(57)【要約】  流体導管における流体を少なくとも部分的に阻止するための、第１の端部と第２の端部とを有するほぼ円柱状の基体を有する封鎖装置を備える遮断装置であって、この封鎖装置は、流体導管内で位置決め可能であり、回転軸（Ｒ）の回りに方向（Ａ）に回転することで、この封鎖装置によって流体が全く流れない封鎖位置から、逆に、流体がこの封鎖装置を通って流れることができる通流位置に戻すように調整することができる。この封鎖装置は第１の通過開口部と第２の通過開口部とを備え、ここで第１の通過開口部の断面積は第２の通過開口部の断面積よりも小さくなっている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体導管（２）における流体を少なくとも部分的に阻止するための、第１の端部（２０ａ）と第２の端部（２０ｂ）とを有するほぼ円柱状の基体（２０）を有する封鎖装置（１０）を備える遮断装置（１）であって、
前記封鎖装置（１０）は、前記流体導管（２）内で位置決め可能であり、回転軸（Ｒ）の回りに回転方向（Ａ）に回転することで、前記封鎖装置（１０）によって流体が全く流れない封鎖位置から、逆に、流体が前記封鎖装置（１０）を通って流れることができる通流位置に戻すように調整することができ、
前記封鎖装置（１０）は、第１の通過開口部（３０）と第２の通過開口部（５０）とを備え、当該第１の通過開口部（３０）の断面積は当該第２の通過開口部（５０）の断面積よりも小さくなっていることを特徴とする遮断装置。
【請求項２】
前記第１の通過開口部（３０）および前記第２の通過開口部（５０）は前記円柱状の基体（２０）の側面に沿った通路開口部を介して互いに結合されていることを特徴とする、請求項１に記載の遮断装置。
【請求項３】
前記第１の通過開口部（３０）は、ほぼ楔形状の断面を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の遮断装置。
【請求項４】
前記楔形状の断面は少なくとも、第１の表面エッジ（３３）と第２の表面エッジ（３４）とを有する第１の表面（３２）、および第１の表面エッジ（３７）と，第２の表面エッジ（３８）と，第３の表面エッジ（３９）とを有する第２の表面（３６）を備え、前記第１の表面（３２）は回転軸（Ｒ）に対して平行に延伸し、前記第２の表面（３６）は当該回転軸（Ｒ）に対し１つの角度で延伸して、前記第２の表面エッジ（３８）の第１の端部（３８ａ）と前記第３の表面エッジ（３９）の第１の端部（３９ａ）とは、実質的に、前記円柱状の基体（２０）の前記第２の端部（２０ｂ）の１つの点（Ｐ）で出会うようになっていることを特徴とする、請求項３に記載の遮断装置。
【請求項５】
前記円柱状の基体（２０）で、前記封鎖装置（１０）は方向（Ｂ）で前記第１の通過開口部（３０）が前記第２の通過開口部（５０）の前に配置されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の遮断装置。
【請求項６】
前記円柱状の基体（２０）で、前記封鎖装置（１０）は方向（Ｂ）で前記第１の通過開口部（３０）の前記第１の表面（３２）が前記第１の通過開口部（３０）の前記第２の表面（３６）の前に配置されることを特徴とする、請求項４または５に記載の遮断装置。
【請求項７】
前記封鎖装置（１０）が前記流体導管（２）内において回転されて向きが調整可能であり、前記第１の通過開口部（３０）のみを通るか、前記第１の通過開口部（３０）および前記第２の通過開口部（５０）のみを通るか、または前記第２の通過開口部（５０）のみを通るかによって、前記封鎖装置（１０）を通る流体の通流が可能となっていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体導管における流体を少なくとも部分的に阻止するための遮断装置に関する。ここでこの遮断装置は、第１の端部と第２の端部とを有するほぼ円柱状の基体を有する封鎖装置を備え、この封鎖装置は、流体導管内で位置決め可能であり、回転軸の回りに回転方向に回転することで、この封鎖装置によって流体が全く流れない封鎖位置から、逆に、流体がこの封鎖装置を通って流れることができる通流位置に戻すように調整することができる。
【背景技術】
【０００２】
たとえば岩石の（コア）ボーリング等の、特に固い材料の加工は、工具を冷却するためおよび放出される掘り屑を凝集して排出するための、相当な量の冷却液体を常に必要とする。たとえばコアボーリング装置等のボーリング装置で使用するための冷却システムは従来より知られている。冷却液体としては一般的に水が用いられる。
【０００３】
このような冷却システムは概ね、通常は水道管への接続によって実現されている冷却液体の貯蔵器と、冷却液体を工具に輸送するための装置（たとえばポンプ）と、この冷却液体を工具に供給するための少なくとも１つの冷却液体導管とから成っている。冷却液体の貯蔵器の大きさ、冷却液体の輸送のための装置の能力および工具に供給される冷却液体の量（体積）は、とりわけ加工される材料、その大きさ、および工作機械の能力ならびに所望の加工速度（材料における工具の進み具合）に依存している。これらの様々な作業数値を決定して調整する際には、この冷却システムの使用者にとって、特に工具に供給される冷却液体の注入量調整が毎回問題となる。これはこの供給される冷却液体の量が多すぎても少なすぎてもいけないからである。特に工具に供給される冷却液体の少量の調整は、従来技術の冷却システムで実現されているものは多くの場合不十分なものしかなかった。この原因は主に上記の遮断装置の構成にあり、この遮断装置は一般的に手動で操作される制御バルブの形態で冷却液体導管に配置され、工具への冷却液体の量あるいは体積が制御される。この用いられている、制御バルブとして構成された遮断装置は、少量の冷却液体の注入量の微調整を十分に行うことができず、この制御バルブはただ完全に封鎖されるかまたはそうでなければ開きすぎているということになり得る。これより冷却液体は、工具に全く流れないかまたはそうでなければ多すぎる冷却液体が流れることになる。
【０００４】
このような液体導管における遮断装置は、たとえば特許文献１に開示されている。この特許文献１は、排出バルブを開示しており、これを用いてこのバルブを通って流れる液体の体積を制御することができる。この排出バルブは入口開口部と出口開口部とを有するバルブハウジングを備える。この入口開口部にも、また出口開口部にも、それぞれ液体導管が接続されている。このバルブハウジング内にはプレート状の制御素子があり、この制御素子はこのバルブハウジングのつまみ素子によって回転することができ、この排出バルブを通って流れる液体の体積を制御することに用いられる。このため上記のプレート状の制御素子は入口開口部および出口開口部の前で回転されて、この入口開口部および出口開口部の通流開口部の断面積が小さくされる。この断面積を小さくすることによって、この排出バルブを通過することができる液体の量が低減される。
【０００５】
既に上述したように、上記の特許文献１に開示された排出バルブにおいても、少量の冷却液体の注入量の微調整が全く充分に行うことができないことが欠点となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際出願公開第２０１１／０９１７９８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって本発明の課題は、流体導管における流体を少なくとも部分的に阻止するための改善された遮断装置を提供することであり、これを用いて少量の冷却液体の注入量の微調整が可能となることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題は、本願請求項１に記載の本発明による物によって解決される。本発明の他の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
【０００９】
上述の課題は、流体導管における流体を少なくとも部分的に阻止するための、第１の端部と第２の端部とを有するほぼ円柱状の基体を有する封鎖装置を備える遮断装置によって解決され、この封鎖装置は、流体導管内で位置決め可能であり、回転軸（Ｒ）の回りに方向（Ａ）に回転することで、この封鎖装置によって流体が全く流れない封鎖位置から、逆に、流体がこの封鎖装置を通って流れることができる通流位置に戻すように調整することができる。
【００１０】
この際本発明によれば、上記の封鎖装置は第１の通過開口部と第２の通過開口部とを備え、ここで第１の通過開口部の断面積は第２の通過開口部の断面積よりも小さくなっている。この第１の通過開口部の小さな断面積によって、上記の封鎖装置を通る少量の流体の通流の制御性が改善される。
【００１１】
この封鎖装置を適宜回転することによって、この封鎖装置を通って流れる流体の量の出来る限り連続的な増加を実現するために、１つの有利な実施形態によれば、上記の第１の通過開口部および第２の通過開口部は円柱状の基体の側面に沿った通路開口部を介して互いに結合されて設けられていてよい。
【００１２】
本発明のもう１つの有利な実施形態によれば、上記の第１の通過開口部は、ほぼ楔形状の断面を備えて設けられていてよい。この第１の通過開口部の楔形状の断面は、上記の流体導管における封鎖装置の回転に応じて、この第１の通過開口部の実効的な大きさを調整することができ、またこれによってこの封鎖装置を通って上記の工具まで流れることができる流体の量を調整することができる。
【００１３】
本発明のもう１つの有利な実施形態によれば、上記の楔形状の断面は少なくとも、第１の表面エッジと第２の表面エッジとを有する第１の表面、および第１の表面エッジと，第２の表面エッジと，第３の表面エッジとを有する第２の表面を備えて設けられていてよく、ここでこの第１の表面は回転軸に対して平行に延伸し、第２の表面は回転軸に対し１つの角度で延伸して、第２の表面エッジの第１の端部と第３の表面エッジの第１の端部とは、実質的に、円柱状の基体の第２の端部の１つの点で出会うようになっている。これによって、上記の流体導管における封鎖装置が適宜回転されることにより、この第１の通過開口部の実効的な大きさを調整することができ、またこれによってこの封鎖装置を通って上記の工具まで流れることができる流体の量を調整することができる。
【００１４】
本発明のもう１つの有利な実施形態によれば、上記の円柱状の基体で、上記の封鎖装置は方向（Ｂ）で上記の第１の通過開口部が上記の第２の通過開口部の前に配置されるように設けられていてよい。以上により、上記の流体導管における封鎖装置の適宜回転した際に、まず流体が上記の第１の通過開口部を通り、そしてこの封鎖装置をさらに回転することによってのみ上記の第２の通過開口部を通って流れる。この結果まずこれに対応して少量の流体がこの封鎖装置を通って工具まで流れる。
【００１５】
本発明のもう１つの有利な実施形態によれば、上記の円柱状の基体で、上記の封鎖装置は方向（Ｂ）で上記の第１の通過開口部の第１の表面が上記の第１の通過開口部の第２の表面の前に配置されるように設けられていてよい。以上により、上記の第１の通過開口部の断面の拡大が、上記の封鎖装置を適宜回転することによって、その断面割合の増加がどんどん小さくなるように行われることが保証される。
【００１６】
本発明のもう１つの有利な実施形態によれば、上記の封鎖装置が上記の流体導管内において回転されて向きが調整可能であり、上記の第１の通過開口部のみを通るか、上記の第１の通過開口部および上記の第２の通過開口部のみを通るか、または上記の第２の通過開口部のみを通るかによって、この封鎖装置を通る流体の通流が可能となるように設けられていてよい。以上により上記の封鎖装置を通る流体の通流体積の連続的な増加、または瞬時の増加が保証される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
有利な実施形態例をについて、以下の図を参照して本発明が詳細に説明される。
【図１】本発明による、円柱状基体を有する封鎖装置を備えた遮断装置の斜視図を示す。
【図２】流体導管での上記の遮断装置の上面図を示す。
【図３】円柱状基体を有する上記の封鎖装置を備えた遮断装置の側面図を示す。
【図４】図３の切断線Ａ−Ａに沿った上記の遮断装置の断面図を示す。
【図５】上記の遮断装置の斜視図を流体導管を切断した状態で示す。
【図６】上記の遮断装置の下面からの斜視図を流体導管を切断した状態で示す。
【図７】第１の通過開口部および第２の通過開口部を有する遮断装置の下面図を流体導管を切断した状態で示す。
【図８】図７に示す、流体導管を切断した状態での第１の通過開口部および第２の通過開口部を有する遮断装置の下面図の一部を示す。
【図９】上記の遮断装置の通流方向での側面図を流体導管を切断した状態で、０°位置の封鎖装置と共に示す。
【図１０】上記の遮断装置の通流方向と反対側での側面図を流体導管を切断した状態で、０°位置の封鎖装置と共に示す。
【図１１】上記の遮断装置の通流方向での側面図を流体導管を切断した状態で、２５°位置の封鎖装置と共に示す。
【図１２】上記の遮断装置の通流方向と反対側での側面図を流体導管を切断した状態で、２５°位置の封鎖装置と共に示す。
【図１３】上記の遮断装置の通流方向での側面図を流体導管を切断した状態で、４５°位置の封鎖装置と共に示す。
【図１４】上記の遮断装置の通流方向と反対側での側面図を流体導管を切断した状態で、４５°位置の封鎖装置と共に示す。
【図１５】上記の遮断装置の通流方向での側面図を流体導管を切断した状態で、５５°位置の封鎖装置と共に示す。
【図１６】上記の遮断装置の通流方向と反対側での側面図を流体導管を切断した状態で、５５°位置の封鎖装置と共に示す。
【図１７】上記の遮断装置の通流方向での側面図を流体導管を切断した状態で、９０°位置の封鎖装置と共に示す。
【図１８】上記の遮断装置の通流方向と反対側での側面図を流体導管を切断した状態で、９０°位置の封鎖装置と共に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１〜４は、流体導管２における（不図示の）流体を少なくとも部分的に阻止するための遮断装置１を示す。この流体は水であってよく、あるいは他の液体であってよい。さらに加えてこの流体にガスが用いられることも可能である。遮断装置１は、不図示の冷却システムあるいは洗浄システムの構成部品であってよく、このシステムは不図示の工作機械をこの流体で冷却するため、あるいはこの工作機械の工具（たとえば冠状ドリルビット（Bohrkrone））を洗浄してボーリング屑を除去するために用いることができる。この工作機械は、コアドリルまたはこれと類似のものであってよい。
【００１９】
遮断装置１は、操作素子３およびほぼ円柱状の基体２０を有する封鎖装置１０を備える。
【００２０】
この基体２０は、第１の端部２０ａおよび第２の端部２０ｂを備える。この封鎖装置１０は、基体２０の第１の端部２０ａが流体導管２から突出し、この基体２０の第２の端部２０ｂが流体導管２内で回転可能に配設されるように設置される。
【００２１】
操作素子３は、回転レバーの形状で形成され、円柱状の基体２０の第１の端部２０ａに設置されている。回転レバーとして形成されている操作素子３は、遮断装置１０を流体導管２内で回転あるいは向きを調整するために用いられる。遮断装置１０は、流体導管内で位置決めされ、この流体導管内での遮断装置１０の位置により、流体すなわち液体またはガスの通流を阻止するかまたは自由に通流させる。以上によりこの遮断装置１０を通って工作機械へ流れる流体の量を制御することができる。この流体は図には示されていない。
【００２２】
遮断装置１０の円柱状の基体２０は、第１の通過開口部３０および第２の通過開口部５０（図５および６参照）を備えている。
【００２３】
第１の通過開口部３０も、また第２の通過開口部５０も遮断装置１０の円柱状の基体２０を貫通する通路を備えており、これらの開口部を通って流体が流れることができる。ここで第１の通過開口部３０の断面積は、第２の通過開口部５０の断面積よりも小さく、これによって単位時間当たりの少量の流体がこの第１の（小さな）通過開口部３０を通って流れることができる。
【００２４】
第１の通過開口部３０は、ほぼ楔形状の断面を備え、これによってこの第１の通過開口部３０は、円柱状の基体２０の底面に沿って、第１の表面３２および第２の表面３６を備える。この第１の表面３２はまた第１の表面エッジ３３および第２の表面エッジ３４を備える。さらに第２の表面３６は、第１の表面エッジ３７，第２の表面エッジ３８，および第３の表面エッジ３９を備える。こうしてこの第２の表面３６は、ほぼ三角形の形状を有している（図５，６，および１８参照）。
【００２５】
第１の表面３２の第１の表面エッジ３３は、第２の表面３６の第１の表面エッジ３７と接している。第２の表面３６の第２の表面エッジ３８は、円柱状の基体２０の側面に沿って延在している。第２の表面３６の第３の表面エッジ３９は、第２の通過開口部５０に沿って延在している。
【００２６】
第２の通過開口部５０は、第１の壁面５２，第２の壁面５４，および第３の壁面５６を有する、ほぼ長方形の断面を備える。第１の壁面５２および第２の壁面５４は、対向している。第３の壁面５６は、アーチ形状に形成され、第１の壁面５２を第２の壁面５４と接続している。
【００２７】
第１の通過開口部３０は、第２の通過開口部５０と交差している。図８に示すように、第１の通過開口部３０の中心線Ｃは、第２の通過開口部５０の中心線Ｄと鋭角（α）で交差している。
【００２８】
既に上述したように、遮断装置１は流体導管２内に回転可能に設置されている。この際この遮断装置１０は、流体導管２に回転可能に支持されている。回転レバー３を用いて封鎖装置１をＡまたはＢの方向へ回転することによって、遮断装置１０は流体導管２内でこれに応じた向きとされる。この遮断装置１０のそれぞれの回転位置により、流体がこの遮断装置１０を通流するために開放される第１の通過開口部３０の断面積が大きくあるいは小さくされる。遮断装置１０は、この遮断装置１０を通って流体が全く流れないように、完全に遮断されていてもよい。図１５に示すように、遮断装置１０の１つの好適な回転位置（５５°の位置）において、流体が第１の通過開口部３０を通っても、また第２の通過開口部５０を通っても流れるようにすることが可能である。
【００２９】
本発明による封鎖装置１の１つの代替の実施形態によれば、第１の通過開口部３０が（不図示の）貫通開口部を通って第２の通過開口部５０と接続されるように設けられてよい。これによってこの遮断装置を通る単位時間当たりの流体の通流量の速やかな増大を達成することができる。これは流体導管２内のこの遮断装置１０の１つの好適な向きにおいて、第１の通過開口部３０の断面積が、追加の貫通開口部が無い場合よりも速く増大されるからである。
【００３０】
図９〜１８には、流体導管２内の遮断装置１０の様々な回転位置が示されている。この遮断装置１０を回転方向Ａに回転することにより、この遮断装置１０のそれぞれの回転位置に対応して、この遮断段装置１０を通る単位時間当たりの流体が多くまたは少なく流れるようにすることができる。これは上記の第１の通過開口部３０の楔形状の断面が大きくあるいは小さくなるからである。円Ｅは、遮断装置１０への流体導管２の接続面をそれぞれ意味している（図５，６，９〜１８参照）。以下の角度位置は、流体導管２内の遮断装置１０の初期値（０°）に対するそれぞれの回転の角度（°）であり、この初期値は遮断装置１０が完全に封鎖されている場合、すなわちこの遮断装置１０を通って流体が全く流れることができない場合である。この遮断装置１０を流体導管２内で開くために、この遮断装置１０はＢの方向に回転される（図５，７，８参照）。
【００３１】
図９および１０に示すように、遮断装置１０は、０°位置においては、第１および第２の通過開口部３０，５０が閉じられて、この遮断装置１０を通って流体が全く流れることができないようになっている。図９は流体導管２を通る流体の流れ方向Ｑで見た図である。図１０は、この流体導管２を通る流体の流れ方向Ｑの反対方向で見た図である。
【００３２】
図１１および１２に示すように、遮断装置１０は２５°位置においては、第１の通過開口部３０が開き、少量の流体がこの遮断装置１０を通って流れることができるようになっている。図１１は流体導管２を通る流体の流れ方向Ｑで見た図である。図１２は、この流体導管２を通る流体の流れ方向Ｑの反対方向で見た図である。
【００３３】
図１３および１４に示すように、遮断装置１０は４５°位置においては、第１の通過開口部３０がさらに開き、時間当たりで少し多い流体がこの遮断装置１０を通って流れることができるようになっている。図１３は流体導管２を通る流体の流れ方向Ｑで見た図である。図１４は、この流体導管２を通る流体の流れ方向Ｑの反対方向で見た図である。
【００３４】
図１５および１６に示すように、遮断装置１０は５５°位置においては、第１の通過開口部３０が最大に開かれている。図１５は流体導管２を通る流体の流れ方向Ｑで見た図である。図１６は、この流体導管２を通る流体の流れ方向Ｑの反対方向で見た図である。
【００３５】
図１７および１８に示すように、遮断装置１０は９０°位置においては、第２の通過開口部５０が最大に開かれ、第１の通過開口部３０が再び封鎖されている。この９０°位置では、単位時間当たりの流体の最大の量が遮断装置１０を通って流れている。図１７は流体導管２を通る流体の流れ方向Ｑで見た図である。図１８は、この流体導管２を通る流体の流れ方向Ｑの反対方向で見た図である。
【００３６】
遮断装置１０における第１の通過開口部３０の特殊な楔形状の断面および特定の向きのおかげで、この遮断装置１０を通って流れる、冷却および洗浄のための工作機械に輸送される流体の量が非常に正確に注入される。特にこの際、冷却のために工具まで輸送される少量の冷却液体（流体）が理想的に調整される。
【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】
2016540172.tif 000009
【図８】
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【図９】
2016540172.tif 000011
【図１０】
2016540172.tif 000012
【図１１】
2016540172.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2016540172.tif 000015
【図１４】
2016540172.tif 000016
【図１５】
2016540172.tif 000017
【図１６】
2016540172.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
2016540172.tif 000021
2016540172.tif 000022
2016540172.tif 000023
2016540172.tif 000024