JPH067867Y2 - シートリング挿入装置 - Google Patents

シートリング挿入装置

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JPH067867Y2
JPH067867Y2 JP4443589U JP4443589U JPH067867Y2 JP H067867 Y2 JPH067867 Y2 JP H067867Y2 JP 4443589 U JP4443589 U JP 4443589U JP 4443589 U JP4443589 U JP 4443589U JP H067867 Y2 JPH067867 Y2 JP H067867Y2
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ring
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清次 松宮
道夫 柴田
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Murata Machinery Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、バタフライバルブの組立に際し、バルブ本体
の内周にそれよりも大径なシートリングを自動的に挿入
するシートリング挿入装置に関する。
[従来の技術] バタフライバルブは、流体の配管ラインに介設されて流
量制御等の目的に利用されるが、同バルブの一種に、第
13図と第14図に示すような構造のものがある。即
ち、この種のバルブでは、剛体からなるバルブ本体Vの
内周に、弾性体(硬質ゴム製)からなる両鍔付きのシー
トリング(弁座)Rを、その両側のフランジ部Fでバル
ブ本体Vを両側の周溝Gから挟持するようにして密嵌さ
せる。そして、バルブ本体VとシートリングRとにそれ
ぞれ穿孔されている軸穴H,H、H,Hを直径
方向の鉛直位置で心合せし、これらの軸穴にバルブ本体
Vの下部に連なる支筒部Pの軸穴Hからバルブシャフト
(弁棒)Sを回転自在に挿貫し、該シャフトSに上記シ
ートリングRと摺接するバタフライ(弁体)Bを軸支さ
せる構造となっている。
また、この種のバルブでは、シートリングRに開口され
る軸穴H、Hの周囲に、バルブシャフトSに対する
シール性を高める目的で、小径な二次リングrが嵌着さ
れる。この二次リングrは、各軸穴Hを締め付ける働
きをするもので、組立前、シートリングRの外周面に凹
設された環状溝gに圧入もしくは接着して予め装填され
ている。
なお、バルブ本体Vの支筒部下端には、台座部PSが設
けられ、その両側に取付穴H、Hが開口される。
ところで、上記のバルブを組み立てる際には、シートリ
ングRの外径がバルブ本体Vの内径よりも大きい故に、
弾性体のシートリングRを変形させて、一旦バルブ本体
Vの内径よりも小さくしてから、バルブ本体V内に挿入
するようにしなければならない。
このような変形、挿入作業は、機械化になじまないため
専ら手動作業によっている現状にある。その際、従来、
普通に執られている挿入方法は、第15図のように、シ
ートリングRを円周上の片側で相対的に180°程強制
的にねじって反転させ、安定な減径状態を作り出し、こ
の減径されたシートリングRをバルブ本体Vの内周に挿
入し、しかる後、本体V内で元の姿勢に戻しつつフラン
ジ部Fをバルブ本体Vの両側周溝Gに嵌め込ませるとい
うのが一般的な手法である。
[考案が解決しようとする課題] しかしながら、上記手作業によると、シートリングが機
能上、相当固いゴムで成形されているため、大きいもの
では変形を繰り返すと、作業者に指先や腕が痛くなる苛
酷な力仕事を強いることになる。また、シートリングの
軸穴をバルブ本体の軸穴と整合させて精度よく挿入する
ためには、作業に熟練と細かな神経を必要とする。この
ため、この種バタフライバルブの組立には手間と労力の
掛かる作業を余儀なくされている。
本考案は、このような現状に鑑み、バルブ本体に対し大
径なシートリングを、それが複雑大寸なフランジ部を有
する場合や、それ自体剛性をもった厚肉品の場合であっ
ても、確実に自動挿入して組み立てることができるよう
に工夫したシートリング挿入装置を新たに提供するもの
である。
[課題を解決するための手段] 本考案のシートリング挿入装置は、シートリングを円周
上の一箇所のみ約90°ねじれを与えて変形させるリン
グ変形機構と、このリング変形機構で変形されたシート
リングにバルブ本体を外挿して同心位置に位置決めする
本体位置決め機構とを具備した装置であって、上記本体
位置決め機構でバルブ本体をシートリングと同心位置に
位置決めしたとき該シートリングの両サイドをバルブ本
体に向けて押えるシートリング押えと、このシートリン
グ押えと反対側からバルブ本体を固定する本体クランプ
とを設けて構成される。
[作用] この装置では、まずリング変形機構を作動してシートリ
ングに円周上の一箇所のみ約90°ねじれた変形が与え
る。この変形によって、シートリングは、ねじれ側が固
定側に対し引っ張られて直立されると共に、ねじれ側の
周辺は傾きながら後方に逃げた状態となる。この状態
で、本体位置決め機構を作動すると、ねじれ側が後方に
逃げ出し減径しているので、バルブ本体を前方から固定
側の直上に外挿することができる。そして、この挿入状
態からバルブ本体をシートリングと同心位置に位置決め
する。このとき、シートリングの固定側がバルブ本体の
内周に嵌合される。
この際、本体クランプでバルブ本体を反対側から固定し
た状態で、シートリング押えでシートリングの両サイド
をバルブ本体に向けて押込むようにする。すると、シー
トリングは固定側を起点に、その両サイドもバルブ本体
にきっちりと嵌合される。
しかる後、リング変形機構を逆作動して、シートリング
のねじれ側をねじり戻すと、既に嵌合されている固定側
及び両サイドに続いて、シートリングのねじれ側外周が
順次バルブ本体の内周に嵌合して行き、ねじれ側を元の
姿勢に戻したとき、シートリングの全周が自動的にバル
ブ本体と完全に嵌合される。
[実施例] 以下、本考案の一実施例を図示して具体的に説明する。
第1図と第2図は本考案に係るシートリング挿入装置の
好適な実施例を示す。
この装置は、シートリングRを円周上の一箇所のみ約9
0°ねじれを与えて変形させるリング変形機構1と、こ
のリング変形機構1で変形されたシートリングRの上に
バルブ本体Vを外挿して同心位置に位置決めする本体位
置決め機構2とを主要な機構として構成される。
以下、各機構について詳細に説明する。
リング変形機構1は、図中の上方部に位置し、シートリ
ングRを下方部の一箇所で保持してシートリングRを固
定する固定ユニット3と、シートリングRを上方部の一
箇所で保持してシートリングRに約90°の範囲でねじ
れ与え、或いはねじれを戻す動作を営む回転ユニット4
とから構成されている。
固定ユニット3は、第2図に示すように、ベース5上に
立設された支板6の先端部に固定板7を支持させ、該固
定板7の先端部下面側に、シートリングRの下方部軸穴
が挿支される下受ピン8を突設させて構成される。
下受ピン8は、この場合、固定板7の上面側に固設した
ホルダブロック9内にスプリング10を介し突没自在に
格納される構造となっている。固定ユニット3は、固定
板7が前方へ水平に延出される作動姿勢(図示実線)
と、固定板7の先端が上方に揺動アップされる待機姿勢
(図示二点鎖線)とを執ることができるよう、支板6に
対し固定板7の中央部が揺動可能に軸支11されてい
る。そして、固定板7の基端部とその下方で支板6に固
設したブラケット12とに、それぞれ一端を揺動自在に
軸支15、16してリンク13、14を連結し、これら
リンク13、14の他端をアーム17に同軸18で枢支
連結すると共に、同アーム17を後方に配したシリンダ
19のシリンダロッド19aに連結して、該シリンダ1
9の伸縮動作で固定板7を姿勢変更できるようにしてい
る。なお、20は固定板7の直下で支板6の前面側に設
けたリングストッパを示す。
一方回転ユニット4は、第2図のように、前記作動姿勢
の固定板7と平行に対設される回転板21と、この回転
板21の上に揺動自在に、かつ前後に進退自在に保持さ
れる上クランプ23とを具備して構成される。回転板2
1は、その先端部21aが細幅に絞られて前方へ突出さ
れると共に、先端部21aの上面側には、シートリング
Rの上方部軸穴Hを挿支する上受ピン22を突設して
いる。この上受ピン22は、前記下受ピン8と鉛直同心
位置に位置している。
上クランプ23は、回転板21の基端部上面に固定され
たブラケット24に取り付けられているシリンダ25に
支持されている。即ち、シリンダ25から前方に延出さ
れるシリンダロッド25aの先端に二股支持具26を固
着し、この支持具26に、上クランプ23をその重心前
方位置で位置決めして、支軸27により揺動自在に止着
している。この上クランプ23は、第2図二点鎖線の待
機姿勢から、シリンダ25の伸長動作によって前進され
ると共に、その基端側の下面に、回転板21の基端部下
面側に固定されているシリンダ28から上方に突設され
たシリンダロッド28aが当接されて、該シリンダ28
の伸長動作で第2図実線の作動姿勢に保持される。この
とき、上クランプ23の先端部23aは、回転板21の
上面に固設したガイド部材29、29の間に案内され
て、上受ピン22の直上へ到来し、該回転板21と平行
に保持される。なお、上クランプ23の先端部23a
は、その下面がシートリングRの外周に密着する先細形
状に形成されている。
かかる回転ユニット4は、回転板21、上クランプ23
及び上クランプ23を動作するための二つのシリンダ2
5、28が一体となって、支点Oのまわりに約90°の
角度範囲で回転(第2図において反時計回り)できるよ
うに装置されている。具体的には、第1図に図示するよ
うに、回転板21の両端が、両側に設けた側板30、3
0に回転自在に軸承されたクランク軸(軸心O)31、
31に対設されたクランクアーム32、32に連結され
ている。そして、側板30の一方から貫出されたクラン
ク軸31と、同側板30に固定されたブラケット33上
に搭載されたロータ34のロータシャフト34aとを、
直交方向で噛合されるベベルギヤ35、36を介して係
合させ、ロータシャフト34aの回転運動をクランク軸
31、31に伝達して、回転板21をクランク軸31、
31の軸心(支点)Oまわりに正逆回転できるようにし
ている。この際、回転ユニット4の支点(回転中心)O
は、前記上受ピン22にセットされるシートリングRの
後端面上端の近傍に位置される。なお、ロータ34に
は、その回転角度を自在設定して停止させるための回転
ストッパ(図示せず)が付帯されている。
次に、本体位置決め機構2について説明する。同機構2
は、図中の下方部に位置し、バルブ本体Vを保持する本
体保持体37と、該本体保持体37を昇降・揺動動作さ
せてバルブ本体Vを所定の挿入位置に位置決めするため
の二つのシリンダ38、39とを主要な要素として構成
される。
本体保持体37は、バルブ本体Vの支筒部台座部PSを
載せる台座40と、その上面中央から垂直に突設される
長寸のピン軸41と、ピン軸41の両側から突設される
一対の受ピン42、42とからなり、バルブ本体Vの支
筒部Pに貫通されている前記軸穴Hをピン軸41に、ま
た支筒部台座部PSに開口されている前記取付穴H
を受ピン42、42にそれぞれ嵌め込んで、バルブ
本体Vが台座40の上に安定に挿着できるようになって
いる。
上記本体保持体37は、台座40の下面に連設した連結
部43が下方の受台44に挟持され、支軸45で該受台
44に揺動自在に支持されている。そして、受台44は
その下面側に、前記支板6の下方部に取り付けたブラケ
ット46に直立姿勢で固設されている上記シリンダ38
のシリンダロッド38aを連結している。かくて、シリ
ンダ38を作動すると、シリンダロッド38aが両側に
並設した支持盤47、47に挿通されるガイドロッド4
8、48と共に伸縮して受台44を昇降し、これに連動
してバルブ本体Vを保持する本体保持体37が昇降され
る。このとき、本体保持体37は、そのピン軸41が前
記リング変形機構2の上、下受ピン22、8の鉛直下方
の同心位置に位置する直立姿勢で昇降されることにな
る。
また、上記本体保持体37には、台座40の後端から揺
動板49が突設され、この揺動板49にアーム50が揺
動自在に軸支51されていると共に、同アーム50に後
方に配した上記シリンダ39のシリンダロッド39aを
連結して、該シリンダ39の伸縮動作で本体保持体37
を前方に傾いた待機姿勢(第2図二点鎖線)と、直立し
た作動姿勢(図示実線)とに姿勢変更できるようにして
いる。
シートリング挿入装置は、上述の基本機構に加えて、変
形挿入時にシートリングRの両サイドを後方から押込む
ためのシートリング押え52と、同じくバルブ本体Vの
両サイドに前方から当接されて該バルブ本体Vを固定す
るための一対の本体クランプ53、53とを設けている シートリング押え52は、前記固定ユニット3における
固定板7と、前記回転ユニット4における回転板21と
の中間位置で、前記シリンダ28を両側から迂回するよ
うに分岐して配置される平面U字形の部材からなってい
る。このシートリング押え52は、前記支板6の後方で
水平に配したフレーム54にブラケット55を介して取
り付けられているシリンダ56のシリンダロッド56a
に連結支持されて、該シリンダ56の伸縮動作に連動し
て前後に進退動作し、前進状態で先端が、リング変形機
構1の固定ユニット3(下受ピン8)と回転ユニット4
(上受ピン22)とに保持されたシートリングRの両サ
イドに当接される。
一方、本体クランプ53、53は前記支板6の前方に位
置し、バルブ本体Vの投入、取り出しを容易にするため
に、正面から見て外側から内側に傾斜した状態で左右一
対に配置されている。各本体クランプ53は、基端側
(図示省略)が傾立状態で安定に固持されているシリン
ダ57と、このシリンダ57の上端部に軸支58された
アーム59に揺動自在に軸支60されると共に、下面側
にシリンダ57のシリンダロッド57aが当接される揺
動板61と、この揺動板61の前方上面側に植立した押
えロッド62とからなり、第2図二点鎖線の待機姿勢か
らシリンダ57を伸長させて揺動板61を押し上げる
と、押えロッド62が上方旋回して、その先端部62a
が本体位置決め機構2に位置決めされたバルブ本体Vの
両サイドにそれぞれ直角に当接されるようになってい
る。
次いで、上記構成からなるシートリング挿入装置の作動
を、第2図〜第7図を参照して順次説明して行く。
リング変形機構1と本体位置決め機構2とを待機姿勢に
おいた状態(第2図に二点鎖線で図示する状態)で、シ
ートリングRをリング変形機構1に、バルブ本体Vを本
体位置決め機構2にそれぞれセットする。具体的には、
シートリングRは上方部軸穴Hを回転板21の上受ピ
ン22に引っ掛けて垂直に吊持させ、バルブ本体Vは本
体保持体37に挿着する。この状態から、まず固定ユニ
ット3側のシリンダ19を伸長動作して、固定板7を水
平姿勢に戻すと、固定板7の先端部下面から突設される
下受ピン8が自動的にシートリングRの下方部軸穴H
に嵌合し、シートリングRが固定板7と回転板21とで
しっかりと位置決め保持される。そして、シートリング
Rを保持したら、シリンダ25を伸長させ、次いでシリ
ンダ28を伸長上昇させて、上クランプ23を作動状態
におく。このとき、上クランプ23の先端部23aは、
シートリングRのフランジ部F、F間の溝に密着される
と共に、二次リングrを含む軸穴Hの周辺部をしっか
りと拘束する(以上第2図参照)。
こうして、シートリングRの押えを完了したらロータ3
4を回転して、第3図のように、回転ユニット4を支点
Oのまわりに約90°回転させる。第8図はこのときシ
ートリングRが受ける変形の概要を、また第9図
(a)、(b)は変形後のシートリングRの状態を図示
している。即ち、シートリングRを、第3図及び第8図
に示すように、円周上の下部一箇所を押えて固定した状
態で、反対側の上部一箇所を掴んで約90°ねじるよう
にすると、シートリングRは正面から見ると、第9図
(a)のように、上方に引っ張られて楕円形を呈する。
また、同図(b)のように縦断面で見ると、上部ねじれ
側は下部固定側に対して直立されると共に、途中から円
弧状に傾きながらねじれ側とその周辺部が後方に逃げ出
した状態となる。
この状態で、第3図のように、シリンダ56を伸長さ
せ、シートリング押え52をシートリングRの両サイド
に当接させて押込むようにすると、固定側の直上に位置
するシートリングRの外径が更に小さくなる。そして、
この減径状態でシリンダ39を縮退させ、本体保持体3
7を当初の前傾姿勢から直立姿勢に直すと、同図のよう
に、該本体保持体37に挿着されたバルブ本体Vが前方
から旋回しながら到来してシートリングRの上にスムー
ズに外挿できる。
次に、バルブ本体VをシートリングRと同心位置に位置
決めする操作を行なう。即ち、シリンダ56を縮退させ
てシートリング押え52を一旦後退させてから、シリン
ダ38を伸長させ、本体保持体37と共にバルブ本体V
を上昇させる。すると、第4図のように、バルブ本体V
とシートリングRとが同心に位置決めされる。このと
き、本体保持体37から突設されるピン軸41の先端部
41aがバルブ本体Vの軸穴Hを貫通して上昇し、固
定板7の下受ピン8と衝突されることになる。第4図の
位置決め状態では、第10図のように、シートリングR
の下部固定側で、その両側フランジ部F、Fがバルブ本
体Vの両側周溝G、Gにきっちりと嵌合される。
そして、この状態で第4図に併記するように、各シリン
ダ57を伸長させ、左右の本体クランプ53、53をバ
ルブ本体Vの両サイドに前方から当接させて、バルブ本
体Vを固定する。しかる後、シリンダ56を伸長させて
シートリング押え52を再度シートリングRの両サイド
に後方から当接させて、シートリングRを押込むように
すると、シートリングRの両サイドも順次、両側フラン
ジ部F、Fがバルブ本体Vの周溝G、Gにきっちり嵌め
込まれて行く。
即ち、シートリングRが柔軟な場合や、フランジ部F、
Fが比較的小寸なものの場合には、シートリング押え5
2による上記押込み行程を省いてもシートリングRの挿
入が円滑に実行される場合が期待できるが、シートリン
グRが複雑大寸なフランジ部F、Fを有する場合や、そ
れ自体剛性をもった厚肉品の場合には、この段階で、上
記のようにシートリングRの両サイドをバルブ本体Vに
きっちと嵌合させておくことが、挿入不良を確実に防止
する上で不可欠となる。
しかして、今度は回転ユニット4を反転させてシートリ
ングRを上部れじれ側をねじり戻す行程に移る。この
際、第5図のように、ロータ34を逆転して回転ユニッ
ト4を約40°反転させた状態で、一旦回転を停止させ
る。この状態で、シートリングRの上部ねじれ側を回転
板21に挟み込んでいる上クランプ23の拘束を解除す
る。具体的には、シリンダ28を縮退させて上クランプ
23の押えを解除し、次いでシリンダ25を縮退させて
上クランプ23をシートリングRとバルブ本体Vとの隙
間から斜め上方に脱出させて後退させる。このときシー
トリングRは、第11図に示すように、上部ねじれ側の
近傍のみが後方にはみ出した状態におかれる。
こうして、上クランプ23を脱外し、同時にシートリン
グ押え52を後退させてから、回転ユニット4を更に約
50°反転させて、第6図のように、元の水平姿勢に復
帰させると、シートリングRは回転板21を保持された
まま、上部ねじれ側のフランジ部F、Fがバルブ本体V
の両側周溝G、Gに上面側で嵌合し、第12図に示すよ
うに、完全なシートリングRの挿入組立状態が得られ
る。
上記行程では、既にシートリングRの固定側と両サイド
がバルブ本体Vに嵌着されているので、上クランプ23
の押えを解除しても、ねじれ側は回転板21の上受ピン
22に保持案内されてバルブ本体Vの内周上面側にきっ
ちりと嵌合される。そして、回転ユニット4をスタート
位置に戻したら、左右の本体クランプ53、53も待機
位置に反転させる。
もっとも、本装置ではこの状態で、上、下受ピン22、
8がシートリングRの軸穴H、Hに係合したままな
ので、バルブ本体Vを取り出すことができない。そこ
で、第7図のように、再度回転ユニット4に約90°正
転させて、上受ピン22を回転板21と共にシートリン
グRの軸穴Hから除去し、しかる後、シリンダ38を
縮退させて本体保持体37を下降してから、シリンダ3
9を伸長させ本体保持体37を前傾すると、当初、本体
保持体37に空で差し込んだバルブ本体Vが内周にシー
トリングRを挿入した組立状態で戻されて来る。そし
て、組立品を取り出す間に、回転ユニット4を水平姿勢
に反転しておけば、装置全体がスタート時の待機姿勢に
復帰されて、次のサイクルを開始でき、連続運転が可能
となる。
このように本装置によれば、既述のようなリング変形機
構1と本体位置決め機構2とを組み合わせることによっ
て、バルブ本体Vに対するシートリングRの困難で疲れ
易い挿入作業を自動的に行なわしめることができる。即
ち、作業者は最初にシートリングRとバルブ本体Vとを
各々セットする作業と、組立品を本体保持体37から取
り出す作業のみとを行えば足りる。
また、本挿入装置にあっては、リング変形機構1と本体
位置決め機構2に加えて、シートリング押え52と本体
クランプ53、53とを設置し、シートリングRを所定
の変形状態でバルブ本体Vに固定側から挿入して行く
際、シートリングRの両サイドをバルブ本体Vに押し込
んで、シートリングRをねじれ戻しするのに先立って、
シートリングRの両サイドも完全にバルブ本体Vと嵌着
させることができるので、シートリングRがバルブ本体
Vと部分的に(ねじれ側で)挿入不良を引き起こす事態
も確実に防止できる。
なお、本挿入装置に搭載するシートリング押え52と本
体クランプ53、53の装置形態や動作機構は、もとよ
り実施例で例示するものに限らない。
[考案の効果] 以上に説明したように、本考案のシートリング挿入装置
によれば、バルブ本体にその内径よりも外径の大きな弾
性体のシートリングを自動的に挿入して組み立てること
が可能で、従来の手作業に比して、作業の省力化と能率
化が達成できる。そして、追加機構としてシートリング
押えと本体クランプとを設置したものでは、変形シート
リングを必要なとき両サイドからバルブ本体に押込むこ
とができるので、シートリングの形態等がバルブ本体に
挿入し難い場合であっても、これを失敗なく自動挿入す
ることができ、装置の信頼性が高められる。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図は、本考案の一実施例を示す。第1図は
シートリング挿入装置の正面図、第2図は同側面図であ
る。第3図〜第7図は装置の挿入行程を示す要部の各側
面図である。第8図〜第12図はシートリング挿入装置
で変形されるシートリングの変遷を示し、第8図は変形
方法の概要を示すシートリングの縦断面図、第9図
(a)は変形後におけるシートリングの正面図、同図
(b)は同縦断面図、第10図はバルブ本体に対するシ
ートリングの固定側挿入状態を示す縦断面図、第11図
はバルブ本体に対するシートリングの固定側及び両サイ
ドの挿入状態を示す縦断面図、第12図はバルブ本体に
対するシートリングの完全挿入状態を示す縦断面図であ
る。 第13図と第14図は本考案に係るバタフライバルブを
図示し、第13図は破断分解斜視図、第14図は組立状
態における要部の縦断面図である。 第15図は従来の挿入方法を示す変形シートリングの側
面図である。 V……バルブ本体、G……側面周溝 P……支脚部、PS……台座部 H……取付穴、S……バルブシャフト B……バタフライ、H、H、H……軸穴 R……シートリング、F……フランジ部 r……二次リング、g……環状溝 O……支点 1……リング変形機構、2……本体位置決め機構 3……固定ユニット、4……回転ユニット 7……固定板、8……下受ピン 21……回転板、22……上受ピン 23……上クランプ、31……クランク軸 32……クランクアーム、34……ロータ 35、36……ベベルギヤ、37……本体保持体 40……台座、41……ピン軸 19、25、28、38、39……シリンダ 52……シートリング押え 53……本体クランプ、61……揺動板 62……押えロッド、62a……先端部

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】シートリングを円周上の一箇所のみ約90
    °ねじれを与えて変形させるリング変形機構と、このリ
    ング変形機構で変形されたシートリングにバルブ本体を
    外挿して同心位置に位置決めする本体位置決め機構とを
    具備した装置であって、上記本体位置決め機構でバルブ
    本体をシートリングと同心位置に位置決めしたとき該シ
    ートリングの両サイドをバルブ本体に向けて押えるシー
    トリング押えと、このシートリング押えと反対側からバ
    ルブ本体を固定する本体クランプとを設けたことを特徴
    とするシートリング挿入装置。
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