特表 2023-541929 ロボットインターフェースによって動作可能な作動デバイスを伴う圧縮ガス用のバルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-04

(54)【発明の名称】ロボットインターフェースによって動作可能な作動デバイスを伴う圧縮ガス用のバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/122 20060101AFI20230927BHJP

   F16K 35/00 20060101ALI20230927BHJP

【ＦＩ】

F16K31/122

F16K35/00 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023517263

(86)(22)【出願日】2021-09-15

(85)【翻訳文提出日】2023-04-21

(86)【国際出願番号】 EP2021075317

(87)【国際公開番号】W WO2022058345

(87)【国際公開日】2022-03-24

(31)【優先権主張番号】LU102078

(32)【優先日】2020-09-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】LU

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521562016

【氏名又は名称】ロタレックス エス．エー．

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】マサン，ギヨーム

(72)【発明者】

【氏名】シュミッツ，フィリップ

(72)【発明者】

【氏名】ムッツォ，ポール

【テーマコード（参考）】

3H056

3H064

【Ｆターム（参考）】

3H056AA01

3H056BB47

3H056CA03

3H056GG03

3H064AA01

3H064BA09

(57)【要約】

本発明は圧縮ガス用のバルブ（２）を対象とし、バルブ（２）は、入口（６）、出口（８）、及び該入口ならびに出口と相互接続する通路（２２）を伴う本体（４）と；、通路（２２）で座部（２４．２）と協調するために、バルブの縦軸に沿って並進して動けるシャッター（２４．１）を伴う、遮断デバイス（２４）であって、該シャッター（２４．１）は、該通路を正常に閉鎖するように、該座部に接触して１つ以上の弾性要素（３０）によって付勢される、遮断デバイス（２４）と；、通路（２２）を開放するように座部（２４．２）から離れるシャッター（２４．１）の持ち上げ運動に圧力を変換するように構成された作動デバイス（１０）と；、を備え、作動デバイス（１０）は、縦軸の周りに延在する外部円形フランジ（１６）または外部円形溝を含み、圧力を作動デバイス（１０）に提供するロボットインターフェースによって係合されるように構成される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮ガス用のバルブ（２；１０２）であって、
－入口（６；１０６）、出口（８；１０８）、及び前記入口ならびに出口と相互接続する通路（２２）を伴う本体（４；１０４）と、
－前記通路（２２）で座部（２４．２）と協調するために、前記バルブの縦軸に沿って並進して動けるシャッター（２４．１）を伴う、遮断デバイス（２４）であって、前記シャッター（２４．１）は、前記通路を正常に閉鎖するように、前記座部に接触して１つ以上の弾性要素（３０）によって付勢される、遮断デバイス（２４）と、
－前記通路（２２）を開放するように前記座部（２４．２）から離れる前記シャッター（２４．１）の持ち上げ運動に圧力を変換するように構成された作動デバイス（１０；１１０）と、を備え、
前記作動デバイス（１０；１１０）は、前記縦軸の周りに延在する外部円形フランジ（１６）または外部円形溝（１１６）を含み、圧力を前記作動デバイス（１０；１１０）に提供するロボットインターフェース（３２；１３２）によって係合されるように構成されることを特徴とする、バルブ（２；１０２）。

【請求項2】

前記作動デバイス（１０；１１０）は、前記縦軸に対して、近位半分部及び遠位半分部を含み、前記外部円形フランジ（１６）または外部円形溝（１１６）は、前記遠位半分部に形成される、または前記遠位半分部に取り付けられる、請求項１に記載のバルブ（２；１０２）。

【請求項3】

前記作動デバイス（１０；１１０）は、前記ロボットインターフェース（３２；１３２）から圧力を受けるための流体ポート（１８）またはタペット（１１８）を備え、前記流体ポート（１８）またはタペット（１１８）は前記外部円形フランジ（１６）または外部円形溝（１１６）の中心にある、請求項１または２に記載のバルブ（２；１０２）。

【請求項4】

前記作動デバイス（１０；１１０）の前記流体ポート（１８）またはタペット（１１８）は、前記縦軸に沿った並進運動によって、前記ロボットインターフェース（３２；１３２）によって係合するように構成される、請求項３に記載のバルブ（２；１０２）。

【請求項5】

前記作動デバイス（１０；１１０）の前記流体ポート（１８）またはタペット（１１８）は、前記縦軸に対して横軸にある前記作動デバイス（１０；１１０）の遠位外面に位置する、請求項３または４に記載のバルブ（２；１０２）。

【請求項6】

前記外部円形フランジ（１６）または外部円形溝（１１６）は、前記ロボットインターフェース（３２；１３２）のロック要素（１３２．２．３）によって係合するための正方向接触表面を形成するように、前記縦軸に垂直である環状内面（１６．３；１１６．３）、または前記縦軸に垂直な平面に対して正方向に先細りになる環状内面（１６．３；１１６．３）を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のバルブ（２；１０２）。

【請求項7】

前記作動デバイス（１０）は、前記遮断デバイス（２４）を開放することを防止するロック位置から、前記遮断デバイス（２４）を開放することを可能にするロック解除位置まで移動可能であり、逆の場合も同様に移動可能なロックデバイス（１４）を備え、前記ロックデバイス（１４）は、前記ロボットインターフェース（３２）によって係合されるように、前記縦軸に対して横軸にある前記作動デバイス（１０）の遠位外面に位置する作動要素（１６）を含む、請求項１～６のいずれか１項に記載のバルブ（２）。

【請求項8】

前記ロックデバイス（１４）の前記作動要素（１６）は前記縦軸の周りで回転して移動可能であり、前記ロボットインターフェース（３２）によって回転して係合されるように、非円形である外面（１６．１）、または少なくとも１つのくぼみ（１６．２）を伴う外面（１６．１）を示す、請求項７に記載のバルブ（２）。

【請求項9】

前記ロックデバイス（１４）の前記作動要素（１６）は、前記円形フランジ（１６）によって形成される、請求項８に記載のバルブ（２）。

【請求項10】

前記ロックデバイス（１４）は、前記座部（２４．２）から離れる前記シャッター（２４．１）の前記持ち上げ運動を防止するために、前記ロック位置で、前記遮断デバイス（２４）の前記シャッター（２４．１）と機械的に係合するように構成される、請求項７～９のいずれか１項に記載のバルブ（２）。

【請求項11】

前記ロックデバイス（１４）は、回転すると、前記縦軸に沿って並進して移動し、前記座部（２４．２）から離れる前記シャッター（２４．１）の前記持ち上げ運動を防止するように、前記本体（４．５）とねじで係合する回転可能要素を含む、請求項７～１０のいずれか１項に記載のバルブ（２）。

【請求項12】

前記流体ポート（１８）またはタペット（１１８）は、前記ロックデバイス（１４）の前記回転可能要素を通り縦方向に延在する、請求項３～５の１項に記載の及び請求項１１に記載のバルブ（２）。

【請求項13】

前記ロックデバイス（１４）の前記回転可能要素に取り付けられ、前記円形フランジ（１６）を支える、前記作動デバイス（１０）に適合したキャップ（１２）を備える、請求項１１または１２に記載のバルブ（２）。

【請求項14】

前記円形フランジ（１６）を伴う前記キャップ（１２）は、成形された一体型単一要素である、請求項１３に記載のバルブ（２）。

【請求項15】

前記キャップ（１２）は円筒壁（１２．１）を含み、前記円筒壁（１２．１）は、前記作動デバイス（１０）を囲み、前記ロック位置及び／またはロック解除位置で、前記作動デバイス（１０）の外面に見える印を選択的にレンダリングするように構成された少なくとも１つの開口（１２．２）が設けられている、請求項１３または１４に記載のバルブ（２）。

【請求項16】

前記作動デバイス（１０）は空気圧式であり、前記シャッター（２４．１）を支えるスピンドル（２６）の周りに並んでいる、共通流体入口（１８）によって圧力が供給されるように構成された独立チャンバーに、少なくとも２つのピストン（２８）を備える、請求項１～１５のいずれか１項に記載のバルブ（２）。

【請求項17】

前記作動デバイス（１１０）は油圧式であり、圧力によって生じた前記タペット（１１８）の運動を、短いストローク及びより高い力の前記シャッターの前記持ち上げ運動に変換するように構成される、請求項１～１５のいずれか１項に記載のバルブ（１０２）。

【請求項18】

請求項１～１７のいずれか１項に記載のバルブ（１０２）の作動デバイス（１１０）と係合するためのロボットインターフェース（１３２）であって、前記ロボットインターフェース（１３２）は、
－前記作動デバイス（１１０）で軸方向に滑るように構成されたキャップ型ハウジング（１３２．１）と、
－前記作動デバイス（１１０）の前記外部円形溝（１１６）と係合するための少なくとも１つの半径方向ロックデバイス（１３２．２）と、
－前記キャップ型ハウジング（１３２．１）に収容され、作動すると、前記通路を開放するように、前記作動デバイス（１１０）に圧力をかけるように構成されたピストン（１３２．４）と、
を備えることを特徴とする、ロボットインターフェース（１３２）。

【請求項19】

前記少なくとも１つの半径方向ロックデバイス（１３２．２）は、直径方向で反対になるように配置された前記２つの半径方向ロックデバイスを含む、請求項１８に記載のロボットインターフェース（１３２）。

【請求項20】

前記少なくとも１つの半径方向ロックデバイス（１３２．２）のそれぞれは、前記作動デバイス（１１０）の前記外部円形溝（１１６）と選択的に係合するための空気圧作動可能ピン（１３２．２．３）を備える、請求項１８または１９に記載のロボットインターフェース（１３２）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧縮ガス用のバルブの分野を対象とし、具体的には、ガスボンベに搭載されるバルブを対象とする。

【背景技術】

【0002】

先行技術の特許文献として公開されている国際公開第０１／４４７０３号では、圧縮ガスを収容するシリンダーのネックに搭載される圧縮ガス用のバルブが開示されている。バルブは、正常に閉鎖するように、座部に接触して皿ばねワッシャのスタックによって付勢されるシャッターを備える。バルブは、シャッターを保持する中央スピンドルに沿って並んで配置され、中央スピンドルの中央流体入口によって全て供給される独立チャンバーに位置する、３つのピストンから成る作動デバイスを備える。スピンドルの各ピストンによってかけられた作動力は蓄積され、ひいては、皿ばねワッシャのスタックの弾性力に対抗するために十分に高い。

【0003】

先行技術の特許文献として公開されている国際公開第２０１６／０９６４３６号では、圧縮ガスを収容するシリンダーのネックに搭載される、前述の文献のバルブと同様の圧縮ガス用のバルブが開示されている。座部に向かって皿ばねワッシャのスタックによって付勢される作動要素によって、シャッターが保持されることにより、バルブは正常に閉鎖する。バルブは空気圧式及び油圧式作動デバイスを備え、すなわち、圧縮空気によって供給された上側チャンバーの大きい部分と、作動要素及び本体により、油等の非圧縮性流体で満たされた下側チャンバーを区切る小さい部分とを伴うピストンから成り、作動要素を持ち上げることが可能な増力ユニットを形成し、ひいては、皿ばねワッシャのスタックの弾性力に抵抗して座部を遮断する。非圧縮性流体の制限手段は、下側チャンバーの一方の部分から他方の部分への移送を減速させ、ひいては減速バルブの開放の減速を実現するために設けられている。

【0004】

人間の健康に危険性があるガスに関して、例えば、半導体の生産に使用されるガス（アルシンならびにホスフィンのようなドーパントガス、及びエッチングガス等）に関して、ガスボンベの自動交換がもたらされるのが望ましい場合がある。ガスボンベの搬送及び操作に加えて、これは、ガスボンベを遮断及びその接続を断ち、ガスボンベを交換し、その後、新しいガスボンベを接続し、バルブを開放することを含意する。そのような動作は、バルブへの特定の適応が必要になる。

【0005】

先行技術の特許文献として公開されている英国特許出願公開第２１６８７８７号明細書では、放射性危険ガスである六フッ化ウランを供給するために使用されるバルブ用のリモート作動システムが開示されている。本システムは、バルブに堅固に搭載されたアダプタと、アダプタに係合するバヨネット接続部が設けられたソケットとを提供する。バヨネット接続部がバルブのアダプタと適切に係合する時点で、アダプタは、非円形ソケットを対応するバルブ動作要素と係合させることによって、そして、それらの要素のリモート回転によって動作できる。本システムは高レベルの安全性を提供する。しかしながら、ロボット係合に合わせて設計されておらず、ロボット係合に適切ではない。さらに、本システムは機械的に複雑である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開第０１／４４７０３号

【特許文献2】国際公開第２０１６／０９６４３６号

【特許文献3】英国特許出願公開第２１６８７８７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上記の先行技術の少なくとも１つの欠点を克服する技術的課題がある。より具体的には、本発明では、技術的問題に関して、ガソリンスタンドでガスボンベの自動交換を容易にすることがもたらされる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は圧縮ガス用のバルブを対象とし、バルブは、入口、出口、及び該入口ならびに出口と相互接続する通路を伴う本体と；、通路で座部と協調するために、バルブの縦軸に沿って並進して動けるシャッターを伴う、遮断デバイスであって、該シャッターは、該通路を正常に閉鎖するように、該座部に接触して１つ以上の弾性要素によって付勢される、遮断デバイスと；、通路を開放するように座部から離れるシャッターの持ち上げ運動に圧力を変換するように構成された作動デバイスと；、を備え、作動デバイスは、縦軸の周りに延在する外部円形フランジまたは外部円形溝を含み、圧力を作動デバイスに提供するロボットインターフェースによって係合されるように構成される。

【0009】

好ましい実施形態に従って、作動デバイスは、縦軸に対して、近位半分部及び遠位半分部を含み、外部円形フランジまたは外部円形溝は、遠位半分部に形成される、または遠位半分部に取り付けられる。

【0010】

好ましい実施形態に従って、作動デバイスは、ロボットインターフェースから圧力を受けるための流体ポートまたはタペットを備え、該流体ポートまたはタペットは外部円形フランジまたは外部円形溝の中心にある。

【0011】

好ましい実施形態に従って、作動デバイスの流体ポートまたはタペットは、縦軸に沿った並進運動によって、ロボットインターフェースによって係合するように構成される。

【0012】

好ましい実施形態に従って、作動デバイスの流体ポートまたはタペットは、縦軸に対して横軸にある該作動デバイスの遠位外面に位置する。

【0013】

好ましい実施形態に従って、外部円形フランジまたは外部円形溝は、ロボットインターフェースのロック要素によって係合するための正方向接触表面を形成するように、縦軸に垂直である環状内面、または縦軸に垂直な平面に対して正方向に先細りになる環状内面を含む。

【0014】

好ましい実施形態に従って、作動デバイスは、遮断デバイスを開放することを防止するロック位置から、遮断デバイスを開放することを可能にするロック解除位置まで移動可能であり、逆の場合も同様に移動可能なロックデバイスを備え、該ロックデバイスは、ロボットインターフェースによって係合されるように、縦軸に対して横軸にある該作動デバイスの遠位外面に位置する作動要素を含む。

【0015】

好ましい実施形態に従って、ロックデバイスの作動要素は縦軸の周りで回転して移動可能であり、ロボットインターフェースによって回転して係合されるように、非円形である外面、または少なくとも１つのくぼみを伴う外面を示す。

【0016】

好ましい実施形態に従って、ロックデバイスの作動要素は、円形フランジによって形成される。

【0017】

好ましい実施形態に従って、ロックデバイスは、座部から離れるシャッターの持ち上げ運動を防止するために、ロック位置で、遮断デバイスのシャッターと機械的に係合するように構成される。

【0018】

好ましい実施形態に従って、ロックデバイスは、回転すると、縦軸に沿って並進して移動し、座部から離れるシャッターの持ち上げ運動を防止するように、本体とねじで係合する回転可能要素を含む。

【0019】

好ましい実施形態に従って、流体ポートまたはタペットは、ロックデバイスの回転可能要素を通り縦方向に延在する。

【0020】

好ましい実施形態に従って、ロックデバイスの回転可能要素に取り付けられ、円形フランジを支える、作動デバイスに適合したキャップを備える。

【0021】

好ましい実施形態に従って、円形フランジを伴うキャップは、成形された一体型単一要素である。

【0022】

好ましい実施形態に従って、キャップは円筒壁を含み、円筒壁は、作動デバイスを囲み、ロック位置及び／またはロック解除位置で、作動デバイスの外面に見える印を選択的にレンダリングするように構成された少なくとも１つの開口が設けられている。

【0023】

好ましい実施形態に従って、作動デバイスは空気圧式であり、シャッターを支えるスピンドルの周りに並んでいる、共通流体入口によって圧力が供給されるように構成された独立チャンバーに収容された、少なくとも２つのピストンを備える。

【0024】

好ましい実施形態に従って、作動デバイスは油圧式であり、圧力によって生じたタペットの運動を、短いストローク及びより高い力のシャッターの持ち上げ運動に変換するように構成される。

【0025】

本発明は、また、発明に従ったバルブの作動デバイスと係合するためのロボットインターフェースを対象とし、ロボットインターフェースは、作動デバイスで軸方向に滑るように構成されたキャップ型ハウジングと；、作動デバイスの外部円形溝と係合するための少なくとも１つの半径方向ロックデバイスと；、キャップ型ハウジングに収容され、作動すると、通路を開放するように、作動デバイスに圧力をかけるように構成されたピストンと；、を備える。

【0026】

好ましい実施形態に従って、少なくとも１つの半径方向ロックデバイスは、直径方向で反対になるように配置された２つの半径方向ロックデバイスを含む。

【0027】

好ましい実施形態に従って、少なくとも１つの半径方向ロックデバイスのそれぞれは、作動デバイスの外部円形溝と選択的に係合するための空気圧作動可能ピンを備える。

【発明の効果】

【0028】

特に、本発明によりロボットインターフェースによって動作するように特別に適応及び設計されているバルブが提供される点について、本発明は着目している。バルブを自動的に動作させるためのロボットインターフェースを伴うロボットアームの運動はエラーが生じやすく、本質的に、位置決め精度の制限が示される。したがって、ロボットインターフェース用のバルブに頑強な係合手段、すなわち信頼性がある係合手段を提供して、ロボットインターフェースの位置決め公差を補償することが重要である。作動デバイスの外部円形フランジまたは外部円形溝は、ロボットインターフェース用のバルブでそのような頑強な係合手段を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の第１の実施形態による、圧縮ガス用のバルブの平面図である。

【図2】図１のバルブの別の図である。

【図3】図２のバルブの上面図である。

【図4】図１～図３のバルブの構造を示すバルブの概略断面図である。

【図5】ロボットインターフェースによって係合されている図１～図４のバルブの上部の平面図である。

【図6】本発明の第２の実施形態による、ロボットインターフェースを伴う圧縮ガス用のバルブの斜視図である。

【図7】図６のロボットインターフェースの部分斜視図である。

【図8】図６及び図７のロボットインターフェースとバルブとの係合部の部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下の説明では、「遠位」及び「近位」の概念は、特に別に指定のない限り、説明される主要要素、例えばバルブの中央部または中核部を基準とするものとして理解されたい。

【0031】

図１～図５は、本発明の第１の実施形態を示す。

【0032】

図１は、ガスボンベのネックまたはカラーに搭載されるように設計されている圧縮ガス用のバルブ２を示す。バルブ２は、ガスボンベ（図示されない）のネックまたはカラーで対応するメスねじに係合するように設計されたオスねじ部４．１を伴う本体４を含む。従来どおり、オスねじは例えば先細りである。ガス入口６は、オスねじ部４．１の遠位面に設けられている。また、ガス出口８は、本体４に設けられ、つまり本体４の出口部４．２に設けられている。通路（図示せず）は、入口６を出口８と流体的に相互接続させる。

【0033】

遮断デバイス（図示せず）は、本体４に設けられ、例えば、本体４の中心部４．３に設けられている。遮断デバイスは、入口６を出口８と流体的に相互接続させる通路を選択的に遮断する、または閉鎖及び開放するように設計されている。遮断デバイスは、本体４の中心部４．３に隣接する作動デバイス１０によって動作する。キャップ１２は、作動デバイス１０の遠位半分部に適合し、バルブ２のロックデバイス１４の回転可能要素に載っている。通路を開放するための遮断デバイスにおける作動デバイス１０の動作は、ロックデバイス１４によって妨げることができる。ロックデバイス１４は、ロック解除位置とロック位置との間で移動可能であり、逆の場合も同様に移動可能である。ロック位置では、作動デバイス１０によって、正常に閉鎖する遮断デバイスを開放できない。ロック解除位置では、作動デバイス１０によって、遮断デバイスを動作でき、例えば開放できる。例えば、ロックデバイス１４は回転可能であり、また、ロックデバイス１４は、異なる状態でも、例えば並進して動作可能であり得ることが理解される。

【0034】

キャップ１２は、ロックデバイス１４の上方に、バルブ２の遠位端に円形フランジ１６を備える。円形フランジは、例えば、円形フランジ１６を回転させることによって、ひいては、キャップ１２を介して円形フランジ１６に安全に固定されたロックデバイス１４を回転させることによって、バルブ２の遮断デバイスを選択的にロック解除またはロックすることを自動的に行うために、ロボットインターフェースによって係合されるように設計されている。

【0035】

さらに図１を参照すると、作動デバイス１０は空気圧式であり、例えば、バルブ２の縦軸と整合する流体ポート１８を備え、この流体ポート１８は、ここで上述のロボットインターフェースによって、ガス気密して係合するように設計されており、これは、ロックデバイス１４がそのロック解除位置に移動しているときだけ、遮断デバイスを動作させるために圧縮空気等の加圧流体を作動デバイス１０に供給し、ガスボンベにおける圧縮ガス用の通路を開放するために、上記のように設計されている。

【0036】

図２は、図１のバルブ２の別の側面図である。この図では、図１とは対照的に、キャップ１２は切断されていない。キャップ１２は、近位端において、作動デバイス１０の外面を密接に囲む略円筒壁１２．１を含むことを観察できる。円筒壁１２．１には、ロックデバイス１４のロック位置及びロック解除位置に、作動デバイス１０の外面上に、印またはいずれかの種類のマークを選択的に示すことを可能にする開口１２．２が示される。そのような印またはマークは、開口１２．２の横位置が原因で、図２では見えない。しかしながら、異なる色の点または表面について、例えば、ロック解除位置について緑及びロック位置について赤、または逆の場合も同様に、マークの安全性に関連する目的に応じて、これらのロック位置及びロック解除位置に対応する場所に設けることができるのは明らかである。

【0037】

図３は、図２に従って配向された、図１及び図２のバルブ２の上面図である。フランジ１６には、くぼみ１６．２が設けられた円形外面１６．１が示され、例えば、３つのくぼみ１６．２が該円形外面１６．１の周りに均等に分配されている。これらのくぼみ１６．２は、上述のロボットインターフェースが、バルブの遮断デバイスを選択的にロックする、またはロック解除するために、フランジ１６及びキャップ１２を回転させるように、フランジ１６と回転して係合することを可能にする。くぼみ１６．２は例えば円形であり、すなわち、キャップ１２をロックデバイス１４（図１）に締めるねじ２０と整合する円の一部である。くぼみ１６．２により、ねじ２０は縦軸と平行に容易に係合できる。

【0038】

フランジ１６には、また、縦軸に垂直な環状内面１６．３が示され、ロボットインターフェース３２によって、軸方向における係合が可能になる。

【0039】

さらに図３を参照すると、より具体的には、キャップ１２及びフランジ１６のバルブ２の中心における流体ポート１８が観察できる。流体部分には、流体ポートから遠位に突出するニップルによって係合されるための内ねじを示すことができ、該ニップルは、具体的には、ロボットインターフェースにおける対応するニップルまたは接触表面とガス気密して係合するように設計または選択される。ガス気密接続部とのそのような係合を提供するための様々な解決策が可能であり、当業者が対応できる範囲内にあることが理解される。

【0040】

キャップ１２は成形であり、一体型要素であり得る。キャップ１２は、ファイバー、例えばガラスファイバー、及びナイロンＰＡ６．６等の樹脂を含む複合材料から作ることができる。

【0041】

図４は、機能原理を示す図１～図３のバルブ２と同様のバルブの概略断面図である。

【0042】

これは明らかなように、本体４に形成された通路２２は、入口６を出口８と流体的に相互接続させる。遮断デバイス２４は、例えば縦軸に沿って並進して移動可能なシャッター２４．１と、通路２２を囲む座部２４．２とを含む。座部２４．２は、示されるように、本体４に直接に形成できる、または本体４に設置及び締結される部分として形成できる。シャッター２４．１は、中央縦軸に沿って並進して移動可能であるスピンドル２６によって支えられる。複数のピストン２８は、中央スピンドル２６の周りに適合し、並んで配置される。本実施形態では、ピストンの数は３つであるが、ピストンの数は、例えば、１、２、４、またはさらに多い数になるように異なり得ることを理解されたい。下側ピストン２８は、中央スピンドル２８の下側突起２６．１に載っており、当接表面を形成する。ピストン２８のそれぞれは、中央スピンドル２６の周りに適合したスリーブ部２８．１を含み、積み重なるように相互に接触して当接する。本体４のハウジング部４．４に形成された特定のチャンバーで、各ピストンを摺動自在に受ける。このハウジング部は、例えば、ねじ手段によって、本体４の中心部４．３と一体的に形成できる、または中心部４．３に取り付けることができることが理解される。皿ばねワッシャ３０のスタックは、中央スピンドル２６の周りに適合し、上端で、本体４のハウジング部４．４に取り付けられたカバープレート４．５に載り、下端で、上側ピストン２８に載っている。皿ばねワッシャ３０のスタックに事前に負荷を加えることで、ワッシャ３０のスタックは、積み重ねられたピストン２８に圧縮軸力をかけ、そして、中央スピンドル２８の突起２６．１を介して、中央スピンドル２６、及び座部２４．２に接触するシャッター２４．１にも圧縮軸力がかかる。それによって、遮断デバイス２４は正常に閉鎖する。

【0043】

中央スピンドル２６の流体ポート１８を介して流圧が加わると、該流圧は、ピストン２８の異なるチャンバーの中央スピンドル２６に形成されたチャネル２６．３を介して分配される。ピストン２８のそれぞれは、流圧によって上向きに付勢され、生じる力を、スリーブ部２８．１を介して、そして下側当接部２６．３を介して中央スピンドル２６に伝達する。チャンバーが独立しており、すなわち、ピストンの上面が大気圧であるため、差動ピストンの力は蓄積する。遠位に向いている力が生じることにより、入口６と出口８との間の通路２２を開放するように、中央スピンドル２６及びシャッター２４．１が座部２４．２から離れて持ち上がる。上記の原理がそのようなものとして当業者から知られているため、さらに詳述する必要はない。

【0044】

ロックデバイス１４は、本質的に、中央スピンドル２６を囲む回転要素によって形成され、そして、本体４の対応するねじと係合する、例えば、該本体４のカバープレート４．５と係合するねじ１４．１も形成される。これは、ロックデバイスを縦軸の周りに回転させて、該軸に沿って並進して該デバイスを移動させることを意味する。次に、ロックデバイスの下面１４．２は、中央スピンドルの上側当接部２６．４に接触し、下側位置及び閉鎖位置で該中央スピンドル２６．４及びシャッター２４．１を押すことができる。

【0045】

ロックデバイス１４と本体４との間のねじ係合部は、中央スピンドル２６及びシャッター２４．１で押圧を十分な程度に生成するが、あまり高くならないように生成しながら、十分な並進運動に、理想的にはフル回転（すなわち、３６０°）よりも少ない所与の回転角を提供する適切なピッチを選択することによって最適化できる。

【0046】

図５は、図１～図４のバルブ２と係合するロボットインターフェース３２の例を示す。

【0047】

ロボットインターフェース３２は、破線で表され、フランジ１６の外面１６．１に形成されたくぼみ１６．２と係合する３つの指３２．１と、流体ポート１８と係合する中央流体供給部３２．２と、が示される。ロボットインターフェース３２が回転すると、ギャップ１２ひいてはロックデバイス（図示せず）は回転する。新しく充填されたガスボンベの場合、搬送中、ロックデバイスはロック位置にある。図５に示されるように、ガスボンベがガス消費設備のキャビネットに適切に位置決められ、バルブの出口は設備の入口導管に適切に接続された時点で、ロボットインターフェース３２はバルブ２と係合して移動する。次に、ロックデバイスがロック位置からロック解除位置に移動するように、ロボットインターフェース３２は回転する。その後、圧縮空気等の加圧流体は、流体供給３２．２を通して、バルブ２の通路を開放するように、作動デバイスの流体ポート１８に供給できる。

【0048】

図６～図８は、本発明の第２の実施形態を示す。第１の実施形態の参照番号は同じ要素または対応する要素を指定するために使用されるが、これらの符号は１００が追加されている。また、その符号は、第１の実施形態に関連するこれらの要素の説明を参照している。１００～２００を含む特定の参照番号は、特定の要素を指定するために使用される。

【0049】

図６は、バルブ１０２及び対応するロボットインターフェース１３２の斜視図である。

【0050】

バルブ１０２は、作動デバイスが空気圧式ではないが油圧式である点で、第１の実施形態のバルブ２と本質的に異なり、タペット１１８の下降運動、すなわち近位方向の下降運動を、通路を開放するように座部（図示せず）から離れるシャッター（図示せず）の持ち上げ運動に変換するように構成される。

【0051】

栓１１８の押出運動を座部（図示せず）から離れるシャッター（図示せず）の持ち上げ運動に変換するためのバルブ１０２の油圧構造は、ハウジングで、油等の非圧縮性流体を収容する補助チャンバーを区切るように該ハウジング内で摺動自在に受けた第１のピストンを形成する作動要素によって実現できる。遮断デバイスのシャッターは作動要素に取り付けられる。タペットは、作動要素を通って摺動自在に受ける第２のピストンに機械的に連結され、また補助チャンバーも区切る。第２のピストンには、作動要素によって形成された第１のピストンの有効断面よりも小さい非圧縮性流体と接触する有効断面が示される。次に、タペット１１８の押出運動が第１のピストンを第２のピストンに対応するように侵入させることによって、補助チャンバーの圧力が増加し、該圧力の増加により、作動要素によって形成された第２のピストンの持ち上げ運動を生じさせる。そのような構造がそのようなものとして当業者から知られているため、さらに詳述する必要はない。

【0052】

上記の油圧構造は例示的であり、上述と同じ機能を実現する他の構造及び他の機構を考えることが理解される。

【0053】

バルブ１０２がロックデバイスを備えない点でも、バルブ１０２は第１の実施形態のバルブ２と異なる。例えば、第１の実施形態のデバイスと同様のロックデバイスが存在する可能性があることを留意するのは重要である。

【0054】

作動デバイス１１０には、ロボットインターフェース１３２によって係合できる外部円形溝１１６が示される。ロボットインターフェース１３２は、作動デバイス１１０で軸方向に摺動するように設計されているキャップ型ハウジング１３２．１と、外部円形溝１１０と係合するための２つの半径方向ロックデバイス１３２．２と、キャップ型ハウジング１３．２．１に収容されたピストンと、を備え、ポート１３２．３を介して加圧流体を供給すると、通路を開放するように、作動デバイス１１０のタペット１１８に圧力をかけるように構成される。

【0055】

図７及び図８は、各々、単独の状態の図６のロボットインターフェースの部分断面図であり、図６のバルブと係合しているロボットインターフェースの部分断面図である。

【0056】

ロボットインターフェース１３２のキャップ型ハウジング１３２．１は、ピストン１３２．４を遠位に付勢させるために、すなわち、キャップ型ハウジング１３２．１の開口部に向かって付勢させるために、加圧流体、例えば圧縮空気が供給できるチャンバー１３２．５を形成するピストン１３２．４を摺動可能に収容する。

【0057】

半径方向ロックデバイス１３２．２のそれぞれは、流体入口１３２．２．２と、ピン１３２．２．３を収容するチャンバーとを伴うハウジング１３２．２．１を備え、ピン１３２．２．３は、流体入口１３２．２．２を介してチャンバーの加圧流体が加わると、外部円形溝１１６に向かって半径方向に付勢される。

【0058】

動作中、ロボットインターフェース１３２、より具体的にはキャップ型ハウジング１３２．１が作動デバイス１１０で軸方向に摺動する時点で、半径方向ロックデバイス１３２．２に加圧流体、例えば圧縮空気が供給されることによって、各々のピン１３２．２．３は外部円形溝１１６に係合する。その段階において、ロボットインターフェース１３２は作動デバイス１１０に軸方向に固定される。次に、チャンバー１３２．５は、ピストン１３２．４がタペット１１８（図６）に接触しタペット１１８が移動してバルブを開放するまで、対応するポート１３２．３を介して、ピストン１３２．４を下方に移動させるために、すなわち、キャップ型ハウジング１３２．１の開口部に向かって移動させるために、加圧流体、例えば圧縮空気が供給できる。

【0059】

具体的には、図８を参照すると、外部円形溝１１６は環状内面１１６．３を含み、環状内面１１６．３は、ロボットインターフェース１３２の半径方向ロックデバイス１３２．２のピン１３２．２．３と係合するための正方向接触表面を形成するように、縦軸に略垂直であり、より正確には、縦軸に垂直な平面に対して正方向に先細りになる。正方向接触表面を正方向に先細りにし及びそれを形成することによって、環状内面１１６．１の傾きにより、幾何学的に増加する、または少なくとも、軸方向におけるピン１３２．２．３との機械的係合が減らないことを意味する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】