JPH0364742B2 - - Google Patents
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- JPH0364742B2 JPH0364742B2 JP57069698A JP6969882A JPH0364742B2 JP H0364742 B2 JPH0364742 B2 JP H0364742B2 JP 57069698 A JP57069698 A JP 57069698A JP 6969882 A JP6969882 A JP 6969882A JP H0364742 B2 JPH0364742 B2 JP H0364742B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing member
- annular
- sphere
- cavity
- seal
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/08—Details
- F16K5/14—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
- F16K5/20—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces
- F16K5/205—Sealing effected by the flowing medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
- F16K3/16—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
- F16K3/20—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the seats
- F16K3/207—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the seats by means of hydraulic forces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Taps Or Cocks (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ボール弁に関し、更に詳細には高圧
油及びガスの配管中に装備するのに適したボール
弁用の封止アセンブリを含むボール弁に関するも
のである。
油及びガスの配管中に装備するのに適したボール
弁用の封止アセンブリを含むボール弁に関するも
のである。
（従来の技術）
ボール弁類は公知であり、従来から高圧油及び
ガスの配管中に使用されている。これらの弁は、
内部に鋼鉄製のシールハウジングが存在する本体
からなり、圧縮性材料製の封止部材を球体と係合
させて封止を行つている。従来技術のボール弁の
代表として、第１図により本発明の改良前のボー
ル弁の部分縦断面図により説明すると、封止アセ
ンブリ２は、ボール弁の鋼鉄製の球体６と鋼鉄製
のシールハウジング８（これは、平たい鋼鉄製の
圧縮バネ１０により偏倚されて球体６に係合す
る）とにより形成された２つの非圧縮性部材から
なつている。この封止アセンブリ２は、更に慣用
の型式の第１シール１１を備え、この第１シール
１１は、圧縮性ゴムのリング１２の形態の部材と
ポリテトラフルオロエチレンのリング９とから構
成される。使用の際、リング９は、リング１２の
弾性作用により球体６の表面と接触させられて、
球体６が移動する時に、球体６の表面に対して滑
動シールを形成する。更に、図面には他の慣用の
ゴム製のＯ−リング１５が示されているが、これ
はシールハウジング８と球体６用のハウジング１
９との間にシールを形成する。第１シール１１の
低圧側（高圧側に設けることも出来るが）には膨
張性の第２シール１３を設け、この第２シール１
３は、膨張性の中空環状チユーブ１４からなり、
この中空環状チユーブ１４は、シールハウジング
８内のキヤビテイ１７に断面相似形でかつキヤビ
テイ１７内一杯に設けられる。キヤビテイ１７
は、断面が球体６に向けて狭まり開口する台形で
あるので、中空環状チユーブ１４が膨張すると、
前記開口より膨出して球体６に接触してシールを
形成し、一方縮小するとキヤビテイ１７内に収縮
してシールを解除する様に構成されている。中空
環状チユーブ１４には、流れ入口１６と孔部１８
とを介して液圧流体を供給又は排除することが出
来、これにより中空環状チユーブ１４の膨張又は
収縮を達成する。操作の際、ボール弁を閉鎖する
場合、加圧下の液圧流体を中空環状チユーブ１４
に供給してこれを膨張させてシールを形成し、ボ
ール弁を開く場合、液圧流体にかかる圧力を解除
して中空環状チユーブ１４を収縮させてキヤビテ
イ１７内へへ後退させてシールを解除する。
ガスの配管中に使用されている。これらの弁は、
内部に鋼鉄製のシールハウジングが存在する本体
からなり、圧縮性材料製の封止部材を球体と係合
させて封止を行つている。従来技術のボール弁の
代表として、第１図により本発明の改良前のボー
ル弁の部分縦断面図により説明すると、封止アセ
ンブリ２は、ボール弁の鋼鉄製の球体６と鋼鉄製
のシールハウジング８（これは、平たい鋼鉄製の
圧縮バネ１０により偏倚されて球体６に係合す
る）とにより形成された２つの非圧縮性部材から
なつている。この封止アセンブリ２は、更に慣用
の型式の第１シール１１を備え、この第１シール
１１は、圧縮性ゴムのリング１２の形態の部材と
ポリテトラフルオロエチレンのリング９とから構
成される。使用の際、リング９は、リング１２の
弾性作用により球体６の表面と接触させられて、
球体６が移動する時に、球体６の表面に対して滑
動シールを形成する。更に、図面には他の慣用の
ゴム製のＯ−リング１５が示されているが、これ
はシールハウジング８と球体６用のハウジング１
９との間にシールを形成する。第１シール１１の
低圧側（高圧側に設けることも出来るが）には膨
張性の第２シール１３を設け、この第２シール１
３は、膨張性の中空環状チユーブ１４からなり、
この中空環状チユーブ１４は、シールハウジング
８内のキヤビテイ１７に断面相似形でかつキヤビ
テイ１７内一杯に設けられる。キヤビテイ１７
は、断面が球体６に向けて狭まり開口する台形で
あるので、中空環状チユーブ１４が膨張すると、
前記開口より膨出して球体６に接触してシールを
形成し、一方縮小するとキヤビテイ１７内に収縮
してシールを解除する様に構成されている。中空
環状チユーブ１４には、流れ入口１６と孔部１８
とを介して液圧流体を供給又は排除することが出
来、これにより中空環状チユーブ１４の膨張又は
収縮を達成する。操作の際、ボール弁を閉鎖する
場合、加圧下の液圧流体を中空環状チユーブ１４
に供給してこれを膨張させてシールを形成し、ボ
ール弁を開く場合、液圧流体にかかる圧力を解除
して中空環状チユーブ１４を収縮させてキヤビテ
イ１７内へへ後退させてシールを解除する。
（発明が解決しようとする課題）
前記従来構造のボール弁は、使用される高圧油
又はガスから直接的に又は間接的に圧力を得る液
圧流体で操作するのが一般的である。この圧力が
極めて高い（一般的に約106〜176Kg／cm2）場合、
前記キヤビテイ１７から膨出したチユーブ１４
は、第５ａ図に示される様に、球体６に対しては
み出し６６を形成して接触してシールを形成する
が、収縮の場合、均一に収縮するのでなく、はみ
出し６６の部分は、遅れて収縮し勝ちで、それが
原因で膨張性のチユーブ１４は、はみ出し６６部
分において損傷される欠点があり、その結果漏れ
を発生する。漏れが発生した場合には、しばしば
新しい弁により交換する必要がある。この操作
は、ボール弁交換の直接的費用に加えて、装着を
閉鎖して高圧油又はガスの流れを遮断せねばなら
ない間接的費用により高価につく欠点があつた。
又はガスから直接的に又は間接的に圧力を得る液
圧流体で操作するのが一般的である。この圧力が
極めて高い（一般的に約106〜176Kg／cm2）場合、
前記キヤビテイ１７から膨出したチユーブ１４
は、第５ａ図に示される様に、球体６に対しては
み出し６６を形成して接触してシールを形成する
が、収縮の場合、均一に収縮するのでなく、はみ
出し６６の部分は、遅れて収縮し勝ちで、それが
原因で膨張性のチユーブ１４は、はみ出し６６部
分において損傷される欠点があり、その結果漏れ
を発生する。漏れが発生した場合には、しばしば
新しい弁により交換する必要がある。この操作
は、ボール弁交換の直接的費用に加えて、装着を
閉鎖して高圧油又はガスの流れを遮断せねばなら
ない間接的費用により高価につく欠点があつた。
今回、高圧油又はガスで使用するボール弁にお
けるだけでなく、他の高圧で使用する弁にも使用
するのに適し、封止部材の前記はみ出しを形成せ
ず、弁の寿命を長くし、かつ従来の弁にも容易に
取り付け可能な、経済性の高い改良ボール弁を創
作した。
けるだけでなく、他の高圧で使用する弁にも使用
するのに適し、封止部材の前記はみ出しを形成せ
ず、弁の寿命を長くし、かつ従来の弁にも容易に
取り付け可能な、経済性の高い改良ボール弁を創
作した。
（課題を解決するための手段）
本発明によれば、(a)回転可能で非圧縮性の球体
２４、(b)回転不可能で非圧縮性のシールハウジン
グ２６及び(c)シールハウジング２６の内部のキヤ
ビテイ６４中にて球体２４とハウジング２６の間
に配設される液圧操作の膨張性の封氏部材３２を
備え、液圧が加えられる時に、封止部材３２が膨
張しかつキヤビテイ６４の外に伸展して球体２４
とシールハウジング２６の間に封止係合を形成
し、かつ液圧が解除される時に、封止部材３２は
収縮しかつキヤビテイ６４内部に完全に縮小して
封止係合を解除しかつシールハウジング２６内部
にて球体２４の回転を容易にするボール弁におい
て、前記膨張性の封止部材３２は、縦断面におい
て直線側壁を備え、かつ中心部に中空部６０を画
成し、前記側壁の底部と下部分は、キヤビテイ６
４と密着される環状体であり、かつ前記環状体で
ある封止部材３２の側壁の上部分は、非エラスト
マーの硬質金属製の層部で囲繞され、前記層部
は、前記キヤビテイ６４の内面に沿つて滑動自在
であり、かつ前記封止部材３２の前記上部側壁と
密着されることを特徴とするボール弁が提供され
る。
２４、(b)回転不可能で非圧縮性のシールハウジン
グ２６及び(c)シールハウジング２６の内部のキヤ
ビテイ６４中にて球体２４とハウジング２６の間
に配設される液圧操作の膨張性の封氏部材３２を
備え、液圧が加えられる時に、封止部材３２が膨
張しかつキヤビテイ６４の外に伸展して球体２４
とシールハウジング２６の間に封止係合を形成
し、かつ液圧が解除される時に、封止部材３２は
収縮しかつキヤビテイ６４内部に完全に縮小して
封止係合を解除しかつシールハウジング２６内部
にて球体２４の回転を容易にするボール弁におい
て、前記膨張性の封止部材３２は、縦断面におい
て直線側壁を備え、かつ中心部に中空部６０を画
成し、前記側壁の底部と下部分は、キヤビテイ６
４と密着される環状体であり、かつ前記環状体で
ある封止部材３２の側壁の上部分は、非エラスト
マーの硬質金属製の層部で囲繞され、前記層部
は、前記キヤビテイ６４の内面に沿つて滑動自在
であり、かつ前記封止部材３２の前記上部側壁と
密着されることを特徴とするボール弁が提供され
る。
前記層部が、ステンレス鋼製の環状カラー６１
から成るのが好適である。前記層部は、更に少な
くとも一つの追加層を備え、前記追加層部は、前
記環状の封止部材３２と前記環状カラー６１との
間に介在する比較的に硬質のエラストマーの環状
楔型断面材６３から成り、前記環状楔型断面材６
３は、横断面が楔型の形状を有し、かつ前記環状
の封止部材３２と前記環状カラー６１との間に割
り込んで密着され、かつ前記封止部材３２が液圧
から解除された時の上面は、前記封止部材３２、
前記カラー６１及び環状楔型断面材６３から成る
平面であるのが好適である。前記環状楔型断面材
６３は、硬質ゴム製であるのが好適である。
から成るのが好適である。前記層部は、更に少な
くとも一つの追加層を備え、前記追加層部は、前
記環状の封止部材３２と前記環状カラー６１との
間に介在する比較的に硬質のエラストマーの環状
楔型断面材６３から成り、前記環状楔型断面材６
３は、横断面が楔型の形状を有し、かつ前記環状
の封止部材３２と前記環状カラー６１との間に割
り込んで密着され、かつ前記封止部材３２が液圧
から解除された時の上面は、前記封止部材３２、
前記カラー６１及び環状楔型断面材６３から成る
平面であるのが好適である。前記環状楔型断面材
６３は、硬質ゴム製であるのが好適である。
ボール弁は、例えば、弾性ゴム部材又は圧縮バ
ネの様な偏倚手段を備え、封止部材を封止係合か
ら偏倚離間させて非圧縮性部材の相対的移動を更
に容易化させることが出来る。
ネの様な偏倚手段を備え、封止部材を封止係合か
ら偏倚離間させて非圧縮性部材の相対的移動を更
に容易化させることが出来る。
（作用）
第５図は、第４図に基づく封止部材３２の作用
を図解するものである。第５ａ図は、環状カラー
６１と硬質ゴム製の環状楔型断面材６３を付与さ
れない場合の封止部材の作用を比較の為に示すも
のである。第５ｂ図は、軟質ゴム製の封止部材３
２と環状カラー６１との組み合わせの作用を示し
ており、第５ｃ図は、前記環状カラ６１、硬質ゴ
ム製の環状楔型断面材６３と軟質ゴム製の封止部
材３２との組み合わせの作用を示すものである。
第５ａ図、５ｂ図及び５ｃ図の上図は、軟質ゴム
製の封止部材３２が膨張されて球体２４に封止さ
れる状態を示す図解であり、各々の下図は、軟質
ゴム製の封止部材が縮小して封止を解除した場合
の図解である。
を図解するものである。第５ａ図は、環状カラー
６１と硬質ゴム製の環状楔型断面材６３を付与さ
れない場合の封止部材の作用を比較の為に示すも
のである。第５ｂ図は、軟質ゴム製の封止部材３
２と環状カラー６１との組み合わせの作用を示し
ており、第５ｃ図は、前記環状カラ６１、硬質ゴ
ム製の環状楔型断面材６３と軟質ゴム製の封止部
材３２との組み合わせの作用を示すものである。
第５ａ図、５ｂ図及び５ｃ図の上図は、軟質ゴム
製の封止部材３２が膨張されて球体２４に封止さ
れる状態を示す図解であり、各々の下図は、軟質
ゴム製の封止部材が縮小して封止を解除した場合
の図解である。
今、第５ａ図の軟質ゴム製の封止部材３２が、
従来技術の一般的方式により、その中空部６０を
介する高圧流体の作用下に膨張した場合に、封止
部分は、はみ出し６６を伴つて形成される。封止
部材の収縮は均一でなく、はみ出し６６の部分は
遅く収縮するので、この様な封止操作が繰り返さ
れると、はみ出し６６は、その下図に示す様に、
封止部材３２が縮小した後に、封止部材３２の上
面の外部に残されて封止部材３２の損傷を来すこ
とを示しており、封止作用が阻害される。
従来技術の一般的方式により、その中空部６０を
介する高圧流体の作用下に膨張した場合に、封止
部分は、はみ出し６６を伴つて形成される。封止
部材の収縮は均一でなく、はみ出し６６の部分は
遅く収縮するので、この様な封止操作が繰り返さ
れると、はみ出し６６は、その下図に示す様に、
封止部材３２が縮小した後に、封止部材３２の上
面の外部に残されて封止部材３２の損傷を来すこ
とを示しており、封止作用が阻害される。
一方、本発明の一つの実施態様である第５ｂ図
の軟質ゴム製の封止部材３２が、高圧流体の作用
下に膨張した場合に、環状カラー６１が封止部材
３２と共に上昇して、前記第５ａ図の様なはみ出
し６６が殆で生成しないで封止部分が形成され、
次いで封止部材３２が、その下図の様に縮小する
場合、環状カラー６１の下降に助けられて、封止
部材３２が環状カラー６１と共に円滑に下降し
て、封止部材３２の損傷がないことを示してい
る。
の軟質ゴム製の封止部材３２が、高圧流体の作用
下に膨張した場合に、環状カラー６１が封止部材
３２と共に上昇して、前記第５ａ図の様なはみ出
し６６が殆で生成しないで封止部分が形成され、
次いで封止部材３２が、その下図の様に縮小する
場合、環状カラー６１の下降に助けられて、封止
部材３２が環状カラー６１と共に円滑に下降し
て、封止部材３２の損傷がないことを示してい
る。
また、本発明の別の実施態様である第５ｃ図の
軟質ゴム製の封止部材３２が、高圧流体の作用下
に膨張した場合、環状カラー６１と環状楔型断面
材６３とが封止部材３２と共に上昇して、前記第
５ａ図の様なはみ出し６６が殆ど生成しないで封
止部分が形成され、次いで封止部材３２が、その
下図の様に縮小する場合、環状カラー６１と環状
楔型断面材６３との下降に助けられて、封止部材
３２が環状カラー６１と環状楔型断面材６３と共
に円滑に下降して、封止部材３２の損傷がないこ
とを示している。第５ｃ図の封止部材３２の場
合、第５ｂ図の場合よりも、封止部材３２の膨張
に基づく上昇分力が、封止部材３２に大きく作用
して、封止が迅速円滑に形成され、同様の原理に
より、封止部材３２が縮小する時に、第５ｃ図の
封止部材３２の場合は、第５ｂ図の場合よりも、
縮小に基づく下降分力が、封止部材３２に大きく
作用して、封止解除が迅速円滑に形成される利点
を有する。
軟質ゴム製の封止部材３２が、高圧流体の作用下
に膨張した場合、環状カラー６１と環状楔型断面
材６３とが封止部材３２と共に上昇して、前記第
５ａ図の様なはみ出し６６が殆ど生成しないで封
止部分が形成され、次いで封止部材３２が、その
下図の様に縮小する場合、環状カラー６１と環状
楔型断面材６３との下降に助けられて、封止部材
３２が環状カラー６１と環状楔型断面材６３と共
に円滑に下降して、封止部材３２の損傷がないこ
とを示している。第５ｃ図の封止部材３２の場
合、第５ｂ図の場合よりも、封止部材３２の膨張
に基づく上昇分力が、封止部材３２に大きく作用
して、封止が迅速円滑に形成され、同様の原理に
より、封止部材３２が縮小する時に、第５ｃ図の
封止部材３２の場合は、第５ｂ図の場合よりも、
縮小に基づく下降分力が、封止部材３２に大きく
作用して、封止解除が迅速円滑に形成される利点
を有する。
（実施例）
以下、本発明を添付図面を参照して説明する。
第２図は、本発明の典型的ボール弁アセンブリ
を示しており、高圧油又はガスの配管中に設置す
るのに適しており、これをフランジ３６及び３８
により配管にボルト装着し、右手側を高圧側又は
上流側としかつ左手側を低圧側又は下流側とす
る。一般的に参照符号２０で示された封止アセン
ブリは、鋼鉄製の球体２４と鋼鉄製のシールハウ
ジング２６とにより形成された２つの非圧縮性部
材からなり、シールハウジング２６は、環状ピス
トンの形態であつて、経路２３により膨張性環状
室３０まで導入される液圧流体により作動され
る。経路２７は、流体が最初に導入される時に空
気を排除する為に設けられている。液圧流体の圧
力は、シールハウジング２６により、ナイロン製
はテトラフルオロエチレン樹脂（PTFE）製の封
止部材２５を球体２４に対して押圧する。
を示しており、高圧油又はガスの配管中に設置す
るのに適しており、これをフランジ３６及び３８
により配管にボルト装着し、右手側を高圧側又は
上流側としかつ左手側を低圧側又は下流側とす
る。一般的に参照符号２０で示された封止アセン
ブリは、鋼鉄製の球体２４と鋼鉄製のシールハウ
ジング２６とにより形成された２つの非圧縮性部
材からなり、シールハウジング２６は、環状ピス
トンの形態であつて、経路２３により膨張性環状
室３０まで導入される液圧流体により作動され
る。経路２７は、流体が最初に導入される時に空
気を排除する為に設けられている。液圧流体の圧
力は、シールハウジング２６により、ナイロン製
はテトラフルオロエチレン樹脂（PTFE）製の封
止部材２５を球体２４に対して押圧する。
更に、封止アセンブリ２０は、膨張性シールを
備え、このシールは、環状のシールハウジング２
６内のキヤビテイ６４（第３図）に位置する膨張
性の中空環状チユーブからなる封止部材３２を備
え、これに経路４６を介して液圧流体を供給する
ことが出来る。経路４４は、最初に空気を排除す
る為のものである。
備え、このシールは、環状のシールハウジング２
６内のキヤビテイ６４（第３図）に位置する膨張
性の中空環状チユーブからなる封止部材３２を備
え、これに経路４６を介して液圧流体を供給する
ことが出来る。経路４４は、最初に空気を排除す
る為のものである。
図示した配置において、封止部材３２は、封止
部材２５の高圧側に示されているが、それらの相
対的位置は、逆にすることも出来る。
部材２５の高圧側に示されているが、それらの相
対的位置は、逆にすることも出来る。
シールハウジング２６と保持リング２２との間
には、弾性ゴムのＯ−リング４０を設け、このＯ
−リング４０は、シールに対する液圧が解除され
た時に、シールハウジング２６を球体２４から偏
倚離間させて、球体２４の回転を容易化させると
いう効果を有する。対応する封止アセンブリを弁
の低圧側（左手側）に設け、ここではダツシユを
付した参照符号は、前記高圧側（右手側）のもの
に対応する。例えば、参照符号２２′は、球体２
４の低圧側における保持リングであり、参照符号
４０′は、弾性ゴムＯ−リングであつて、これか
シールハウジング２６′を球体２４から偏倚離間
させる。
には、弾性ゴムのＯ−リング４０を設け、このＯ
−リング４０は、シールに対する液圧が解除され
た時に、シールハウジング２６を球体２４から偏
倚離間させて、球体２４の回転を容易化させると
いう効果を有する。対応する封止アセンブリを弁
の低圧側（左手側）に設け、ここではダツシユを
付した参照符号は、前記高圧側（右手側）のもの
に対応する。例えば、参照符号２２′は、球体２
４の低圧側における保持リングであり、参照符号
４０′は、弾性ゴムＯ−リングであつて、これか
シールハウジング２６′を球体２４から偏倚離間
させる。
第２図の閉鎖状態の球体２４により操作する場
合、加圧下の液圧流体を経路２３と経路４６とに
供給し、経路２７及び経路４４を介して、夫々の
環状室３０から予め空気を排除しておく。弾性ゴ
ムのＯ−リング４０の偏倚に対抗して、封止部材
３２を膨張させて球体２４と封止係合させると共
に、封止部材２５を球体２４と封止係合させる。
同時に、低圧側のシールも経路２３′を介して環
状室３０′への液圧流体の供給により作動されて、
封止部材２５′をＯ−リング４０′の偏倚に対抗し
て球体２４と係合させ、それによりＯ−リング４
０′を圧縮する。
合、加圧下の液圧流体を経路２３と経路４６とに
供給し、経路２７及び経路４４を介して、夫々の
環状室３０から予め空気を排除しておく。弾性ゴ
ムのＯ−リング４０の偏倚に対抗して、封止部材
３２を膨張させて球体２４と封止係合させると共
に、封止部材２５を球体２４と封止係合させる。
同時に、低圧側のシールも経路２３′を介して環
状室３０′への液圧流体の供給により作動されて、
封止部材２５′をＯ−リング４０′の偏倚に対抗し
て球体２４と係合させ、それによりＯ−リング４
０′を圧縮する。
球体２４は、弁作動軸５０により移動され、こ
の作動軸５０には、それ自身と弁のハウジング５
２との間にゴム製のＯ−リング５１を設ける。更
に、作動軸５０において、構造上封止部材３２と
同様な膨張性シール５２が作動し、ここには、経
路５５を介して液圧流体が供給される。作動軸５
０は、ベアリング５６及び５７上で可動とされ
る。経路５５，２７，及び４４は、液圧流体マニ
ホールド（図示せず）に連通している。
の作動軸５０には、それ自身と弁のハウジング５
２との間にゴム製のＯ−リング５１を設ける。更
に、作動軸５０において、構造上封止部材３２と
同様な膨張性シール５２が作動し、ここには、経
路５５を介して液圧流体が供給される。作動軸５
０は、ベアリング５６及び５７上で可動とされ
る。経路５５，２７，及び４４は、液圧流体マニ
ホールド（図示せず）に連通している。
ボール弁を開く前に、液圧を低下させて、封止
部材３２を収縮させると共に、封止部材２５及び
２５′を球体２４と係合させている圧力を低下さ
せる。圧縮されている弾性ゴムのＯ−リング４０
及び４０′は膨張して、環状シールハウジング２
６及び２６′を球体２４から離間移動させること
により球体２４の回転を容易化させ、この回転
は、他の弁の場合に要求されるよりも相当小さい
トルクによつて行うことが出来る。
部材３２を収縮させると共に、封止部材２５及び
２５′を球体２４と係合させている圧力を低下さ
せる。圧縮されている弾性ゴムのＯ−リング４０
及び４０′は膨張して、環状シールハウジング２
６及び２６′を球体２４から離間移動させること
により球体２４の回転を容易化させ、この回転
は、他の弁の場合に要求されるよりも相当小さい
トルクによつて行うことが出来る。
操作は、シールが高圧側と低圧側との両者にお
いて、同時に解除される様調和されたものであ
る。
いて、同時に解除される様調和されたものであ
る。
第３図及び第４図は、第２図の封止部材３２を
詳細に示すもので、封止部材３２は、縦断面にお
いて直線側壁を備え、軟質ゴムの中空環状チユー
ブからなり、中空部６０を画成し、前記側壁の底
部と下部分は、キヤビテイ６４と密着される環状
体であり、かつその側壁の上部分は、非エラスト
マーの硬質金属の、好適にはステンレス鋼の環状
カラー６１の２つの層部の間にサンドイツチされ
ている。前記環状カラー６１は、環状のシールハ
ウジング２６中の環状のキヤビテイ６４中に滑動
自在に挿入され、かつ軟質ゴム製の封止部材３２
の上部分と密着される。従つて、封止部材３２
は、前記中空部６０が液圧流体により膨張する時
に、前記環状カラー６１と共にキヤビテイ６４か
ら膨出して、はみ出し６６（第５ｂ図）の形状が
防止される。
詳細に示すもので、封止部材３２は、縦断面にお
いて直線側壁を備え、軟質ゴムの中空環状チユー
ブからなり、中空部６０を画成し、前記側壁の底
部と下部分は、キヤビテイ６４と密着される環状
体であり、かつその側壁の上部分は、非エラスト
マーの硬質金属の、好適にはステンレス鋼の環状
カラー６１の２つの層部の間にサンドイツチされ
ている。前記環状カラー６１は、環状のシールハ
ウジング２６中の環状のキヤビテイ６４中に滑動
自在に挿入され、かつ軟質ゴム製の封止部材３２
の上部分と密着される。従つて、封止部材３２
は、前記中空部６０が液圧流体により膨張する時
に、前記環状カラー６１と共にキヤビテイ６４か
ら膨出して、はみ出し６６（第５ｂ図）の形状が
防止される。
更に好適には、第４図に示す様に、前記ステン
レス鋼のカラー６１からなる層部が、更に少なく
とも一つの追加層を備え、前記追加層は、前記環
状の封止部材３２と前記環状カラー６１との間に
介在する比較的に硬質のエラストマー、好適には
軟質ゴム製の環状楔型断面材６３から成り、前記
環状楔型断面材６３は、横断面が楔型の形状を有
し、かつ前記環状の封止部材３２と前記環状カラ
ー６１との間に割に込んで密着され、かつ前記封
止部材３２が液圧から解除された時の上面は、前
記封止部材３２、前記カラー６１及び環状楔型断
面材６３から成る平面で構成される。この３層構
成は、前記２層構成よりも更にはみ出し６６が適
確に防止される。
レス鋼のカラー６１からなる層部が、更に少なく
とも一つの追加層を備え、前記追加層は、前記環
状の封止部材３２と前記環状カラー６１との間に
介在する比較的に硬質のエラストマー、好適には
軟質ゴム製の環状楔型断面材６３から成り、前記
環状楔型断面材６３は、横断面が楔型の形状を有
し、かつ前記環状の封止部材３２と前記環状カラ
ー６１との間に割に込んで密着され、かつ前記封
止部材３２が液圧から解除された時の上面は、前
記封止部材３２、前記カラー６１及び環状楔型断
面材６３から成る平面で構成される。この３層構
成は、前記２層構成よりも更にはみ出し６６が適
確に防止される。
前記２層構成又は第４図の３層構成の封止部材
３２は、高圧［典型的には1500〜2500psi（105.5
〜175.8Kg／cm2）］の石油又はガスの配管に使用す
るのに適合され、ボール弁の可使寿命を増大出来
る。
３２は、高圧［典型的には1500〜2500psi（105.5
〜175.8Kg／cm2）］の石油又はガスの配管に使用す
るのに適合され、ボール弁の可使寿命を増大出来
る。
第３図において、ネジ部６５がキヤビテイ６４
の底部にねじ込まれて、軟質ゴム製の封止部材３
２中の中空部６０を経路４６（賃第２図）と連結
し、かつ前記封止部材３２の下部分を前記キヤビ
テイ６４の所定位置に保持固定するのが好適であ
る。
の底部にねじ込まれて、軟質ゴム製の封止部材３
２中の中空部６０を経路４６（賃第２図）と連結
し、かつ前記封止部材３２の下部分を前記キヤビ
テイ６４の所定位置に保持固定するのが好適であ
る。
第５図は、封止部材３２の作につき、従来のボ
ール弁と本発明のボール弁とに対して比較する説
明図であつて、封止部材を収容するキヤビテイ６
４は省略されている。ａ図は、従来の封止部材の
場合、ｂ図は本発明に係るステンレス鋼の環状カ
ラー６１を備えた封止部材の場合、及びｃ図は、
本発明に係るステンレス鋼の環状カラー６１と環
状楔型断面材６３とを備えた封止部材の場合の作
用を略図解するもので、各々の説明図の上段図
は、封止部材３２が膨張してキヤビテイ６４から
膨出して球体２４とシールを形成している説明
図、下段図は、封止部材３２が収縮してキヤビテ
イ内に収まつた場合の説明図である。
ール弁と本発明のボール弁とに対して比較する説
明図であつて、封止部材を収容するキヤビテイ６
４は省略されている。ａ図は、従来の封止部材の
場合、ｂ図は本発明に係るステンレス鋼の環状カ
ラー６１を備えた封止部材の場合、及びｃ図は、
本発明に係るステンレス鋼の環状カラー６１と環
状楔型断面材６３とを備えた封止部材の場合の作
用を略図解するもので、各々の説明図の上段図
は、封止部材３２が膨張してキヤビテイ６４から
膨出して球体２４とシールを形成している説明
図、下段図は、封止部材３２が収縮してキヤビテ
イ内に収まつた場合の説明図である。
第上段ａ図において、高圧流体により膨張した
従来の封止部材３２のシール面が球体２４に強く
押圧されて、はみ出し６６を形成した状態を示
し、第下段ａ図は、はみ出し６６の収縮速度がよ
り遅いことにより、繰り返しの封止操作により、
はみ出し６６の一部が分離されている状態を示し
ている。
従来の封止部材３２のシール面が球体２４に強く
押圧されて、はみ出し６６を形成した状態を示
し、第下段ａ図は、はみ出し６６の収縮速度がよ
り遅いことにより、繰り返しの封止操作により、
はみ出し６６の一部が分離されている状態を示し
ている。
第上段ｂ図において、環状カラー６１と共に膨
張した封止部材３２が、環状カラー６１の保護壁
に守られてはみ出し６６が形成されない状態を示
しており、第下段ｂ図は、環状カラー６１と共に
均一迅速に収縮した封止部材３２が、環状カラー
６１に助けられてキヤビテイ６４内に収まつた状
態を示している。
張した封止部材３２が、環状カラー６１の保護壁
に守られてはみ出し６６が形成されない状態を示
しており、第下段ｂ図は、環状カラー６１と共に
均一迅速に収縮した封止部材３２が、環状カラー
６１に助けられてキヤビテイ６４内に収まつた状
態を示している。
第上段ｃ図において、環状カラー６１と環状楔
型断面材６３と共に膨張した封止部材３２が、環
状カラー６１と環状楔型断面材６３との保護壁に
守られてはみ出し６６が第上段ｂ図と同じく形成
されず、かつ環状楔型断面材６３の傾斜面に作用
する膨張力の分力により第上段ｂ図より円滑迅速
にシールを形成している状態を示しており、第下
段ｃ図は、環状カラー６１と環状楔型断面材６３
と共に、第下段ｂ図よりも均一迅速に収縮した封
止部材３２が、環状カラー６と環状楔型断面材６
３とに助けられてキヤビテイ６４内に収まつた状
態を示している。
型断面材６３と共に膨張した封止部材３２が、環
状カラー６１と環状楔型断面材６３との保護壁に
守られてはみ出し６６が第上段ｂ図と同じく形成
されず、かつ環状楔型断面材６３の傾斜面に作用
する膨張力の分力により第上段ｂ図より円滑迅速
にシールを形成している状態を示しており、第下
段ｃ図は、環状カラー６１と環状楔型断面材６３
と共に、第下段ｂ図よりも均一迅速に収縮した封
止部材３２が、環状カラー６と環状楔型断面材６
３とに助けられてキヤビテイ６４内に収まつた状
態を示している。
（発明の効果）
本発明は封止部材３２を備えたボール弁は、高
圧油又はガスで使用するのに適合されるだけでな
く、他の高圧で使用する弁にも使用するのに適
し、封止部材の前記はみ出し６６を形成せず、弁
の寿命を長くし、かつ従来の弁にも容易に取り付
け可能で、経済性の高い改良ボール弁が提供出来
る。
圧油又はガスで使用するのに適合されるだけでな
く、他の高圧で使用する弁にも使用するのに適
し、封止部材の前記はみ出し６６を形成せず、弁
の寿命を長くし、かつ従来の弁にも容易に取り付
け可能で、経済性の高い改良ボール弁が提供出来
る。
第１図は、代表的な従来のボール弁の部分縦断
面図、第２図は、閉鎖状態における本発明のボー
ル弁の全体的弁組み立てを示す縦断面図、第３図
は、第２図の封止部材３２の配置をより詳細に示
す部分縦断面図、第４図は、本発明の好適な封止
部材３２の縦断面図、第５図は、本発明の封止部
材３２と従来の封止部材の作用を比較する説明図
である。 ２……封止アセンブリ、６……球体、８……シ
ールハウジング、９……リング、１１……第１シ
ール、１２……リング、１３……第２シール、１
４……中空環状チユーブ、１５……Ｏ−リング、
１６………流れ入口、１７……キヤビテイ、１８
……孔部、１９……ハウジング、２０……封止ア
センブリ、２２……保持リング、２３……経路、
２４…球体、２５……封止部材、２６……シール
ハウジング、３０……膨張性環状室、３２……封
止部材、３６，３８……フランジ、４０……Ｏ−
リング、４４，４６……経路、５０……弁作動
軸、５１……Ｏ−リング、５２……ハウジング、
５３……膨張性シール、５５……経路、５６，５
７……ベアリング、６０……中空部、６１……環
状カラー、６３……環状楔型断面材、６４……キ
ヤビテイ。
面図、第２図は、閉鎖状態における本発明のボー
ル弁の全体的弁組み立てを示す縦断面図、第３図
は、第２図の封止部材３２の配置をより詳細に示
す部分縦断面図、第４図は、本発明の好適な封止
部材３２の縦断面図、第５図は、本発明の封止部
材３２と従来の封止部材の作用を比較する説明図
である。 ２……封止アセンブリ、６……球体、８……シ
ールハウジング、９……リング、１１……第１シ
ール、１２……リング、１３……第２シール、１
４……中空環状チユーブ、１５……Ｏ−リング、
１６………流れ入口、１７……キヤビテイ、１８
……孔部、１９……ハウジング、２０……封止ア
センブリ、２２……保持リング、２３……経路、
２４…球体、２５……封止部材、２６……シール
ハウジング、３０……膨張性環状室、３２……封
止部材、３６，３８……フランジ、４０……Ｏ−
リング、４４，４６……経路、５０……弁作動
軸、５１……Ｏ−リング、５２……ハウジング、
５３……膨張性シール、５５……経路、５６，５
７……ベアリング、６０……中空部、６１……環
状カラー、６３……環状楔型断面材、６４……キ
ヤビテイ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a)回転可能で非圧縮性の球体２４、(b)回転不
可能で非圧縮性のシールハウジング２６及び(c)シ
ールハウジング２６の内部のキヤビテイ６４中に
て球体２４とハウジング２６の間に配設される液
圧操作の膨張性の封止部材３２を備え、液圧が加
えられる時に、封止部材３２が膨張しかつキヤビ
テイ６４の外に伸展して球体２４とシールハウジ
ング２６の間に封止係合を形成し、かつ液圧が解
除される時に、封止部材３２は収縮しかつキヤビ
テイ６４内部に完全に縮小して封止係合を解除し
かつシールハウジング２６内部にて球体２４の回
転を容易にするボール弁において、前記膨張性の
封止部材３２は、縦断面において直線側壁を備
え、かつ中心部に中空部６０を画成し、前記側壁
の底部と下部分は、キヤビテイ６４と密着される
環状体であり、かつ前記環状体である封止部材３
２の側壁の上部分は、非エラストマーの硬質金属
製の層部で囲繞され、前記層部は、前記キヤビテ
イ６４の内面に沿つて滑動自在であり、かつ前記
封止部材３２の前記上部側壁と密着されることを
特徴とするボール弁。 ２ 前記層部が、ステンレス鋼製の環状カラー６
１から成る請求項１記載のボール弁。 ３ 前記層が、更に少なくとも一つの追加層を備
え、前記追加層は、前記環状の封止部材３２と前
記環状カラー６１との間に介在する比較的に硬質
のエラストマーの環状楔型断面材６３から成り、
前記環状楔型断面材６３は、横断面が楔型の形状
を有し、かつ前記環状の封止部材３２と前記環状
カラー６１との間に割り込んで密着され、かつ前
記封止部材３２が液圧から解除された時の上面
は、前記封止部材３２、前記カラー６１及び環状
楔型断面材６３から成る平面であることを特徴と
する請求項１又は２に記載のボール弁。 ４ 前記環状楔型断面材６３が、硬質ゴム製であ
る請求項３記載のボール弁。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8113026 | 1981-04-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57186675A JPS57186675A (en) | 1982-11-17 |
| JPH0364742B2 true JPH0364742B2 (ja) | 1991-10-08 |
Family
ID=10521414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57069698A Granted JPS57186675A (en) | 1981-04-28 | 1982-04-27 | Improvement concerning seal |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4795132A (ja) |
| EP (1) | EP0063959B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57186675A (ja) |
| CA (1) | CA1185585A (ja) |
| DE (1) | DE3277885D1 (ja) |
| NO (1) | NO157514C (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0080282B1 (en) * | 1981-11-13 | 1986-04-09 | The British Petroleum Company p.l.c. | Pressure device |
| GB8319185D0 (en) * | 1983-07-15 | 1983-08-17 | British Petroleum Co Plc | Seals |
| NO169673C (no) * | 1990-05-16 | 1992-07-22 | Raag Aarnes | Anordning ved avstengningsventiler. |
| DE4114901A1 (de) * | 1991-05-07 | 1992-11-12 | Krupp Polysius Ag | Absperrvorrichtung |
| DE4114902A1 (de) * | 1991-05-07 | 1992-11-12 | Krupp Polysius Ag | Absperrvorrichtung |
| CA2248276C (en) * | 1996-03-05 | 2005-10-11 | Hylsa, S.A. De C.V. | Spherical valve for flow control of particulate solids and gases |
| GB9819835D0 (en) * | 1998-09-12 | 1998-11-04 | Hygienic Pigging Systems Limit | Valves |
| KR100344107B1 (ko) * | 1999-08-12 | 2002-07-22 | 서광공업 주식회사 | 볼 밸브의 외부 조정 실링장치 |
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| US20090166976A1 (en) * | 2006-04-28 | 2009-07-02 | Aeromatic-Fielder Ag | Inflatable seal, set of flange parts and container comprising such seal, and method of manufacturing such seal |
| RU2334149C2 (ru) * | 2006-08-09 | 2008-09-20 | Открытое акционерное общество "Волгограднефтемаш" | Шаровой кран |
| CN102269279A (zh) * | 2011-07-20 | 2011-12-07 | 伯特利阀门集团有限公司 | 具有组合密封的铸石球阀 |
| CN103090042A (zh) * | 2013-02-03 | 2013-05-08 | 西麦克阀门制造有限公司 | 一种球阀 |
| GB201319224D0 (en) * | 2013-10-31 | 2013-12-18 | Clyde Process Ltd | Powder isolating valve |
| CN104653809A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-05-27 | 无锡智能自控工程股份有限公司 | 高压调节球阀压力平衡式金属阀座密封结构 |
| CN105065703B (zh) * | 2015-07-17 | 2017-11-07 | 杨涛 | 防止阀座卡塞的固定球阀 |
| CN105952924A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-09-21 | 岳阳东方自控工程设备有限公司 | 阀座内置高压可充气式柔性密封圈密封球阀 |
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| US20230296181A1 (en) * | 2020-04-15 | 2023-09-21 | Mks Instruments, Inc. | Valve apparatuses and related methods for reactive process gas isolation and facilitating purge during isolation |
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|---|---|---|---|---|
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| DE877389C (de) * | 1944-06-20 | 1953-05-21 | Voith Gmbh J M | Kugelschieber fuer Gase |
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-
1982
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