JPH04258587A - 流体弁 - Google Patents
流体弁Info
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- JPH04258587A JPH04258587A JP3260686A JP26068691A JPH04258587A JP H04258587 A JPH04258587 A JP H04258587A JP 3260686 A JP3260686 A JP 3260686A JP 26068691 A JP26068691 A JP 26068691A JP H04258587 A JPH04258587 A JP H04258587A
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- F16J15/00—Sealings
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- 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
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- F16K41/00—Spindle sealings
- F16K41/02—Spindle sealings with stuffing-box ; Sealing rings
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16J15/184—Tightening mechanisms
- F16J15/185—Tightening mechanisms with continuous adjustment of the compression of the packing
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
する弁構造に関し、詳細には流体が特に有毒又は致死的
なものである場合に有用な改良された活荷重パッキンシ
ステムに関するものである。
弁を通して出る流体の漏れをできるだけ防止又は減少さ
せることは望ましい。このことは供給流体が有毒か又は
致死的なものである場合や、また該システムに生じる漏
れの問題点を解決するために整備のための運転休止と休
止の間の期間を増す必要のあるような他の適用例の場合
には特に望ましい。
回りに軸線方向に取付けられかつそれと摩擦掛合する1
つ以上のパッキンリングを使用する。確実な荷重印加手
段は、弁ステムに沿う流体の漏れを防止するためにパッ
キンの中心に弁ステムを維持するためパッキン部材上に
積極荷重を印加することを企ててきた。
)材料から作られたパッキンリング部材が一般に使用さ
れる。TFEは膨張の温度係数をもち、この温度係数は
金属の約10倍である。流体弁の正規の動作では、その
正規の意図した環境内ではパッキン材料は温度サイクル
に起因して、また弁運動に起因して膨張、収縮しがちで
ある。積極的荷重又は活荷重をパッキン材料に印加する
ためにはコイルばねが現在使用されている。或るパッキ
ン構造では、通常はパッキン從動子を介してパッキン部
材にベルビルの均等な荷重を印加するために、ベルビル
ばね座金が各パッキンスタッドの回りに配置される。 この構造では均等な荷重印加は達成が困難である。とい
うのは、前記荷重印加は弁ステムの回りでパッキンスタ
ッドを均等に締め付けることに依存するからである。
他の試みは、パッキン部材に荷重を印加するため弁ステ
ムの回りに同心的に取付けられたコイルばねを使用する
ことであった。典型的には、コイルばねの内径は動作中
弁ステム上でコイルばねが引っ掛かって動きがとれなく
なるのを防止するために弁ステムの直径より大きくする
。しかしコイルばねと弁ステム間のこれによる特別の分
離はばねにパッキン部材への望ましくない横荷重印加を
生ぜしめ、それによりパッキンリング部材を弁ステムか
ら離れさせて弁を通る流体の漏れをもたらすもとになる
。かかる漏れは勿論、供給流体が有毒か又は致死的なも
のである場合には極めて望ましくなく、従ってこれは上
記問題点を解消するための整備のため運転休止をさせる
ことになる。かかるコイルばね構造の望ましくない横荷
重印加はパッキンとの不均等な荷重印加接触を生ぜしめ
るコイルばねの形成端部の不均等性によって起こされる
。
は弁ステムパッキンに均等な荷重を印加しかつ弁の行程
動作と熱サービス温度サイクル動作中にかかる均等なパ
ッキン荷重を維持し得る改良された活荷重パッキンシス
テムを提供することにある。また、物理的弁寸法を減少
させるためにコンパクトな活荷重パッキンシステムを提
供することにある。更に、パッキン部材の圧縮が最適で
あるときを可視表示させる活荷重パッキンシステムを提
供することにある。このことは弁ステムパッキンに均等
な荷重を印加することを確実ならしめる。
本発明の原理に従って、弁ステムを囲んで封止するパッ
キン部材を含み、パッキン從動子がパッキン部材と荷重
印加接触をなして弁ステム上に取付けられる流体弁用の
改良された活荷重パッキンシステムが提供される。弁案
内スリーブは弁ステム上に摺動可能に取付けられ、そし
て弁ステムと摺動接触する内径部分をもつ。本発明の好
適実施例では、ベルビルばね部材は案内スリーブ上に取
付けられる。案内スリーブの外径はベルビルばねが案内
スリーブ上を摺動状に作動するようにベルビルばねの内
径より僅かに小さい。パッキンフランジはベルビルばね
の一端と接触し、パッキンスタッド上のパッキンナット
を調節してベルビルディスクばねを圧縮し、それにより
パッキンリング部材に荷重を印加するようになす。
横荷重を吸収するため弁ステム上のブシュに作用する。 それ故ベルビルばねは均等なばね荷重を弁ステムパッキ
ンに印加し、これにより弁ステムをパッキン部材の中心
に保持し、あらゆる流体漏れを阻止する。本発明はまた
、パッキンボックスとパッキンの寸法変化を熱サイクル
動作中可能ならしめる共に、弁ステムパッキンに均等な
同心的ばね荷重を維持し続けさせる。本発明の使用によ
ってパッキン部材の寿命は増大し、弁の整備作業は減少
する。
はパッキンリング部材に隣接した一端に從動子基部を、
他端に細長い從動子案内スリーブをもつ単位部材を含む
。弁ディスクばねは從動子基部に接触するまで從動子案
内スリーブ上に摺動可能に取付けられ、そして前記組立
体は弁ステムを囲む拡大した開口をもつパッキンフラン
ジによってキャップ付とされる。好適には、パッキン從
動子はTFEからなるか又はカーボン充填されたTFE
からなる入れ子を含む。前記入れ子はパッキン從動子に
接着される。前記入れ子はステムを中心位置に保持しそ
して流体漏れを阻止するように弁作動器又はベルビルば
ねからすべての横荷重を吸収する弁ステム上のブシュと
して作用する。
最適荷重印加を得るため完全圧縮の約85%圧縮される
まで、荷重印加される。所望の85%の圧縮量が最適荷
重印加のために達成されたとき、從動子案内スリーブの
頂部は弁ステムを囲むパッキンフランジの拡大した領域
に突き出て、案内スリーブの頂部はパッキンフランジの
頂部と同高になされる。それ故、本発明のもう1つの態
様として、最適の又は適切なばねパックの圧縮、それ故
弁パッキンの適切な荷重印加が達成された時の状態が弁
操作員に可視表示される。
されるばかりでなく、弁の使用寿命中弁ステムが緊密な
封止状態に置かれる。本発明で達成される確実な封止は
サービス流体が有毒か又は致死的なものであるために一
時的な流体放出が重大となる条件下で使用される流体弁
において特に有用である。しかし本発明は整備のための
運転休止と休止の間の期間の増大が望まれるような通常
の作業条件下でも有用である。
4をもつ弁体を有し、弁蓋を弁ステム16が貫通する。 パッキンナット18はパッキンスタッド20上に螺着し
、前記蓋内のパッキンに加わる荷重を調節する。
示される。パッキン22は弁ステム16を囲み、通常は
V型パッキンと称する一連のリングならなる。図2に示
すように、上部と下部のパッキンのセットがある。各セ
ットは4つのV−リングを含み、前記リングは頂部の雌
型アダプタリング22a、2つの同じ中間リング22b
、底部の雄型アダプタリング22cを含む。V型パッキ
ン22はTFE(テトラフルオロエチレン:合成樹脂ポ
リマーの1種)からなり、従ってパッキン22は“V型
TFEパッキン”として市場で既知である。他の材料か
ら又は他の合成樹脂ポリマーから適切に作られたパッキ
ンも使用できる。
パッキン22の各端に配置する。各ワイパーリングは複
合材料から、好適にはニトリル系エラストマー結合剤を
もつ高温有機及び/又は無機繊維の1種から作られ、硬
度は約90±5ショア“B”デュロメータとなす。好適
にはこの材料はアスベスト又はセルローズ繊維を含まな
いものとすべきである。これに関しては本出願人の米国
特許第4,886,241 号を参考にすることがで
きる。
2つのパッキンセットの間に配置される。ちょうちんリ
ングと弁の通常の使用方法と同様に、ちょうちんリング
26はパッキン穴28に取付けられて、接近孔30と連
結チャンネル32を経て弁外部から連通できるようにな
す。このことによって潤滑流体をパッキン穴と隣接した
弁ステム16に送入可能となし、また弁ステム付近の漏
れを検査することを可能ならしめ、又はかかる漏れを安
全な場所へ排出させることを可能ならしめる。例えば図
3に示すように、弁パッキン系に適当に荷重が加わった
後に接近穴30はパッキン穴28と連通する。これにつ
いては詳細に後述する。
もたらすためにパッキンナット18をスタッド上に締め
付ける前に活荷重パッキンシステム34を設けた弁10
の構成部品を示す。図示の如き活荷重パッキンシステム
34の好適実施例はパッキン從動子36を含み、この從
動子は一端に從動子基部38、他端に從動子案内スリー
ブ40、またこれらの間に從動子フランジ42をもつ。 從動子36はカーボン充填TFE製の入れ子44を含む
。
ディスクばね46が從動子案内スリーブ40上に摺動可
能に取付けられ、ディスクばねの一端はフランジ42と
接触し、他端はOリング48によって案内スリーブの所
定位置に保持される。パッキンフランジ50は適当な開
口をもち、前記開口をパッキンスタッドが貫通する。パ
ッキンフランジ50の内径部分には接触セクション52
と中心開口54をもつ。
ディスクばね46の一端と接触している。中心開口54
は從動子孔スリーブ40の外径より大きい直径をもち、
案内スリーブの一端をパッキンフランジ50の内部に通
すことができるようになし、これは図3に示すように弁
10の頂部から簡単に見ることができる。このことは後
述するように弁のために弁パッキンへの所望の最適の活
荷重の印加を援助する。
16を囲むスタッド20上のパッキンナット18は締め
付けられて、パッキンフランジ50がパッキンスタッド
とナットの荷重をベルビルディスクばね46に伝えるよ
うになす。ベルビルばね46はナット18の連続締め付
けによって圧縮され、パッキン從動子36を介してパッ
キンリング22に荷重を維持させる。本発明の活荷重パ
ッキンシステム34の最適の荷重印加は図2の非圧縮状
態から始まってベルビルばね46が図3の状態に示すよ
うに約85%圧縮されたときに起こる。弁操作員は弁1
0の頂部を可視検査し、パッキン從動子36の頂縁56
がパッキンフランジ50の頂面58と同高になるまでパ
ッキンナット18の調節を継続することによって最適な
荷重の印加の達成を確認する。
なばねパック圧縮の可視表示が与えられる。パッキンボ
ックスリング60はパッキン部材22の第2のセットの
下で、パッキン穴28の端部に取付けられる。
動子案内スリーブ40と共にステム16上のブシュとし
て作用して、弁作動器又はベルビルディスクばねから受
ける横荷重を吸収して、弁ステム16をパッキン部材2
2内の中心に保つようにする。更に、ベルビルディスク
ばねの内径は案内スリーブ40の外径と実質上同じであ
って、ベルビルばねが案内スリーブの外面を摺動するの
で、直接の線形圧力がパッキン從動子のフランジ42に
及ぼされ、そのためパッキン從動子は線形運動と線形パ
ッキン荷重をパッキン材料22上に維持する。それ故パ
ッキン材料は均一な同心のばね荷重を受け、これにより
均一なパッキン応力を維持して、圧力サイクルと熱サイ
クルの間、弁ステム又はシャフトを緊密にシールする。
分をもつパッキン從動子よりもむしろ、案内スリーブ4
0の外形をもつがパッキン從動子から分離した分離型案
内スリーブを備えることができる。この場合、パッキン
從動子36は基部38とフランジ42を含み、案内スリ
ーブ40は分離した部材からなるが、同じ寸法を有して
ベルビルスリーブ46の摺動可能の架台を提供する。し
かし他の形状の同心ばね部材も使用できる。代替例とし
て、内部リングをもつコイルばねをベルビルディスクば
ね36の代わりに使用でき、適当寸法の案内スリーブを
備えてその上にコイルばねと内部リングを取付ける。コ
イルばねに取付ける内部リングの直径は案内スリーブの
外径に緊密に合って、コイルばねから受ける横荷重を案
内スリーブとパッキン從動子によって吸収し、弁ステム
は本発明原理に従って心出し状態に維持される。
,本発明の範囲内で種々の変更を加え得ることは当業者
には明らかであろう。
活荷重パッキンシステムを備えた流体弁の断面図である
。
図2の弁構造の横断面図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 細長い作動弁部材と、前記作動弁部材
を封止するため前記細長い作動弁部材の回りに取付ける
パッキンと、前記作動弁部材の回りにの流体漏れを阻止
するため前記パッキンに荷重を加わえ、前記作動弁部材
に封止状に押し付ける荷重印加手段とを有する流体弁に
おいて、前記細長い作動弁部材の回りでかつそれに対し
て封止状に前記荷重印加手段が前記パッキンに均等な同
心的荷重を加わえ得るようにするめに、横荷重阻止手段
が前記パッキンと前記荷重印加手段の間に取付けられ、
前記パッキンを前記細長い作動弁部材から離そうとする
前記パッキンに加わる前記荷重印加手段の横荷重を阻止
することを特徴とする流体弁。 - 【請求項2】 前記パッキンに加わる荷重印加の量を
調節する調節手段と、前記パッキン荷重調節の間に荷重
印加が最適量に達した時を表示する可視表示手段を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の流体弁。 - 【請求項3】 前記荷重印加手段が前記パッキンに加
わる均等な同心的なばね荷重を維持するばね手段を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の流体弁。 - 【請求項4】 前記横荷重阻止手段が案内スリーブを
含む前記細長い作動弁部材と摺動可能な据え付け接触状
態にあるスリーブ手段を備え、前記ばね手段は前記パッ
キンにばね荷重を及ぼすため前記案内スリーブ上に取付
けられることを特徴とする請求項3に記載の流体弁。 - 【請求項5】 前記案内スリーブが前記細長い作動弁
部材と同心的な外面を含み、前記ばね手段が、前記摺動
可能な掛合中前記ばね手段の同心的配置を維持するため
前記案内スリーブ外面と摺動可能に掛合するようにされ
ることを特徴とする請求項4に記載の流体弁。 - 【請求項6】 前記ばね手段がベルビルディスクばね
からなることを特徴とする請求項5に記載の流体弁。 - 【請求項7】 前記ベルビルディスクばねは前記案内
スリーブ外面より僅かに大きい寸法の内部開口をもち、
そのため前記内部開口が前記外面と摺動可能に接触する
ことを特徴とする請求項6に記載の流体弁。 - 【請求項8】 前記可視表示手段は前記パッキン荷重
調節の間に前記スリーブ手段の位置を見させる窓手段を
含むことを特徴とする請求項2に記載の流体弁。 - 【請求項9】 前記窓手段が前記案内スリーブの頂部
を見るための手段を含むことを特徴とする請求項7に記
載の流体弁。 - 【請求項10】 前記調節手段が前記荷重印加手段に
掛合接触するパッキンフランジと、前記パッキンナット
の調節によって前記パッキンの荷重印加を調節するため
前記パッキンフランジを前記荷重印加手段に押し付ける
ように前記パッキンフランジを前記弁に取付ける複数の
パッキンスタッド及びナットと、前記パッキン荷重調節
中に前記案内スリーブの位置を見せるために前記パッキ
ンフランジに設けた中心開口を含むことを特徴とする請
求項2に記載の流体弁。 - 【請求項11】 前記案内スリーブが前記細長い作動
弁部材と摺動可能に掛合する内部入れ子を含むことを特
徴とする請求項3に記載の流体弁。 - 【請求項12】 前記作動弁部材の一端を囲む弾性パ
ッキン部材と、前記弾性パッキン部材に隣接して前記作
動弁部材上に摺動可能に取付けるパッキン從動子と、前
記弾性パッキン部材に均等なばね荷重を及ぼすため前記
パッキン從動子に隣接して前記作動弁部材上に取付ける
ばね手段と、前記ばね手段内に同心的に前記作動弁部材
上に摺動可能に取付ける案内スリーブを備え、前記細長
い作動弁部材の回りでかつこれに対して封止状に前記パ
ッキンに前記荷重印加手段の均等な同心的な荷重印加を
可能にするため及び前記細長い作動弁部材から前記パッ
キンを離そうとする前記パッキンに加わる前記荷重印加
手段の横荷重を阻止するために、前記案内スリーブが前
記パッキンと前記荷重印加手段の間に取付けた横荷重阻
止手段を含むことを特徴とする流体弁中の作動弁部材を
封止する活荷重パッキン組立体。 - 【請求項13】 前記ばね手段は前記弾性パッキン部
材上で前記ベルビルディスクばねの同心的配置を維持す
るため前記案内スリーブと摺動可能に接触する内部開口
部分をもつベルビルディスクばねからなることを特徴と
する請求項12に記載の活荷重パッキン組立体。 - 【請求項14】 前記作動弁部材の一端を囲む弾性パ
ッキン部材と、前記弾性パッキン部材に隣接して前記作
動弁部材上に摺動可能に掛合するパッキン從動子を備え
、前記パッキン從動子は前記弾性パッキン部材に隣接し
て一端に從動子基部を含み、その他端の從動子案内スリ
ーブは前記作動弁部材と同心的な外面をもち、更に、前
記從動子案内スリーブ上に摺動可能に取付けた中心開口
をもつ一連のベルビルディスクばねを備え、前記ベルビ
ルディスクばねの中心開口は、前記從動子案内スリーブ
の外面上に同心的に取付けるために及び均等な同心的な
ばね荷重印加を確実ならしめるためと望ましくない横荷
重印加を阻止するために前記弾性パッキン部材の荷重印
加中前記同心的取付け状態を維持するよう前記外面と摺
動可能に掛合させられることを特徴とする流体弁中の作
動弁部材を封止する活荷重パッキン組立体。 - 【請求項15】 前記パッキン從動子は前記作動弁部
材に接触させられる内部入れ子を含むことを特徴とする
請求項14に記載の活荷重パッキン組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/594,843 US5129625A (en) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | Live load packing system |
| US07/594843 | 1990-10-09 |
Publications (2)
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| JP3181328B2 JP3181328B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=24380644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26068691A Expired - Lifetime JP3181328B2 (ja) | 1990-10-09 | 1991-10-08 | 流体弁 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3181328B2 (ja) |
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| AU (1) | AU649485B2 (ja) |
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| FI (1) | FI100127B (ja) |
| MX (1) | MX9101482A (ja) |
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