(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口領域（３４）と、出口領域（３６）と、前記入口領域（３４）と前記出口領域（３６）との間にあって弁座（５４）を有する流れ室とが内部に形成されるとともに、周壁に開口（５０）が形成され、前記開口（５０）の対向両側部の位置で前記周壁の外面から外方へ支持取付台（４８）が突出している弁本体（１４）と、
封止面（７０）を有する円錐形のプランジャ（６０）と、前記プランジャ（６０）に連結されたレバーアーム（６６）と、弾性部（５８）を介して前記レバーアーム（６６）のまわりに装着されたシールド（６２）とを有し、前記レバーアーム（６６）が前記開口（５０）に挿入されて、前記プランジャ（６０）が前記流れ室に位置するとともに、前記シールド（６２）が前記開口（５０）の外側位置で前記周壁の前記外面に旋回可能に係合して前記シールド（６２）と前記周壁の前記外面との間をシールするようになっている弁部材（１６）と、
前記支持取付台（４８）に固定されたアクチュエータ支持体（２０）と、
前記アクチュエータ支持体（２０）に旋回可能に取付けられたレバー受け（９６）であって、前記レバーアーム（６６）を受けて前記レバーアーム（６６）を前記レバー受け（９６）にクランプするためのクランプ孔（１０４）が形成されている前記レバー受け（９６）と、
前記アクチュエータ支持体（２０）に旋回可能に取付けられて前記レバー受け（９６）を旋回させ、前記レバーアーム（６６）を介して前記弁部材（１６）を、前記封止面（７０）が前記弁座（５４）から離れて前記流れ室を開き、流体が前記流れ室を通って流れるようにする開位置と、前記封止面（７０）が前記弁座（５４）に係合して前記流れ室を閉鎖し、前記流体が前記流れ室を通って流れないようにする閉位置との間で旋回させるアクチュエータ（１８）とを備えたインライン・レバー作動弁。
【請求項２】
前記弁部材（１６）がシリコーンゴムで形成されている請求項１に記載のインライン・レバー作動弁。
【請求項３】
前記シールド（６２）と前記プランジャ（６０）とが一体になっている請求項１に記載のインライン・レバー作動弁。
【請求項４】
前記シールド（６２）が、前記レバーアーム（６６）の長手方向軸線に直角の面に対して基本角（α）を形成している請求項１に記載のインライン・レバー作動弁。
【請求項５】
前記弁部材（１６）が前記閉位置から前記開位置まで１°から２５°の旋回角（β）に亘り旋回でき、前記シールド（６２）が前記レバーアーム（６６）のまわりに、前記弁部材（１６）が前記閉位置から前記開位置まで旋回する前記旋回角（β）の１／２である前記基本角（α）を成すように配置されている請求項４に記載のインライン・レバー作動弁。
【請求項６】
前記シールド（６２）と前記レバーアーム（６６）との接合部に隣接する領域の周りで前記シールド（６２）と前記レバーアーム（６６）との間に隙間（８６）を形成するように前記シールド（６２）が前記レバーアーム（６６）のまわりに装着され、前記弁部材（１６）が前記開位置と前記閉位置との間で旋回して前記シールド（６２）が屈曲したときに、前記隙間（８６）が前記シールド（６２）の一部を収容するようになっている請求項１に記載のインライン・レバー作動弁。
【請求項７】
液体溜（２４）と、前記液体溜（２４）に連通され、入口と出口とを有する充填ポンプ（２２）と、一端が前記充填ポンプ（２２）に連結され、前記充填ポンプ（２２）と反対側の端部にノズル（３０）が取付けられている充填管と、請求項１に記載のインライン・レバー作動弁とを備え、前記インライン・レバー作動弁が前記液体溜（２４）と前記充填ポンプ（２２）との間に設けられている、一連の容器を充填するための液体充填装置。
【請求項８】
液体溜（２４）と、前記液体溜（２４）に連通され、入口と出口とを有する充填ポンプ（２２）と、前記充填ポンプ（２２）から遠い側の端部にノズル（３０）が取付けられている充填管と、請求項１に記載のインライン・レバー作動弁とを備え、前記インライン・レバー作動弁が前記充填ポンプ（２２）と前記充填管の前記充填ポンプ（２２）に近い側の端部との間に設けられている、一連の容器を充填するための液体充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インライン（ｉｎ−ｌｉｎｅ）・レバー作動弁に関する。更に詳しくは、この発明は、傾斜したシールド、およびそのための支持装置を有する、インライン・レバー作動万能製品弁（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｐｒｏｄｕｃｔ  ｖａｌｕｅ−ＵＰＶ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体充填装置は、この技術分野でよく知られている。それらは、例えば、牛乳、ジュース等を貯蔵容器に充填するために、広く使われている。そのような充填装置の多くの工程は、自動化した方法で行われている。即ち、容器を立てて充填場所に置き、これらの容器を充填し、次にこれらの容器をこの装置の自動運転によって密封する。
【０００３】
食品生産物の汚染を減少し、比較的貯蔵寿命の永い生産物を提供する努力に於いて、そのような充填装置の多くは、衛生的に清潔にまたは無菌環境で運転する。そのような衛生的工程に使用する装置は、清潔な、衛生的に承認された状態に維持し且つ運転しなければならない。
【０００４】
これらの充填装置も、それらが動作する速度に関して改善されている。そのような装置は、毎分１リットル容器を約６０個まで詰めることが知られている。厳密な清潔さと運転速度の組合せがこの装置および構成材料に極端な制限を課すことがある。特に、この液体食品生産物と接触するようになる、この装置の可動部品、更に詳しくは、非金属部品が高応力を受けることがある。
【０００５】
この装置の一つの特別な部分である、充填弁は、局部的に高応力を受け、頻繁な保守および修理が必要なことがある。弁円錐のような、弁の柔らかく、柔軟な、非金属、可動部は、頻繁な修理または交換が必要なことがある。この弁円錐というのは、弁の、硬い、典型的には鋼の弁座に対してシールを形成する円錐形の部分即ち円錐部である。
【０００６】
普通の構成で、この弁円錐は、政府（例えば、米国食品医薬局）または業界の衛生標準に従って作ることができる高級シリコーンまたは類似の材料で作る。この弁円錐は、その端付近から弁本体内へ伸び、この弁円錐の頂上付近でこの弁円錐に結合する弁棒によって作動させられる。弁円錐が閉位置から開位置へ動くとき、それは、この弁棒によって弁本体の中へ、弁の側壁の方へアーチ形の運動で下方に旋回される。開位置にあるとき、この弁円錐は、弁側壁（即ち周壁）近くに横たわり、それがこの弁を保守し且つ清掃するために利用できるスペースの量を減少する。そのような保守速度の減少が、装置の保守に関する時間とコストの両方を増すことがある。
【０００７】
その上、そのような既知の弁では、液体食品と接触するようになる円錐部が、シールドによって周辺から密閉される。このシールドは、弁棒に取付けられ、それを囲む、平らな平面の部材である。既知の装置では、このシールドを弁棒の縦軸に垂直に取付ける。このシールドは、封止要素として作用し、それが液体食品生産物と接触するようになる場合、円錐部と同じ材料（例えば、高級シリコーン）で出来ている。
【０００８】
このシールドは、弁本体の外面に寄りかかる。弁円錐（即ち円錐部）が開位置から閉位置へ旋回すると、このシールドは、旋回弁棒を収容しながら、弁本体と接触したままであるために撓む。それで、シールドが高い局部応力を受けることがあり、この材料の性質によって、この材料の疲労のために破損することがある。特に、弁棒付近のシールドの領域に破損が観察されている。疲労破損は、弁円錐が旋回する角度または距離が増すと増すことに気付いている。
【０００９】
更に、既知の弁の“トップエントリー”の性質のために、充填ポンプの入口側と出口側の各々に異なる設計の弁を使う必要がある。これは、主としてトップエントリー組立体がポンプ排出口から流れる食品生産物と生ずる干渉のためである。その上に、アクチュエータがトップエントリーの設計であるので、この弁を横切る流体抵抗が増し、それを克服するためには、かなり過大な連結管および部品が必要である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、液体充填装置用の、サイドエントリー構成の衛生的インライン・レバー作動弁に対する要求が続いている。そのような弁は、シールドのような、非金属の、弾性的シール部品の摩耗、疲労およびその結果としての破損を減じ、弁内部の清掃および保守を容易にする。そのようなインライン・レバー作動弁は、更に、この弁を横切る流体抵抗を減じ、それによって所望の流れ特性を達成するために、全体の外形が小さく、対応して部品も小さい弁を使用可能にする。都合よく、そのような弁は、充填ポンプに対して入口弁位置および出口弁位置のどちらか、または両方に使うことができる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
液体充填装置に使用するための、インライン・レバー作動弁は、外面を有し、入口領域、出口領域、およびこの入口領域と出口領域の中間の流れ室を形成する弁本体を含む。この弁本体は、この入口領域と出口領域の中間に開口を形成する。
【００１２】
この弁は、円錐形のプランジャ、レバーアーム、および弾性部を介してレバーアームのまわりに装着されたシールドを有する旋回可能な弁部材を含む。この弁部材は、その一部が弁本体の前記開口を横切り、プランジャを流れ室内に配置するようになっている。シールドが弁本体の外面と係合してそれとの間にシールを形成する。
【００１３】
プランジャは、弁本体の側面（即ち周面）ら入り、開位置とプランジャが流れ室を横切るシールを形成する閉位置との間を所定の角度に亘って旋回できる。
【００１４】
【発明の効果】
本インライン・レバー作動弁は、弁を開くと、隣接する配管に対して大きい流れ面積を有する充填装置内に配置可能な、小さいまたは短い外形の弁を提供することによって、上記の問題を克服する。本構成は、弁の保守および清掃をするために、弁の内部領域に容易にアクセスできるようにする。その上、本弁は、サイドエントリーのレバーアームを有するので、充填装置の、ポンプの入口側および出口側の両方にこの弁を使えるようにする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
弁部材は、米国食品医薬局が認可したシリコーンゴムのような、弾性材料で作ることができる。シールドおよびプランジャは、互いに一体で、それらの間をスリーブ部が伸びるのが好ましい。
【００１６】
好適実施例では、レバーアームが縦軸を形成し、シールドがこのレバーアームの周りに、この縦軸に垂直な平面に対して鋭角の基本角をなすように配置される。レバーアーム軸に垂直な既知の弁シールドと違って、この傾斜したシールドは、その弛緩した状態または位置に対するこのシールドの屈曲角の量を減らす。従って、このシールドが反復のために受ける応力の量がかなり減り、屈曲点でのシールドの疲労破損に関する上記の問題が減る。
【００１７】
弁部材が閉位置から開位置まで約１°から約２５°の旋回角で旋回でき、シールドの基本角は、弁部材が旋回する旋回角の約１／２  であるのが最も好ましい。一つの配置では、弁部材が約２０°旋回し、シールドの基本角が約１０°である。
【００１８】
シールドは、シールドとレバーアームの接合点周りで、シールドとレバーアームの間に隙間ができるように、レバーアームに取付けることができる。この隙間は、シールドが開位置と閉位置の間を旋回するとき、シールドが屈曲するので、その一部を収容するための座ぐり（ｃｏｕｎｔｅｒｓｕｎｋ）領域として作られているのが好ましい。この座ぐり領域は、シールドが旋回するときの材料の圧縮を減らす。
【００１９】
アクチュエータおよびアクチュエータ支持体をこの弁に取付けることができる。このアクチュエータ支持体は、弁本体に固定して取付けられ、このアクチュエータは、弁部材を開位置と閉位置の間で旋回するために弁部材に作動的に結合されるとよい。このアクチュエータ支持体は、それに旋回可能に取付けられたレバー受け若しくは枢動ブロックを含む。このレバー受け若しくは枢動ブロックに、レバーアームを受け且つクランプするためのクランプ孔が形成されている。
【００２０】
一実施例では、このレバー受けは、少なくとも一つの埋込ナットを含む新規な装置を含む。このナットは、常用六角ナットでもよく、レバーアームをレバー受けに固定クランプするためのボルトを受けるように配置されている。レバー受けにこのボルトの頭を受けるためのくぼみを設けて、ボルトの面一取付をすることができる。この弁を組立てるとき、互いに当接するレバー受けとシールドは、それらの間にシールを形成するための、Ｏリングのような、シール要素を収容するための相補の溝またはチャンネルを含むことができる。
【００２１】
本インライン・レバー作動弁は、充填ポンプの入口位置と出口位置のどちらにも使える構成を提供する。この弁は、外形が短く、これらの装置の所望の流れ特性を維持しながら、流体抵抗を減らすように形作られている。その上、本弁構成は、弁内部領域へのアクセスを良くし、それが弁保守の時間およびコストを低減する。
【００２２】
本発明のその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明、添付の図面、および添付の特許請求の範囲から明白だろう。
【００２３】
【実施例】
以下、好適実施例について図面を参照して説明する。この発明は種々の形で実施でき、本開示はこの発明の例示と考えるべきで、この発明を説明する特定の実施例に限定することを意図するものではない。
【００２４】
さて、図面、特に図１および図３〜図５を参照すると、本発明によるインライン・レバー作動弁１０が示されている。図２に液体充填装置１２に種々の位置で設置されているのを示す弁１０は、弁本体１４、弁部材１６、アクチュエータ１８およびアクチュエータ支持体２０を含む。図２に示すような、一つの用途では、この弁を万能製品弁（“ＵＰＶ”と称する）として使用する。
【００２５】
使用する際、ＵＰＶ１０を充填装置１２の製品または充填ポンプ２２の入口および出口に配置する。充填装置１２には、一般的に、液体溜２４、ポンプ２２、入口弁および出口弁、それぞれ２６、２８、および各充填系列に関連する充填管およびノズル３０がある。液体溜２４は、図２に示すように、１対の系列に液体を供給するように形成することができる。
【００２６】
弁１０は、入口弁２６として設置したとき、液体溜２４とポンプ２２の間に、出口弁２８として設置したとき、ポンプ２と充填ノズル３０の間に、流れを開始および終了するように形成する。この弁１０は、既知の弁より外形が小さく、従って設置をするための部品間のスペースが少ししか要らないのが好都合である。その上、弁部材１６が弁本体１４の側面（即ち周面）３２から弁本体１４に貫入する（例えば、後に詳しく説明する、サイドエントリー）ので、同じ弁をポンプ２２の入口位置と出口位置の両方に使うことができる。入口弁と出口弁の形態が異なる既知の充填装置（トップエントリー弁を使用する）と違って、本装置は、ユーザが在庫に維持しなけらばならない交換および予備部品の量を減らす。同じ弁１０をポンプ２２の入口位置と出口位置の両方に使うことは、充填装置１２の製造および維持コストも減らす。その上、弁外形が短くまたは小さいことは、材料コストが少ない結果となり、それによってこの装置の全体のコストを減らす。
【００２７】
弁本体１４は、入口領域３４と出口領域３６と円筒形の流れ部とを有する。弁１０を装置１２の液体流路（例えば、これらの流れ系列内に）取付けるために、入口および出口取付けフランジ、それぞれ、３８、４０が、それぞれ、入口領域および出口領域３４、３６で本体１４に作られている。取付けフランジ３８、４０は、Ｏ−リング４４等を受けてこの弁１０を装置１２の隣接する部品から密閉するために、溝４２が作られている。典型的配置では、弁本体１４が、弁１０および隣接する配管部または部品を互いに締めつける、図５に示すような乳用クランプ４６によって装置１２に取付けられている。
【００２８】
弁本体１４は、アクチュエータ支持体２０をこの弁本体１４に取付けるための支持取付台４８も含む。図示のように、支持取付台４８は、弁本体１４から外方に伸びている。弁本体１４は、入口フランジ３８と出口フランジ４０の中間に、支持取付台４８の間に位置する円錐開口５０または円錐貫通孔を形成する。
【００２９】
弁本体１４は、のど部５２および弁座５４を形成する。弁座５４は、弁１０が図３に示すように閉位置にあるとき、弁１０の封止される部分である。本実施例で、弁座５４は、既知の尖ったまたは隆起した座面ではなく、弁１０を通る流れを止めるために弁部材１６が係合する平坦面である。好都合に、この平坦な弁座５４は、弁部材１６の摩耗量を減ずる。
【００３０】
既知の弁座は、典型的には、弁円錐部と係合する隆起したまたは尖った座面を有する。この円錐部は、弾性のある、ゴムまたはゴム状材料で出来ているので、円錐部の材料は、それが絶えず尖った座面に押付けられると摩耗しがちである。隆起した弁座に対する柔らかい円錐部のこの連続反復押しつけは、この柔らかい円錐部の摩耗を生じ、または円錐部に皺若しくは窪みを生ずることがある。そのような円錐部の皺または窪みは、この円錐部が弁座に対して封止する能力を減ずることがあり、円錐部に清掃が困難な割れ目を作ることがある。
【００３１】
それぞれ、弁１０を閉位置および開位置で示す、図３および図４に示すように、弁部材１６は、弁本体１４に対して所定の旋回角βだけ蝶番式に旋回するようにされている。この弁部材１６は、図９〜図１２に詳細に示し、円錐部即ち円錐形のプランジャ６０、シールド６２およびプランジャ６０の周りから伸びるレバーアーム６６を有する支持体６４を含む。先に述べたように、プランジャ６０およびシールド６２は、柔らかい、弾性のあるゴム等の材料で出来ている。一実施例では、弁部材１６の、全体を５８で示す、弾性部は、政府、例えば米国食品医薬局および業界の標準に合う、高級のシリコーンゴムで出来ている。
【００３２】
レバーアーム６６は、６８で示す、プランジャ６０の中心線または軸から横に伸びる。これは、プランジャの頂部または底部でプランジャに結合する既知のレバーアームと対照的である。本配置は、プランジャ６０を直接作動するようにし、プランジャ６０を横切って弁１０を流れる液体との干渉を減らすことによって、この弁１０を通る流体抵抗を減らす。弁部材１６は、レバーアーム６６の直接動作によって閉位置と開位置の間を旋回する。
【００３３】
プランジャ６０は、その上部領域に封止面または封止縁７０を含む。この封止面７０は、弁１０を通る流れを止めるために弁１０が閉位置にあるとき、平坦弁座５４に当接し、係合するようにされている。封止縁が金属弁座に位置し、平坦な弾性プランジャがこの金属縁に接触する既知の弁と違って、弾性封止縁７０をプランジャ６０上に含むことができる、本封止構造は、平坦な金属弁座５４が柔らかいプランジャ６０に係合し、それがこのプランジャの摩耗の機会および損傷を減らす。
【００３４】
弁部材１６の材料は、十分に弾性があって弁座５４の全域で、および弁本体１４の開口５０で液密シールを形成する。図３および図４に示すように、弁部材１６のプランジャ６０は、開口５０を通り、弁本体１４内に配置されている。この様にして、シールド６２が、支持取付台４８の間で、本体１４の外面７２に当接し、本体１４とシールを形成する。図９〜図１１に示すように、シールド６２は、７４で示すように、外面７２と相補形で、それと係合し、シールを形成するように成形された接触面を有する。
【００３５】
既知のシールドと違って、シールド６２は、弁部材１６上にレバーアーム６６に対してある角度で配置されている。即ち、シールド６２は、レバーアーム６６の、７６で示す縦軸に垂直な平面Ｐに対して基本角αを成す。この垂直平面Ｐは、既知の弁に於けるシールドの位置を成す。本弁１０の好適実施例では、この基本角αが鋭角で、旋回角βの１／２  に等しい。即ち、弁部材１６が開位置と閉位置の間で約２０°旋回する実施例では、基本角αが約１０°または旋回角βの１／２  である。
【００３６】
既知の弁配置では、シールドは、このシールドがレバーと交差する領域付近で損傷する傾向があり、または亀裂を生ずることが観察されている。これは、可動の円錐部と固定弁本体の間にシールを維持するために屈曲し、従って弁が作動し、円錐部が旋回するとき、かなりの応力を受ける領域である。
【００３７】
この弁が１分間に約６０回まで、または１秒間に約１回、開位置と閉位置の間を反復できるとすると、シールドの屈曲の反復が大きくなり、材料の疲労破壊が起り得る。この角度の付いたシールド６２は、シールド６２がその休止または静止状態から屈曲する量を減らすことによって、疲労破壊の機会を減らす。これは、シールド６２をその休止状態から両方向に屈曲させることによって達成する。即ち、シールド６２をその静止または休止位置から一方向にだけ２０°の角度で屈曲するのではなく、レバーアーム６６に対するシールド６２の角度は、それがその静止位置から両方向に、全行程の１／２  だけ、または１０°移動するようになっている。それで、シールド６２は、やはり全部で２０°の角度移動するが、この行程は、その静止または休止位置から両方向に１０°に過ぎない。
【００３８】
支持体６４は、図１２Ａ〜図１２Ｄで最も良く分り、図１１に弾性部５８、即ち、プランジャ６０、連結スリーブ７８およびシールド６２の中の位置で示す。支持体６４は、円盤状支持要素８０、および中央ハブ８２を有し、そのハブからレバーアーム６６が伸びている。レバーアーム６６は、鋼のような導電性材料で作ることができ、その端に開口８４があってもよい。一実施例では、開口８４が漏れ検出素子（図示せず）を受けるためにねじが切られている。この素子は、弁本体１４から電気絶縁性支持体２０および弁部材１６を横切って、導電性レバーアーム６６への電気回路を完成させる液体の存在によって漏れを検出するようにされている。
【００３９】
シールド６２は、レバーアーム６６に完全には接着されていない。そうではなくて、シールド６２は、少なくともシールド６２の一部とスリーブ７８がレバーアーム６６に摩擦嵌めするようにアーム６６に取付けられている。その上、図１１で分るように、シールド６２は、シールド６２とアーム６６の接合点周りでシールド６２とアーム６６の間に、８６で示すような、隙間ができるようにレバーアーム６６に取付けられている。一実施例では、この隙間８６は、スリーブ部７８の中へ伸びる、シールド６２の座ぐり領域によって作られている。この隙間または座ぐり領域８６は、シールド６２とレバーアーム６６の接合点に隣接し、シールド６２と同半径方向の屈曲領域を形成する。この構成は、弁部材１６が旋回するとき、シールド６２の屈曲を許容し、弁１０が開位置と閉位置の間を旋回するとき、隙間８６に隣接するシールド６２の材料の圧縮量を減らす。
【００４０】
上述のように、弁部材１６の液体食品生産物と接触するようになる部分は、清浄度の高度の標準に維持しなければならない。これは、弁１０の鋼材では容易に達成できるが、弾性のある非金属材料では困難である。本実施例では、弁部材１６の弾性部分５８が食品用の米国食品医薬局が認可したシリコーンゴムで出来ている。そのような材料は非導電性で、従って、弁部材１６を弁本体１４から電気的に絶縁することができる。そのような材料は、食品の取扱いおよび処理の用途によく適するが、封止特性は制限される。
【００４１】
シリコーンゴムは、他のより適した封止材料より弾性が劣る。清浄度標準に合わせ、良い封止特性を達成するために、弁部材１６に、シールド６２の後面９２に沿って、Ｏ−リング９０のような封止要素を収容するように形成した封止溝８８が作られている。後に更に詳しく説明するように、このＯ−リング９０は、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴムとしても知られる、エチレン−プロピレン−ジエンジエン−モノマー）、ＮＢＲ（アクリロニトリルゴムとしても知られる、ニトリル−ブタジエンゴム）等で作ることができ、シールド６２とアクチュエータ支持体２０の間にシールを形成する。このＯ−リング９０の材料は、シリコーンゴムより幾らか硬く、シリコーンゴム材料よりその弛緩したまたは無負荷の状態へ戻る傾向が強い。
【００４２】
図５にアクチュエータ１８なしで示し、一部、図１３Ａ〜図１３Ｃに示す、アクチュエータ支持体２０は、一般的にキャリッジ９４およびレバー受け９６を含む。キャリッジ９４は、支持取付台４８で弁本体１４に固定して取付けられている。レバー受け９６は、ピン１００等のピボット部材を受けるようにされた１対のスリーブ９８でキャリッジ９４に旋回するように取付けられている。
【００４３】
レバー受け９６は、図１３Ａ〜図１３Ｃに示し、非導電性のプラスチックまたは樹脂型材料で成形されている。このレバー受け９６を、開放したクランプスロット１０２およびこのスロット１０２に隣接するクランプ孔１０４が貫通している。この孔１０４は、弁１０を組立てるとき、レバーアーム６６を受けるように形作られている。レバーアーム６６をクランプ孔１０４の中に配置するとき、Ｏ−リングシール９０がシールド６２の後面９２で、レバー受け９６に作られた溝１０６と当接し且つ係合する。この様にして、弁部材１６がレバー受け９６に密閉且つ固着されて取付けられる。
【００４４】
レバー受け９６には、図１３Ｃで最も良く分るように、少なくとも一つ、好ましくは１対の埋込ナット１０８がある。各ナット１０８は、レバーアーム６６をレバー受け９６に固定クランプするために、ボルト１１２を受けることができるねじ孔１１０を備える。図示する構成で、レバーアーム６６と弁部材１６は、レバー受け９６と共に、弁１０を開閉するために、弁本体１４およびキャリッジ９４に対して旋回する。
【００４５】
埋込ナット１０８は、成形中、ナット成形支持体１１４を使って、レバー受け９６の中に配置される。この成形支持体１１４を図１４Ａおよび図１４Ｂに示す。図面から明らかなように、成形支持体１１４には、複数の直径が減少する段付き領域または同軸突起１１６ａ、１１６ｂを有する本体部１１６がある。ねじ付きロッド１１８が最後の突起１１６ｂで本体１１４の中心から伸び、成形工程のためにナット１０８を支持する。ナット１０８と成形支持体１１４の周りにレバー受け９６を作るとき、埋込ナット１０８の下のレバー受け９６に、全体を１２０で示すねじができる。段付き領域１１６ａ、１１６ｂの周りにレバー受け９６を成形することが、このレバー受け９６にボルト頭１２４を受けるためのくぼみ１２２をもたらす。
【００４６】
ボルト１１２をねじ孔１２０に挿入すると、それらはナット１０８に係合する。ボルト１１２をナット１０８に係合し、またはねじ込むと、それらは、レバー受けの上部と下部（クランプスロット１０２に隣接して、９６ａおよび９６ｂで示すように）を互いにおよびレバーアーム６６に圧縮することによって、レバーアーム６６にクランプ力を加える。成形したレバー受け９６に作ったねじ領域１２０は、ボルト１１２が運転中緩むのを防ぐために、回転に対する十分な抵抗を現す。この配置がボルト１１２をナット１０８と係合して保持し、それがレバーアーム６６を然るべき位置に保持する。くぼみ１２２は、ボルト頭１２４をレバー受け９６面と面一に取付けられるようにする。
【００４７】
都合よく、本配置は、レバー受け９６に埋込むために常用ナット１０８を使えるようにする。これは、そのような常用ナット１０８は、比較的安価で広範囲のまたは専用化した設計または技術の努力が必要ないので、この装置１２の全体のコストを低減する。
【００４８】
アクチュエータ１８を図１および図３〜図４に示す。本実施例では、このアクチュエータ１８が、軸またはロッド１２８の出入りする空気圧シリンダ１２６を含む。このシリンダ１２６は、キャリッジ９４の一端に揺動するように取付けられている。軸１２８は、アクチュエータ１８の他端でレバー受け９６に揺動するように取付けられている。図４を参照して、シリンダ１２６が作動して軸１２８が、矢印１３０で示す方向に、シリンダ１２６から伸びると、レバー受け９６が矢印１３２で示す方向に旋回し、それが今度は弁１０を開く。
【００４９】
アクチュエータ１８は、弁１０を、図３に示すように、閉位置へバイアスするために、図示するコイルばね１３４のような、バイアス手段を含む。シリンダ１２６が作動すると、それはこのばね１３４の力に抗して作用して弁１０を開く。このばね力が弁１０を閉位置へ戻す。
【００５０】
上に説明したように、好適実施例では、弁本体１４およびレバーアーム６６が鋼のような導電性材料で出来ている。弁部材１６およびアクチュエータ支持体２０を含む介在部品は、非導電性または絶縁材料で出来ている。それで、弁本体１４は、レバーアーム６６から電気的に絶縁されている。弁１０の周りのこの装置１２に漏れが起きたかどうかを検出するために、漏れ検出システム（図示せず）をこの弁１０に組込めることを意図する。特に、素子（図示せず）をレバーアーム６６のねじ付き開口８４に配置して、弁本体１４およびレバーアーム６６を含む電気回路の一部を形成することができる。この回路は、さもなければ、介在する部品、即ち、アクチュエータ支持体２０および弁部材１６の絶縁性のために、完結しない。
【００５１】
例えば、液体が弁本体１４から弁部材１６およびアクチュエータ支持体２０を横切って、レバーアーム６６へ流れるように、漏れが起きた場合、この回路が導電性液体によって完結する。この回路に表示器またはモニタ（図示せず）を設けて、この回路が液体によって完結したことを表示し、次にそれを弁１０でのこの装置１２の漏れと関連付けることが出来る。
【００５２】
意外にも、本弁１０は、弁１０、特に弁のど部５２を横切る流れ面積が、既知の充填装置の弁に比べて、かなり増えることが分った。当業者は、弁のど部が、しばしば、弁の中での最大の流体抵抗領域であり得ることが分るだろう。流体抵抗は、与えられた、または固定した上流または充填ポンプ２２圧力で、この弁を通る製品の量を減少し、または製品の流量を低下することがある。この流体抵抗の増加は、装置１２の設計または運転での制限要因になり得る。
【００５３】
本インライン・レバー作動弁は、弁のど部５２を横切る流れ面積が驚異的に大きく、それが流体抵抗の減少に相関することを観察した。充填装置１２が７０ｍｍの充填管３０（それは直径４５ｍｍの充填管３０に関連する）を有する現実施例では、充填管３０の面積が約１６２５ｍｍ２である。プランジャ６０の直径が５４．０ｍｍの弁のど部５２を横切る流れ面積は、弁部材１６を２０°開位置へ旋回したとき、約２１５０ｍｍ２である。図面から、流れ面積が弁１０の開位置の増加（即ち、弁旋回角の増加）と同程度に増加することが明白だろう。例えば、２１°の旋回角βでこの面積は約２１７８ｍｍ２であり、２２°の旋回角βでこの面積は約２２０５ｍｍ２であり、２３°の旋回角βでこの面積は約２２３３ｍｍ２であり、２４°の旋回角βでこの面積は約２２６３ｍｍ２であり、および２５°の旋回角βでこの面積は約２２９３ｍｍ２である。
【００５４】
興味深いことに、この流れ面積は、弁１０をわずかに開くと、かなり開く。即ち、０°の旋回角β（閉位置）でこの面積は０ｍｍ２であるが、１°の旋回角βで約１８８４ｍｍ２の面積をもたらす。２°の旋回角βでこの面積は約１８８６ｍｍ２に増加し、３°の旋回角βでこの面積は約１８９０ｍｍ２であり、４°の旋回角βでこの面積は約１８９５ｍｍ２であり、および５°の旋回角βでこの面積は約１９０１ｍｍ２である。
【００５５】
その上、この装置１２による速度分布が急速充填をもたらすことが分った。３インチ（７６ｍｍ）の弁を有する装置１２で、最大速度は、弁１０の約０．３６秒の開放で達成する、約８７０ｍｍ／ｓｅｃであることを観測した。この速度は、開放後約０．１８秒で約８００ｍｍ／ｓｅｃに達することを観測した。
【００５６】
この様に、速度が０．１８秒以内に最高の約９２％に達し、高速を急速に達成する。約０．９秒のサイクルタイムを有する、典型的装置１２では、全開位置および全閉位置に達する時間は、約０．３２５秒であり、弁１０が全開位置にある実時間は約０．３５０秒である。それで、液体速度は、全開位置に達するために必要な時間と殆ど一致して最大に達する。本弁１０の急速充填能力は、この様に急速充填装置１２の運転によく適する。
【００５７】
上記から、本発明の新規な概念の真の精神および範囲から逸脱することなく、多くの修正および変形を実現できることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の原理を具体化する、アクチュエータおよびアクチュエータ支持体を含む、インライン・レバー作動万能製品弁（ＵＰＶ）の前透視図である。
【図２】  ＵＰＶが種々の位置に設置された液体充填装置を、これらの弁を設置できる一つの方法を示すための部分透視図である。
【図３】  図１のアクチュエータおよびアクチュエータ支持体を含むＵＰＶを、弁閉位置で示す部分断面図である。
【図４】  図３のＵＰＶを弁開位置で示す部分断面図である。
【図５】  図１のＵＰＶの、アクチュエータ支持体が定位置にあり、アクチュエータ部品を図示の明瞭さのために除去した後透視図である。
【図６】  ＵＰＶ本体の透視図である。
【図７】  図６に示すＵＰＶ本体の背面図である。
【図８】  図６の線８−８による弁本体の断面図である。
【図９】  シールドを有する弁部材の、Ｏ−リングを受けるために作られた溝を含む一実施例の透視図である。
【図１０】  図９の弁部材の側面図である。
【図１１】  図９の線１１−１１に沿って切断した断面図である。
【図１２】  Ａ〜Ｄは、図９〜図１１に示した弁部材の支持体およびレバーアームを示す。
【図１３】  Ａ〜Ｃは、本ＵＰＶのレバー受けを示し、Ｃは、レバーアームをこのレバー受けに電気的に絶縁した方法でクランプするための１対の埋込ナットを有するレバー受けを示す。
【図１４】  ＡおよびＢは、埋込ナットを有するレバー受けを製作するために型の中でナットを位置決めするための工具を示す。
【符号の説明】
１０  インライン・レバー作動弁
１４  弁本体
１６  弁部材
１８  アクチュエータ
２０  アクチュエータ支持体
３４  入口領域
３６  出口領域
５０  開口
６０  プランジャ
６２  シールド
６６  レバーアーム
７８  スリーブ部
９６  レバー受け
１０４  クランプ孔
α  基本角
β  旋回角
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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