JPH0418179B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般的にいつて最小の維持費で長期間
使用しうる改良プラスチツク内張りプラグ・バル
ブに関する。更に詳しくは本発明はこのようなプ
ラスチツク内張りプラグ・バルブに使用するのに
好適な改良された柄のシールに関する。

〔従来の技術〕

プラグ・バルブは種々の流体の取扱いに広い用
途を見出した。多くの用途について、特に望まし
い形体のプラグ・バルブはいわゆるプラスチツク
内張りプラグ・バルブであり、そこではプラスチ
ツク内張りが多くの用途にとつて望ましい化学抵
抗性を与えている。一般に、このようなプラグ・
バルブはプラグに固定させた突出する柄をもち、
この柄がプラグを回転させてバルブの開閉を可能
にする。このようなプラグ・バルブの柄のまわり
にシールを与えるために種々の技術が使用され
た。多くの場合、このようなシールは比較的高価
な維持費を必要とし、そして多くの場合、動的な
シールが使用されたが、これらのシールは最初の
加圧の際に洩れを生ずる傾向がある。若干のプラ
スチツク内張りバルブが米国特許第3157195号；
同第3698422号；同第3703910号および同第
3916943号に一般的に記載されている。これらの
米国特許に記載のプラスチツク内張りバルブはシ
ールの維持費の低減という点では利点があるけれ
ども、加圧の際の洩れという点ではなお不満足な
ものであつた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は従来技術のプラグ・バルブの欠点、す
なわち比較的高価なシール維持費および加圧の際
の洩れ、を改良したプラスチツク内張りプラグ・
バルブを提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題はプラグ・バルブの柄のまわりにシ
ールを与えるために切頭円錐面をプラグと柄の間
に設けることによつて達成される。この切頭円錐
面はシールと該シールの圧迫部材との組合せにお
いて信頼性の高い柄の密封を与え、洩れを最小に
する。

本発明は従来のプラグ・バルブに普通に見出さ
れる下記(A)の構成要素に本発明の特徴である下記
(B)の改良構成要素を備えて成るプラグ・バルブで
ある。更に具体的に述べれば本発明は、次の構成
から成るプラグ・バルブすなわち、(A)第１端部お
よび第２端部、第１端部から第２端部にのびる流
体通路１５、およびバルブ本体によつて形成され
流体通路の軸にほゞ垂直にのびるプラグ収納空洞
１７を備える合成樹脂材料被覆をもつバルブ本体
１１；流体通路内に配置されバルブ本体から離れ
てのびる柄２５、この柄に隣接してバルブ・プラ
グの上に配置されたほぼ平らなシール部材４７、
このシール部材の上に配置されバルブ本体１１に
固定されてバルブ本体と密封係合の関係でシール
部材４７を押圧しそして柄２５の直径より大きい
ほぼ中心配置の柄収納通路を形成するボンネツト
２２を備える合成樹脂材料被覆をもつプラグ１
８；およびこのボンネツトに調節自在に位置決め
しうる且つ柄のまわりをボンネツトの通路の中に
のびるパツキンググ押え２７を含むプラグ・バル
ブにおいて；(B)プラグと柄との接合点に隣接する
位置においてプラグ１８がプラグに隣接して大き
な直径をそして柄に隣接して小さな直径をもつ環
状切頭円錐面４６を形成しており；シール部材４
７が内部に柄の上を通過するに十分な直径の中心
配置のそして環状切頭円錐面４６に適合する柔軟
性シール部分５３によつて形成される開口を、お
よび切頭円錐面の大きな直径に近似の内径をもつ
係止リング４９を形成しており；台形横断面をも
つほぼ環状形のカツプ・シール５５がシール部材
４７に対して配置されていて切頭円錐面４６にほ
ぼ平行な面をもち、このカツプ・シール５５は環
状係止リング４９によつて径方向の運動が抑制さ
れ且つ圧力変形性合成樹脂材料製であり、剛性支
持リング５８がカツプ・シール５５に隣接して且
つバルブ・プラグから離れて配置されており；そ
して支持リング５８をバルブ・プラグに向けて弾
性的に圧迫する部材６１，６２を備えて成ること
を特徴とするプラグ・バルブ、により達成され
る。

〔実施例〕

本発明の更に詳しい特徴と利点は添付の図面を
参照しての以下の詳細な記述から更に明らかにな
るであろう。

第１図は本発明によるバルブの縦断面図であ
る。

第２図はプラグ・ボンネツトおよびシール組立
体の部分断面図である。

第１図において、符号１０によつて一般的に命
名されるプラスチツク・内張りプラグ・バルブの
縦断面の概略が示してある。バルブ１０はバルブ
本体１１をもつ。このバルブ１１は第１端部１３
と第２端部１４との間をのびる通路１５を形成し
ている。本体１１の内部にはプラスチツク内張り
１６が施してある。本体１１はプラスチツク被覆
プラグ１８を内部に配置したプラグ収納空洞１７
を形成している。第１図に示すように、プラグ１
８は閉鎖位置にある。シール部材２１がプラグ１
８の上に配置され、バルブ・ボンネツト２２によ
つて内張り１６の部分と密封係合の関係で保持さ
れる。バルブ・ボンネツト２２は複数個のボルト
２３によつて本体１１に接続させるが、これらの
ボルトのうちの１つのみが図示してある。バル
ブ・プラグ１８はテーパ付き形状のもので、その
大きな直径の方がシール２１に隣接して配置され
る。シール２１に隣接してプラスチツク被覆の柄
２５がプラグ１８に取付けてある。パツキンググ
押え２７が複数個のボルト２８によつてボンネツ
ト２２に調節自在に取付けてあるが、これらのボ
ルトのうちの２つが図示してある。操作ハンドル
組立体２９が柄２５に取付けてある。活荷重の柄
シール組立体３１が柄とプラグが接合する位置に
ほゞ隣接して配置してある。

第２図には第１図の活荷重のシール組立体３１
の詳細な断面図が示してある。このシール組立体
３１は合成樹脂熱可塑性材料の被覆４２を施した
バルブ・プラグ４１を共働状態に組合せて含む。
このプラグ４１は柄２５に取付けてあり、プラグ
４１に隣接してほゞ環状のくぼみが形成されてい
て、このくぼみの中にプラグ４１の被覆材料４２
の部分４５が配置されている。プラグと柄および
被覆部分４５に隣接する位置において被覆４２は
ほぼ環状の切頭円錐シール面４６を形成する。柄
２５をとりかこみ且つ切頭円錐面に隣接してほぼ
平らなシール部材４７が存在する。このシール部
材４７は第１図のシール部材２１とほぼ均等のも
のであり、操作時にボンネツト２２によつてバル
ブ本体に固定される。シール部材４７は柄２５に
向つて面するほぼ円筒形の面５１をもつほぼ環状
の係止リング４９を形成する。シール４７の係止
リング４９内に切頭円錐シール面４６に適合する
柔軟性シール部分５３を形成するシール４７の薄
い柔軟性部分がある。本発明の好ましい態様にお
いて、柔軟性シール部分５３は唇の形状をしてい
るので、以下これをシール唇部５３と呼ぶことが
ある。シール唇部５３に隣接し且つプラグ４１か
ら離れてシール４７のような柔軟性合成樹脂でで
きたカツプ・シール５５がある。このカツプシー
ルはほぼ環状形および台形断面をもち、且つ面４
６にほぼ平行に配置され面４６から離れてカツ
プ・シール５５に配置された一面５６をもつ。面
５６から離れてカツプ・シール５５にカツプ・シ
ール支持リング５８が配置されており、該リング
は好ましくは鋼のような金属でできていてカツ
プ・シールの直径に近似の直径の環状形をもつ。
支持リング５８に隣接して第１の円錐バネ・ワツ
シヤー６１があり、このワツシヤーはしばしばベ
ルビイユ（Belleville）バネと呼ばれるものであ
つてカツプ・シールから離れて支持リング５８に
係合する。第２の円錐バネ・ワツシヤー６２が支
持リング５８から離れてワツシヤー６１と接触し
ている。推力ワツシヤー６４が柄４４のまわりに
配置されていて支持リング５８から離れた位置に
おいて第２ワツシヤー６２と係合している。この
推力ワツシヤー６４はほぼカツプ状の形体をして
おり、円錐バネ・ワツシヤー、支持リング５８、
カツプシール５５、およびシール部材４７にほぼ
隣接する環状係止リング４９を取り巻いている。
この推力ワツシヤー６４はシール係合環状フラン
ジ６５を形成する。推力ワツシヤー６４に隣接し
円錐バネ・ワツシヤー６２から離れて静電防止ワ
ツシヤー６６があり、このワツシヤー６６は柄の
金属と係合して柄との電気的接触を与える。この
静電防止ワツシヤー６６はパツキング押え２７に
よつて所定の位置に保持される。

本発明によるバルブは広範囲の種類の材料を使
用して容易に製造することができる。最も普通
に、展性鉄および鋼が本体、ボンネツト、パツキ
ング押え、およびプラグに使用される。本体は周
知の射出成形法によつて一般に内張りされるが、
プラグも射出成形法によつて被覆される。プラグ
の形状はふつうは重要でない。第１図および第２
図に示す形状は一般にパター・プラグと呼ばれる
もので、第１図に示すような閉鎖位置にあるとき
プラグは両面に180度離れて解放されて中心脈を
去る。あるいはまたプラグは発生軸にほぼ垂直に
のびる通路がプラグ内に形成される更に普通の設
計で作ることもできる。射出成形によつてプラグ
を被覆したら、外面を所望の寸法に機械加工す
る。有利には、８〜16ミクロン・インチの粗度を
もつ面が非常に満足すべきものであることがわか
つた。有利には、柄の軸に突出したときの切頭円
錐面は柄の軸と80〜45度の角度、好ましくは55〜
65度の角度を成す。シール２１，４７は有利には
機械加工によつて製造される。第２図のシール４
７のシール唇部５３は有利には比較的薄く、たと
えば0.25〜0.65mmが望ましい働きをなす。カツ
プ・シール５５は好ましくは柔軟性合成樹脂材料
から製造される。これらのシール、内張り、およ
びプラグ被覆に特に望ましい材料として、フロロ
カーボンポリマー、ポリテトラフロロエチレン、
ポリビニルフロライド、ポリビニリデンフロライ
ド、ビニリデンクロライドポリマー、低密度ポリ
エチレン、ポリイソプチレン、パーフロロアルコ
キシ樹脂、天然ゴム、ペルブナンなどがあげられ
る。本発明によるプラグ・バルブは最小の洩れお
よび最小の維持費で非常に改良された作動寿命を
与える。

以上の記述から明らかなように、本発明は以上
の記述において具体的に述べたものとは異なる
種々の変化および変形で具体化しうるものであ
る。この理由で、以上の記述は単に例示のための
ものであり、本発明を制限もしくは限定するもの
と考えまたは解釈すべきではなく、本発明は特許
請求の範囲によつてのみ限定されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるバルブの縦断面図であ
る。第２図はプラグ・ボンネツトおよびシール組
立体の部分断面図である。 図中において；１１……バルブ本体；１３……
第１端部；１４……第２端部；１５……通路；１
６……プラスチツク内張り；１７……プラグ収納
空洞；１８……プラグ；２１……シール；２２…
…ボンネツト；２３，２８……ボルト；２５……
柄；２７……パツキング押え；２９……ハンドル
組立体；３１……シール組立体；４１……プラ
グ；４２……被覆；４４……柄；４６……切頭円
錐シール面；４７……シール部材；４９……係止
リング；５３……柔軟性シール部分（シール唇部
と呼ぶこともある）；５５……カツプ・シール；
５８……支持リング；６１，６２……円錐バネ・
ワツシヤー；６４……推力ワツシヤー；６６……
静電防止ワツシヤー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１端部および第２端部、第１端部から第２
   端部にのびる流体通路１５、およびバルブ本体に
   よつて形成され流体通路の軸にほぼ垂直にのびる
   プラグ収納空洞１７を備える合成樹脂材料被覆を
   もつバルブ本体１１；流体通路内に配置されバル
   ブ本体から離れてのびる柄２５、この柄に隣接し
   てバルブ・プラグの上に配置されたほぼ平らなシ
   ール部材４７、このシール部材の上に配置されバ
   ルブ本体１１に固定されてバルブ本体と密封係合
   の関係でシール部材４７を押圧しそして柄２５の
   直径より大きいほぼ中心配置の柄収納通路を形成
   するボンネツト２２を備える合成樹脂材料被覆を
   もつプラグ１８；およびこのボンネツトに調節自
   在に位置決めしうる且つ柄のまわりをボンネツト
   の通路の中にのびるパツキング押え２７を含むプ
   ラグ・バルブにおいて； プラグと柄との接合点に隣接する位置において
   プラグ１８がプラグに隣接して大きな直径をそし
   て柄に隣接して小さな直径をもつ環状切頭円錐面
   ４６を形成しており；シール部材４７が内部に柄
   の上を通過するに十分な直径の中心配置のそして
   環状切頭円錐面４６に適合する柔軟性シール部分
   ５３によつて形成される開口を、および切頭円錐
   面の大きな直径に近似の内径をもつ係止リング４
   ９を形成しており；台形横断面をもつほぼ環状形
   のカツプ・シール５５がシール部材４７に対して
   配置されていて切頭円錐面４６にほぼ平行な面を
   もち、このカツプ・シール５５は環状係止リング
   ４９によつて径方向の運動が抑制され且つ圧力変
   形性合成樹脂材料製であり、剛性支持リング５８
   がカツプ・シール５５に隣接して且つバルブ・プ
   ラグから離れて配置されており；そして支持リン
   グ５８をバルブ・プラグに向けて弾性的に圧迫す
   る部材６１，６２を備えて成ることを特徴とする
   プラグ・バルブ。 ２ 合成樹脂材料がフロロカーボン・ポリマーで
   ある特許請求の範囲第１項記載のバルブ。 ３ 環状係止リング４９がシール部材４７と一体
   になつている特許請求の範囲第１項または第２項
   に記載のバルブ。 ４ カツプ・シール５５に隣接する剛性支持リン
   グ５８をバルブ・プラグ４１に向けて弾性的に圧
   迫緊張させる部材が少なくとも１つの円錐形バ
   ネ・ワツシヤー６１，６２から成る特許請求の範
   囲第１項、第２項または第３項に記載のバルブ。 ５ バルブの柄２５とボンネツト２２との間に電
   気的接続を与えるワツシヤー６６を備える特許請
   求の範囲第１項〜第４項のいづれか１項に記載の
   バルブ。 ６ 切頭円錐面４６が柄２５の回転軸に突出する
   とき柄との間に55〜65度の角を成す特許請求の範
   囲第１項〜第５項のいづれか１項に記載のバル
   ブ。