JP2006046358A - Valve element structure - Google Patents
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Description
本発明は、例えば乳業・飲料やその他の食品工場又は医薬工場などの高い衛生管理が必要な箇所に配備されるサニタリーバルブなどの弁体構造に関する。
詳しくは、弁棒に形成された弁体装着用の凹部に対し、弁座と接離する環状のシール部材を嵌入して装着した弁体構造に関する。
The present invention relates to a valve body structure such as a sanitary valve that is provided in a place where high hygiene management is required, such as a dairy / beverage and other food factories or pharmaceutical factories.
More specifically, the present invention relates to a valve body structure in which an annular seal member that comes in contact with and separates from a valve seat is fitted into and mounted on a valve body mounting recess formed in a valve stem.
従来、この種の弁体構造として、弁棒(弁軸)の先端外周に弁体装着用の凹部(弁筺)が環状に形成され、この環状凹部の内面に、輪状の突起又は断続状の突起のいずれか、或いは両者を適宜に突設して、テフロン(登録商標)やその他の合成樹脂又はゴム製のシール部材(弁材)が装着され、上記突起がシール部材に食い込んで、凹部とシール部材の接触面を完全に密着させることにより、シール部材の変形や凹部とシール部材との間隙に細菌が発生しないようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、先端面に形成された凹部(シート座)と、それと略平行に配置されたシート押さえとの間にシール部材(ゴムシート)を挟み込み、これらの接触面を互いに嵌合させた状態で取付ボルトを締め付けることにより、シール部材が強固に係止されて抜け止め固定しているものもある(例えば、特許文献2参照)。
Conventionally, as this type of valve body structure, a valve body mounting recess (valve rod) is formed in an annular shape on the outer periphery of the tip of a valve stem (valve shaft). Either or both of the protrusions are appropriately projected, and a Teflon (registered trademark) or other synthetic resin or rubber seal member (valve member) is attached, and the protrusion bites into the seal member, In some cases, the contact surface of the seal member is completely brought into close contact so that bacteria are not generated in the deformation of the seal member or in the gap between the recess and the seal member (for example, see Patent Document 1).
In addition, a seal member (rubber sheet) is sandwiched between a recess (sheet seat) formed on the front end surface and a sheet presser arranged substantially parallel to the recess, and the contact surfaces are fitted together. In some cases, the bolt is tightened so that the seal member is firmly locked and fixed to prevent it from coming off (for example, see Patent Document 2).
しかし乍ら、このような従来の弁体構造では、特許文献1の場合、シール部材がテフロン(登録商標)のような硬く変形し難い材料で成形されると、弁棒の先端外周に形成された環状の凹部には装着できず、そのためにシール部材が弾性変形し易い材料のみに限定されてしまい、用途が絞られてしまうという問題があった。
そこで、特許文献2のように、弁棒の先端面に弁体装着用の凹部を形成して、そこにシール部材を嵌入してからシート押さえにより挟み込んだ状態で取付ボルトを締め付ければ、変形不能なシール部材であっても装着可能にすることが考えられる。
しかし、この場合には、シール部材の外周面と、それに対向する凹部の内周面とが相互に接触又は圧接するだけなので、これらの間隙に流体が浸入し易く、その滲み込んだ液体がシール部材の裏側に回り込んで残り、その結果として細菌が増殖して不衛生になり易く、これを防止するには頻繁に分解洗浄を行う必要があって稼働率の低下原因となるという問題がある。
However, in such a conventional valve body structure, in the case of
Therefore, as in
However, in this case, since the outer peripheral surface of the seal member and the inner peripheral surface of the recess facing the seal member are only in contact with each other or pressed against each other, fluid easily enters these gaps, and the soaked liquid is sealed. There is a problem in that the bacteria are prone to grow and become unsanitary as a result, and as a result, the bacteria are likely to grow and become unsanitary. To prevent this, it is necessary to frequently perform disassembly and cleaning, which causes a reduction in operating rate. .
本発明のうち請求項1記載の発明は、凹部に対して変形不能な材質のシール部材を装着可能にしながら液体の滲み込みを完全に防止することを目的としたものである。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の発明の目的に加えて、構造を最も簡素化することを目的としたものである。
請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載の発明の目的に加えて、シール部材の交換及び分解洗浄を簡単に行うことを目的としたものである。
The invention according to the first aspect of the present invention aims to completely prevent the liquid from penetrating while making it possible to attach a seal member made of a material that cannot be deformed to the recess.
In addition to the object of the invention described in
In addition to the object of the invention described in
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、弁棒の先端面に弁体装着用の凹部を形成し、この凹部内に嵌入したシール部材の外周面と、それに対向する凹部の内周面との間に、少なくとも先端側が弁座側へ向けて先細状の楔形に傾斜する空間部を形成し、この空間部内にパッキンを圧縮装着して楔形の傾斜面に夫々密接させたことを特徴とするものである。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の構成に、前記空間部とパッキンの断面形状を略三角形に形成した構成を加えたことを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明の構成に、前記シール部材の外側から押さえ部材を被せ、これら両者を挿通する締着手段で弁棒に対しその軸方向へ締め付けて、シール部材及びパッキンを凹部の内底面に圧接させた構成を加えたことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
The invention described in
According to a third aspect of the present invention, the pressing member is covered from the outside of the seal member to the configuration of the first or second aspect of the invention, and tightened in the axial direction with respect to the valve stem by a fastening means that inserts both of them. Further, the present invention is characterized in that a structure in which the seal member and the packing are brought into pressure contact with the inner bottom surface of the recess is added.
本発明のうち請求項1記載の発明は、弁棒の先端面に弁体装着用の凹部を形成し、この凹部内に嵌入したシール部材の外周面と、それに対向する凹部の内周面との間に、少なくとも先端側が弁座側へ向けて先細状の楔形に傾斜する空間部を形成することにより、シール部材の嵌入側最大外径が凹部の先端内径と略同径となって、凹部内へシール部材が出し入れ自在になると共に、上記空間部内にパッキンを圧縮装着して、楔形の傾斜面に夫々密接させることにより、パッキンの弾性を利用した楔効果で、パッキンと楔形の傾斜面とのシール性能が向上して、外部から空間部への流体の浸入が遮断される。
従って、凹部に対して変形不能な材質のシール部材を装着可能にしながら液体の滲み込みを完全に防止することができる。
その結果、用途に応じて最良な材質のシール部材を選択できるだけでなく、シール部材の交換が容易であるからメンテナンス性の向上を図れると共に、シール部材の裏側に液体などの異物が回り込んで残ることがないから常に衛生的であり、分解洗浄の回数を頻繁に行う必要がなくなって、稼働率を高く維持できる。
According to the first aspect of the present invention, a recess for attaching a valve body is formed on the tip surface of the valve stem, and the outer peripheral surface of the seal member fitted into the recess, and the inner peripheral surface of the recess facing the recess By forming a space portion in which at least the distal end side is inclined in a tapered wedge shape toward the valve seat side, the maximum outer diameter on the insertion side of the seal member becomes substantially the same as the distal inner diameter of the concave portion. The seal member can be inserted and removed freely, and the packing is compressed and installed in the space portion, and is brought into close contact with the wedge-shaped inclined surface, so that the wedge and the wedge-shaped inclined surface are utilized by the wedge effect utilizing the elasticity of the packing. The sealing performance is improved, and the intrusion of fluid from the outside into the space is blocked.
Therefore, it is possible to completely prevent the liquid from penetrating while making it possible to attach the seal member made of a material that cannot be deformed to the recess.
As a result, not only can the seal member of the best material be selected according to the application, but also the replacement of the seal member is easy, so that it is possible to improve the maintainability, and foreign matters such as liquid wrap around the back side of the seal member. It is always hygienic because it does not occur, and it is not necessary to frequently perform disassembly and cleaning, and the operating rate can be maintained high.
請求項2の発明は、請求項1の発明の効果に加えて、空間部とパッキンの断面形状を略三角形に形成することにより、パッキン及びシール部材の成形が容易でシール部材との位置合わせが容易である。
従って、構造を最も簡素化できる。
In addition to the effect of the invention of
Therefore, the structure can be simplified most.
請求項3の発明は、請求項1または2の発明の効果に加えて、シール部材の外側から押さえ部材を被せ、これら両者を挿通する締着手段で弁棒に対しその軸方向へ締め付けて、シール部材及びパッキンを凹部の内底面に圧接させることにより、締着手段の操作のみで容易にシール部材及びパッキンの位置決めと分解が可能となる。
従って、シール部材の交換及び分解洗浄を簡単に行うことができる。
In addition to the effect of the invention of
Therefore, replacement and disassembly cleaning of the seal member can be easily performed.
本発明の弁体構造Aは、図1に示す如く、弁棒1の先端面中央に、円板状の弁体を装着するための凹部2が断面蟻溝状(逆テーパー状)に形成され、この凹部2の内部に、例えばPFAなどのフッ素樹脂やその他の材料で環状に成形されたシール部材(ステムパッキン)3を嵌入し、これらシール部材3の外周面3aの基端側と、それに対向して先端側へ向け徐々に縮径する凹部2の内周面2aとの間に、少なくとも先端側が弁座S側へ向けて先細状の楔形(逆V字形)に傾斜する空間部4を形成している。
In the valve body structure A of the present invention, as shown in FIG. 1, a
そして、上記楔形の空間部4となる位置に向け、例えばEPDMやシリコーンゴムなどの弾性変形可能な材料で成形された該空間部4の断面積より大きな環状のパッキン(固定パッキン)5を弾性変形させて嵌入し、次に上記シール部材3の基端側を嵌入してから、これら両者が凹部2の内底面2bと圧接するように位置決めすることにより、上記パッキン5を圧縮変形させて、楔形に傾斜するシール部材3の外周面3a′及び凹部2の内周面2a′に夫々密接するようにしている。
Then, an annular packing (fixed packing) 5 larger than the cross-sectional area of the
このようなシール部材3及びパッキン5の圧接位置決め方法としては、シール部材3の外側から押さえ部材6を被せ、これら両者を挿通する締着手段7で弁棒1に対しその軸方向へ締め付けて、シール部材3及びパッキン5を凹部2の内底面2bに圧接させることが好ましい。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
As a method for press-contact positioning of the
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
この実施例1は、図1及び図2に示す如く、本発明の弁体構造AがサニタリーバルブBに配備され、例えばエアモータのアクチュエーター(図示せず)で弁棒1を軸方向へ往復動させることにより、シール部材3の先端が弁座Sに接離して流路Cが開閉する場合を示しており、上述したシール部材3の外周面3aの基端側と凹部2の内周面2aとの間に断面三角形の空間部4を形成し、この空間部4内に、該空間部4の断面積より大きな断面三角形のパッキン5を嵌入して圧縮変形させたものである。
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the valve body structure A of the present invention is provided in a sanitary valve B, and the
図示例の場合には、上記空間部4とパッキン5の断面形状を頂角が鋭角な略二等辺三角形に形成している。
In the case of the illustrated example, the cross-sectional shapes of the
更に、上記シール部材3の位置決め方法として、シール部材3の内周面3bと押さえ部材6の外周面6aとを互いに嵌合する形状に形成し、シール部材3及び押さえ部材6を挿通する締着手段7として座付きボルト7aを、弁棒1に凹設したネジ孔7bに螺合させると共に、これら座付きボルト7aと押さえ部材6との間隙をOリング8でシールしている。
Further, as a method of positioning the
次に、斯かる弁体構造Aの作用効果について説明する。
先ず、図1及び図2に示す如く、弁棒1の先端面中央に形成される凹部2内に嵌入したシール部材3の外周面3aの基端側と、それに対向する凹部2の内周面2aとの間に、弁座Sへ向けて先細状の楔形に傾斜する空間部4を形成したため、シール部材3の嵌入側最大外径D1が、それと対向する凹部2の先端内径D2と略同径となって、凹部2内へシール部材3が出し入れ自在となる。
Next, the effect of the valve body structure A will be described.
First, as shown in FIGS. 1 and 2, the proximal end side of the outer
その結果、シール部材3が例えばフッ素樹脂などのような変形不能な材質で成形された場合でも凹部2に対して簡単に装着でき、用途に応じて最良な材質のシール部材3を選択できる。
As a result, even when the
そして、上記空間部4内に弾性変形可能なパッキン5を圧縮装着して、楔形に傾斜するシール部材3の外周面3a′及び凹部2の内周面2a′に夫々密接するため、パッキン5の弾性を利用した楔効果で、パッキン5と楔形の傾斜面3a′,2a′とのシール性能が向上して、外部から空間部4への流体の浸入が遮断される
Then, an elastically
その結果、液体の滲み込みを完全に防止できて、常に衛生的に保つことができる。 As a result, it is possible to completely prevent the liquid from penetrating and always keep it hygienic.
更に、実施例1の場合には、空間部4とパッキン5の断面形状を略三角形に形成したため、パッキン5及びシール部材3の成形が容易でシール部材3との位置合わせが容易である。
その結果、構造を最も簡素化しながら液体の滲み込みを完全に防止できるという利点がある。
Furthermore, in the case of Example 1, since the cross-sectional shape of the
As a result, there is an advantage that the penetration of the liquid can be completely prevented while simplifying the structure.
また、シール部材3の外側から押さえ部材6を被せ、これら両者を挿通する締着手段7で弁棒1に対しその軸方向へ締め付けて、シール部材3及びパッキン5を凹部2の内底面2bに圧接させるため、締着手段7の操作のみで容易にシール部材3及びパッキン5の位置決めと分解が可能となる。
その結果、シール部材3の交換及び分解洗浄を簡単に行えるという利点がある。
Further, the
As a result, there is an advantage that the
この実施例2は、図3に示す如く、前記シール部材3の外周面3aの基端側を外側に突出させて、それと対向する凹部2の内周面2aとの楔形角度を更に小さくした構成が、前記図1及び図2に示した実施例1とは異なり、それ以外の構成は図1及び図2に示した実施例1と同じものである。
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the base end side of the outer
図示例の場合には、上記空間部4とパッキン5の断面形状を略直角三角形に形成して、シール部材3の外周面3aの基端側を底面3cに対し略直角にしているが、これに限定されず、頂角が楔形(鋭角)であれば、他の形状の三角形などでも良い。
。
従って、図3に示すものも上述した実施例1の作用効果と同様な作用効果を得ることができる。
In the case of the illustrated example, the sectional shape of the
.
Therefore, what is shown in FIG. 3 can also obtain the same effects as those of the first embodiment described above.
この実施例3は、図4に示す如く、前記シール部材3の外周面3aの基端側とパッキン5との接触面を互い嵌合する形状に形成して、空間部4とパッキン5の断面形状を多角形状にした構成が、前記図1及び図2に示した実施例1とは異なり、それ以外の構成は図1及び図2に示した実施例1と同じものである。
In the third embodiment, as shown in FIG. 4, the contact surface between the base end side of the outer
図示例の場合には、上記空間部4とパッキン5の断面形状を略四角形に形成しているが、これに限定されず、頂角が楔形(鋭角)であれば、略五角形や六角形などでも良い。
従って、図4に示すものも上述した実施例1の作用効果と同様な作用効果を得ることができる。
In the case of the illustrated example, the sectional shape of the
Therefore, what is shown in FIG. 4 can also obtain the same effects as those of the first embodiment described above.
この実施例4は、図5に示す如く、前記シール部材3の外周面3aの基端側とパッキン5との接触面を互い嵌合する曲面に形成して、空間部4とパッキン5の断面形状を略三角形に形成した構成が、前記図1及び図2に示した実施例1とは異なり、それ以外の構成は図1及び図2に示した実施例1と同じものである。
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 5, the contact surface between the base end side of the outer
図示例の場合には、シール部材3の外周面3aの基端側とパッキン5との接触面を互い嵌合する円弧面に形成しているが、これに限定されず、頂角が楔形になれば、円弧面以外の曲面であっても良い。
従って、図5に示すものも上述した実施例1の作用効果と同様な作用効果を得ることができる。
In the case of the illustrated example, the contact surface between the base end side of the outer
Therefore, the function and effect similar to those of the first embodiment described above can also be obtained with the one shown in FIG.
この実施例5は、図6に示す如く、前記シール部材3の外周面3aの基端側とパッキン5との接触面を互い嵌合する形状に形成して、空間部4とパッキン5の断面形状を一部が凹んだ多角形状にした構成が、前記図1及び図2に示した実施例1とは異なり、それ以外の構成は図1及び図2に示した実施例1と同じものである。
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 6, the contact surface between the base end side of the outer
図示例の場合には、上記空間部4とパッキン5の断面形状を一部が凹んだ略四角形に形成しているが、これに限定されず、頂角が楔形(鋭角)であれば、一部が凹んだ略五角形や六角形などでも良い。
従って、図6に示すものも上述した実施例1の作用効果と同様な作用効果を得ることができる。
In the case of the illustrated example, the cross-sectional shapes of the
Accordingly, the function and effect similar to those of the first embodiment described above can also be obtained with the one shown in FIG.
尚、前示実施例1では、本発明の弁体構造AがサニタリーバルブBに配備され、例えばエアモータのアクチュエーターで弁棒1を軸方向へ往復動させることにより、シール部材3の先端が弁座Sに接離して流路Cが開閉する場合を示したが、これに限定されず、本発明の弁体構造AをサニタリーバルブB以外のバルブに配備したり、アクチュエーター以外の例えば手動により開閉する弁棒1であっても良い。
In the first embodiment, the valve body structure A of the present invention is provided in the sanitary valve B. For example, when the
更に、シール部材3及び押さえ部材6を挿通する締着手段7として、座付きボルト7aを弁棒1に凹設されたネジ孔7bに螺合させた場合を示したがが、これに限定されず、弁棒1側に連設されたボルトに対してシール部材3及び押さえ部材6を挿通してからナットにより締め付けるなど、他の構造であっても良い。
Furthermore, although the case where the
A 弁体構造 B サニタリーバルブ
C 流路 D1 シール部材の嵌入側最大外径
D2 凹部の先端内径 S 弁座
1 弁棒 2 凹部
2a 内周面 2a′ 傾斜面
2b 内底面 3 シール部材
3a 外周面 3a′ 傾斜面
3b 内周面 3c 底面
4 空間部 5 パッキン
6 押さえ部材 6a 外周面
7 締着手段 7a 座付きボルト
7b ネジ孔 8 Oリング
A Valve body structure B Sanitary valve C Flow path D1 Sealing member insertion side maximum outer diameter D2 Recessed tip inner diameter
Claims (3)
前記弁棒(1)の先端面に弁体装着用の凹部(2)を形成し、この凹部(2)内に嵌入したシール部材(3)の外周面(3a)と、それに対向する凹部(2)の内周面(2a)との間に、少なくとも先端側が弁座(S)側へ向けて先細状の楔形に傾斜する空間部(4)を形成し、この空間部(4)内にパッキン(5)を圧縮装着して楔形の傾斜面(3a′,2a′)に夫々密接させたことを特徴とする弁体構造。 In the valve body structure in which the seal member (3) that is in contact with and away from the valve seat (S) is fitted into the valve body mounting recess (2) formed in the valve stem (1).
A recess (2) for mounting a valve body is formed on the distal end surface of the valve stem (1), and an outer peripheral surface (3a) of a seal member (3) fitted into the recess (2) and a recess ( A space portion (4) is formed between the inner peripheral surface (2a) of 2) and at least the tip side is inclined in a tapered wedge shape toward the valve seat (S), and the space portion (4) is formed in the space portion (4). A valve body structure characterized in that the packing (5) is compression-fitted and brought into close contact with the wedge-shaped inclined surfaces (3a ', 2a').
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2004
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