CN1504663A - 蝶阀、用于蝶阀的密封环及密封环的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种蝶阀、用于蝶阀的密封环及密封环的制造方法，所述密封环是由硬质材料制成的环状芯件以及覆盖芯件的由弹性材料制成的覆盖层构成一体的环状体，芯件位于环状体的宽度方向的中央位置且其外周面从覆盖层露出，在芯件露出的外周面上设有沿周围方向延伸的凸起部，在凸起部的两侧设有分别朝向外侧的台阶部。另外，在阀本体的流体通路内设有密封接合在从密封环的一侧经所述两个台阶部之一至凸起部的外周面上的壁面，同时在与从密封环的另一台阶部开始的其余部分相对的面上设置沿周围方向延伸的切槽部。将所述的密封环插入阀本体的流体通路内，然后将压板插入所述切槽部内，再将压板与所述另一台阶部接触以固定阀本体。可以使密封环不在阀本体内移动。

Description

蝶阀、用于蝶阀的密封环及密封环的制造方法

技术领域

本发明涉及一种蝶阀，尤其涉及用于蝶阀的密封环及其密封环的制造方法。

背景技术

蝶阀，就是在设于阀本体的圆管状的流体通路内可转动地设置圆板状的阀体，并通过阀体的转动来调节流过流体通路内的流体。因此，蝶阀的主要构成是具有圆管状的流体通路的刚性材料制成的阀本体，以及在阀本体的流体通路内、通过阀轴可转动地设置的刚性材料制成的圆板状阀体，除此之外，为了完全关闭流体通路，阀体还需要密封环。

密封环是固定在阀本体的流体通路内表面上的环状体，介于阀本体与阀体之间，起着在关闭时与阀体的外周密封接合、以使流体的流动完全停止的作用。由于密封环需要密封接合在阀体外周并可靠地防止流体的流动，因此，要采用弹性材料，例如柔软的橡胶制作。

然而，只采用弹性材料制作密封环时，由于过于柔软，在使用中会产生不希望有的变形。例如，当在蝶阀中流过高压流体时，柔软的密封环受到流动流体的撞击后从阀本体上剥落，有时甚至于被撕破。对此，密封环要在其内部放入硬质材料制成的芯件，然后用弹性材料构成的覆盖层进行覆盖以使它们成为一体，由于表面柔软且整体刚性高，从而不会从阀体上剥落。这种尝试例如记载在日本专利第2972566号公报及日本专利第3188680号公报中。

在上述的日本专利第2972566号公报中，以采用放入芯件的蝶阀为例，示出了如图1所示的阀的剖面图。在图1中，阀本体1与阀体2之间放有密封环3。该密封环3由硬质材料构成的芯件31及覆盖其的弹性材料构成的覆盖层32制作而成，并为一体。另外，4为阀轴。

图1中所用的密封环3，在用立体图进行表示时，结构如图2所示。图2的密封环是将硬质材料制成的环状芯件31与覆盖芯件的由弹性材料制成的覆盖层32作成一体而构成的环状体。芯件31位于环状体宽度方向的中央位置，其两侧面与内周面由覆盖层32覆盖，只有外周面从覆盖层32露出。密封环3的外周面与阀本体的流体通路接触并设置在阀本体1内。此外，密封环3在宽度方向的中央具有沿直径方向贯通的孔33，孔33中插入阀轴。

图2中示出的密封环3，如图1所示，被插入阀本体1内，构成板形蝶阀。板形蝶阀在使用时被夹在固定于安装管道上的法兰盘之间，通过法兰盘之间的夹紧而连接到管路上。这时，为了使连接简单且不至产生流体泄漏，密封环3的两侧面3a由弹性材料构成，并从阀本体1的侧面1a凸出长度X。

另外，连接时弹性材料受到充分的压缩，为使阀与法兰盘之间不出现较大的间隙，芯件31的两侧面31a从阀本体的侧面1a向内侧稍微伸入长度Y。

此外，密封环3，如图2所示，在芯件3 1的外周面上设有垂直于轴方向且沿周方向延伸的台阶311。台阶311，如图1所示，与设于阀本体1的流体通路的壁面的台阶11卡合，使芯件31不会在阀本体内移动。因此，防止了密封环3在阀本体1内沿箭头P方向的移动。

图1及图2所示的密封环3，其外周面的外径沿箭头P方向逐渐减小。这是为了便于将密封环3插入阀本体1内。因此，当密封环3在阀本体1内受到与箭头P方向相反的方向的力的作用时，容易产生移动并从阀本体1中脱出。

因此，图1所示形式的蝶阀，在需要仅在阀一侧与法兰盘接合且在一侧安装管道的时候，必须要在确认了密封环的外径渐减的方向后再进行管道安装，因此使管道安装比较烦琐。另外，在该蝶阀从两侧接合法兰盘并在两侧管道进行安装时，在密封环的台阶与阀本体的台阶卡合之后，也会出现密封环紧固不均匀的情况，紧固不均匀时密封环会在阀本体内偏置。

密封环在阀本体内偏置时，会使蝶阀出现问题。即，图1中的密封环3在偏置时，密封环3与阀轴4之间的气密封被破坏，从阀轴4的周围就会产生流体泄漏，另外，还会使阀体2转动的扭矩增大，这给阀的启闭带来阻碍。因此，上述专利第2972566号公报提出的蝶阀，在这一点上需要改善。

上述专利第3188680号公报也提出了一种蝶阀密封环的改进方案。但是，这种改进主要涉及由弹性材料构成覆盖层的侧面与内周面的形状。该公报中记载了放入芯件的密封环，但是，该芯件被完全埋入弹性材料中。因此，该密封环的弹性材料就会与阀本体的流体通路壁面接触，因此容易在阀本体内移动。而且，该接触面在密封环的宽度方向不设置凹凸就更加容易移动。因此，该公报并未改善由于密封环在阀本体内移动而给蝶阀造成的问题。

发明内容

在上述现有技术的蝶阀中，由于放入芯件的密封环在阀本体内移动，造成蝶阀产生流体泄漏，扭矩增大，在使用中产生问题，因此本发明的目的在于提供一种可以使密封环不在阀本体内移动的蝶阀。

本发明人着眼于使防止密封环移动的机构切实有效，即，就上述的专利第2972566号公报记载的发明来说，使密封环中的芯件的外周面从弹性材料中露出，在露出的芯件的外周面上设置台阶，使该台阶与设于阀本体一侧的台阶卡合，由此防止密封环的移动。

另外，由于密封环的外周面的外径沿一方向逐渐减小，因此上述专利的发明会产生一些不利的问题，即，密封环容易在阀本体内沿相反方向移动的问题。可以看出，本发明人通过设置一种新的机构将密封环固定在阀本体上，可以很容易地消除上述不利的问题。

此处所说的新的固定机构是指：除了上述专利发明中的芯件的外周面上已经设置的台阶之外，在朝向相反的方向再设置一个台阶，并使压板与这一台阶接合，以将压板固定在阀本体上。更详细地说，是在芯件的露出的外周面上设置沿周方向延伸的凸起部，同时，在凸起部的两侧分别设置第1台阶部和第2台阶部，这两个台阶部互相的表面分别朝向相反方向的的外方，第1台阶部与上述专利发明相同地卡合在设于阀本体的台阶上，第2台阶部与压板接合并将压板固定在阀本体上。本发明人从而有效地将密封环的两个台阶部卡合在阀本体内。

这时，密封环必须很容易地设置在阀本体的流体通路内。因此，凸起部的外周面的直径在周方向上相等，同时，在宽度方向，即从一侧向另一侧也相等，或者是在一个方向带有锥度。

另外，当密封环被设置在阀本体上时，其外周面必须至少部分地与阀本体的流体通路的壁面密封接触。因此，与设置在密封环的外周上的凸起部及其两侧的台阶部相对应，在阀本体的流体通路上设有密封接合在由密封环的一侧经过第1台阶部至凸起部的外周面上的壁面。而且，阀本体的其余流体通路，即，与由密封环的第2台阶部开始至另一侧的密封环的外周面相对的流体通路的壁面上开切槽，以构成密封环的凸起部可以自由通过的开口。该切槽部，即开口，在周向延伸。

在本发明中，在上述切槽部内插入有压板。压板跨在切槽部与密封环的上述第2台阶部上，被固定在阀本体一侧并与上述第2台阶部接合，从而可以防止密封环朝着从开口脱出的方向移动。

因此，本发明提供了一种蝶阀，该蝶阀包括：具有圆管状的流体通路的由刚性材料制成的阀本体；通过阀轴可转动地设置在阀本体的流体通路内的由刚性材料制成的圆板状阀体；固定在阀本体的流体通路内、在阀体转动时可与阀体外周密封接合的、由弹性材料制成的环状密封环，其特征在于，上述密封环，在其宽度方向的中央设有环状的、由硬质材料制成的芯件，芯件的外周面从弹性材料中露出，在露出的芯件的外周面上形成有沿周围方向延伸的凸起部，同时，在凸起部的两侧形成有分别朝向外侧的第1台阶部和第2台阶部，凸起部的外径在周围方向相等，同时，在宽度方向也相等或者是在宽度方向带有锥度，另外，在阀本体的流体通路内，设有密封接合在从密封环的一侧经过第1台阶部至凸起部的外周面上的壁面，同时，其余的流体通路，即，在与从密封环的第2台阶部至另一侧的与密封环的外周面相对的流体通路的壁面上开槽，以设置沿周围方向延伸的切槽部，在切槽部内插入由刚性材料制成的压板，将压板固定在阀本体一侧且同时与密封环的所述第2台阶部接合。

另外，本发明也提供了一种用于上述蝶阀的密封环。该密封环是由硬质材料制成的环状芯件、以及覆盖芯件的弹性材料制成的覆盖层构成为一体的环状体，环状体，在其宽度方向的中央设有贯通直径方向的阀轴插入孔，芯件位于环状体的宽度方向的中央位置，外周面从覆盖层露出并形成与阀本体的流体通路内壁接触的表面，其特征在于，在芯件露出的外周面上设有沿周围方向延伸的凸起部，凸起部的外径在周围方向相等，同时，在宽度方向也相等或者是在宽度方向带有锥度，在凸起部的两侧设有分别朝向外侧的第1台阶部和第2台阶部，第1台阶部具有与设于蝶阀本体的流体通路的壁面的台阶接触的表面，第2台阶部具有与固定于阀本体的压板接触的表面。

当本发明的密封环设置在阀本体上时，首先从阀本体的切槽部一侧插入密封环，然后，再将压板插入切槽部并进行固定。在压板被固定在阀本体上的状态下，应使压板不能从阀本体的侧面凸出。因此，切槽部的在与阀轴垂直方向的深度等于或大于压板的厚度。这样，通过使压板落入切槽部，就可以将压板固定在阀本体上。这时，最好使压板填满切槽部，并同时与第2台阶部的整个表面接触。另外，在固定于阀本体内的状态下，密封环上的弹性材料的覆盖层需要从阀本体的侧面凸出出来，通过调节密封环的宽度与压板的厚度，可以很容易地满足这一要求。

将压板固定在阀本体上时最好使用螺栓。螺栓头不得从压板上凸出出来。因此，在压板上必须设置能使螺栓头埋入的凹坑。作为螺栓，可以使用头部带内六角孔的，这样可以将螺丝刀插入该内六角孔中以进行紧固。

另外，在密封环被固定在阀本体内的状态下，设于密封环上的阀轴插入孔与设于阀本体上的阀轴插入孔重合，且插入孔应彼此连通。这样，从密封环的阀轴插入孔的中心至第1台阶部的距离，与从阀本体的阀轴插入孔的中心至流体通路的台阶的距离相等。

作为构成密封环芯件的材料，可以使用金属及硬质合成树脂，作为金属，可以选用铁、钢、不锈钢、铝合金、铜合金。作为硬质合成树脂，可以选用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯等的热可塑性树脂，以及环氧树脂、三聚氰氨树脂、酚树脂、不饱和聚酯树脂等的热硬化性树脂。另外，也可以选用作为弹性材料的橡胶、合成橡胶等。

压板最好使用与构成阀本体及阀体的材料相同的刚性材料，但除此之外，也可以选用硬质材料。例如选用构成所述芯件的材料。

在制造图2所示密封环时，一般是将芯件预先设置在成形模具内，将熔融的弹性材料压入到芯件的周围并进行成形。即，作为成形模具，如图3所示，除了下模A与上模C之外，还要使用圆环状的一体地构成的外模B，首先，将芯件31设置在外模B内，然后，用下模A及上模C夹住外模B，通过将熔融的弹性材料压入这样形成的模腔D内而硫化成形。然后，冷却成形模具，使弹性材料固化后，取下上模C，从外模B取出密封环，从而制成密封环。

然而，就本发明的密封环而言，芯件的外周面上具有凸起部，因此，选用如图3所示的圆环状的一体地构成的简单的外模B，不能形成密封环。这样，设置在芯件上的凸起部构成下部凹陷，因此，也无法将芯件插入外模以及从外模中取出。对此，在这种情况下，要将外模B分开做成两个。将现有技术的外模B为两个分开的模，将环状的外模沿直径方向分割成两个半圆环状部分，然后进行组合，就可以构成外模。

然而，沿直径方向分割外模B，必然涉及外模B的制作工序，这不仅增加模具的制作费用，而且还会产生这样的问题，即，在工序上需要确保将分割件组制成理想的正圆状。对此，要制造本发明的密封环另外还要再想出其它的措施。

本发明为了解决上述问题，使以往的外模无需沿直径方向被分割，代之的是沿周围方向进行分割。即，通过将以往的外模分割成与凸起部的一台阶部紧密接触的环状的第1模，以及跨接并紧密接触在其余部分，例如凸起部的另一台阶部及外周面的第2模来解决上述问题。

因此，本发明还提供了一种制造上述密封环的方法。该制造方法的特征在于，在将由硬质材料制成的环状芯件的周围设置由弹性材料制成的覆盖层以构成为一体的用于蝶阀的密封环的制作过程中，利用这样形成的形状，即，作为芯件，在外周面的宽度方向的中央设置沿周围方向延伸的凸起部并在凸起部的两侧分别形成第1台阶部和第2台阶部的形状，制备与所述两个台阶部之一的台阶部紧密接触的环状的第1模，以及与另一台阶部紧密接触同时与芯件的其余的外周面紧密接触的环状的第2模，首先，在第2模内插入芯件，然后将第1模与第2模组合，并通过用第1模和第2模夹持芯件的凸起部对芯件进行固定，使在其两侧朝向芯件的一侧面形成模腔的下模、以及从芯件的另一侧面至芯件的内周面形成模腔的上模紧密接触以构成成形模具，将熔融的弹性材料压入到模腔内以成一体化，同时进行硫化以制成密封环。

附图说明

图1是设有现有技术的密封环蝶阀的纵剖视图。

图2是用于图1的密封环的切去一部分的立体图。

图3是图2示出的密封环的成形模具的剖视图。

图4是本发明密封环的切去一部分的立体图。

图5是设有本发明密封环的蝶阀的切去一部分的立体图。

图6是本发明的密封环的内周面的切去一部分的展开图。

图7是设有本发明密封环的蝶阀的阀轴附近的放大剖视图。

图8是设有本发明密封环的蝶阀的与阀轴正交位置的切去一部分的放大剖视图。

图9是成形本发明密封环时使用的成形模具模型的纵剖视图。

图10是成形本发明密封环时实际使用的成形模具的纵剖视图。

图11是成形本发明密封环时使用的另一成形模具的与阀轴垂直相交位置的模型的剖视图。

图12是成形本发明密封环时使用的另一成形模具的与阀轴垂直相交位置的模型的剖视图。

图中：1—阀本体，2—阀体，3—现有技术的密封环，4—阀轴，5—本发明的密封环，6—压板，7—芯轴，8—加热室，9—螺栓，11—设置在阀本体上的台阶，12—切槽部，31—现有技术的芯件，32、52—弹性材料制成的覆盖层，33、53—阀轴插入孔，51—用于本发明的芯件，54—凸起部，55—阀轴正交位置，56—环形凸出部，57—山形凸出部，58—倾斜面，59—外周侧面，71—螺纹固定部，81—注入口，82—排气口，311—台阶，511、512—台阶部，513—凹部，1a、3a、5a、6a、31a—侧面，A—下模，B—外模，C—上模，D—模腔，E、H、L—第2模，F、J、K—第1模，G—压入装置，α—外周侧面59与倾斜侧面58的夹角。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一实施例进行说明。图4是本发明密封环的切去其中一部分的立体图。图5是设有本发明密封环的蝶阀的切去其中一部分的立体图。图6是本发明密封环内周面的切去一部分后的展开图。图7是本发明蝶阀的阀轴附近的剖面的放大视图。图8是在本发明蝶阀的与阀轴垂直的位置切去其中一部分的放大剖视图。图9是制造本发明密封环时使用的成形模具的剖视图。图10是制造本发明密封环时用的成形模具的贯通阀轴方向的剖视图。图11与图12是成形本发明密封环时用的另一成形模具的与阀轴垂直位置的剖视图。

在图4中，本发明的密封环5是将硬质材料制成的环状芯件51与弹性材料制成的覆盖层52作成一体而构成的环状体。芯件51位于环状体宽度方向的中央位置，外周面从覆盖层52露出并形成与阀本体的流体通路内壁接触的表面。另外，在芯件51的露出的外周面上，形成第1台阶部511。第1台阶部511，卡合在设于如下文所述的阀本体的台阶上，用于将密封环5固定在阀体内。在这一点上，密封环5与图2所示的现有技术的密封环3相同。

图4示出的密封环5与现有技术的密封环3的不同之处在于，在芯件51的宽度方向的中央设有凸起部54，在凸起部54一侧除了设有上述的第1台阶部511，在凸起部54的另一侧还设有第2台阶部512。第2台阶部512与第1台阶部511的朝向相反，并分别朝向外侧。第2台阶部512与第1台阶部511可以相对于通过阀轴插入孔中心的平面左右对称。

凸起部54的外径在密封环5的周向方向相等，同时，在宽度方向也相等，或者是沿宽度方向带有一锥度。这样，密封环5容易插入阀本体的流体通路之内，另外，在插入状态，凸起部的外周面也容易与流体通路的壁面密封接合。

密封环5，如图5所示，固定在阀本体1内。在密封环5插入阀本体1内时，第1台阶部511卡合在设于阀本体1的台阶11上。第2台阶部512最初不卡合在阀本体1内，但如下文所述地，在插入后通过与压板6接合、固定于阀本体1而卡合在阀本体1之内。

为使阀本体易于装设密封环5，流体通路的壁面被制成如下所述的形状。即，如图5所示，阀本体1的流体通路的壁面，从密封环5的一侧5a经过第1台阶部511至凸起部54的区域S内，被制成与密封环5的外周面密封接合的形状，从密封环5的第2台阶部512开始的其余区域T，设有切槽部12，以形成较大的开口，远离密封环5的外周面。切槽部12为周向延伸、具有相同截面形状且尺寸较大的圆环状。

因此，当密封环5插入阀本体1的流体通路内时，如图5所示，在区域S，密封环的外周面与流体通路的壁面密封接合，第1台阶部511与台阶11接合，使密封环5处于不能再沿箭头P方向移动的状态。然而，在区域T，密封环5的外周面离开流体通路的壁面，切槽部12位于其间。面向切槽部12，密封环5由第2台阶部512开始至另一侧的外周面通过切口在开口内露出。

在此，将压板6插入切槽部12内。压板6是由刚性材料制作而成的环状体。图5示出的压板6具有刚好嵌入切槽部12内的尺寸形状。因此，当压板6嵌入切槽部12内时，压板6与第2台阶部512接合。在该状态下，当压板6由螺栓9固定在阀本体1上时，密封环5通过压板6而被卡合，处于不能沿与箭头P相反方向移动的状态。

这时，压板6的侧面6a必须与阀本体1的侧面1a共面或从侧面1a退缩。另外，螺栓9的头部，必须与压板6的侧面6a共面或从侧面6a退缩。这时，压板6的宽度一般较窄，因此，在螺栓头部的顶面上最好带有转动用六角形孔。

在图4及图-5中，为使密封环5的内表面简单而将其做得比较平滑，但是，实际上在其内周面上形成有平滑的凹凸物。伴随着这种情况，密封环5的覆盖层52的厚度随着部位的不同而变化。密封环5内周面的凹凸物由展开密封环5时的状态对其进行表示时，如图6所示。

在图6中，53是阀轴插入孔，55是阀轴正交位置。56是环状凸出部，在阀轴插入孔53的周围形成有向内侧凸出的环状的较厚的部分，其凸出的前端为平坦的表面。57是山形凸出部，在环状凸出部56之间延伸，在阀轴正交位置55处最宽，随着靠近环状凸出部56宽度逐渐变窄。换言之，山形凸出部57在阀轴正交位置面积最大，随着靠近环状凸出部56面积逐渐变小。

如上所述，在密封环5的内周面形成凹凸的结果，使覆盖层52的厚度和形状随着部位变化。图7示出具有密封环5的蝶阀的阀轴插入孔的截面，图8示出与蝶阀的阀轴正交位置的部分截面。

在图6中，58是形成在密封环5的内周面上的与外周侧面59接合部分上的倾斜面。倾斜面58如图7及图8所示，与外周侧面构成的角度α在阀轴正交位置55最大，随着靠近环状凸出部56逐渐变小。另外，倾斜面58的宽度也是在阀轴正交位置55最大，且随着靠近环状凸出部56逐渐变小。

如图7及图8所示，压板6由螺栓9固定在阀本体1上。因此，密封环5的第1台阶部511接触并卡合在阀本体的台阶上，第2台阶部512由固定在阀本体上的压板6卡合，并设置在阀本体1内。如图7所示，密封环5在阀轴4的周围形成环状凸出部56，因此，覆盖层52在环状凸出部56处的厚度U较厚。厚度U大于密封环5的侧面5a处的覆盖层52的厚度V。

密封环5在阀轴正交位置，山形凸出部57的宽度最大，因此，如图8所示，山形凸出部57呈面积较大的缓坡山形，其两侧面具有宽度较大的倾斜面58。在图8中，阀体2的外周与山形凸出部57接合时阀关闭，阀体2的外周离开山形凸出部57时阀打开。

新的阀在最初使用时，阀体2在图8的实线所示位置处阀就可以关闭，但是，随着阀的使用，阀体2的关闭位置逐渐逼近山形凸出部57的顶点。因此，最后，只有当阀体2在图8的点划线的位置2’时阀才关闭。密封环5被制作成左右对称的形状，因此，在关闭位置到达顶点前，将密封环左右调换，可以延长密封环的使用时间。

密封环5的山形凸出部57及倾斜面58的宽度逐渐变化，因此，随着在阀体2转动，阀体2的外周在密封环5的周向方向几乎同时接触。现有技术的阀，只有在阀体打开时，在阀轴正交位置才能有流体流过，因此，覆盖层52在该位置磨损最大。然而，本发明的山形凸出部57在该位置具有较宽的缓坡状倾斜，因此，在阀轴正交位置的局部磨损极小。

本发明的蝶阀使用了密封环5，该密封环5如上所述，在具有芯件的凸起部的两侧分别形成有第1台阶部511和第2台阶部512，如图7及图8所示，第1台阶部511与设于阀本体1内的台阶接合，第2台阶部512与压板6接合，通过将压板6固定在阀本体的切槽部12内，可以容易地设置成使密封环5处于不能在阀本体1内移动的状态。

本发明的密封环，通过使用图9所示结构的成形模具可以很容易地制造出来。在图9中，A为下模，F为第1模，E为第2模，C为上模。成形模具通过这些模组合而成。其中，下模A与上模C，与图3所示的下模A与上模C相同。图9示出的成形模具与图3示出的成形模具的不同之处在于图3所示的外模B，由图9中的第2模E与第1模F组合而成。

在本发明中，如图9所示，环状芯件51具有在外周面的宽度方向的中央部位、周向延伸的凸起部54，在凸起部54的两侧分别具有第1台阶部511及第2台阶部512，第2模E，具有与芯件51的凸起部的外周面和第1台阶部511紧密接合的壁面，另外，第1模F具有只与第2台阶部512紧密接合的壁面，并在第2模E的内侧被制作成可以在第2模E上自由拆装，因此，第1模F为中间模，第2模E为外模。在成形密封环时，首先，在第2模E内插入芯件51，然后，插入第1模F，这样，可以通过第1模F与第2模E挟持第1台阶部511与第2台阶部512来固定芯件51。因此，将芯件51包围在中间的第1模F与第2模E，如图9所示，由下模A与上模C挟持，在芯件51的周围形成模腔D。在模腔D内压入熔融的弹性材料，硫化成形密封环。

由于密封环必须具有贯通直径方向的阀杆插入孔，因此，实际上，要使用如图10所示的成形模具。在图10中，为了作出阀杆插入孔，在使用芯件51的同时还要使用芯轴7。芯轴7贯通第2模E，其前端进入上模C的凸出部并用螺纹固定部71固定。此外，在与芯件51的芯轴7连接的部分形成用于容纳O型密封圈的凹部513。O型密封圈用于使密封环与阀杆之间保持气密封。

在图10中，在上模C上设有用于对弹性材料进行熔融、加压的装置G。装置G在加热室8中熔融弹性材料，然后，熔融的弹性材料被加压并通过上模C从注入口81压入模腔D内。这时，滞留在模腔D内的空气从排气口82排出、且弹性材料被填充到模腔内。排气口82被做成空气可以从其中通过但熔融树脂不能通过的较小的间隙。

这样，在弹性材料被填充到模腔D内之后，通过在规定的时间内进行硫化并保持在适当的温度，就可以硫化形成密封环。然后，将成形模具冷却，在使弹性材料首先保持在其形状的状态下，取下压入装置G及芯轴7，之后取下上模C，再取下第1模F，然后从第2模E中取出成形的密封环。这样，就制造出密封环。

此外，使用如图10所示的成形模具，在成形如图6～图8所示的、在内周面具有山形状凸出部的密封环时，由于山形状凸出部为下凹陷部，成形后的密封环似乎很难从上模C中取出，但实际上，上模C可以很容易地取下。其原因是下部凹陷由弹性体构成，而且山形凸出部只不过是凸出部位稍微高一些，此外，当成形的密封环在高温之下多少会保持一些柔软性时是可以从上模C上剥离下来的。

在图9中，将与芯件51的一个台阶部512紧密接合的第1模F配置在内侧，将与芯件51的另一台阶部511和凸起部54的外周面紧密接合的第2模E配置在外侧，但用于制造本发明密封环的模具并不限于此。例如，如图11所示，制造密封环的模具也可以这样构成，即，将与芯件51的一个台阶部511紧密接合的第1模J配置在外侧，与另一台阶部512和凸起部54的外周面紧密接合的第2模H配置在内侧。

在用图11中示出的模具成形密封环时，首先在第2模H内设置芯件51，然后将设有芯件51的第2模H设置在第1模J之内，然后设置下模A及上模C以进行所需要的成形。

此外，在制造本发明的密封环时，还可以使用图12所示结构的模具。在图12中，使用与芯件的第1台阶部511和凸起部的外周面的环状的下半部紧密接合的第1模K、以及与芯件的第2台阶部512和凸起部的外周面的环状上半部紧密接合的第2模L，并使第1模K与第2模L的形状对称。第1模K可以与下模A成为一体，第2模可以与上模C成为一体。

(发明效果)

在按照本发明的方法成形密封环时，作为模，无需使用在直径方向被分割的模，只需使用在圆周方向被分割的第1模与第2模，从而可以廉价地制造成形模具，而且，由于可以很容易地组合成圆状，所以使成形操作变得容易，因此，能够廉价且容易地制造出环状的密封环。另外，作为芯件，在环状体的外周面上设有在宽度方向的中央部位沿周向延伸的凸起部，凸起部的两侧设有朝向相反方向的台阶部，通过由第1模与第2模挟持台阶部，使芯件在成形模具内呈整个圆周被挟持的状态，从而即使熔融的弹性材料压入到芯件的周围，也不会使芯件有微小的移动，因此，可以很容易地制造出芯件由规定厚度的弹性材料覆盖的密封环。

这样制造的密封环，芯件位于密封环的宽度方向的中央且外周面从覆盖层露出，而且，在芯件露出的外周面上还具有沿周围方向延伸的凸起部，凸起部的外径在周围方向上相等，同时，在宽度方向也相等，或者是在宽度方向带有一锥度，因此，密封环可以很容易地将其插入阀本体的流体通路内。另外，在阀本体一侧，在流体通路内设有与从密封环一侧经过第1台阶部至凸起部的外周面紧密接合的壁面，因此，在流体通路的壁面上形成有台阶，密封环的一个台阶，例如第1台阶部与该台阶接合，从而可以使密封环密封接合在阀本体内且易于配置在规定位置。

另外，在阀本体的流体通路的其余的壁面上，即，密封环的另一台阶部，具体地是在与从第2台阶部至另一侧的密封环的外周面相对的流体通路的壁面上设置沿周围方向延伸的切槽部，因此，可以很容易地将密封环插入流体通路内，另外，将压板插入切槽部内，通过使压板与密封环的第2台阶部接合，并将压板固定在阀本体上，可以很容易且可靠地将密封环装入阀本体内的规定位置。

这样所获得的本发明的蝶阀，即使在一侧或两侧上接合法兰盘并紧固在法兰盘之间，由于密封环的第1台阶部及第2台阶部分别与设于阀本体上的台阶及压板接合，密封环不会在阀体内移动，从而避免了流体从阀轴插入孔泄漏以及由于阀轴偏置而使扭矩增大等问题。在这一点上，用于本发明的密封环在外周面的中央设有芯件，因此，即使由弹性材料制成的覆盖层在内周面上设有凹凸且厚度随部位而改变，形状仍可保持稳定，从而使蝶阀长久使用。

此外，在密封环的内周面上具有沿周围方向延伸的山形凸出部，该山形凸出部的宽度在阀轴正交位置最大，且随着靠近阀轴插入孔逐渐变小，因此，可以在阀关闭时使阀体整个外周同时密封接合在密封环的内周面上，从而能够可靠地关闭阀。另外，在密封环的内周面设有倾斜面，倾斜面与外周侧面的角度α及倾斜面的宽度在阀轴正交位置最大，随着靠近阀轴插入孔逐渐变小，因此，这与所述山形凸出部协同作用，可以减小在阀轴正交位置的局部磨损。另外，由于密封环的形状为左右对称，能够在阀使用较长时间后将密封环的左右进行调换后再进行使用，可以延长阀的使用寿命。本发明可以带来上述这些优点。

Claims (10)

1.一种蝶阀，包括：具有圆管状的流体通路的、由刚性材料制成的阀本体，和通过阀轴可转动地设置在阀本体的流体通路内的、由刚性材料制成的圆板状阀体，和固定在阀本体的流体通路内、在阀体转动时可与阀体外周密封接合的由弹性材料制成的环状密封环，其特征在于：

上述密封环在其宽度方向的中央设有环状的、由硬质材料制成的芯件，芯件的外周面从弹性材料中露出，在露出的芯件的外周面上形成有沿周围方向延伸的凸起部，同时，在凸起部的两侧形成有分别朝向外侧的第1台阶部和第2台阶部，凸起部的外径在周围方向相等，同时，在宽度方向也相等，或者是在宽度方向带有锥度，另外，在阀本体的流体通路内，设有密封接合在从密封环的一侧经过第1台阶部至凸起部的外周面上的壁面，同时，其余的流体通路，即，在从密封环的第2台阶部至另一侧的密封环的、与外周面相对的流体通路的壁面上开槽，以设置沿周围方向延伸的切槽部，在切槽部内插入由刚性材料制成的压板，将压板固定在阀本体一侧且与密封环的所述第2台阶部接合。

2.如权利要求1所述的蝶阀，其特征在于，在密封环的内周面上，设有在阀轴插入孔之间延伸的山形凸出部，山形凸出部的宽度在阀轴正交位置最大，且随着靠近阀轴插入孔而逐渐变小。

3.如权利要求1或2所述的蝶阀，其特征在于，在密封环的内周面上的、与外周侧面接触的部分设有倾斜面，倾斜面与外周侧面的夹角及倾斜面的宽度在阀轴正交位置最大，随着靠近阀轴插入孔而逐渐变小。

4.如权利要求1～3中任意一项所述的蝶阀，其特征在于，密封环的形状相对于通过阀轴插入孔的中心的平面左右对称，在蝶阀的使用中，当内周面、特别是山形凸出部磨损时，可以将密封环的左右进行调换后再使用。

5.一种用于蝶阀的密封环，是由硬质材料制成的环状芯件、以及覆盖芯件的由弹性材料制成的覆盖层构成为一体的环状体，环状体在其宽度方向的中央设有贯通直径方向的阀轴插入孔，芯件位于环状体的宽度方向的中央位置，外周面从覆盖层露出并形成与阀本体的流体通路内壁接触的表面，其特征在于：

在芯件露出的外周面上，设有沿周围方向延伸的凸起部，凸起部的外径在周围方向相等，同时，在宽度方向也相等，或者是在宽度方向带有锥度，在凸起部的两侧设有分别朝向外侧的第1台阶部和第2台阶部，第1台阶部具有与设于蝶阀本体的流体通路的壁面的台阶接触的表面，第2台阶部具有与固定于阀本体的压板接触的表面。

6.如权利要求5所述的用于蝶阀的密封环，其特征在于，在密封环的内周面上，设有在阀轴插入孔之间延伸的山形凸出部，山形凸出部的宽度在阀轴正交位置最大，且随着靠近阀轴插入孔而逐渐变小。

7.如权利要求5或6所述的用于蝶阀的密封环，其特征在于，在密封环的内周面上的与外周侧面接触的部分设有倾斜面，倾斜面与外周侧面的夹角及倾斜面的宽度在阀轴正交位置最大，随着靠近阀轴插入孔而逐渐变小。

8.一种制造用于蝶阀的密封环的方法，其特征在于：在将由硬质材料制成的环状芯件的周围设置弹性材料制成的覆盖层、构成为一体的用于蝶阀的密封环的制作过程中，作为芯件，使用在外周面的宽度方向的中央设置沿周围方向延伸的凸起部、并在凸起部的两侧分别形成第1台阶部和第2台阶部形状的结构，制备与所述两个台阶部之一紧密接触的环状的第1模以及与另一台阶部紧密接触、同时与芯件的其余的外周面紧密接触的环状的第2模，首先，在第2模内插入芯件，然后将第1模与第2模组合，并通过用第1模和第2模夹持凸起部而对芯件进行固定，使在其两侧朝向芯件的一侧面的、形成模腔的下模、以及从芯件的另一侧面至芯件的内周面形成模腔的上模紧密接触以构成成形模具，将熔融的弹性材料压入到模腔内以成一体化，同时进行硫化以制成密封环。

9.如权利要求8所述的密封环的制造方法，其特征在于，使用第1模位于第2模的内侧且第1模构成内模、第2模构成外模的成形模具。

10.如权利要求8所述的密封环的制造方法，其特征在于，使用第1模位于第2模的外侧且第1模构成外模、第2模构成内模的成形模具。

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