JPS63308274A - シールライナ - Google Patents

シールライナ

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JPS63308274A
JPS63308274A JP63123735A JP12373588A JPS63308274A JP S63308274 A JPS63308274 A JP S63308274A JP 63123735 A JP63123735 A JP 63123735A JP 12373588 A JP12373588 A JP 12373588A JP S63308274 A JPS63308274 A JP S63308274A
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sealing
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seal
annular
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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〕 本発明は閉鎖装置の上流と下流との間をシールするシー
ル装置に関する。
本発明は、とくに管状本体内側において移動可能で、閉
鎖行程の終りに、円形シールライナの対称主軸線に対し
て切線方向または平行に運動した後、前記シールライナ
に対して接触されるシール面を有する閉鎖装置に適用さ
れる。
本発明はまた、逆の構造として、本体の孔がはり円錐形
のシール面を備え、閉鎖部材にはその周囲に、閉鎖部材
に対して静的シール作用をまた前記シール面に対して動
的シール作用を奏するライナが設けられている閉鎖装置
に関する。
これらの型の閉鎖装置において、シールライナは多くの
役割を達成しなければならない。すなわち、シールライ
ナはまったく同時に、静的シール作用、動的シール作用
および静的シール作用と動的シール作用との間の連続性
を達成しなければならない。
閉鎖装置の作動状態のため、シールライナが座の支持面
の表面の状態に適合しうる軟質材料から作られ、もっと
もよいシールを達成するとともにライナと座との接触圧
および流体をシールする圧力のため、機械的力に耐えろ
る堅くかつ丈夫な材料から作られ、しかもシールに悪い
影響なしに閉鎖部材と本体との間の相対運動を達成しう
るように十分可撓性でなければならない場合に、これら
のシール機能はとくにデリケートなものとなる。
実際、閉鎖装置の閉鎖位置において、閉鎖部材のシール
面がライナの動的シール面に正確に整合しない場合には
、ライナは均一に圧縮されることがなく、均一なシール
を閉鎖装置の全周で達成することはできない。しかして
、ライナが閉鎖部材によって強く圧縮されるとき、閉鎖
装置がかなりの圧力に耐える一方、このライナの直径的
に反対側の部分において、シール作用が不確実となり間
圧での漏洩の危険性が高くなる。
これらの欠点を克服するため、閉鎖装置に、閉鎖部材を
シールライナに対して整合する機構を設けることが試み
られ、これらの機構は閉鎖装置の運動もしくは閉鎖装置
自体に関するものであった。
しかし゛ながら、これらの解決法は複雑で信頼性がなく
、閉鎖装置のコストをいちじるしく増大した。
またシールライナも、 □閉鎖装置本体に対して静的シール作用を奏する第１０
■撓性金属Ｏ−シール、 □動的シール作用を奏する第２金属Ｏ−シール、 □二つのシール構造を一緒に連結するとともにそれらを
少くとも部分的に包囲して静的シール作用と動的シール
作用との間にシール作用の連続性を達成し、また同時に
閉鎖部材のシール面における第２シール構造の自己整合
を可能とする弾性金属から作られた半径方向膜、および
、□閉鎖部材のシール面が支持するこの構造の区域の反
対側で第２シール構造に対して接触する浮動反作用リン
グ を備えた可撓性二重金属Ｏ−シールの型式のシールライ
ナを製造することが提案された。
本出願人に対して１９７７年６月２６日に特許されたフ
ランス国特許第７７　２２　９７６号“ロＩ撓性二重Ｏ
−シール°に記載されたこのようなシールライナは、通
常のエラストマライナを使用することができない条件（
亮温または低温）で使用するようにされた、弁またはコ
ックの場合にとくにすぐれた結果が得られる。
〔発明か解決しようとする課題〕
これらの利点にも係わらず、このライナは多数の欠点を
有する。
まずそのライナは、二つのＯ−シール構造によりまた可
撓性膜によって形成された集合体に固定されない右脱可
能な反応リングを有している。
この構成は、明らかに閉鎖装置におけるライナの１６を
、組立て前たとえばこれらのライナがうける処理、貯蔵
、分配または他の操作の間に反作用リングを失う危険性
があるため、一層デリケートなものにする。
このライナの構造から生ずる他の欠点は、ライナが共働
して閉鎖装置の動的シール作用を奏するＯ−シール構造
において反作用リングを最初に良く整合できないことで
ある。さらに、一旦うイチが閉鎖装置に嵌合されると、
反作用リングはある軸方向の可動性を受け、そのセンタ
リングを危険なものとする。さらに、ライナの非対称形
のため、シール構造によって加えられる応力はそれが閉
鎖装置の作用をうけるときこの反作用リングを軸方向に
動かすとともにその不整合を増大しようとする。
したがって、非対称的に取付けられた反作用リングは、
シール構造にもっともよい作用を加えることができず、
とくに閉鎖装置の閉鎖行程がライナの軸線に平行でない
場合シール構造は長い行程において楕円形となる。
最後に反作用リングはそれかうける応力の非対称性のた
め必然的に、動的シール構造のシール面の可撓性を増進
することが期待されるすべての他の材料および複合体を
除外して一体部分から形成される。
本発明の目的はこれらの欠点を克服することである。本
発明は、 ｍ：つの円形のは＼゛同心シール要素、すなわち静的シ
ール作用を奏する第１要素および第１要素の反対側で共
働するようにされ動的シール作用を奏する円形シール面
を有する第２要素、−前記要素を一緒に連結する弾性的
に変形可能なシール連結、および □前記シール面の反対側の第２シール汝素に対して接触
する浮動反作用リング を有する型のシールライナを得ようとするものである。
〔目的を達成するための手段および作用〕本発明によれ
ば、このライナはとくに前記第２のシール要素が前記シ
ール面を形成するハウジングの円形区域に作用し、それ
に対して前記反作用リングが接触して保持されるように
なった環状の弾性的に変形可能なベッドを白゛する環状
ハウジングを形成する包囲体を備え、このハウジングが
前記シール面における前記ベッドおよび前記リングの永
久的整合を生ずるように形成されることを特徴としてい
る。
しかし°て、上記ライナは比較的コンパクトな一体の集
合体を形成し、したがってとくに集合体として使用する
ことが容易である。
前記整合装置によって得られる整合のため、対称的に負
荷される整合リングの作用が一層有効である。
反作用リングがハウジングによって所定位置に保持され
るため、この反作用リングを異った材料から作ることが
できる。反作用リングは互いに嵌合されたリングを重合
することによりとくにらせん状金属条片等から作ること
ができる。
しかして、上記ライナは比較的コンパクトな一体の集合
体を形成し、したがってとくに重合体として使用するこ
とが容易である。
前記整合装置によって得られる整合のため、対称的に負
荷される整合リングの作用が一層Ｈ効である。
反作用リングがハウジングによって所定位置に保持され
るため、この反作用リングを異った材料から作ることが
できる。反作用リングは互いに嵌合されたリングを重合
することによりとくにらせん状金属条片等から作ること
ができる。
前記ハウジングは、前記適当な形状の膜自体またはその
延長部から成り、少くとも部分的に前記膜によって包囲
されるのが有利である。
前記ベッドはあるいは主ハウジングによってカバーされ
た可撓性材料から作られた円環状ばねから成るものとす
ることかできる。
本発明の第２の特徴によれば、前記ベッドおよび前記反
作用リングはらせん状に巻かれた金属条片から得られる
まったく同じ環状片から作ることができる。
この条片ははゾｖ字型プロフィルをＨする中間ベンドを
備え、−側に凸状軸方向面および他側に凹状軸方向面を
有する環状片を備えている。この場合シール面を含む包
囲体の部分は前記条片のプロフィル形状とはｙ同じ内側
凹状プロフィル形状を有し、それに対して環状片の凸状
軸方向面が接触する。
この配置は、ライナが半径方向圧縮力をうけるとき環状
片を構成する数回巻いた巻同部のそしてシール面の自己
整合を可能とする。
前記条片はまた湾曲プロフィルを有し、−側に凹状半径
方向面を有しその面に対してシール面のいずれかの側に
ハウジングに設けられた二つの内部リブが接触する環状
片を得ることができ、このリブは外向きの凸状部を有す
る。
〔実施例〕
以下、本発明のいくつかの実施例を、限定的例としてで
なく、図面に基づいて説明する。
第１図に示すシールライナは二つのはＶ同心のシール横
這、すなわち、シール包囲体３によって部分的にカバー
された円環状のらせんばね２を有し、あるいは、前記ば
ね２と前記シール包囲体３との間に主ハウジングが挿入
され、この第１シール構造１が静的シール作用を奏する
、第１可撓性金属Ｏシール構造１、およびはソ矩形断面
を備えた環状のシールハウジング５内に、主ハウジング
７によってカバーされた円環状らせんばね６および主ハ
ウジング７に対して接触する矩形断面の反作用リング８
を備えている。とくに正確に言えば、シールハウジング
５は二つの甲行な半径方向面９．１０および二つの軸方
向面を有し、円形断面を有するシール構造に向合って位
置するその一方１１はシール面を有し、他方１２は直線
である。
しかしてばね６および主包囲体７によって形成される円
環状重合体はシールハウジング５の軸方向面１１の凹所
に対応し、したがって軸方向に所定位置に保持される。
同様に、反作用リング８は半径方向面９．１０により軸
方向にまた軸方向面１２によって半径方向に保持される
。
この実施例において、シール構造１および４のシールハ
ウジング３および５はたとえば金属から作られた同一片
によって形成され、その中間部分に二つのシール構造１
および４間のシールの連続性を生ずる半径方向の弾性的
に変形可能なシール膜１４を形成し、かつシール構造４
の自己整合のための可撓性を生ずる弾性要素の役割を奏
する。
とくに正確に言えば、この片ははＶ（、字型の回転体の
プ・ロフィル断面を有し、その両面は前記シールハウジ
ング３．５を形成し、膜１４を形成するそのウェブは弾
性的変形性を与える円形ベンド１５を有する。
上記のように反作用リングは異った＋Ａ料から作ること
かできる。この実施例において、それらはらせん状に巻
かれた金属条片から成っている。
例示として上記ライナは螺形弁の上流と下流との間をシ
ールするのが白°利である。
このためライナは（第２図に示すように）螺形弁本体１
７の側面１６′と固定ねし］９によって前記側面１６′
に固定されたフランジ１８との間に形成された半径方向
環状凹所１６に設置される。
この凹所１６は弁の内部室２０に開き、その内側で閉鎖
装置２１が移動することかできる。この閉鎖装置はたと
えば本体１７内側で旋回し、閉鎖部材の行程の終りに軸
方向に移動する螺形弁から成っている。
環状凹所１６はは＼゛矩形横断面を有し、その幅ははＮ
′シール構造４のシールハウジング５の幅に等しい。こ
の凹所の上側面２２および底面２３はフランジ１８の段
付孔によって形成され、一方下方側面は本体の側面１６
′によって形成されている。
凹所〕６の底部にはクランプ１８の孔の段付部分によっ
てまｔ：弁本体１７の側面１６′によって形成された環
状）ｔ２５が設けられている。
この環状構２５にはＯ−シール構造１が前記静的シール
作用を奏するように密嵌している。
このシール構造はフランジ１８を嵌合するときに組立て
られ、シール圧力がたとえばフランジ１８を弁本体にク
ランプすることによって得られることに留意すべきであ
る。
環状凹所（側面１６′）の下方側面には、はゾ矩形断面
の環状凹所２６が形成され、その中にシール部材１４の
ベンド１５が設置されている。
動的シール作用を奏するシール構造４は、ハウジング１
６の高さにおける本体１７の内径および螺形弁２１の円
錐状端部２７の平均直径よりいく分大きい直径を有し、
このシール［を造４は内部室２０内側に僅かに突■し、
閉鎖位置において、ハウジング５の軸方向面１１および
円環状ばね６によって形成されたベッドは反作用リング
８と螺形弁２１の円錐状端部２７との間に圧縮される。
明らかに、この構造は螺形弁２１の端部２７の周りに閉
鎖中シール構造４の自己整合を生じ、その一方これらの
二つの要素の接触面において均一なシール圧力を保証す
るものである。
第２図に示すシールライナは、 第１可撓性金属Ｏ−シール構造１がシールハウジング３
によって部分的にカバーされた円環状らせんばね２を有
し、この第１シール構造がまた静的シール作用を奏し、
また第２シール構造４か動的シール作用を秦しかつはゾ
矩形断面を備えた環状のシールハウジング５を有し、こ
れら二つのシール構造１．４のシールハウジング３．５
ははゾＣ字形回転体断面を有する同一片によって形成さ
れ、その端部はシールハウジング３．５を形成し、膜］
４を形成するそのウェブは曲１性的半径ｈ゛向変形を生
ずる円形ベンドを何する点において上記実施例と同じ構
造を何している。
しかしながら、この場合、円環状ばね６および反作用ば
ね８によって形成されたヘットは主ハウンング２つ内に
包囲され、その外面はシールハウジング５の内部形状に
適合するように形成され、生ハウジング２９、ばね６お
よび反作用ばね８によって形成される重合体はこのシー
ルハウジング５内に緊密に収容されている。
さらに、二つのシール構造１．４の間に位置する環状空
間には、ライナがきわめて高圧で作用する場合に必要に
応じて使用しうる支持リング３０ａが設けられている。
このライナは第１図に示すライナとほゞ同じ原理のもの
で、したかってここに再度繰り返すことはしない。
もちろん、本発明は上記実施例のみに限定されるもので
はない。
しかして、例示であるが動的シール作用を奏するシール
構造４はシールハウジング５内側にベッドならびに反作
用リングの役割を奏する環状片３０を飾・えることがで
きる。
この二重の役割は、環状片３０をらせん状に巻いた金属
条片から形成することによって得られる。
この条片ははｙ開いたＶ字型プロフィルをＨする中央ベ
ンドをもつことかでき、そこで環状片３０は一側に凸状
軸方向面を他側に凹状方向面３２を白゛する。
この場合、閉鎖装置３５の端部と共働するようになった
ハウジング５の軸方向外向き面３３は条片と同じプロフ
ィルをもつように形成され、したがって環状片３０の軸
方向内面３１が接触する内側凹状部を杓“する。
この例において、ハウジング５の内部軸方向面３６はま
た条片のプロフィルと同じプロフィルを有し、したがっ
て環状片３０の凹状軸方向面３２に対して接触する内部
凹状部を有する。
しかして、環状片３０は所定位置に保持され、軸方向面
３２と螺形弁３５の端部３４との間の接触面に対して永
久的に整合される。
第４図に示すライナはさらに環状片３０と同じ性質のら
せん状に巻かれたリング３７を有し、その凸状軸方向面
３８はハウジング５の内側半径方向面３６に対して接触
する。しかして、半径方向面３６は環状片３０とらせん
状リング３７との間に挾持されしたがって湾曲すること
はできない。
第５図に示す実施例において、ハウジング５の外側軸方
向面４０はその中間部分に閉鎖装置４３の端部と共働す
る外向き凸状面４１を何し、この凸状面４１はハウジン
グの内方に向いた二つのリブ４４．４５を形成する二つ
の横方向ベッドによって限定されている。
ハウジング５に内蔵された環状片４６は湾曲した形状を
備えた条片から作られ、二つのリブ４４．４５が接触す
るようになる凹状面、およびハウジング５の内部軸方向
面４７が接触する凸状面を有する。
この場合、環状ハ４６はハウジング５の半径方向面によ
って整合される。
本発明は静的シール作用を奏するシール構造１の特殊な
型式に限定されるものではなく、この構造とヒールまた
は半径方向の平らな円形端部でさえも備えることができ
る。
本発明のライナはさらに、完全に金属から作ることがで
きる。しかしながら、それらはまた部分的にまたは全部
でさえも他の口１能な複合材料から作ることができる。
〔発明の効果〕
本発明は、シールライナにおいて、第２シール要素がシ
ール面に作用するようになった環状の弾性的に変形可能
なベッドを有する環状ハウジングを備え、それに対して
前記反作用リングが接触保持され、このハウジングが二
つの反対側の半径方向壁を有し前記ベッドおよび前記リ
ングを永久的に整合するようにしたため、ライナは比較
的コンパクトな一体の重合体を形成し、したがってとく
に重合体として使用することが容易であり、前記２１．
合装置によって得られる整合のため、対称的に負荷され
る整合リングの作用が一層有効となり、また反作用リン
グがハウジングによって所定位置に保持されるため、こ
の反作用リングを異った材料から作ることができる、等
のいちじるしい効果□　　を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるライナの第１実施例の軸方向半断
面図である。第２図は第１図のライナの変型である。第
３図は第１図に示されたライナが弁本体によって支持さ
れた螺形弁の部分断面図である。第４図は前記ベッドお
よび前記反作用リングが同一片によって形成された本発
明ライナの軸方向半断面図である。第５図は本発明によ
るライナの別の実施例において動的シール作用を奏する
シール要素の軸方向半断面図を示し、前記ベッドおよび
前記反作用リングは同一片によって形成されている。 １・・・第１シール構造、２・・・らせんばね、３・・
・シール包囲体、４・・・第２シール構造、５・・・シ
ールハウジング、６・・・らせんばね、７・・・主ハウ
ジング、８・・・反作用リング、９，１０・・・半径方
向面、１２・・・軸方向°而、１４・・・膜、１５・・
・円形ベンド、１６・・・環状凹所、１６′・・・側面
、１７・・・螺形弁本体、１８・・・フランジ、１９・
・・固定ねじ、２０・・・内部室、２１・・・閉鎖装置
、２２・・・上側面、２５・・・環状溝、２６・・・環
状凹所、２７・・・円錐状端部、２９・・・主ノ＼ウジ
ング、３０・・・支持リング、３１・・・凸状軸方向面
、３２・・・凹状軸方向面、３３・・・軸方向面、３４
・・・端部、３５・・・閉鎖部材、３６・・・内側半径
方向面、３７・・・らせん形リング、３８・・・凸状軸
方向面、４０・・・外部軸方向面、４１・・・外向き面
、４２・・・端部、４３・・・閉鎖装置、４４．４５・
・・リブ、４６・・・環状片、４７・・・内側軸方向面
。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ＦＩＧ、２　　　　　　　　ＦＩＧ　１人 ？４５　＋ □−く ＦＩＧ、５

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、管状本体内側で移動可能な閉鎖部材を備えた型の閉
    鎖装置の上流と下流との間をシールするシールライナで
    あって、 二つのほゞ同心のシール要素、すなわち静的シール作用
    を奏する第１要素および、前記第１要素の反対側に、円
    形のシール面と共働して動的シール作用を奏するように
    された円形シール面を備えた第２シール要素、 前記両要素を一緒に連結する弾性的に変形可能なシール
    連結部材、 前記シール面の反対側で第２シール要素に対して接触す
    る、浮動反作用リング を含み、 第２シール要素が前記シール面に作用するようになった
    環状の弾性的に変形可能なベッドを有する環状ハウジン
    グを備えそれに対して前記反作用リングが接触保持され
    、このハウジングが二つの反対側の半径方向壁を有し前
    記ベッドおよび前記リングを永久的に整合する、前記シ
    ールライナ。 ２、前記ベッドが円環状らせんばねより成る、請求項１
    記載のライナ。 ３、前記らせん状ばねが主ハウジングによって少くとも
    部分的にカバーされた、請求項２記載のライナ。 ４、前記ベッドおよび前記反作用リングがともにそれ自
    体環状ハウジングに含まれる主ハウジングに内蔵された
    、請求項１記載のライナ。 ５、前記反作用ばねがらせん状に巻かれた金属条片から
    作られた、請求項１記載のライナ。 ６、支持リングが前記二つのシール要素間に浮動的に取
    付けられた、請求項１記載のライナ。 ７、前記第１シール要素が可撓性金属Ｏ−シールの構造
    と同じ構造を有ししたがってシールハウジングによって
    、あるいは主ハウジングを介して、カバーされた円環状
    のらせんリングを有する、請求項１記載のライナ。 ８、第２シール要素の前記シールハウジングおよび前記
    シール連結が同一片によって形成された、請求項１記載
    のライナ。 ９、前記第１および第２シール要素のハウジングおよび
    前記シール連結が同一片によって形成された、請求項７
    記載のライナ。 １０、前記ベッドおよび前記反作用リングがらせん状に
    巻かれた金属条片から形成される同一環状片から作られ
    た、請求項１記載のライナ。 １１、前記条片がほゞＶ型プロフィルを形成する中間ベ
    ンドを有し、前記環状片が一側に凸状軸方向面を他側に
    凹状軸方向面を有し、シール面を有する環状ハウジング
    の区域が前記条片のプロフィルとほゞ同じプロフィルを
    備えた凹状内部形状を有し、それに対して環状片の凸状
    軸方向面が接触する、請求項１０記載のライナ。 １２、前記ハウジングが軸方向内側面を有し該面が環状
    片の凹状軸方向面の形状と対応するように形成された、
    請求項１１記載のライナ。 １３、環状片と同じ性質のらせん状に巻かれたばねを有
    しその凸状軸方向面がハウジングの半径方向内側面の凹
    状部に対して接触する、請求項１２記載のライナ。 １４、前記条片が湾曲したプロフィルを有し、該プロフ
    ィルが一側に凹状半径方向面を有する環状面を形成しそ
    れに対してシール面の両側においてハウジングに設けら
    れた横方向内側リブが接触し、このシール面が外向きの
    凸状部を有する、請求項１０記載のライナ。 １５、完全に金属から作られた、請求項１記載のライナ
    。
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