JPH03177663A - 弁およびその改良されたシート・シール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ０）産業上の利用分野 本発明は、ゲート弁およびその内の通路を包囲しかつゲ
ートの外面に係合するゲート弁内のシート用の改良され
た潤滑シールに関するものである。

■）従来の技術 本発明が適用される形式の弁の一例は、ＭｃＥｖｏｙモ
デルＣ弁である。この弁は、Ｗｏｒｌｄ　ＯｌｌＰｕｂ
ｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙによる総合カタログの
°８８−’８９　、Ｖｏｌ　１．　ｐｐ８６４−７に発
表された１９８８年のＣａｍｅｒｏｎ　Ｉｒｏｎ　Ｗｏ
ｒｋｓ　ＵＳＡのｐｐ８６４−７に図示されている。こ
こに示すゲート弁は、通路の内端間に１対のシートを有
している。また、そこに示すゲートは、ゲートおよびシ
ートに及ぼす通常の摩耗が他の弁に漏れを生じさせられ
た後に動作を長くするように、自動シール作用を行うシ
ール材の自動噴射用圧力応答システムをそれぞれ設けら
れている。

米国特許第４．２６４，０５４号は、シート・リングを
通してシール材を噴射しかつシート・リングが定置され
る本体内のシート・リングおよび皿大間のシールを促進
すべき自動シール材噴射システムを有するゲート弁を開
示している。この特許は、皿形金属製リング・ガスケッ
トおよびリテーナ・リングを有する特別の形式のシール
構造を開示してイル。シール材噴射システムは、シール
材噴射の動力として、弁室内の圧力にさらされる。

米国特許第４，３５３．４６５号は、シート・リングに
関連した自動シール材噴射部を有する別のゲート弁を開
示し、また、皿形金属製リング・ガスケットをａする特
別のステム・シール手段を開示している。

米国特許第４．５４１．４４９号は、本体表面に対して
シールをするように偏位作用を受けかつ弁室を通るバイ
パス漏れを防止するために弁室内の圧力にさらされるリ
ップをシート・リングが有しているゲート弁用特別シー
ト・リングを開示している。

リップ・シールを有するシート・リングの別の構造は、
米国特許第４，５６８．０６２号に開示されている。

弁本体内のシートくぼみに干渉式リップ・シールを与え
る管状延長部を有する別の形式のゲート弁シート・リン
グが米国特許第４，４８９．９１８号に開示されている
。

米国特許第４．１２４．１９４号は、シート・リングが
支持部材、可撓部材、シート部材を有しているゲート弁
構造を開示している。そのシート部材は、それと支持部
材との間でゲートに係合するように定置された可撓部材
によって押し付けられている。

シート部材は、ゲートに係合するリップ・シールを有し
ている。

米国特許第３．２７３，８６５号は、リップ・シールを
有する多様のシート・リングと、本体内のシート・リン
グくぼみに対しおよびゲートに対してシールする他のシ
ール手段を開示している。

（ハ）発門が解決しようとした課題 本発明の課題は、自動シール材噴射システムを用いる改
良されたシート・シール集合対およびシール材通路開口
の各側に改良されたシールを与えるシール・リングを有
する改良されたゲート弁を得ることにある。

本発明の別の課題は、集合体が容易に装着されかつ改良
されたシールを与えるゲート弁用の改良されたシート・
シール集合体を得ることにある。

本発明の別の課題は、シールを保証するために改良シー
ルおよび剛性を有するゲート弁用の改良されたシート・
シール集合体を得ることにある。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、改良されたゲート弁および改良されたゲート
弁シート・シール集合体に関するものである。それは、
入口、出口、弁室、ゲート、ゲート移動部材を有する通
常のゲート弁本体を有している。改良されたシート・シ
ール集合体は、入口および出口の開口を取り囲む各くぼ
みに嵌合し、かつ、ゲートが閉じられたときにそれによ
り漏れを生じないようにシール関係でゲートの側面に係
合すべきシール・リングを有している。最適実施例のシ
ート・リングは、シール材を有する円筒室と、シール材
の頂部においてその円筒室内で滑動するピストンを有し
ている。通路が、シール・リングによってシールされる
シートくぼみの内面に対面するピストンまでシート・リ
ングを貫通している。シール・リングは、少なくとも１
つのポートを有する管状部分によって一体に連結された
２つのシール要素を有し、また、シール・リングはシー
トくぼみの内面に対面する通路の開口の各側でシール要
素の１つを有するように定置される。シール・リングを
この位置に保持するための部材が設けられ、また、シー
ル要素が通路開口の各側にシールを与えるように裁寸さ
れる（ホ）実施例 第１図に示すように、弁１０は本発明の改良されたシー
ト・シールを有する本発明の改良されたゲート弁である
。弁ＩＯは弁室１４を有する本体１２を備えている。入
口１６は室１４内に本体１２を通して延び、また、出口
１８は本体１２を通して室１４の反対側まで延びている
。くぼみ２０は入口１６の内側端を取り囲み、かつ、入
口シート・リング２２を受ける。

くぼみ２４は出口１８の内側端を取り囲み、かつ、出口
シート・リング２６を受ける。ゲート２８は図示するよ
うにシート・リング２２．２６との間で室１４内に定置
される。ボンネット３０はスタッド３０ａおよびナツト
３０ｂによって本体１２に固定され、また、ゲート・ス
テム３４を受けるように貫通した中央孔３２を有してい
る。ゲート・ステム３４は、ゲート２８から穴３２を通
り、弁１０に対して図示するようにハンドル３６となる
適当なゲート作動または移動手段に接続する。ステム３
４が、適当な軸受手段３５によって、軸方向移動なしに
回転自在にボンネット中央孔３２内に適当に装着される
。ハンドル３６がステム３４の外端に固定されて、ハン
ドル３６の回転がステム３４をナツト３８内で回転させ
る。ナツト３８はゲート２８内で固定される。ステム３
４はナツト３８にねじ込まれて、ステム３４の回転がス
テム３４、シート・リング２２．２Ｂ、弁室１４に関し
て、ゲート２８の軸方向移動を生じる。

シート◆リング２２．２６は同じ設計になっており、半
径方向に延びるフランジ４０と、室１４への入口ｉ６ま
たは出口１８の口を取り囲むくぼみ２０または２４内に
受けられる管状延長部４２とを含んでいる。入口シート
・リング２２は第２図に詳細に示されている。

フランジ４０は上端で開いたシール材室４４および上か
ら圧力に応答して移動できるように定置されたピストン
４６を有している。その圧力は室１４内の圧力である。

シー！・・リング２２の内面４８は平らで、また、ゲー
ト２８が移動しかつシールする面をつくる。通路５０は
室４４の下方部分からシート・リング２２をかいして、
第２図および第５図に示すように、管状延長部４２の外
面に連通ずるように延びている。

管状延長部４２はフランジ４０をくぼみ２０内に嵌合さ
せる直径を有するフランジ４０から延びる面５２を有し
ている。フランジ４０は、くぼみ２０のシール面の直径
よりもずっと小さい直径を有する外面５４に対して直径
が小さくされている。通路５Ｂは本体１２を貫通し、図
示するように、面５４上の通路５０の開口と逆のくぼみ
２０の内面に連通ずる。

管状延長部４２の外面とくぼみ２０の内面との間のシー
ルは、シール・リング６０およびスペーサ・リング６２
とを有するシール部材５８によって与えられる。第２図
および第５図に示すように、スペーサ・リング６２は、
それを容易かつ迅速にくぼみ２０内に挿入されつるよう
にする外シール材き面６４を有している。その後、シー
ル・リング８０は前述した方法でくぼみ２０内に挿入さ
れ、次いで、シート・リング２２が第５図に示すように
挿入される。

第３図および第４図に示すように、シール・リング６０
は端フランジ６８と７０との間で中央ウェブまたは管状
接続体６６を有している。複数の開ロア２はウェブ６６
をかいして延びていて、リング６ｏの両側に連通を与え
る。フランジ６８．７０は異なる寸法になっている。フ
ランジ６８はここでは先導フランジ６８として説明され
る。その理由は、フランジ６８が最初にくぼみ２０内に
挿入されるからである。フランジ７０は、フランジ６８
に続いてくぼみ２ｏ内に位置に設置されるので、後続フ
ランジ７ｏとして説明される。フランジ６８．７０はそ
れぞれ外方および内方に延びていて、第４図に示すよう
に、丸いシール面７４．７Ｂ、　７８．８０を与える。

先導フランジ６８上の丸いシール面７４．７８の嵌合は
、くぼみ２ｏの内面内でかつ面５４の外面のまわりに緊
密な干渉嵌合を与えるので、弁室１４から出口１８への
漏れは生じない。入口１６から弁室１４への漏れは、シ
ート・リング２２の面４８と面４８に係合するゲート２
８の面との間で生じる。通常、弁１０を通る流体の流れ
の圧力は、ゲート２８に作用する圧力によって緊密なシ
ールをするように、出口シート・リング２６と係合する
ようにゲート２８を押し付ける。後続フランジ７０上の
丸いシール面７８．８０の嵌合は、面７４．７６にくら
べて低度の干渉嵌合を与える。この嵌合は、先導フラン
ジ６８の嵌合はと緊密である必要はない。その理由は、
先導フランジ６８にくらべて、後続フランジ７０にまた
がって生じる差圧は比較的小さいからである。

上述した例示の形式の干渉嵌合は、皿穴くぼみシール面
５５の直径が２０．９５５ｃｍ＋０．０１０ｃｍ（８，
２５０’　＋０．００４’　）で、シート・リングの外
面５４の直径は１９．６４４ｃｍ−０，００５ｃｍ（７
，７３４’　−０，００２’　）で、先導フランジの外
シール面７４の直径は２０．９８５ｃｍ　−０，００５
ｃｍ　（８，２５４’−０，００２”）で、後続フラン
ジの外シール面の直径は２０．９８０ｃｍ　−０，００
５ｃｍ（８，２５２’０．００２″）で、先導内外シー
ル面間の半径方向寸法は０．７０３６ｃｍ−０，００７
８ｃｍ（０，２７７’　−０，００３’　）で、後続内
外シール面間の半径方向寸法は０．６７８ｃｍ　−０，
００７６ｃｍ（Ｑ、２６７’　−０，００３’　）であ
るような弁によって示されている。このことかられかる
ように、後続フランジ７０よりも先導フランジ６８の相
当に大きいすなわち高度の干渉がつくられる。管状接続
体またはウェブ６６の半径方向寸法または厚みは、（）
、４３１８ｃｍ（０，１７０’　）であり、また、フラ
ンジ６８゜７０の内外シール面からほぼ等しい距離だけ
（半径方向に）離隔されている。

スペーサ・リング６２、シール・リング６０．シート・
リング２２が図示するように装着されたとき、穴７２は
面５４内の通路５０の開口と連通ずる。くぼみ２０のシ
ール面５５と面５４とかのウェブ６Ｂの離隔によって、
シール材の流れは両方向に与えられて、本体通路５６を
かいして外部から充填しかつ室４４からのシール材の自
動または圧力応答流れを許す。

第６図は本発明の別の実施例を示すものであって、最適
実施例と同様な部品は同じ参照番号が与えられている。

シート・リング１２２．１２６は同一であり、フランジ
を半径方向に延長させずに管状成形部材とシール材噴射
部材となっている。弁本体１１２はシール材通路５６が
つくられていないことを除いて、弁本体１２と同じであ
る。シート・リング１２２およびそのシール部材は第７
図に関連し７て最もよく示されている。シート・リング
１２２は管状形状をしており、最適実施例において用い
られるスペーサ・リング６２およびシール・リング６０
を受は入れるように縮径外面１５４を有している。

シート・リング１２２の外径は本体１１２のくぼみ２０
内に密接に嵌合する。シート・リング１２２の最内端１
５９はゲート２８にシール状に係合する。外面１５４の
直径は最適実施例の外面５４と同じ、すなわち１９．６
４４ｃｍ−０，００５ｃｍ（７，７３４’　−（１，（
１０２’　）である。したがって、シール・リング６０
は最適実施例と同様に別の実施例において動作する。

図示する最適実施例は、シール材の自動噴射用の圧力応
答システムを有するゲート弁に関連して説明されてきた
が、第６図および第７図に示す別の実施例に関連して別
のゲート弁用途において用いられてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の最適実施例の改良弁の縦断面図。第２
図は自動潤滑システムを示す本発明の改良されたシール
・リングの断面図。第３図は本発明のシール・リングの
平面図。第４図は第３図の４−４線からシール・リング
の断面図。第５図は本体くぼみ内に定置された組合せシ
ート・リングとシート・リングの部分詳細図。第６図は
本発明の別の実施例の縦断面図。第７図は第６図の別の
実施例のシール・リングとシート・リングの断面図。 １０：弁 １４：室 １８：出　口 ２２：入口シート・リング ２６：出口シート・リング ２８：ゲート　　　　　　　３０：ボンネット３２：中
央孔　　　　　　　３４：ゲート・ステム３５：軸受手
段　　　　　　３６：ハンドル１２：本体 １６：入　口 ２０：＜ぼみ ＦＩＧ。 ＦＩＧ。 ３ トＩＧ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次のものからなるゲート弁。 イ、本体 該本体は、弁室と、該本体の外面から延びる入口と、該
   本体の外部から該弁室内まで延びる出口と、該弁室内の
   入口の開口を取り囲む入口シートくぼみと、該弁室への
   出口の開口を取り囲む出口シートくぼみとを有している
   。 ロ、弁部材 該弁部材は、前記弁室内に配置されていて、前記入口と
   前記出口との間の第１位置閉鎖流と、前記入口と前記出
   口との間の第２位置開放流との間で移動できる。 ハ、移動部材 該移動部材は、前記弁部材を前記両位置間を移動させる
   。 ニ、入口シート・リング 該入口シート・リングは前記入口シートくぼみ内に配置
   されている。 ホ、出口シート・リング 該出口シート・リングは前記出口シートくぼみ内に配置
   されている。 前記両シート・リングの各々は、前記シートくぼみ内で
   係合する管状部分を有する環状本体を備え、該管状部分
   がそのシートくぼみ内に装着されたときに離隔された縮
   径部分を該管状部材が有している。 該管状部分は、前記シートくぼみの内径とほぼ同じ外径
   と、該シートくぼみの内径よりもほぼ小さい縮径端とを
   有している。 ヘ、シール・リング 該シール・リングは、前記管状部分の縮径端の外面のま
   わりにかつ前記くぼみ内に配置されていて、第１シール
   要素と、第２シール要素と、該両要素間に連結された管
   状接続要素と、該管状接続要素を貫通するポートとを有
   し、該シール・リングは前記シート・リングの管状部分
   のまわりのシール位置にあり、かつ、前記第１シール要
   素を前記くぼみ内で最も離れた位置に定置させる。 前記第１シール要素は、前記シート・リングの管状部分
   の前記縮径端の外面および前記くぼみの内面とに高度の
   干渉シール係合を与える内外径を有している。 前記第２シール要素は前記シート・リングの管状部分の
   前記縮径端の外面および前記くぼみの内面とに低度の干
   渉シール係合を与える。 ２、前記シール・リングは内外シール面を有する先導フ
   ランジと、内外シール面を有する後続フランジと、管状
   形状をしていて前記先導フランジと前記後続フランジと
   の間に延びかつ一体になっている中央ウェブとからなる
   請求項１記載のゲート弁。 ３、次のものからなるゲート弁。 イ、本体 該本体は、弁室と、該本体の外面から延びる入口と、該
   本体の外部から該弁室内まで延びる出口と、該弁室内の
   入口の開口を取り囲む入口シートくぼみと、該弁室への
   出口の開口を取り囲む出口シートくぼみとを有している
   。 ロ、弁部材 該弁部材は、前記弁室内に配置されていて、前記入口と
   前記出口との間の第１位置閉鎖流と、前記入口と前記出
   口との間の第２位置開放流との間で移動できる。 ハ、移動部材 該移動部材は、前記弁部材を前記両位置間を移動させる
   。 ニ、入口シート・リング 該入口シート・リングは前記入口シートくぼみ内に配置
   されている。 ホ、出口シート・リング 該出口シート・リングは前記出口シートくぼみ内に配置
   されている。 前記両シート・リングの各々は、前記シートくぼみ内で
   係合する管状部分とおよび半径方向部分とを有する環状
   本体を備えている。 該管状部分は、それがそのシートくぼみ内に装着された
   ときに離隔された縮径部分を該管状部材が有している。 前記各シート・リングはさらに前記半径方向部分内の円
   筒形室とおよび該円筒形室内に定置されるピストンとを
   備えている。 前記管状部分は、前記シートくぼみの内径とほぼ同じの
   前記半径方向部分に隣接した外径と、前記シートくぼみ
   の内径よりもほぼ小さい縮径端と、前記円筒形室から前
   記管状部分の前記縮径端の外面まで連通する通路とを有
   している。 ホ、シール材導入機器 該機器はシール材を前記弁本体および前記シート・リン
   グをかいして導入して前記円筒形室および前記通路を充
   填する。 ヘ、シール・リング 該シール・リングは、前記管状部分の縮径端の外面のま
   わりにかつ前記くぼみ内に配置されていて、第１シール
   要素と、第２シール要素と、該両要素間に連結された管
   状接続要素と、該管状接続要素を貫通するポートとを有
   し、該シール・リングは前記シート・リングの管状部分
   のまわりのシール位置にあり、かつ、前記第１シール要
   素を前記くぼみ内で最も離れた位置に定置させる。 前記第１シール要素は、前記シート・リングの管状部分
   の前記縮径端の外面および前記くぼみの内面とに高度の
   干渉シール係合を与える内外径を有している。 前記第２シール要素は前記シート・リングの管状部分の
   前記縮径端の外面および前記くぼみの内面とに低度の干
   渉シール係合を与える。 ４、前記シール材通路は前記くぼみの内側シール面に対
   面する前記シート・リングの外シール面に開口し、前記
   先導フランジが一方向に前記シール材通路の開口から軸
   方向に離隔されてシールし、また、後続フランジが逆の
   方向に前記シール材通路の開口から離隔されてシールす
   ることを特徴とした請求項３記載のゲート弁。 ５、前記保持部材は、スペーサ・リングを有し、該スペ
   ーサ・リングは前記シートくぼみの外面と前記シート・
   リングの外面との間に定置されていて、前記シートくぼ
   みの半径方向内面と係合し、前記先導フランジによって
   前記シール・リングを所望の位置に定置させることを特
   徴とした請求項３記載のゲート弁。 ６、シート・リングの外面と、ゲート弁のゲート室に弁
   本体をかいして延びる入口および出口の一方の口を取り
   囲む皿穴くぼみの内面との間の環状空間を横切ってシー
   ルする改良されたシート・リング・シールであって、前
   記皿穴くぼみは環状シール面と半径方向延長肩とを有し
   、前記シート・リングはシート・リング・シール面の中
   間部分で開口する通路を有する流体シール材システムを
   備え、前記シート・リング・シールは、内外先導シール
   面を有する半径方向に延びる先導フランジと、内外後続
   シール面を有する半径方向に延びる後続フランジと、前
   記両フランジと一体になりかつ該フランジの半径方向中
   央部分間を延びる管状接続体とを有し、該管状接続体は
   前記先導および後続内シール面の内径よりも大きい内径
   と、先導および後続外シール面の直径よりも小さい外径
   と、該管状接続体を半径方向に貫通する少なくとも１つ
   の開口とを有し、前記先導シール面の内外径は前記シー
   ト・リングの外面および前記皿穴くぼみの内面に高度の
   干渉嵌合を与えることを特徴としたシート・リング・シ
   ール。 ７、シール・リングのフランジ・シール面がシート・リ
   ング・シール面内の通路開口の両側にあるように該シー
   ル・リングを定位置に位置決めする部材を有しているこ
   とを特徴とした請求項６記載の改良されたシート・リン
   グ・シール。 ８、前記位置決め部材はくぼみ肩部とシール・リングと
   の間の皿穴くぼみ内に配置されたスペーサ・リングを有
   していることを特徴とした請求項７記載の改良されたシ
   ート・リング・シール。