圧が残っているときには、バルブ軸３を持ち上げて弁体３１と弁座２０の間が開こうとする場合があるが、そのような場合にもバルブ軸の移動範囲が同じく制限され、バルブ操作の間に溶融樹脂が弁体３１と弁座２０の間の隙間に流入したり漏出することを防止できるのである。
【００５４】
リング状部材６１は、支持軸３４のうち開口穴２４ａより内側に位置する領域に装着され、その先端面６１ａは支持軸３４と軸本体３３との段部３３ａを係止部として、該段部３３ａに当接した状態に係止され、その状態で基端面６１ｂと開口穴縁部２４ｂとの間に隙間δが維持される。上述のとおり押圧部材４１はこのリング状部材６１を介してバルブ軸３の段部３３ａを先端側に押すことになる。
【００５５】
隙間δの距離は、装着するリング状部材６１の厚みを変えることで調整することができる。この隙間δの距離は特に限定されず、溶融樹脂の種類等各種条件に応じて適宜選択されるが、溶融樹脂の弁体３１と弁座２０の間の隙間への流れ込み、漏出を防止するといった観点から、好ましくは弁体３１と弁座２０の隙間が５０μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下となるような距離に設定することが好ましい。
【００５６】
隙間δは、同じ厚みのリング状部材６１を装着してもバルブ軸やバルブ本体の機械加工精度のばらつきによってバルブ個体ごとに異なってくるため、このばらつきの調整も見越して、リング状部材６１の厚みはバルブ個体ごとに現物合わせ的に設定することが好ましい。リング状部材６１は、本例のように段部３３ａに係合すること以外に、装着用の環状の凹溝を係止部として支持軸３４の外周面上に形成し、当該凹溝に嵌めこんで装着するものでもよい。
【００５７】
リング状部材６１は内圧がかかっている状態でバルブ軸を回動操作する場合、基端面６１ｂが開口穴縁部２４ｂに当接した両者の間で摺動が生じる。圧力が高いと当該摺動摩擦が大きくなり、バルブ操作に余計な力が必要となったり、摺動面が焼付くといった問題が懸念される。したがって、これを未然に防止できるものとして、図５に示すように、リング状部材６１を複数構成とし、且つ基端側の開口穴縁部２４ｂに当接するリング状部材６１Ａをスラスト軸受けにより構成したものが好ましい例である。この場合、隙間δの調整はリング状部材６１の厚みを調整することで行うことができる。
【００５８】
バルブ軸３とバルブ本体２との組み付けは、弁箱２Ａの挿着穴２３にあらかじめリング状部材６１が支持軸３４に装着されたバルブ軸３を挿し込んだ後、支持部２Ｂを取り付けボルト２６で取り付け、その後、押圧部材４１を支持部２Ｂの開口穴２４ａと支持軸３４の間にねじ込んで、係止用ナット５１を操作軸３５に取り付けることで、簡易に行うことができる。取り外しはこの手順の逆で簡易に行うことができる。このような簡易な組み付け構造は、弁箱２Ａに対して支持部２Ｂを着脱可能に取り付けたことで実現され、内部の清掃や部品交換、補修点検などのメンテナンスも容易に行うことができる。
【００５９】
弁体３１と弁座２０は、熱膨張率が同じになるように同じ材料、例えば耐熱、耐蝕性を備える同じ種類のステンレス鋼より構成されており、それぞれ精密に機械加工した後、より密着性を向上させるため摺り合わせ加工を行うことも好ましい。バルブ本体２には、流通する溶融樹脂の保温のため、図示しない加熱手段が設けられることが好ましい。
【００６０】
加熱手段は、弁箱２Ａの内部又は周囲に設けられることが好ましく、溶融樹脂の種類に応じて所定の温度に加熱保持し、溶融樹脂の固化を防止する。電気ヒータや、外部のヒータで加温された熱媒体を流す流路又は配管を設けたものでもよい。
【００６１】
また、バルブ本体２の弁箱２Ａの挿着穴２３は、本例では貫通した穴とされ、先端側の開口端部２７には、締め込みボルト８１が中心軸上に設けられた閉塞部材８が螺合されている。これにより、仮に溶融樹脂が先端側に漏出しても閉塞部材８を取り外して清掃等のメンテナンスが可能となるとともに、締め込みボルト８１を締めこむことでバルブ軸３を基端方向に押すことができるので、脱離手段５として機能させることもできる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６３】
１  溶融樹脂用バルブ
２  バルブ本体
２Ａ  弁箱
２Ｂ  支持部
３  バルブ軸
４  圧接手段
５  脱離手段
６  規制手段
７  操作ハンドル
８  閉塞部材
２０  弁座
２０ｂ  内周円錐面
２１  流路
２３  挿着穴
２４  天板
２４ａ  開口穴
２４ｂ  縁部
２５  支持脚
２５ｃ  放出孔
２６  取り付けボルト
２７  開口端部
３１  弁体
３１ａ  円錐面
３２  流路
３３  軸本体
３３ａ  段部
３４  支持軸
３５  操作軸
３５ａ  雄ネジ部
３５ｂ  取り付け部
４１  押圧部材
４１ａ  雄ネジ部
４１ｂ  貫通穴
４２  先端部
４３  操作部
５１  係止用ナット
５２  レバー機構
５２ａ  当接部
５２ｂ  係止部
６１，６１Ａ  リング状部材
６１ａ  先端面
６１ｂ  基端面
７１  頭部
７１ａ  係合穴
７２  柄部
８１  締め込みボルト
δ  隙間
【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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