JPS6017573Y2 - 蝶形弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、螺形弁に関し、特に腐蝕性があり潜在的に
有害な液体のみではなく、化学液体、液体食品原料等の
ための螺形弁に関する。

より詳細に言えば、本考案は、従来形の螺形弁であって
、円板状あるいはレンズ状をした弁板が４分の１回転す
ることによって液体のための管路を遮断し、弁体の内側
と側部とを覆うＵ字形断面部分を有する環状の弁座に対
して支えられるように構成した種類の螺形弁に関する。

この環状の弁座は、シールを確実にするために、弾力性
がなければならず、同時に、腐蝕性があり潜在的に有害
な液体に対しては耐蝕性でなければならず、さらにまた
、弁体との摩擦は許すがその摩擦係数は小さく、永久的
な変形や摩耗があってはならない。

単一の材料はこのような相反する性質を持たないので、
この弁座はエラストマー、例えばゴムで作り、Ｕ字形断
面の外側を重合体、例えばテフロン（登録商品名）で覆
うことが提案されてきた。

しかしこれらの２つの材料は、一方においてはその弾性
率に関し、他方においてはその弾性領域の広がりによっ
て必然的にかつ相当の程度に異なっており、これらの結
合は一般には貼合せによるのであるが、解決困難な厄介
な技術的問題をもたらす。

この問題は特に重合体の永久変形、および動作中におけ
るその流れに関して生ずる。

これらの諸問題解決するために、米国特許第３６６１１
７１号（コスモス・コーポレーション） 以下の構成要
素を含む螺形弁構造を開示している。

（イ）内部に溝を有する環状の内面と一対の側壁面によ
って画定された開口を有する弁体： （ロ）該弁体開口内で駆動するよう弁体に装着された弁
部材； （ハ）上記弁部材と上記開口を囲み、上記内面との間に
設けられ、実質的にその周りで延び、前記溝内に配置さ
れている、外面上で離間されたリブを有する可撓性ライ
ニング；および に）前記溝内で、前記ライニングのリブの間に配置され
、該リブの間にある部分に局限された半径方向の力を及
ぼす弾力性膨張手段。

このような弁構造において、弁体は弁部材の駆動軸が貫
通している２つの直径方向に対向している開口を有する
。

上記可撓性ライニングは上記開口の各々の内部と実質的
に連なるように軸方向に整列された一体的円筒部分を有
する。

複数の部材は、軸に沿って外部に向かう液体の漏洩すな
わち通路を閉塞するために上記円筒部分の１つのの外面
を囲む関係で配置されている。

同様に、米国特許３７７８０２８号（ゴールＷ、グレー
プズ））にも螺形弁が開示されており、それは弁体と、
弁体の穴に装着された実質的に剛性のプラスチック樹脂
製ライニングと、上記穴に枢動可能に装着された円板と
、弁体の円板とライニングの支持部材の間に配置されて
それらの間の漏れを防ぐ効果的なシールを形成するため
の第１と第２の詰物手段とを有する。

弾力性のある弁座がライニングと弁体との間に配置され
、ライニングを屈曲可能に付勢して円板と係合させる。

本考案の目的は、上記のような弁板の構造を改良し、可
撓性のあるライニングが引っかかったり永久的に変形す
ることなしに、ライニング上での弁部材のシール係合が
増強されるように改良することである。

本考案の他の目的は、弁板の全周における形状、可撓性
、弾力性および圧縮率の連続性を保ちながらシール係合
と弁部材枢動軸に沿うシールの両方を得ることである。

これらの目的は本考案による螺形弁て遠戚される。

この螺形弁は、内部円筒状穴を設け、この円筒状穴に関
して正反対に直径方向に向き合う２本の半径方向同軸管
路と円筒状穴の周表面の形成した環状溝１５とを付設し
た弁体１，２と；球面形部分５，６と、弁体内における
開位置と閉位置の間で弁板４に枢動運動を与えるよう上
記管路に回転可能に配置された２本の同軸突出軸７，９
とを備えた弁板４と；弁板４の同軸突出軸７，９を受け
る弁座１１を構成するＵ字形断面の環状プラストマー製
ライニングであって、前記管路のそれぞれにおいて弁板
４の球面部分５，６の形状と実質的に相補関係をなす球
面形部分３１と、関連する前記同軸突出軸７，９を取囲
むスリーブ部分とを備える弁座ライニング（以下単に弁
座という）と；弁座１１とは独立していて、前記環状溝
１５を完全に満たして該溝に収納されたエラストマー物
質で構成され、弁座１１のＵ字形断面の底部と接触する
自由表面を有する弾性環状支え１４と；を具備し、さら
に詳細に言えば、前記環状支え１４は、前記同軸突出軸
７，９の各々および弁座１１の対応スリーブ部分を囲ん
で該対応スリーブ部分を支えるスリーブ部分であって、
弁板４の各球面形部分５，６に対して弁座１１の球面形
部分３１を常に圧縮させて前記同軸突出軸７，９の管路
の外方に向うシールを形成するとともに、弁板４の閉鎖
位置においては弁座１１上における弁板の上流、下流間
のシールの連続性を確保するスリーブ部分を備え；さら
に、前記同軸突出軸７，９の周りに、三角形状断面をも
つリング部材４２と、前記同軸突出軸７，９のための軸
受であってリング部材４２の面の一つと当接する傾斜端
４１を有し軸方向に移動可能な第一の軸受３９と、リン
グ部材４２の他の面と当接する面取側４４を有する座金
４３と、前記第一の軸受３９と弁体に関して固定された
第二の軸受３８との間に設けられたばね４０とを具備し
、該ばね４０は、前記第一の軸受３９に作用してそれを
リング部材４２に圧接させ、弁体は肩部４５を備えてい
て、リング部材４２を介して伝えられるばね４０の作用
下で座金４３をその肩部４５で支え、該肩部４５は環状
の支え１４の前記スリーブ部分の上面とおなし高さを有
し、弁座１１の前記スリーブ部分はリング部材４２と当
接してシールを形成するように構成したことを特徴とす
る。

このような螺形弁において、弾性物質で構成した弁座の
弾性変形は、弁の閉じた位置において弁板が支えられて
いる点に極めて近い位置、つまり弁座の中央部位に局限
され、弾性変形が優生なので、支え部分の厚みが薄くて
もシールのための弁座への十分な圧力が保証される。

弁座に対して弁板が軽く係合するので、弁座の変形も僅
かであり、弁座を構成する弾性物質の弾性の限界内にと
どまる。

他方、支えは弁座の環状溝を正確に満たしているので、
支えの両側における弁座のＵ時断面の両側部および底部
によって不動にされる。

本考案の好ましい実施例によれば、より大きな弾性をも
たらすために、弁座はその断面のＵ字形の底部の中心で
より薄くなっている。

非限定的な例として、支えのエラストマーは天然または
合皮ゴムであり、弁座のエラストマーは、ＦＥＴＸＰＦ
Ａポリテトラフルオロエチレンまたは必要な品質を有す
る他のフッ素酸重合体であってよい。

本考案の他の利点によれば、軸の管路においてその上流
、下流間のシール、および、軸の管路における外方向へ
のシールが、支えによって弁板の球面形部分に対して圧
縮される弁座の球面形部分により確実なものとされる。

この集合体は、有利にも弁板の全周辺における形状、可
撓性、弾性および圧縮率の連続性を保証する。

本考案の他の利点によれば、支えと弁座は軸の周りを取
囲むスリーブを形威し、弁板は支えによって支えられて
いる弁座のスリーブより僅かに大きい直径を有し、弁板
のこの大きい直径によって、全体的な弾性圧縮率を画定
し、軸の貫通管路の上流、下流間をシールする。

この点で、弁板の球面形部上のシールは、正常動作条件
下で軸に沿う如何なる漏れをも防止するに十分であるこ
とが理解されよう。

本考案のさらに他の利点は、前に述べたように、弁また
は軸の部分を管路をシールするための第二の方法を有し
ていることにあって、それは、例えば、グ′ラファイト
を含有するポリテトラフルオロエチレンでできているリ
ング部材あるいはガスケットの軸の二つの交差している
部分の一方か、あるいは各々の周りで共働して確実なも
のとされ、座金と軸受けの間のばねによって圧縮され、
該ガスケットは弁座によって構成されるスリーブに上方
部位に設けられたフランジ部分に支持されて座金内に突
出する。

以下添付図面を参照して本考案の一実施例を非限定な例
として記載する。

第１図および第２図において、本実施例の螺形弁の弁本
体（以下単に弁体という）はねじで結合された弁体部分
１，２からなり、該弁体の管路内に円板状の弁板４が回
転可能に配置されており、弁板４は第２図中Ｘ−Ｘで示
された線に沿った上下端に球面形部分５，６を備えてい
る。

円板状弁板４の断面は、球面状で前記の球面形部分と同
一の直径を持つ形状であることが望ましい。

弁板４は耐触性金属材料、塗料を施しまたはほうろう引
きをした金属材料、あるいはエラストマーまたは重合体
例えばテフロンを被覆した金属材料で作られる。

弁板４は、弁板から外部に突き出た突出部８を有する上
部軸７と下部軸９とに装着されている。

（口径の小さい弁には下部軸９を設けないこともある。

）弁は管Ｃの対向する開口部間にフランジＢによって装
着される（第１図）。

フランジＢは第４図に示すように管Ｃに溶接で一体的に
取付けられている。

またフランジＢの内周は、管Ｃと同様に通常の保護材を
もって被覆してもよい。

第１図および第３図に示すように、弁座を構成するライ
ニング（以下単に弁座という）１１はエラストマーでで
きていて、Ｕ字形断面をしたリング状をしており、その
Ｕ字形断面の側縁部１２がフランジＢによってクランプ
され、（第３図はクランプする前の状態であって、両者
の間は離れている）、それによって弁座１１が強固に保
持されるとともに、弁座１１により弁体部分１，２間が
シールされる。

本実施例においては、弁座１１のＵ字形断面においてそ
の側縁部１２より囲まれた底部の厚さは底部の中央部に
おいて薄くなっており、その肉薄底部を背後から支える
エラストマー製の薄い弾性環状支え１４が、弁体部分１
，２間に亘って形成された環状溝１５内に嵌合されてい
る。

弁座１１のＵ字形断面における底部の外表面は球面状で
あることが望ましい。

第４図に示すように、閉弁位置においては、弁板４は弁
座１１のＵ字形断面における底部部の中央部１３が僅か
に変形されるが、支え１４に支えられてその反作用を受
け、弁座１１のＵ字形断面における底部の中央部１３が
弁板４の外周に圧接してその部位をシールする。

また第４図から明らかなように、弁座１１のＵ字形断面
における側縁部１２がクランプされるから弁座１１が流
体の流れにより抜は出すことがなく、支え１４も環状溝
１５に固く嵌合しているのでこれも抜は出ることがない
ので、弁座や支えの離脱によりシール機能が低下すると
いうようなことはない。

単なる例示として一例を挙げると、８０ｍｍの口径を有
する弁において、テフロン製の弁座１１のＵ字形断面に
おける厚さは底部の中央部１３を１ｍ底部から側部にか
けて３ｍｍ、側部１２を２ｍｍとし、ゴム製支え１４の
厚さは５１ｒｒＩ１４としている。

第５図によると、弁は軸７のための管路部分に２種類の
シールすなわち、動作シールと安全シールを備えている
。

上流、下流間、および弁の外方向に作用する動作シール
は、軸７の管路部分において、弁板４の対応球面形部分
５，６に対して支え１４によって圧縮される弁座１１の
球面形部分３１によって保証される。

このために、支え１４と弁座１１とは軸７を取囲むスリ
ーブを形成している。

弁座１１のＵ字形断面の底部の外表面は球面形状をして
いて、その直径は、軸７のための管路部分を取囲む球面
形部分の直径と等しくすると、弁板の全周で弁座の形状
の連続性を保つことができるので有利である。

なお、弁座が弁板と当接する部位で同一の弾性を保持す
るためには、その部位での弁座の厚さを同一にする。

弁板４は支え１４によって支えられている弁座１１のス
リーブ部分よりも僅かに大きい直径を有し、この弁板４
の僅かに大きい直径によってその部位における弾性圧縮
を確立し軸７の管路部分をその上流と下流の間でシール
する。

このシール方法は軸７の管路部分での漏れも防止するの
に十分であり、弁板４の周りの形状、可撓性、弾力性お
よび圧縮率を一定に保つことを保証する。

軸７に沿って安全のシールは、例えば青銅製のリング３
２、内方ガスケット３４および外方ガスケット３５を備
え、リング３２を保持するリテーナ３３によって確保さ
れる。

軸７は二個の軸受３８．３９に保持されて回転するよう
になっており、軸受３８，３９間には圧縮ばね４０が介
在されている。

第二の軸受３９はその面取した斜面端４１によって、三
角形状断面をもち、例えばグラファイトを含有するポリ
テトラフルオロエチレンでできていて、ガスケットの役
割をするリング部材４２へ向けて力を及ぼす。

このリング部材４２は、例えば面取した側部、すなわち
面取側４４を有するステンレス鋼製の座金４３によって
止められ、座金４３は支え１４によって形成されたスリ
ーブの上側領域において、弁体に形成された穴４５の肩
によって保持されている。

軸７に沿う安全シールは、このようにして、本質的には
、軸受３９と座金４３との間でばね４０によって圧縮さ
れ、弁座１１によって形成されたスリーブの部分４６の
上端面と当接するリング部材４２（つまりガスケット）
によって保証される。

この目的のために、弁座によって形成されるスリーブ部
分の上方部分４６の上端は支え１４によって形成された
スリーブの上方部分を越えてさらに上方に延びた座金４
３の僅かに上方まで突出している。

三角形の断面形状をもち、第二の軸受３９の面取側４１
と座金４３の面取側４４の間で圧縮されるリング部材４
２は弁座によるスリーブの上方部分４６に半径方向の押
圧力を及ぼし、球面形部分３１によるシールが何等かの
原因で不完全であるか破損した場合に、外方向への漏れ
を防止する。

リング部材４２の圧縮率は明らかにエラストマー製の支
え１４の圧縮率よりも大であって、座金４３は常に弁体
の穴の肩の上に支えられていることに注意しなければな
らない。

なお支え１４は限定された容積内に閉ざされており、前
述した二つの型式のシールは互いに完全に独立している
。

第１図および第２図に示された実施例においては、弁体
の部分２における管路の下方開口部分は止め金５０が塞
がれている。

リテーナ５２によって止められた受金５１が下部軸９の
フランジ５４の下にある強い圧縮ばね５３を支え、この
フランジ５４は弁板４の軸７の端部のための軸受５５を
支える。

フランジ５４はリング５６によって、前に述べたと同様
な方法で、その上のグラファイトを添加したテフロン製
ガスケット５７、その上にある弁体の穴の肩によって止
められた座金５８を支え、このガスケットは弁座１１に
よて形成されるスリーブの下方部分に設けられたフラン
ジの断面と密着する。

以上のように構成したので、この考案による通常型螺形
弁においては、この考案の種々の利点として、考案の詳
細な説明の項の冒頭において考案の目的に引続いて記載
したように種々の効果を有利に発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本考案の実施例である螺形弁の
弁板の軸を通過する切断面図であって、第１図は弁板が
閉成位置にあるところで示し、第２図は弁板が開放位置
にあるところを示すもの、第３図および第４図は、上記
実施例の、弁板の軸線に垂直でかつ管の軸線を通過する
切断面図であって、第３図は弁板が閉成位置にあるとこ
ろを示し、第４図は弁板４が開放位置にあるところを示
すもの、第５図は上記実施例の、拡大部分断面図であっ
て、第１図、第２図、第３図および第４図に示した弁に
用いられる二つの形式のシール、すなわち動作シールお
よび安全シールをより明確に示す図である。 図中の符号の説明は次の通りである。 １．２・・・・・・弁体部分、３・・・・・・ねじ、４
・・・・・・弁板、５，６・・・・・・球面形部分、７
・・・・・・上部軸、８・・・・・・弁体の軸の突出部
、９・・・・・・下部軸、１１・・・・・・弁座、１２
・・・・・・弁座のＵ字形断面における側縁部、１３・
・・・・・弁座のＵ字形断面における底部の中央部、１
４・・・・・・弁座のＵ字形断面における底部の中央部
を支えるための支え、１５・・・・・・環状溝、３１・
・・・・・球面形部分、３２・・・・・・リング、３３
・・・・・・リテーナ、３４・・・・・・内方ガスケッ
ト、３５・・・・・・外方ガスケット、３８．３９・・
・・・・軸受、４０・・・・・・圧縮ばね、４１・・・
・・・軸受３９の傾斜端、４２・・・・・・三角形断面
のリング部材、４３・・・・・・座金、４４・・・・・
・座金の面取側、４５・・・・・・弁体に設けた穴、４
６・・・・・・フランジ、５０・・・・・・止め金、５
１・・・・・・受金、５２・・・・・・リテーナ、５３
・・・・・・ばね、５４・・・・・・弁座によるスリー
ブの上方部分、５５・・・・・・軸受、５６・・・・・
・リング、５７・・・・・・ガスケット、５８・・・・
・・座金、Ｘ−Ｘ・・・・・・弁板の軸線、Ｙ−Ｙ・・
・・・・管の軸線、Ｂ・・・・・・フランジ、Ｃ・・・
・・・管、Ｄ・・・・・・保護材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 内部円筒状穴を形成するととも、該円筒状穴に関し
   て正反対に直径方向に向き合う２本の半径方向同軸管路
   と、円筒状穴の周表面に形成した環状溝１５とを付設し
   た弁体１，２と：球面形部分５，６と、弁体内における
   開位置と閉位置で弁板４に枢動運動を与えるように上記
   管路に、回転可能に配置された２本の同軸突出軸７，９
   とを備えた弁板４と； 弁板４の同軸突出軸７，９を受ける弁座１１を構成する
   Ｕ字形断面の環状プラストマー製ライニングであって、
   前記管路のそれぞれにおいて弁板４の球面部分５，６の
   形状と実質的に相補関係をなす球面形部分３１と、関連
   する前記同軸突出軸７，９を取囲むスリーブ部分とを備
   える弁座ライニングと； 弁座１１とは独立していて、前記環状溝１５を完全に満
   たして該溝に収納されたエラストマー物質で構成され、
   弁座１１のＵ字形断面の底部と接触する自由表面を有す
   る弾性環状支え１４と、； を具備する螺形弁において、 前記環状支え１４は、前記同軸突出軸７，９の各々およ
   び弁座１１の対応スリーブ部分を囲んで該対応スリーブ
   部分を支えるスリーブ部分であって、弁座４の各球面部
   分５，６に対して弁座１１の球面部分３１を常に圧縮さ
   せて前記同軸突出軸７，９の管路の外方に向うシールを
   形成するとともに、弁板４の閉鎖位置においては弁座１
   １上における弁板の上流、下流間のシールの連続性を確
   保するスリーブ部分を備え；螺形弁はさらに、前記同軸
   突出各軸７，９の周りに、三角形状断面をもつリング部
   材４２と、前記同軸突出軸７，９のための軸受であって
   リング部材４２の面の一つと当接する傾斜端４１を有し
   軸方向に移動可能な第一の軸受３９と、リング部材４２
   の他の面と当接する面取側４４を有する座金４３と、前
   記第一の軸受３９と弁体に関して固定された第二の軸受
   ３８との間に設けられたばね４０とを具備し、該ばね４
   ０は、前記第一の軸受３９に作用してそれをリング部材
   ４２に圧接させ、弁体は肩部４５を備えていて、リング
   部材４２を介して伝えられるばね４０の作用下で座金４
   ３をその肩４５で支え、該肩部４５は環状の支え１４の
   前記スリーブ部分の上面とおなし高さを有し、弁座１１
   の前記スリーブ部分はリング部材４２と当接して安全シ
   ールを形成するよう構成したことを特徴とする螺形弁。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１の記載において、前記
   リング部材４２はその圧縮率が前記環状支え１４の圧縮
   率よりも大きくなるような材料でできていることを特徴
   とする螺形弁。