JP2005153032A - 弁シート装入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弁シートの装入作業能率を向上出来る弁シート装入装置を提供する。
【解決手段】回転台１と、回転台１に取り付けられ、弁体５Ａをそのシート溝６が上向きとなるように支持する弁体受け４Ａと、弁体５Ａに内側から重ね合わせられる内側弁体押え７Ａと、弁体５Ａに外側から重ね合わせられる外側弁体押え９Ａと、回転台１上方に昇降自在に設けられた昇降部材１２と、昇降部材１２に取り付けられ、内側弁体押え７Ａの外周壁８と外側弁体押え９Ａの内周壁１０との間に下端部が挿入可能なシート挿入筒１３Ａと、シート挿入筒と内側弁体押えとの間に介装され、内側弁体押えの上面を押えるバネ１４と、外側弁体押え９Ａの上面を押える押えローラ１５とからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、シール弁装置に使用される弁体の環状シート溝にリング状の弁シートを装入するための弁シート装入装置に関するものである。

従来の弁シート装入装置としては、例えば特許文献１に記載されたものある。この従来装入装置は、水平面に対し傾斜して設けられた回転主軸と、回転主軸上に取り付けられ、手で回転させる回転盤と、回転盤の中央部に固定され、弁体を環状シート溝が上向きとなるように支持する弁体受台と、弁体受台の上に重ねられる弁体押えと、弁体押えの上面を押える押えローラと、回転盤の上方に昇降可能に設けられた昇降部材と、昇降部材の下端部に設けられたシート押えローラとからなるもので、回転盤の上に弁体受台、弁体、弁体押えを載せ、弁体押えの上方からリング状弁シートを入れ、弁体押えの外周壁を滑らせて弁体のシート溝の上に導いた後、シート押えローラを下降させてローラにより弁シートの一部分をシート溝の中へ押し込み、次に回転盤を回して、弁シートの別の部分にシート押えローラを当て、ローラを下げて弁シートをシート溝の中に押し込み、以降同様な操作を数回繰り返し行って最終的にリング状の弁シート全体を弁体のシート溝に装入するようになっている。
実公平７−１８４９８号公報

上記特許文献１に記載の弁シート装入装置では、シート押えローラでリング状弁シートの一部分ずつを弁体の環状シート溝に押し込む操作を複数回繰り返し行うことによって、最終的にリング状弁シート全体をシート溝に装入するようになっているため、装入作業に時間がかかって作業能率が非常に悪かった。またそのように弁シートを部分的にシート溝に装入すると、横断面形状が円形の場合はそれ程問題はないが、多角形断面の弁シートの場合、例えば図６に示すような略々六角形断面のリング状弁シートの場合には、最終的にシート溝に装入されたリング状弁シートが半径方向に波を打ったような状態となり、それがために弁体使用時には弁座に対する弁シートの当接位置が不的確となり、液漏れの原因となるおそれがあった。

本発明は、上記の課題に鑑み、リング状弁シートを弁体の環状シート溝にその真上から一気に装入出来るようにすることによって、装入作業能率を向上出来ると共に、シート溝に装入されるリング状弁シートの波打ち状変形を回避することの出来る弁シート装入装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明は、リング状の弁シート１１を弁体５Ａ，５Ｂの環状シート溝６に装入する弁シート装入装置であって、基台２に回転自在に設けられた回転台１と、回転台１の中央部に取り付けられ、弁体５Ａ，５Ｂをそのシート溝６が上向きとなるように支持する弁体受け４Ａ，４Ｂと、弁体５Ａ，５Ｂに内側から重ね合わせられ、その重ね合せ時に環状シート溝６の内周縁近傍まで外周壁８を有する内側弁体押え７Ａ，７Ｂと、弁体５Ａ，５Ｂに外側から重ね合わせられ、その重ね合せ時に環状シート溝６の外周縁近傍まで内周壁１０を有する外側弁体押え９Ａ，９Ｂと、回転台１上方に昇降自在に設けられた昇降部材１２と、昇降部材１２に取り付けられ、内側弁体押え７Ａ，７Ｂの外周壁８と外側弁体押え９Ａ，９Ｂの内周壁１０との間に下端部が挿入可能なシート挿入筒１３Ａ，１３Ｂと、シート挿入筒１３Ａ，１３Ｂと内側弁体押え７Ａ，７Ｂとの間に介装され、内側弁体押え７Ａ，７Ｂの上面を押えるバネ１４と、外側弁体押え９Ａ，９Ｂの上面を押える押えローラ１５と、からなり、昇降部材１２の下降に伴うシート挿入筒１３Ａ，１３Ｂの下降動作によって、内側弁体押え７Ａ，７Ｂに外嵌セットした弁シート１１を、内側弁体押え７Ａ，７Ｂの外周壁８と外側弁体押え９Ａ，９Ｂの内周壁１０との間から弁体５Ａ，５Ｂのシート溝６に押し込むようにしてなることを特徴とする。

請求項２は、請求項１に記載の弁シート装入装置において、シート挿入筒１３Ａ，１３Ｂの下端面１３ｏは、このシート挿入筒１３Ａ，１３Ｂによって弁体５Ａ，５Ｂのシート溝６に押し込まれる弁シート１１の上側面に係合可能な断面形状に形成されていることを特徴とする。

上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明の弁シート装入装置によれば、リング状弁シート１１を、弁体受け４Ａ，４Ｂに支持させた弁体５Ａ，５Ｂの環状シート溝６に対し、その真上からシート挿入筒１３Ａ，１３Ｂを下降させて一気に装入することが出来るから、弁シート１１の装入作業能率が従来装置に比べて格段に向上し、また横断面形状が多角形の弁シートでも、最終的にシート溝に装入されたリング状弁シートが半径方向に波打つようなことがなくなり、そのため弁体５Ａ，５Ｂの使用時に弁シート１１を弁座に対し的確に位置させることが出来、液漏れの発生を防止することが出来る。また、弁シート１１を環状シート溝６に装入した後、回転台１を回転させることによって、環状シート溝６に装入された弁シート１１の水平度を調整することが出来る。

請求項２に係る発明によれば、シート挿入筒１３Ａ，１３Ｂの下動による弁シート１１の押し込み時に、弁シート１１が不測に捩じれたり変形することなく、弁体５Ａ，５Ｂをそのままの状態でシート溝６内に的確に押し込むことが出来る。

図１は本発明に係る弁シート装入装置の一部断面側面図、図２は同弁シート装入装置の平面図である。これらの図において、１は基台２に軸受３ａ，３ｂを介して水平面沿いに回転自在に設けられた回転台であって、手で回せるようになっている。４Ａ，４Ｂは回転台１の中央凹部１ｏに着脱自在に取り付けられて、弁体５Ａ，５Ｂをその環状シート溝６が上向き状態となるように支持する弁体受けである。７Ａ，７Ｂは弁体５Ａ，５Ｂに内側から重ね合わせられ、その重ね合せ時に環状シート溝６の内周縁近傍まで外周壁８を有する内側弁体押えであり、９Ａ，９Ｂは弁体５Ａ，５Ｂに外側から重ね合わせられ、その重ね合せ時に環状シート溝６の外周縁近傍まで内周壁１０を有する外側弁体押えである。

図３及び図４は、シール弁のサブシャフトに設けられる弁体５Ａの環状シート溝６に弁シート１１を装入する場合の弁シート装入装置を示し、また図５は、シール弁のメインシャフトに設けられる弁体５Ｂの環状シート溝６に弁シート１１を装入する場合の弁シート装入装置を示しており、そして図１には回転台１の中心を通る中心線より右側半分に弁体５Ａの環状シート溝６に弁シート１１を装入する場合を示し、その左側半分には弁体５Ｂの環状シート溝６に弁シート１１を装入する場合を示している。

また、図１において、１２は回転台１の上方に昇降自在に設けられた昇降部材であり、１３Ａ，１３Ｂは昇降部材１２の下端部に取り付けられていて、内側弁体押え７Ａ，７Ｂの外周壁８と外側弁体押え９Ａ，９Ｂの内周壁１０との間に挿入筒下端部１３ａ，１３ｂが挿入可能なシート挿入筒である。１４はシート挿入筒１３Ａ，１３Ｂと内側弁体押え７Ａ，７Ｂとの間に介装され、内側弁体押え７Ａ，７Ｂの上面を押える圧縮コイルバネであり、また１５は後述するトグルクランプ２０によって外側弁体押え９Ａ，９Ｂの上面の２箇所を押える押えローラである。

図１及び図２において、１６は基台２の側方に立設された支柱１７の上端部に片持ち支持されている取付アームで、この取付アーム１６の先端部にラック・ピニオン式の昇降駆動機構１８が設けられ、この昇降駆動機構１８の昇降ラック１８ａの下端部側に前記昇降部材１２が連結されている。１９は昇降駆動機構１８の操作ハンドルで、このハンドル１９を図１に示す矢印方向に揺動旋回することにより、ピニオン（図示せず）を回転させて昇降ラック１８ａを昇降駆動し、昇降部材１２を昇降させるようになっている。

２０は押えローラ１５を外側弁体押え９Ａ，９Ｂの上面に適当な力で押し付けるための周知構造のトグルクランプで、取付台２１に押えアーム２２の基端部を枢着し、押えアーム２２の先端部に分岐アーム２３を一体的に連結し、この分岐アーム２３に一対の押えローラ１５，１５を軸支する一方、クランプハンドル２４の下端部を取付台２１に枢着し、押えアーム２２とクランプハンドル２４とをリンク２５によって枢支連結してなるものである。

このトグルクランプ２０は、クランプハンドル２４を後方へ、即ち図１の矢印ａ方向へ引くと、押えアーム２２が引き上げられて、押えローラ１５が図３の仮想線図示のように外側弁体押え９Ａ，９Ｂから離れ、クランプハンドル２４を更に引くと、押えローラ１５が外側弁体押え９Ａ，９Ｂから十分離れた位置で押えアーム２２をロックする。そして、クランプハンドル２４を前方へ、即ち図１の矢印ｂ方向へ押して同図に示すように立てた状態にすると、押えアーム２２が揺動して、図１、図３〜図５に示すように押えローラ１５が外側弁体押え９Ａ，９Ｂ上面に適当な力で押し付けられる。

上記のようにトグルクランプ２０によって押えローラ１５が外側弁体押え９Ａ，９Ｂに適当な力で押し付けられることにより、図３〜図５から分かるように、弁体５Ａ，５Ｂが弁体受け４Ａ，４Ｂに圧接状態で支持されると共に、弁体受け４Ａ，４Ｂが回転台１の中央凹部１ｏに固定保持される。

図３及び図４に示すように弁体受け４Ａ、内側弁体押え７Ａ、外側弁体押え９Ａ、及びシート挿入筒１３Ａは、弁シート１１を装入すべき弁体５Ａの形状に応じて形成される。この場合、弁体５Ａはシール弁のサブシャフトに設けられる弁体であるから、これら弁体受け４Ａ、内側弁体押え７Ａ及び外側弁体押え９Ａは、弁体５Ａとこれに一体形成された弁軸部２３とを図示のように逆さまにした状態で支持すると共に、内側弁体押え７Ａが弁体５Ａの環状シート溝６の内周縁近傍まで外周壁８を形成し且つ外側弁体押え９Ａが環状シート溝６の外周縁近傍まで内周壁１０を形成するような構造に形成される。またシート挿入筒１３Ａは、その下端部１３ａが内側弁体押え７Ａの外周壁８と外側弁体押え９Ａの内周壁１０との間に形成される筒状空間部Ｓａに挿脱自在に挿入されるものであって、その下端部１３ａの厚みが筒状空間部Ｓａの厚みより僅かに薄く形成されている。

また、シール弁のメインシャフトに設けられる弁体受け４Ｂ、内側弁体押え７Ｂ、外側弁体押え９Ｂ、及びシート挿入筒１３Ｂは、弁シート１１を装入する弁体５Ｂの形状に応じて形成されるもので、図５に示すように、弁体５Ｂ、これに連設された弁軸筒部２４及びメインシャフト２５を支持すると共に、内側弁体押え７Ｂが弁体５Ｂの環状シート溝６の内周縁近傍まで外周壁８を形成し且つ外側弁体押え９Ｂが環状シート溝６の外周縁近傍まで内周壁１０を形成するような構造に形成される。また、この場合のシート挿入筒１３Ｂは、下端部１３ｂが内側弁体押え７Ｂの外周壁８と外側弁体押え９Ｂの内周壁１０との間の筒状空間部Ｓｂに挿脱自在に挿入されるものであるから、下端部１３ｂの厚みが筒状空間部Ｓｂの厚みより僅かに薄く形成されている。

シート挿入筒１３Ａ，１３Ｂの下端面１３ｏは、このシート挿入筒１３Ａ，１３Ｂによって弁体５Ａ，５Ｂのシート溝６に押し込まれる弁シート１１の上側面に係合可能な断面形状に形成されている。即ち、弁体５Ａ，５Ｂのシート溝６に押し込まれる弁シート１１は図３〜図５更には図６には示すように断面略五角形に形成されていることから、シート挿入筒１３Ａ，１３Ｂの下端面１３ｏは、この弁シート１１に係合可能な断面略々逆山形に形成されている。このようにシート挿入筒１３Ａ，１３Ｂは、その下端面１３ｏが弁シート１１に係合可能な形状を有するため、シート挿入筒１３Ａ，１３Ｂの下動による弁シート１１の押し込み時に、弁シート１１を捩じったり変形させることなく、弁体５Ａ，５Ｂをそのままの状態でシート溝６内に的確に押し込むことが出来る。

各シート挿入筒１３Ａ，１３Ｂの上端部１３ｃは、図示は省略するが、昇降部材１２の下端部に着脱自在に取り付けられる構造となっている。また、各シート挿入筒１３Ａ，１３Ｂの内部上端に圧縮コイルバネ１４の上端部が取り付けられている。

次に、上記のように構成される弁シート装入装置による弁シート１１の装入方法について説明する。

図３及び図４に示すように、シール弁のサブシャフトに設けられる弁体５Ａの環状シート溝６に弁シート１１を装入する場合は、先ず、トグルクランプ２０のクランプハンドル２４を後方へ引き、押えアーム２２を引き上げた状態にロックしてから、回転台１の中央凹部１ｏに弁体受け４Ａを取り付け、この弁体受け４Ａに弁体５Ａを支持させる。そして、弁体５Ａにその内側から内側弁体押え７Ａを重ね合わせ、外側から外側弁体押え９Ａを重ね合わせて、内側弁体押え７Ａの外周壁８と外側弁体押え９Ａの内周壁１０との間に筒状空間部Ｓａを形成する。この筒状空間部Ｓａは、シート挿入筒１３Ａによって環状シート溝６に押し込まれる弁シート１１及びシート挿入筒１３Ａの下端部１３ａをその環状シート溝６まで案内する押し込みガイドとして機能する。

それから、内側弁体押え７Ａにリング状弁シート１１を図３に示すように嵌め込んでセットした後、トグルクランプ２０のクランプハンドル２４を前方へ押して同図に示すような立てた状態にすることにより、押えアーム２２を下向きに揺動させて、押えローラ１５を外側弁体押え９Ａ，９Ｂ上面に押し付け、それによって弁体５Ａ，５Ｂを弁体受け４Ａ，４Ｂに固定すると共に、弁体受け４Ａ，４Ｂを回転台１に固定する。

次いで、昇降駆動機構１８の操作ハンドル１９を図１の仮想線図示側から実線図示側へ揺動旋回して昇降部材１２を下降させ、この昇降部材１２に取り付けられたシート挿入筒１３Ａの下端部１３ａを内側弁体押え７Ａの外周壁８と外側弁体押え９Ａの内周壁１０との間の筒状空間部Ｓａに突入させ、それによってリング状弁シート１１を筒状空間部Ｓａから弁体５Ａの環状シート溝６に一気に押し込んで図４に示す状態に装入する。尚、昇降部材１２が下降する時に、その内部に取り付けてあるコイルバネ１４の下端部が内側弁体押え７Ａの上端面に押接して、この内側弁体押え７Ａを弁体５Ａに固定する。

弁体５Ａの環状シート溝６は、その溝入口が溝奥部よりも幅狭い蟻溝であり、また内側弁体押え７Ａの外周壁８と外側弁体押え９Ａの内周壁１０との間の筒状空間部Ｓａは、その下端出口部が環状シート溝６の入口と同じ溝幅で、上端入口部は弁シート１１の厚みより十分広くなるように形成されている。従って、内側弁体押え７Ａにセットされた弁シート１１は、下降するシート挿入筒１３Ａによって筒状空間部Ｓａ内に押し込まれる時に、内側弁体押え７Ａの外周壁８と外側弁体押え９Ａの内周壁１０とで幅狭に潰された状態に圧縮変形し、この圧縮変形した状態で一気に弁体５Ａの環状シート溝６に押し込まれて、図４に示すように環状シート溝６内に嵌着された状態となる。

上記のようにシート挿入筒１３Ａの下端部１３ａが内側弁体押え７Ａの外周壁８と外側弁体押え９Ａの内周壁１０との間の筒状空間部Ｓａに突入して弁シート１１を弁体５Ａの環状シート溝６に装入した後、そのままの状態、即ちシート挿入筒１３Ａの下端面１３ｏがシート溝６に装入した弁シート１１の上側面に係合したままの状態（図４に示す状態）で回転台１を手動操作により回転させ、それによって環状シート溝６に装入された弁シート１１の水平度を調整する。

この時、シート挿入筒１３Ａは回転せず、回転台１、弁体受け４Ａ、弁体５Ａ、内側弁体押え７Ａ及び外側弁体押え９Ａが互いに一体となっ回転し、従って回転する環状シート溝６内の弁シート１１が固定状態にあるシート挿入筒１３Ａの下端面１３ｏに沿って摺接しながら、当該弁シート１１の上下方向の凹凸変形状態を水平に均され、それによって弁シート１１は上側面全体が水平面状となるように弁体５Ａの環状シート溝６に装入された状態となる。回転台１の回転は２〜３回程度でよい。

上記のように環状シート溝６に装入された弁シート１１の水平度を調整した後、トグルクランプ２０のクランプハンドル２４を後方へ引き、押えアーム２２を引き上げて、押えローラ１５を図３の仮想線図示のように外側弁体押え９Ａから引き離し、そして昇降駆動機構１８の操作ハンドル１９を図１の実線図示側から仮想線図示側へ揺動させることにより、昇降部材１２を上昇させてシート挿入筒１３Ａを内側弁体押え７Ａの外周壁８と外側弁体押え９Ａの内周壁１０との間の筒状空間部Ｓａから引き上げる。その後、外側弁体押え９Ａ及び内側弁体押え７Ａを取り外せば、弁シート１１が装入された弁体５Ａを取り出すことが出来る。

図５に示すようなシール弁のメインシャフトに設けられる弁体５Ｂの環状シート溝６に弁シート１１を装入する場合は、図３及び図４で示した弁体受け４Ａを回転台１から取り外し、これに代えて図５に示すように弁体受け４Ｂを回転台１に取り付け、この弁体受け４Ｂにその内側から内側弁体押え７Ｂを重ね合わせ、外側から外側弁体押え９Ｂを重ね合わせて、内側弁体押え７Ｂの外周壁８と外側弁体押え９Ｂの内周壁１０との間に筒状空間部Ｓｂを形成する。以降は、図３及び図４によって説明したサブシャフト側弁体５Ａの環状シート溝６に弁シート１１を装入する場合と全く同様な操作を行うことにより、メインシャフト側弁体５Ｂの環状シート溝６に弁シート１１を装入する。尚、図５は、シート挿入筒１３Ｂによって弁シート１１が弁体５Ｂの環状シート溝６に装入される直前の状態を示す。

上述の実施形態では、シール弁におけるサブシャフト側弁体５Ａの環状シート溝６に弁シート１１を装入する場合と、メインシャフト側弁体５Ｂの環状シート溝６に弁シート１１を装入する場合の２つの例について説明したが、これ以外の各種シール弁装置における弁体の環状シート溝に所定のリング状弁シートを装入することが出来るものである。

以上説明したように、本発明の弁シート装入装置によれば、リング状弁シート１１を、弁体受け４Ａ，４Ｂに水平に支持させた弁体５Ａ，５Ｂの環状シート溝６に対して、その真上からシート挿入筒１３Ａ，１３Ｂを垂直下方へ下降させて一気に装入することが出来るから、弁シート１１の装入作業能率を従来の弁シート装入装置に比べて格段に向上させることが出来る。また弁シート１１の横断面形状が多角形の場合でも、最終的に環状シート溝６に装入されたリング状弁シート１１が半径方向に波を打つようなことがなくなり、それがために弁体５Ａ，５Ｂの使用時に弁シート１１を弁座に対し的確に位置させることが出来て、液漏れの発生を防止出来る。

また、弁シート１１を弁体５Ａの環状シート溝６に装入した後、回転台１を手動操作で回転させることによって、環状シート溝６に装入された弁シート１１の水平度を調整することが出来る。

本発明に係る弁シート装入装置の一部断面側面図である。 同弁シート装入装置の平面図である。 シール弁のサブシャフトに設けられる弁体の環状シート溝に弁シートを装入する場合を示す弁シート装入装置の要部拡大断面図で、弁シートがシート溝に装入される途中の段階を示す。 弁シートがシート溝に装入され終わった状態を示す図３と同様な断面図でである。 シール弁のメインシャフトに設けられる弁体の環状シート溝に弁シートを装入する場合の装置を示す弁シート装入装置の要部拡大断面図で、弁シートがシート溝に装入される寸前の状態を示す。 シート挿入筒及び弁シートの夫々の一部拡大断面図である。

符号の説明

１ 回転台
２ 基台
４Ａ，４Ｂ 弁体受け
５Ａ，５Ｂ 弁体
６ 環状シート溝
７ 内側弁体押え
８ 内側弁体押えの外周壁
９Ａ，９Ｂ 外側弁体押え
１０ 外側弁体押えの内周壁
１１ リング状弁シート
１２ 昇降部材
１３Ａ，１３Ｂ シート挿入筒
１４ コイルバネ
１５ 押えローラ
２０ トグルクランプ

Claims (2)

1. リング状の弁シートを弁体の環状シート溝に装入する弁シート装入装置であって、
   基台に回転自在に設けられた回転台と、回転台の中央部に取り付けられ、弁体をそのシート溝が上向きとなるように支持する弁体受けと、弁体に内側から重ね合わせられ、その重ね合せ時に環状シート溝の内周縁近傍まで外周壁を有する内側弁体押えと、弁体に外側から重ね合わせられ、その重ね合せ時に環状シート溝の外周縁近傍まで内周壁を有する外側弁体押えと、回転台上方に昇降自在に設けられた昇降部材と、昇降部材に取り付けられ、内側弁体押えの外周壁と外側弁体押えの内周壁との間に下端部が挿入可能なシート挿入筒と、シート挿入筒と内側弁体押えとの間に介装され、内側弁体押えの上面を押えるバネと、外側弁体押えの上面を押える押えローラと、からなり、昇降部材の下降に伴うシート挿入筒の下降動作によって、内側弁体押えに外嵌セットした弁シートを、内側弁体押えの外周壁と外側弁体押えの内周壁との間から弁体のシート溝に押し込むようにしてなる弁シート装入装置。
2. シート挿入筒の下端面は、このシート挿入筒によって弁体のシート溝に押し込まれる弁シートの上側面に係合可能な断面形状に形成されている請求項１に記載の弁シート装入装置。
   

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