JPS61130672A - バタフライ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は水、蒸気、空気、その他特殊な流体の配管に
用いられるバタフライ弁に関する。

（従来の技術） 第７図に示すように従来のバタフライ弁の締切り方法は
弁箱ｌ内に組込んである弾性シールリングすなわち・弁
座２に８０°回転する鋼製弁体３のテーパ一部４を摩擦
摺動させる。

（発明が解決しようとする問題点） したがって、弁体３を回転させるには大きな回転トルク
が必要で有ると共に、鋼製弁体３の繰返し摩擦摺動によ
り弾性シールリング２に摩耗、損傷が生じ、内部流体の
漏洩や、寿命が短い等の欠点があった。

この発明は従来のバタフライ弁のもつシール性能の欠点
を改良するもので低トルクでしかも確実に安定した気密
保持ができるバタフライ弁を提供しようとするものであ
る。

（問題点を解決するための手段） この発明のバタフライ弁は、膨張収縮自在な中空環状シ
ールリングが弁座部に沿って固定されており、弁箱胴壁
を貫通する連通孔を通じて上記中空環状シールリング内
と圧力流体供給源とが連絡している。圧力流体として空
気、油、水などが用いられる。

（作用） バタフライ弁が開いているときは、中空環状シールリン
グ内には圧力流体は供給されておらず、−中空環状シー
ルリングは収縮した状、態にある。

バタ・ごフライ弁を閉じるときには、手動またはアまで
回転する。このとき、弁体のシール面は中空環状シール
リングに軽く接触しているか、または非接触の状態にあ
る。つぎに、連通孔を通じて上記中空環状シールリング
内に圧力流体を供給すると、中空環状シールリングは膨
張して弁体シール面に接触し、気密を保つ、なお、バタ
フライ弁内の流体の圧力に抗して中空環状シールリング
が膨張可能なように、中空環状シールリング内に供給さ
れる流体の圧力はバタフライ弁内の流体圧力よりも若干
高く設定されている。

バタフライ弁を開くときは、連通孔を通して中空環状シ
ールリング内の圧力流体を放出し、中空環状・シールリ
ングが収縮した状態、すなわち中空環状シールリングが
弁体のシール面から離れた状態で弁体を回転する。

（実施例） 第１図、第２図および第３図はこの発明の一実施例を示
しており、稀硫酸用バタフライ弁の例である。

第１図に示したように、弁箱１１は円胴部１２の中央に
外径方向に突出する上、下田筒部１３．１４を備えてお
り、円筒部１３．１４にはパツキン箱１Ｂが設けられて
いる。また、円胴部１２の両端に７ランジ１８．１９が
設けられている。

入側の弁箱円胴部１２の上記円筒部１３．１４寄り内周
に弁座部２１が設けられており、この弁座部２１は後述
のように中空環状シールリング２５が固定される部分で
ある。弁座部２１は円筒部１３．１４の直下で内径方向
に突出する環状の段部２２を備えている。

中空環状シールリング２５は第４図に示すように帯状ゴ
ムを折り曲げ、重ね合わせて環状に形成さ　　　１れて
いる。すなわち、中空環状シールリング２５の外周部２
Ｂは弁箱円胴１２軸方向に延び、ゴム帯の両端部が重な
るようにして二重になっている。中空環状シールリング
２５の内周部は凹部２８とこれの両端からそれぞれ延び
る第１傾斜部２３および第２傾斜部３０とからなってい
る。第１傾斜部２９は上記外周部２Ｂと第１垂直部３１
を介してつながっている。

第２傾斜部３０は後端（図面において左端）に設けられ
た角部３３に第２垂直部３２を介してつながっている。

したがって、中空環状シールリング２５の中空断面はほ
ぼＤ形に形成されている。上記凹部２８と第１傾斜部２
９とが中空環状シールリング２５のシール面となる。凹
部２Ｂは中空環状シールリング２５内が無圧のときには
弧状に凹み、加圧されたときには弧状に膨れるように予
め成形加工されている。角部３３には中空環状シールリ
ング２５が環状を保持するように鋼リング３５が挿入さ
れている。

上記のように構成された中空環状シールリング２５は環
状の固定金具３７により前記弁座部２１に固定される。

すなわち、中空環状シールリング２５の第１垂直部３１
は上記弁座部２１の段部２２に接しており、角部３３は
固定金具３７の垂直部３８に接するとともに、平行部３
９により弁箱１１内周面に向かって押し付けられている
。また、中空環状シールリング２５の第２傾斜部３０は
固定金具３７の傾斜部４０に接している。固定金具３７
はボルト４２により入側フランジ１８に固定されている
。

弁箱円胴部１２の一箇所に胴壁を貫通する貫通孔４５が
設けられており、ここに口金４８が挿入されている０口
金４８の先端の７ランジ４７は中空環状シールリング２
５内にあって１口金４６にねじ込まれた接続金具４９を
締めることにより口金４Ｂは弁箱円胴部１２に固定され
る。

接続金具４９は配管５１および電磁式切換弁５３を介し
て圧縮空気タンク５７に接続されている。

前記上、下パツキン箱１Ｂにはグランドパツキン８１が
詰められており、それぞれシーリングカラー６２を介し
てカラー８３およびカバー６４で押さえられている。

弁箱１１内には円板状の弁体Ｂ７が挿入されており、弁
棒７５が弁体６７を直径方向に貫通している。

弁体８７の上、下外周寄りに、弁体６７の直角方向の穴
Ｂ８にブツシュ８８がはめ込まれており、ここでピン７
６により弁棒７５が固定されている。バタフライ弁が閉
じたときに、弁体６７のシール面７０は弁棒７５の軸線
より入側に位置している。また、弁体８７のシール面７
０の断面は円弧状をしており、ここが上記中空環状シー
ルリング２５に接する。

第４図に示すように中空環状シールリング２５内が無圧
状態にあり、弁体８７が全閉位置にあるとき、中空環状
シールリング２５の第１傾斜部２３と弁体θ７のシール
面７０との隙間は１〜２一層程度である。また、このと
き固定金具３７端面と弁体８７面との間隔は数ｍｍ程度
である。

弁棒７５は下のパツキン箱１Ｂから延びて、上のパツキ
ン箱１０を貫通している。弁棒７５の下端はカラー７７
を介して上記カバー６４により回転自在に支持されてい
る。

上のパツキン箱１Ｂの上端にはスタンド８１を介してエ
アシリンダ８３が取り付（すられており、エアシリンダ
８３の駆動軸８４は弁棒７５の上端に接続されいる。エ
アシリンダ８３は弁棒７５すなわち弁体８７をほぼｅｏ
’″回転する。

上記構成において、弁箱１１．固定金具３７、および弁
体８７の接液部にはすべてゴムライニング８７が施され
ており、外部への漏洩部分はＯリング８９によりシール
されている。

つぎに、上記のように構成されたバタフライ弁の開閉動
作について説明する。

バタフライ弁が開いているときは、弁体Ｂ７は弁体面が
液体の流れに沿うような姿勢をしている。

このとき、切換弁５３の接続状態は第４図５示すように
位置Ａにあり、中空環状シールリング２５内は口金４Ｂ
、配管５１および切換弁５３を介して大気に開放してい
る。したがって、中空環状シールリング２５は収縮して
いる。

バタフライ弁を閉じるときには、エアシリンダ８３によ
り弁体８７を閉位置まで約９０”回転する。このとき、
弁体８７のシール面７０は第３図に示すように中空環状
シールリング２５とは接触していな　　　　）い。

弁体８７面が流体の流７９対！て垂直とな°て弁体Ｂ７
が閉位置に達すると、切換弁５３のソレノイド５４を励
磁して接続状態を位置Ｂにする。この結果、圧縮空気タ
ンク５７より口金４８を通じて中空環状シールリング２
５内に圧縮空気が供給される。弁内の流体圧力が２ｋｇ
／ｃ＋ｗ″程度であるに対し、圧縮空気の圧力は３〜４
ｋｇ／ｃ♂である。中空環状シールリング２５は第３図
に想像線で示すように凹部２８と第１傾斜部２９が弧状
に膨張して弁体シール面７０に接触し、気密を保つ、凹
部２８は前述のように無圧状態で凹むように形成されて
いるので、加圧状態になっても固定金具３７と弁体８７
との間にはみ出すことはない。

バタフライ弁を開くときは、切換弁５３のソレノイド５
４を消勢して接続状態を位置Ａにする。中空環状シール
リング２５内の圧縮空気は口金４６を通じて大気に開放
され、中空環状シールリング２５は収縮して、中空環状
シールリング２５と弁体８７との両シール面７０は離れ
る。このような状態でエアシリンダ８３を駆動して弁体
６７を開位置まで回転する。

なお、第４図、第５図および第６図は中空環状シールリ
ング２５の変形実施例を示すものである。

第５図は弁箱１１の入側の弁座部２１とはめ合う鋼環状
リング９０のや周部θ！に、中空断面がほぼＤ形に形成
された弾性、中空環状シールリング９２を加硫接着させ
、鋼環状リング８０および弾性中空環状シールリング８
２はいずれも環状の固定金具３７により、弁座２１の所
定の位置に固定保持される。

また、圧力流体を供給する口金９３は鋼環状リング９０
および弾性中空環状シールリング９２内にあって、弁箱
円胴部１２の一箇所に胴壁を貫通する０貫通孔４５には
１１口金９３にねじ込まれた接続金具９４は挿入固定し
であるものである。

第５図は第４図に示したと同様に、弁箱１１の入側の弁
座部２１にはめ合う鋼環状リング９５の両端９８．９？
および内周部９８に弾性シール材９９が加硫接着しであ
る。鋼環状リング８５の内周部８８に加硫接着しである
弾性シール材９８の形状は、断面がほぼＤ形をした中空
環状ｌＯＯをしており、鋼環状リング３５および弾性シ
ール材９９は、接続フランジ　１０１の固定により、弁
座部２１の所定の位置に固定されるもので、圧力流体を
供給する口金１０２部は第４図にて説明したと同一であ
る。

第６図は鋼環状リング１０３の内周部１０４側より、断
面がＣ形をした弾性シール材１０５を被せたもので、鋼
環状リング　１０３および弾性シール材１０５はそれぞ
れ接続フランジ１０６の接続により、弁箱１１の入側の
弁座部２１内に固定される。

鋼環状リング１０３の内周部１０４は環状段付部ａが設
けてあり、この環状段付部ａと弾性シール材１０５との
間は、はぼ断面がＤ形をした中空環状すとなっている。

また、圧力流体の供給は、弁箱円胴部１２の一箇所に胴
壁を貫通する貫通孔１０７が設けてあり、ここに鋼環状
リング１０３にねじ込まれる接続金具　１０８が挿入固
定しであるものである。

これら変形例のものは接続金具９４，１０８を弁箱円胴
部１２より取外すだけで、容易に弾性中空環状シールリ
ング９２、弾性シール材９８．１０５の交換ができ、か
つ前記中空環状シールリング２５に比べ成形が容易なた
め、製作コストを安くできる等の利点を有している。

この発明は上記実施例に限られるものではなく、たとえ
ば取り扱う流体の種類によってはライニングは省略して
もよく、また空気圧の代りに油圧を用いて中空環状シー
ルリングを膨張させるようにしてもよい。

（発明の効果） この発明のバタフライ弁は弁箱内を流れる流体の気密保
持が従来の様に弾性シールリングに摩擦摺動させて行な
うものでなく、中空環状シールリングの膨張収縮により
行なう、したがって、シールリングの摩耗、損傷がなく
、確実に安定した気密性を保持できる。ｔた。弁体は中
空環状シールリングに接触せずに回動させるので、回動
に必要なトルクは小さくて済み、バタフライ弁全体をコ
へ ンパクトにできる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すもので、バタフライ
弁の縦断面図、第２図は第１図に示すバタフライ弁の一
部を示す正面図、Ｗ２Ｂ図は第２図のｍ−■線に沿う断
面の拡大図、第４図、第５図、第６図はそれぞれこの発
明の他の実施例を示す図、および５４７図は従来のバタ
フライ弁の縦断面図である。 １．１１・・・弁箱、２．２１・・・弁座部、２５・・
・中空環状シールリング、３７・・・固定金具、４５・
・・貫通孔、５３・・・切換弁、５７・・・圧縮空気タ
ンク、８３・・・エアシリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 膨張収縮自在な中空環状シールリングが弁座部に沿って
   固定され、弁箱胴壁を貫通する連通孔を通じて前記中空
   環状シールリング内と圧力流体供給源とが連絡している
   ことを特徴とするバタフライ弁。