JP2017166677A - Gasket and flange connection structure of piping material using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バルブや直管、異形管、或は水栓等の配管機材の接合に用いられるガスケットとこれを用いたフランジ接合構造に関する。 The present invention relates to a gasket used for joining piping equipment such as a valve, a straight pipe, a deformed pipe, or a faucet, and a flange joint structure using the gasket.
従来、バルブや水栓等の配管機材をフランジ継手で接合する場合、フランジの接合面同士の間には、ゴム製で環状のシール用ガスケットが一般に装着される。このガスケットが装着されるフランジ面としては、RF形(Raised Face:平面座形)が広く利用され、このRF形のフランジ継手を配管接合する場合、JIS G 5527等の規格において、RF形同士のフランジを接合するRF形−RF形と、RF形とGF形(Grooved Face:溝形)とを接合するRF形−GF形とが規定されている。これらは、通常、使用圧力(呼び圧力)によって使い分けられ、比較的低圧ではRF形−RF形が用いられ、高圧では、より水密性の高いRF形−GF形が用いられる。
さらに、RF形、GF形以外のフランジ面を有するフランジとしては、FF形(Flat Face:全面座形)が用いられることも多く、この場合、FF形のフランジ面同士がFF形−FF形などにより接合される。
Conventionally, when piping equipment such as valves and faucets are joined by flange joints, rubber-made annular sealing gaskets are generally mounted between the joint surfaces of the flanges. As the flange surface on which this gasket is mounted, the RF type (Raised Face) is widely used. When this RF type flange joint is pipe-joined, in the standard such as JIS G 5527, the RF type The RF type-RF type for joining the flange and the RF type-GF type for joining the RF type and the GF type (Grooved Face) are defined. These are usually properly used depending on the working pressure (nominal pressure), and the RF type-RF type is used at a relatively low pressure, and the RF type-GF type having higher water tightness is used at a high pressure.
Furthermore, as a flange having a flange surface other than the RF type and the GF type, an FF type (Flat Face) is often used. In this case, the FF type flange surfaces are FF type-FF type, etc. Are joined together.
シール用ガスケットは、これらのフランジ面の形状の違いによって使用されるものが異なり、RF形−RF形、又はFF形−FF形のフランジ面の接合の場合には、平パッキンであるRF形ガスケットが使用され、RF形−GF形の場合には、甲丸形のGF形ガスケットが通常用いられる。RF形−RF形、FF形−FF形の場合、フランジ固定用ボルトの内側に取付け可能なリングガスケットや、ボルト穴を介してフランジ固定用ボルトで位置決め固定可能な全面形ガスケットも用いられる。 The seal gasket used differs depending on the difference in the shape of the flange surface. When the flange surface of the RF type-RF type or FF type-FF type is joined, the RF type gasket is a flat packing. In the case of RF type-GF type, a round GF type gasket is usually used. In the case of the RF type-RF type and the FF type-FF type, a ring gasket that can be attached to the inside of the flange fixing bolt, or a full surface gasket that can be positioned and fixed by a flange fixing bolt through a bolt hole is also used.
一方、この種のフランジ接続用ガスケットとして、例えば、特許文献1のパッキングが開示されている。このパッキングは、輪環状弾性体の受圧面の一方に環状突出部が形成され、この環状突出部がフランジ座面に形成される環状凹溝に嵌合可能に設けられている。この場合、環状突出部の環状凹溝への嵌合により、仮固定しながらフランジへの装着が可能になり、フランジの締付け接続後には、環状突出部が嵌合圧縮されて水圧による外方への抜け出しが防止されるものとされている。
On the other hand, as this type of flange connection gasket, for example, a packing disclosed in
前述したように、フランジ継手同士を接合する場合、RF形−RF形、RF形―GF形、或はFF形同士のフランジ面の接合では、そのフランジ面の違いにより異なるガスケットが必要になり、ガスケットを兼用化することはできない。
仮に、RF形−RF形のフランジ接合やFF形同士のフランジ接合にGF形ガスケットを使用しようとしたとしても、GF形ガスケットは甲丸形であるため、シール面が平面であるRF形フランジやFF形フランジには装着することができない。一方、仮に、RF形−GF形のフランジ接合に対して、RF形ガスケットやFF形用のガスケットを使用しようとしたとしても、シール面の溝に位置決めした状態で装着することが難しくなり、シール性を確保できなくなる可能性がある。
このような理由から、接合するフランジのフランジ面の組合わせにより多種類のガスケットを予め用意する必要があり、ガスケットの在庫が増加したり、施工時に作業者のガスケットの選択の誤りにより施工不良が起こるおそれがある。これに加えて、ガスケットの締付け時に、ボルトの締付けが不均一な状態、いわゆる片締めの状態であるとシール性の維持が難しくなる。
特許文献1のパッキングについては、一方に環状突出部が設けられた形状であるため、RF形−RF形やFF形同士の接合に利用することは難しく、このパッキングをこれらの接合に兼用することはできない。
As mentioned above, when joining flange joints, different types of gaskets are required for joining flange surfaces of RF type-RF type, RF type-GF type, or FF type due to the difference in flange surface, It cannot be used as a gasket.
Even if an attempt is made to use a GF type gasket for the RF type-RF type flange joint or the FF type flange joint, the GF type gasket is a round shape. Cannot be attached to FF type flange. On the other hand, even if an RF type gasket or an FF type gasket is to be used for an RF type-GF type flange joint, it becomes difficult to install it in a state where it is positioned in the groove on the seal surface. May not be secure.
For these reasons, it is necessary to prepare various types of gaskets in advance by combining the flange surfaces of the flanges to be joined, resulting in an increase in gasket inventory, and poor construction due to incorrect selection of gaskets during construction. May happen. In addition, when the gasket is tightened, if the bolts are not evenly tightened, that is, a so-called one-side tightening state, it is difficult to maintain the sealing performance.
Since the packing of
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、異なるフランジ面のフランジを接合する場合にも兼用可能であり、片締め防止による高いシール性を発揮できるガスケットとこれを用いた配管機材のフランジ接合構造を提供することにある。 The present invention has been developed in order to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to be used for joining flanges of different flange surfaces, and to achieve high sealing performance by preventing one-sided tightening. It is to provide a flange joint structure for a gasket and a piping equipment using the gasket that can be exhibited.
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、略環状の芯金が被覆部で被覆されて両面に環状シール面が形成され、この環状シール面が平面座形フランジ、全面座形フランジ、溝形フランジの何れのフランジ面にも当接シール可能に設けられて兼用可能としたガスケットである。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a substantially annular cored bar is covered with a covering portion to form an annular seal surface on both sides, and the annular seal surface is a flat seat flange, a full seat flange. The gasket is provided so as to be able to contact and seal any flange surface of the groove-shaped flange.
請求項2に係る発明は、ガスケット本体の両面に環状シール面とこの環状シール面から突出する環状突部が設けられ、環状突部は、溝形フランジのフランジ面に形成された環状溝の内周縁或は外周縁の少なくとも何れか一方に当接しながら環状溝に嵌め込まれる嵌め込み部位であると共に、平面座形フランジ或は全面座形フランジのフランジ面に圧接シールするシール部位であるガスケットである。
ットである。
In the invention according to
It is.
請求項3に係る発明は、環状突部の両側に窪み部が設けられているガスケットである。
The invention according to
請求項4に係る発明は、環状突部の外周側に設けられた窪み部よりも外周側に複数の溝部が同心上に形成され、これら溝部の間に平面座形フランジ、全面座形フランジ、溝形フランジのフランジ面に圧接シール可能な環状シール部が設けられたガスケットである。
In the invention according to
請求項5に係る発明は、環状シール面の外周側にフランジ面への延伸取付部が一体に設けられ、この延伸取付部と環状シール面との間に段部が形成されて環状シール面よりも延伸取付部が薄く設けられたガスケットである。
In the invention according to
請求項6に係る発明は、ガスケット本体は、略環状の芯金と、この芯金を被覆する被覆部とを有するガスケットである。 The invention according to claim 6 is a gasket in which the gasket main body has a substantially annular cored bar and a covering part that covers the cored bar.
請求項7に係る発明は、ガスケット本体の両面は、対称形状に設けられているガスケットである。 The invention which concerns on Claim 7 is a gasket by which both surfaces of the gasket main body are provided in the symmetrical shape.
請求項8に係る発明は、配管機材の継手部の対向するフランジ面の間にガスケット本体が装着された状態で接合されるフランジ接合構造であって、ガスケット本体は、略環状の芯金が被覆部で被覆された状態で、両面に環状シール面とこの環状シール面から突出する環状突部が設けられ、この環状突部の何れか一方又は双方が、溝形フランジのフランジ面に形成された環状溝の内周縁或は外周縁の少なくとも何れか一方に当接しながら環状溝に嵌め込まれるか、又は平面座形フランジ或は全面座形フランジのフランジ面に圧接シールされた状態でフランジ接合される配管機材のフランジ接合構造である。
The invention according to
請求項9に係る発明は、配管機材は補修弁であり、この補修弁の一次側の継手部と立ち上がり管の継手部、補修弁の二次側の前記継手部と空気弁又は消火栓、短管の継手部とがそれぞれガスケット本体を介して接合された配管機材のフランジ接合構造である。 The invention according to claim 9 is such that the piping equipment is a repair valve, the joint portion of the repair valve on the primary side and the joint portion of the rising pipe, the joint portion on the secondary side of the repair valve and the air valve or fire hydrant, short pipe This is a flange joint structure of piping equipment in which the joint parts are joined via a gasket body.
請求項1に係る発明によると、環状シール面を、平面座形フランジ、全面座形フランジ、溝形フランジの何れのフランジ面にも当接シール可能に設けていることにより、平面座形−平面座形、平面座形−溝形、全面座形−全面座形の異なるフランジ面を接合する場合にも兼用可能となる。何れのフランジ面同士を接合する場合にも容易に装着でき、片締めを防ぎながら締結できることで高いシール性を発揮して確実に漏水を防止できる。 According to the first aspect of the present invention, the annular sealing surface is provided so as to be able to contact and seal against any one of the flat seat flange, the full seat flange, and the groove flange. It can also be used in the case of joining flange surfaces having different seats, flat seats-grooves, full seats, full seats. Even when any flange surfaces are joined to each other, they can be easily mounted, and can be fastened while preventing one-sided tightening, so that high sealing performance can be exhibited and water leakage can be surely prevented.
請求項2に係る発明によると、ガスケット本体を溝形フランジのフランジ面に装着するときには、環状突部を環状溝の内周縁や外周縁に沿って案内させながら所定位置に配置できる。ガスケット本体の装着後には、環状突部を環状溝の内周縁或は外周縁の少なくとも何れか一方に当接させながら環状溝に嵌め込むことで、ガスケット本体の位置ずれを防止しながらフランジ面を接合可能となる。このため、垂直方向に配管されるフランジ面の接合に加えて、水平方向に配管されるフランジ面を接合する場合にも、環状突部の環状溝への嵌め込みにより、溝形フランジに対してガスケット本体を芯出し状態で装着してフランジ接合に高いシール性を確保できる。
ガスケット本体を平面座フランジ或は全面座フランジのフランジ面に装着するときには、環状突起がそれぞれのフランジ面に圧接シールすることによりシール性能を集中的に高め、漏水を確実に防止することが可能となる。
According to the invention which concerns on
When mounting the gasket body on the flange face of a flat seat flange or full face seat flange, the annular projections can be pressed against each flange face to increase the sealing performance intensively and prevent water leakage reliably. Become.
請求項3に係る発明によると、環状突部の両側に窪み部を設けていることにより、ガスケット本体を溝形フランジのフランジ面に装着するときには、環状突部と環状溝の内周縁・外周縁との間に窪み部による隙間を設けて、内周縁・外周縁の角部を環状突部に確実に当接させて位置ずれを防止できる。一方、ガスケット本体を平面座フランジ或は全面座フランジのフランジ面に装着するときには、窪み部がフラット状のフランジ面で押しつぶされた環状突部の逃げ代となり、環状突部が両側の窪み部に逃げるように弾性変形することでこの環状突部のフランジ面側への過大な体積圧縮を避け、長期に渡って弾性力を維持できる。このため、環状突部を無理なく変形させてフランジ面に圧接させてシール性能を向上させることが可能になる。 According to the third aspect of the present invention, when the gasket main body is mounted on the flange surface of the grooved flange by providing the recessed portions on both sides of the annular protrusion, the inner periphery and the outer periphery of the annular protrusion and the annular groove. A gap due to the recessed portion is provided between the inner peripheral edge and the outer peripheral edge, and the angular protrusions can be reliably brought into contact with the annular protrusion to prevent displacement. On the other hand, when the gasket body is mounted on the flange surface of a flat seat flange or full face seat flange, the recess becomes a clearance for the annular protrusion squeezed by the flat flange surface, and the annular protrusion becomes a recess on both sides. By elastically deforming so as to escape, it is possible to avoid excessive volume compression of the annular protrusion toward the flange surface, and to maintain the elastic force over a long period of time. For this reason, it is possible to improve the sealing performance by deforming the annular protrusion without difficulty and pressing it against the flange surface.
請求項4に係る発明によると、平面座形フランジ、全面座形フランジ、溝形フランジのフランジ面に対して、環状シール部を小さい接触面積で圧接シールさせることにより、各フランジ面の外周側で面圧力を局部的に高めてシール性能を向上できる。
According to the invention which concerns on
請求項5に係る発明によると、段部により環状シール面よりも取付け部を薄くなるように設けていることで、全面座形に対してガスケット本体をフランジ面に装着する際に段部を介して環状シール面をフランジ面のシール面に当接させ、取付け部側をフランジ面から離間させることができる。これによって、環状シール面とフランジ面のシール面との接触面積を規制し、小さくシール面積によって強い面圧力で当接シール可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, the step portion is provided so that the mounting portion is thinner than the annular seal surface, so that when the gasket body is mounted on the flange surface with respect to the full face seat shape, the step portion is interposed. Thus, the annular seal surface can be brought into contact with the seal surface of the flange surface, and the attachment portion side can be separated from the flange surface. As a result, the contact area between the annular seal surface and the seal surface of the flange surface is regulated, and a contact seal can be performed with a small surface area and a strong surface pressure.
請求項6に係る発明によると、内部に芯金を設けることでガスケット本体に適度の剛性を持たせて装着しやすくなり、この芯金によってフランジのズレを防止して耐震性能を向上させ、内圧によるガスケットの逃げを防止して耐久性も向上する。芯金の補強によって環状突部の反対面側への変形を防いでこの環状突部をフランジ面に沿って変形させて止水性能の向上に寄与する。仮に、劣化などにより漏水が生じた場合には、芯金で環状シール面や環状突部の極度の変形を防ぎながら容易に増し締めを実施可能になる。さらには、芯金のシール位置に突条部を形成するようにすれば、フランジ接合時に突条部でガスケット本体の被覆部の潰し代を規制して必要以上の圧縮を抑制する。これにより、ボルトナットによる締結時の片締めを防止し、全周に渡って均圧にシール性を発揮する。 According to the invention of claim 6, by providing a cored bar inside, it becomes easy to attach the gasket body with appropriate rigidity, and this cored bar prevents the displacement of the flange and improves the seismic performance. This prevents the gasket from escaping and improves durability. Reinforcing the core bar prevents deformation of the annular protrusion to the opposite surface side, and deforms the annular protrusion along the flange surface, thereby contributing to improvement of water stoppage performance. If water leakage occurs due to deterioration or the like, retightening can be easily performed while preventing an extreme deformation of the annular seal surface or the annular protrusion with the core metal. Furthermore, if the protrusion is formed at the sealing position of the core metal, the protrusion of the cover of the gasket body is restricted by the protrusion at the time of flange joining, thereby suppressing unnecessary compression. This prevents one-side tightening at the time of fastening with bolts and nuts, and exhibits a sealing property to equalize pressure over the entire circumference.
請求項7に係る発明によると、ガスケット本体の表裏の向きにこだわることなく、平面座形フランジ、全面座形フランジ、溝形フランジの何れのフランジ面にも装着でき、両面の環状シール面側で高いシール性を確保できる。 According to the invention of claim 7, it can be mounted on any of the flat seat flange, the full seat flange, and the groove flange without sticking to the front and back orientation of the gasket body, High sealing performance can be secured.
請求項8に係る発明によると、環状突部を設けた環状シール面を有するガスケット本体、平面座形フランジ、全面座形フランジ、溝形フランジの何れのフランジ面に対しても装着でき、このガスケット本体を、平面座形−平面座形、平面座形−溝形、全面座形−全面座形の異なるフランジ面を接合する場合に兼用できる。
ガスケット本体を溝形フランジのフランジ面に装着するときには、環状突部を環状溝の内周縁や外周縁に沿って案内させながら所定位置に配置できる。ガスケット本体の装着後には、環状突部を環状溝の内周縁或は外周縁の少なくとも何れか一方に当接させながら環状溝に嵌め込むことで、ガスケット本体の位置ずれを防止しながらフランジ面を接合可能となる。このため、垂直方向に配管されるフランジ面の接合に加えて、水平方向に配管されるフランジ面を接合する場合にも、環状突部の環状溝への嵌め込みにより、溝形フランジに対してガスケット本体を芯出し状態で装着してフランジ接合に高いシール性を確保できる。
ガスケット本体を平面座フランジ或は全面座フランジのフランジ面に装着するときには、環状突起がそれぞれのフランジ面に圧接シールすることによりシール性能を集中的に高め、確実に止水することが可能となる。
何れのフランジ面の場合にも容易にガスケットを装着しながら接合でき、片締めを防ぎながら締結できることで高いシール性を発揮して確実に止水できる。
According to the eighth aspect of the present invention, the gasket can be mounted on any of the flange surfaces of the gasket main body having the annular seal surface provided with the annular protrusion, the flat seat flange, the full face flange, and the groove flange. The main body can also be used in the case of joining flange surfaces having different plane seats-plane seats, plane seats-grooves, full seats-full seats.
When the gasket body is mounted on the flange surface of the grooved flange, the annular protrusion can be arranged at a predetermined position while being guided along the inner and outer peripheral edges of the annular groove. After mounting the gasket body, the flange surface can be secured while preventing the gasket body from being displaced by fitting the annular protrusion into the annular groove while abutting against the inner or outer peripheral edge of the annular groove. Joining becomes possible. For this reason, in addition to joining flange surfaces that are piped in the vertical direction, when joining flange surfaces that are piped in the horizontal direction, the gasket is attached to the groove-shaped flange by fitting the annular protrusion into the annular groove. The main body can be mounted in a centered state to ensure high sealing performance for flange joining.
When mounting the gasket body on the flange surface of a flat seat flange or full face seat flange, the annular projections are pressed against each flange surface to improve the sealing performance intensively and ensure water stopping. .
In any case, the flange surface can be easily joined while mounting the gasket, and can be fastened while preventing one-sided tightening, so that high sealing performance can be exhibited and water can be surely stopped.
請求項9に係る発明によると、立ち上がり管と空気弁又は消火栓、短管との間にガスケット本体を介してフランジ面の異なる補修弁を接合でき、接合後には補修弁との接合部分との間からの水漏れを防ぎながらこの補修弁を開閉操作可能になる。 According to the ninth aspect of the present invention, a repair valve having a different flange surface can be joined between the riser pipe and the air valve, the fire hydrant, or the short pipe via the gasket body, and after joining, between the joint portion with the repair valve. This repair valve can be opened and closed while preventing water leakage.
以下に、本発明におけるガスケットとこれを用いた配管機材のフランジ接合構造の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1においては、本発明のガスケットを介して補修弁をフランジ接合した状態、図3においては、本発明のガスケットの第1実施形態、図5においては、図3のガスケットの装着状態を示している。なお、本例の場合は、配管の呼び径75の場合を示している。 Hereinafter, embodiments of a gasket and a flange joint structure for piping equipment using the gasket according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state where a repair valve is flange-joined via a gasket of the present invention, FIG. 3 shows a first embodiment of the gasket of the present invention, and FIG. 5 shows a mounted state of the gasket of FIG. Yes. In the case of this example, the case of the nominal diameter 75 of the pipe is shown.
図1に示した補修弁(以下、補修弁本体1という)は、配管機材の一種であり、本発明のガスケット(以下、ガスケット本体10という)は、この補修弁本体1の一次側を立ち上がり管2に接合し、補修弁本体1の二次側を空気弁(又は図示しない消火栓、短管)3に接合する際に設けられる。補修弁本体1の一、二次側にはそれぞれ継手部5が設けられ、この継手部5には後述する各種の外径を有するガスケット本体10締付用のフランジ面20〜22の何れかが設けられている。一方、立ち上がり管2の二次側、空気弁3の一次側にもそれぞれ継手部5が設けられ、この継手部5にも同様にフランジ面20〜22の何れかが設けられる。図2に示すように、ガスケット本体10は、補修弁本体1の一次側継手部5と立ち上がり管2の二次側継手部5との間、補修弁本体1の二次側継手部5と空気弁3の一次側継手部5との間にそれぞれ装着される。
なお、配管機材とは、フランジ継手をもつバルブ、直管、異形管である。
The repair valve (hereinafter referred to as repair valve main body 1) shown in FIG. 1 is a kind of piping equipment, and the gasket of the present invention (hereinafter referred to as gasket main body 10) rises from the primary side of the repair valve
Piping equipment includes valves with flange joints, straight pipes, and deformed pipes.
ガスケット本体10は、上記した外部の継手部5のフランジ面である、平面座形(Raised Face:RF形)のフランジ面20、後述の全面座形(Flat Face:FF形)のフランジ面22、溝形(Grooved Face:GF形)のフランジ面21に装着可能に設けられ、より具体的には、RF形フランジ面20同士を接合するRF形−RF形、RF形フランジ面20とGF形フランジ面21とを接合するRF形−GF形、FF形フランジ面22同士を接合するFF形−FF形の接合に用いられる。これらの組合わせは、流体の使用圧力(呼び圧力)によって選定され、RF形−RF形は、一般に、使用圧力7.5K(0.75MPa用)、RF形−GF形は、使用圧力7.5K、10K(1.0MPa用)、16K(1.6MPa用)、20K(2.0MPa用)の場合に用いられる。被取付面であるフランジ面20〜22には、フランジ接合用のボルト穴11が使用圧力に応じたピッチにより等間隔に形成され、このボルト穴11を介してボルトナット12により各フランジ面が接合される。
The
図5においては、継手部5の一方をRF形フランジ面20、他方をGF形フランジ面21とし、これらの間にガスケット本体10を装着して接合した状態を示している。RF形フランジ面20は、ガスケット本体10とのシール面が環状のフラット面により設けられる。一方、GF形フランジ面21では、環状のフラット面の略中央位置に環状溝23が形成され、この環状溝23を有するフラット面がガスケット本体10とのシール面となる。環状溝23には、図示しない一般のGF形ガスケットを嵌合させて装着することも可能になっている。
FIG. 5 shows a state in which one of the
図3、図5、図6(a)、図6(b)に示すように、ガスケット本体10は、芯金30と被覆部31とを有し、内部に補強用の金属製芯金30が設けられ、この芯金30がゴム等の弾性材料からなる被覆部31で被覆されて薄板状に設けられる。
As shown in FIGS. 3, 5, 6 (a), and 6 (b), the
ガスケット本体10の両面は対称形状に設けられ、被覆部31の両面には環状シール面32が設けられる。環状シール面32の外周側には、フランジ面20(、フランジ面22)、21への取付け用の延伸取付部33が一体に設けられ、この延伸取付部33にはフランジ面20、21への取付け用のボルト穴34、35、36が複数箇所に設けられる。このように、ガスケット本体10は、両面が対称形状に設けられる。なお、環状シール面32とは、フランジ面20と接する面のことである。
Both surfaces of the
図4において、芯金30は略環状に設けられ、この芯金30の外周縁のボルト穴34〜36が設けられる位置には、切欠き部37が形成される。切欠き部37(ボルト穴34〜36)は、ボルト穴11の後述するピッチ円DP1、DP2、DP3と同じピッチ円で等間隔に配設される。
In FIG. 4, the
芯金30の外径DSは、RF形フランジ面20(、FF形フランジ面22)及びGF形フランジ面21の最小のフランジ面の外径、本実施形態では使用圧力1.0MPaのフランジ面20、21の外径に合わせた外径に設けられる。芯金30は、省略することもでき、この場合、弾性材料でガスケット本体が一体に形成される(図示せず)。
The outer diameter DS of the
図5、図6(b)において、環状シール面32は、フランジ面20、21よりも大径に設けられ、これによって、ガスケット本体10は、RF形フランジ面20(、FF形フランジ面22)、GF形フランジ面21の何れのフランジ面にも当接可能に設けられて兼用可能になっている。
延伸取付部33と環状シール面32との間には段部39が形成され、この段部39を介して環状シール面32よりも延伸取付部33が薄く設けられている。
5 and 6B, the
A
ガスケット本体10の両面には、環状シール面32、32から突出するように環状突部40が同心上に設けられる。環状突部40は、断面略三角形状であって、GF形フランジ面21の環状溝23の内周縁23a或は外周縁23bの少なくとも何れか一方に当接しながら、この環状溝23に嵌め込まれる嵌め込み部位になっている。本実施形態では、内周縁23aに当接しながら環状溝23に嵌め込み可能に設けられ、これにより、ガスケット本体10をGF形フランジ面21に装着するときにこのガスケット本体10を位置決め状態で装着可能になる。
On both surfaces of the
これと共に、環状突部40は、RF形フランジ面20、後述のFF形フランジ面22に圧接シールするシール部位になっている。これにより、ガスケット本体10をRF形フランジ面20、FF形フランジ面22に装着するときに、これらフランジ面20、22と環状突部40とによりシール性が発揮される。
At the same time, the
図7に示すように、環状突部40の内径側と外周側にはテーパ面41、42がそれぞれ設けられ、これらテーパ面41、42は、垂直面からの角度α、角度βによって異なる勾配で形成される。角度αと角度βとは、角度α≦角度βの関係であり、これによって内周側のテーパ面41が外周側のテーパ面42によりも急勾配に設けられる。
As shown in FIG. 7, tapered
図5、図6(a)において、環状突部40の両側には、窪み部43、44が設けられる。この窪み部43、44は、環状突部40の角度α≦角度βの関係に応じて、内周側の窪み部43が狭い溝幅、外周側の窪み部44が窪み部43よりも広い溝幅で形成される。環状突部40は、RF形フランジ面20で押しつぶされ、この場合、窪み部43、44が押しつぶされた環状突部40の逃げ代となり、環状突部40が窪み部43、44に逃げるように弾性変形することで、この環状突部40のフランジ面20側への膨出変形が防がれる。
In FIGS. 5 and 6A,
窪み部44よりも外周側には、複数の溝部45、45がフランジ面20、21との対向面に同心上に形成され、これら溝部45の間に幅狭の環状シール部46が設けられる。環状シール部46は、ガスケット本体10の装着時において、RF形フランジ面20(、FF形フランジ面22)又はGF形フランジ面21に圧接シール可能となる。本実施形態では、溝部45の数を2本としているが、溝部45を3本以上設けるようにしてもよい。
この場合、環状シール部46が複数本形成される。
A plurality of
In this case, a plurality of
図3、図9において、延伸取付部33は、複数の使用圧力のフランジ面20〜22の外径に合わせた複数の異なる直径で構成され、本実施形態では、RF形フランジ面20(FF形フランジ面22)、GF形フランジ面21の外径に合わせて延伸するように設けられる。延伸取付部33は、少なくとも環状シール面32からボルト穴34〜36までよりも大径となる位置まで設けられ、この延伸取付部33により、ガスケット本体10がボルトナット12を介してフランジ面20、21の間に取付けられる。
3 and 9, the extending
延伸取付部33には、芯金30の切欠き部37の位置に合わせてボルト穴34〜36がそれぞれ同一中心線で複数箇所に形成され、これらのボルト穴34〜36は、複数の使用圧力に応じて異なるピッチ円で設けられる。例えば、ボルト穴34は、使用圧力0.75MPa用のボルトナット用のピッチ円、ボルト穴35は、使用圧力1.0MPaのボルトナット用のピッチ円、ボルト穴36は、使用圧力1.6MPaのピッチ円によりそれぞれ設けられる。使用圧力1.0MPa、1.6MPaのボルト穴35、36は同じピッチ角により同一中心線上に重ねて配置され、これらの場合にはそれぞれ8組のボルトナット12、使用圧力0.75MPaの場合には4組のボルトナット12で締付け固定される。
Bolt holes 34 to 36 are formed at a plurality of locations on the same center line in accordance with the position of the
延伸取付部33の外周方向には円弧状の耳部50が延伸して形成され、この耳部50は、複数の使用圧力の違いに応じて段部状に設けられ、各耳部50の外縁が異なるフランジ外径と一致するようになっている。耳部50を含む延伸取付部33の表面には表示部51、52、53が設けられ、これら表示部51〜53は、複数の使用圧力のRF形フランジ面20(FF形フランジ面22)、GF形フランジ面21の使用圧力に応じて外径の位置を示す位置に設けられる。
An arc-shaped
本実施形態では、延伸取付部33の外周縁が使用圧力1.0MPaのフランジ径の表示部51であり、この表示部51が使用圧力1.0MPaのフランジ面に一致する。耳部50における延伸取付部33よりも一段拡径した部分には、使用圧力1.6MPaのフランジ径の表示部52が設けられ、この表示部52が一点鎖線で示す使用圧力1.6MPaのフランジ面に一致する。表示部52よりも拡径側の耳部50の外周縁には、使用圧力0.75MPaのフランジ径の表示部53が設けられ、この表示部53が二点鎖線に示す使用圧力0.75MPaのフランジ面に一致する。これらのうち、例えば、使用圧力1.0MPaの表示部51は、図示しない圧力の数値が表示され、使用圧力0.75MPa、1.6MPaの表示部53、52は、図示しない圧力の数値とフランジ面の外径を表す円弧により表示される。
In the present embodiment, the outer peripheral edge of the extending
耳部50はガスケット本体10の四箇所に形成され、この耳部50と、耳部50に挟まれた部分により、使用圧力0.75MPa、1.0MPa、1.6MPaの各表示部53、51、52がそれぞれ円周方向に4箇所ずつ設けられる。
The
さらに、図に示すように、少なくとも一箇所の耳部50から延長されて摘み部55が形成され、この摘み部55を摘んで装着することが可能になる。この実施形態では、水平配管されたフランジ面にガスケット本体10の摘み部55を摘んで垂下させたときに、使用圧力10K、16Kのボルト穴35、36がフランジ面のボルト穴11の位置に合うようになっている。
Further, as shown in the drawing, a
なお、この実施形態では、ガスケット本体10が使用圧力0.75MPa、1.0MPa、1.6MPaのフランジ面に対応する場合を説明したが、使用圧力1.6MPa以上もしくは0.75MPa以下のフランジ面の場合にも、前記の場合と同様に、環状突部40や耳部50等を設けたガスケット本体を構成できる。
また、配管機材として補修弁本体1を用いた例を説明したが、補修弁本体1以外の様々な図示しないバルブや水栓等の配管機材のフランジ接合にも利用できる。
In addition, in this embodiment, although the case where the gasket
Moreover, although the example which used the repair valve
続いて、上記のガスケット本体を用いた配管機材のフランジ接合構造と作用を説明する。
図1、図2に示した配管機材である補修弁本体1を、RF形フランジ面20、FF形フランジ面22、GF形フランジ面21の何れかを介して立ち上がり管2と空気弁3との間に接合する場合には、この配管機材の対向する継手部5のフランジ面の間に、前述したガスケット本体10を装着しながら接合する。
Next, the flange joint structure and operation of piping equipment using the above gasket body will be described.
The repair valve
この場合、環状突部40の何れか一方又は双方を、GF形フランジ面21の環状溝23の内周縁23a或は外周縁23bの少なくとも何れか一方に当接させながら環状溝23に嵌め込むようにするか、又は、環状突部40の何れか一方又は双方をRF形フランジ面20或はFF形フランジ面22に圧接シールした状態でフランジ接合するようにする。
In this case, either or both of the
図5においては、ガスケット本体10を用いてRF形−GF形のフランジ接合を実施した状態を示す。
この場合、ガスケット本体10をGF形フランジ面21に載置したときに、環状突部40が、環状溝23の内周縁23aに当接しながら環状溝23に嵌め込んだ状態になる。これにより、ガスケット本体10をGF形フランジ面21の所定位置に配置する。しかも、図7に示すように、角度α≦角度βの関係によって内周側のテーパ面41を急勾配に設けているため、テーパ面41が内周縁23aに触れたときには、図5においてテーパ面41が内周縁23aに案内されるようにして環状突部40が環状溝23内に滑り込む。これにより、ガスケット本体10を容易にGF形フランジ面21の所定位置に装着できる。装着後には、急勾配のテーパ面41が内周縁23aに当接していることで、環状突部40が環状溝23に対して位置ずれしにくくなり、ガスケット本体10の装着状態を維持できる。
しかも、このとき環状溝23の内周縁23aが寸法基準になっているため、環状突部40の当接を介してフランジ本体10を芯出ししながら適正な状態でフランジ面21に装着できる。
FIG. 5 shows a state in which the
In this case, when the
In addition, since the inner
このことから、図1、図2、図5に示した垂直配管の場合、図8(a)に示すように一般に下側に配管されるGF形フランジ面21にガスケット本体10を簡単に位置決め装着でき、しかも、ガスケット本体10の両面を対称形状に設けていることで何れの面を下にした場合にも同様に装着した状態となる。
この状態でボルトナット12によりボルト穴11、延伸取付部33のボルト穴34〜36を介して締付けてフランジ接合できる。
Therefore, in the case of the vertical piping shown in FIGS. 1, 2 and 5, the gasket
In this state, the bolt and
その際、フランジ面の種類や使用圧力の違いによりフランジ面の外径が異なる場合にも、各フランジ面の外径に合わせた延伸取付部33を設けると共に、適宜の延伸取付部33で各種のフランジ面の外径に対応するようにして、各種フランジ面に兼用可能となる。図示しないが、水平配管の場合にも、環状突部40を環状溝23に嵌め込むようにしながらガスケット本体10を装着すれば、垂直配管の場合と同様に位置決め装着し、ボルトナット12で締付けてフランジ接合可能となる。
At that time, even when the outer diameter of the flange surface varies depending on the type of flange surface and the operating pressure, the
図8(b)に示すように、フランジ接合後のGF形フランジ面21側では、環状溝23を挟んで内径側が縮径シール面21aとなり、この縮径シール面21aにガスケット本体10の環状突部40よりも内径側が圧接して止水性を発揮する。また、環状溝23を挟んでフランジ面21の外周側は拡径シール面21bとなり、この拡径シール面21bにガスケット本体10の幅狭の環状シール部46を中心とした外周側が圧接シールすることで接触面積が小さくなり面圧が上昇する。
As shown in FIG. 8B, on the
これらのことから、GF形フランジ面21側では、環状溝23を挟んだ内周側と外周側との小さい接触面積でガスケット本体10の環状シール面32とフランジ面21とが密着シールしてシール性が向上する。このとき、特に、外周側の拡径シール面21bで高いシール面圧を確保できることで水漏れを確実に防止する。
For these reasons, on the GF-shaped
一方、フランジ接合後のRF形フランジ面20側では、ガスケット本体10の環状突部40が二点鎖線の状態から弾性変形しながらフランジ面20に圧縮シールすることで、これらの面圧を局部的に上昇させてシール性能を向上できる。このとき、環状突部40の両側の窪み部43、44に弾性変形した環状突部40が逃げ込むことで、環状突部40に亀裂や破断が生じることを防止し、延いては被覆部31全体の劣化を防止してガスケット本体10によるシール性能を維持できる。
さらに、GF形フランジ面21側の場合と同様に、ガスケット本体10の環状シール部46を中心とした外周側が、拡径シール面21bに小さい接触面積で圧接シールすることで高シール性を発揮する。
On the other hand, on the
Further, as in the case of the GF-shaped
段部39を介して環状シール面32よりも延伸取付部33を薄く設けていることで、段部39を境界として延伸取付部33とフランジ面20、21との接触を防いで、環状シール面32とフランジ面20、21との接触面積(シール面積)を一定の大きさに規制している。この小さい接触面積により高い面圧力で均一にガスケット本体10の両面とフランジ面20、21とをシールでき、FF形フランジ面22同士を接合する場合にも、RF形フランジ面20に圧接シールする場合と同等の止水機能を発揮する。
By providing the extending
図9に示すように、ガスケット本体10の延伸取付部33において、二点鎖線に示した使用圧力0.75MPaのRF形フランジ面20、GF形フランジ面21の外周に対して、表示部53である耳部50の外周縁を一致させることで、各フランジ面20、21の中心にガスケット本体10を合わせながら配置できる。この状態で、もう一方のフランジ面20(21)でガスケット本体10を挟んでボルトナット12で締付けるようにすれば、ガスケット本体10を芯出し状態で配置しながらフランジ接合できる。そのため、ボルト穴34〜36をボルト穴11よりも大径に設けてあそびがある場合にも、ガスケット本体10のずれを防止できる。
As shown in FIG. 9, in the extending
破線に示した使用圧力1.0MPaのフランジ面20、21、一点鎖線に示した使用圧力1.6MPaのフランジ面20、21の場合も同様であり、耳部50の表示部51、52をそれぞれフランジ面20、21の外周に一致させることで芯出し状態によってガスケット本体10を配置でき、この状態で確実にシールしながらフランジ接合できる。
The same applies to the flange surfaces 20 and 21 having a working pressure of 1.0 MPa indicated by a broken line and the flange surfaces 20 and 21 having a working pressure of 1.6 MPa indicated by a one-dot chain line, and the
芯金30の外径DSを、RF形フランジ面20、GF形フランジ面21の最小のフランジ面である使用圧力1.0Maのときの外径よりわずかに小さい外径にしていることで、使用圧力0.75MPa、1.0MPa、1.6MPaの何れの場合にも、芯金30をフランジ面20(21)の間に挟みながら接合可能になる。フランジ接合後には、環状シール面32を芯金30で補強しながらフランジ面20、21にシールでき、GF形フランジ面21の環状溝23側への変形を防止する。フランジ面20、21に対する環状シール面32によるシール性を確保し、また、フランジ面20、21の外径からはみ出している不要な段形状の耳部50を切除することで複数種の使用圧力のフランジ面に対応している。
これに加えて、耳部50の切除により、図示しないフランジ保温材、フランジ固定金具等の取付けが容易になる。
The outer diameter DS of the cored
In addition to this, by cutting off the
図10においては、RF形−GF形以外の組合わせのフランジ接合を示している。
図10(a)において、RF形−RF形によりフランジ接合する場合には、RF形フランジ面20の外径に前述した耳部50を合わせることにより、ガスケット本体10を介して芯出し状態でこれらフランジ面20、20の接合が可能となる。フランジ接合後には、両側のフランジ面20、20でそれぞれ環状突部40を圧縮して内周側の面圧を上昇させ、かつ、環状シール部46によりフランジ面20の外周側との面圧を上昇させることで、フランジ面20の内外周側でシール性を高めることができる。
FIG. 10 shows a flange joint of a combination other than the RF type-GF type.
In FIG. 10A, when the flange connection is performed by RF type-RF type, the above-mentioned
図10(b)において、FF形−FF形によりフランジ接合する場合にも、RF形−RF形と同様に、FF形フランジ面22の外径に耳部50を合わせて芯出しでき、フランジ接合後には、環状突部40と、環状シール部46とによりフランジ面22との面圧を上昇させてシール性を高めて止水性能を向上できる。
In FIG. 10 (b), when the flange is joined by the FF type-FF type, as in the RF type-RF type, the
図10(c)において、GF形−GF形によりフランジ接合する場合、ガスケット本体10の両面の環状突部40を内周縁23aに当接させながら環状溝23に嵌め込むことで、ガスケット本体10を芯出し状態でGF形フランジ面21、21の間に装着できる。フランジ接合後には、フランジ面21の内外周側の縮径シール面21a、拡径シール面21bと、ガスケット本体10の内周側、環状シール部46を含む外周側とがそれぞれ小さい接触面積で圧接シールすることで面圧力を上昇させることができる。
In FIG. 10 (c), when the flange is joined by the GF-GF type, the
以上のことから、RF形フランジ面20、GF形フランジ面21、FF形フランジ面22の何れのフランジ面にもガスケット本体10を兼用しながら装着でき、しかも、これらを異なる組み合わせで接合する場合にも、ガスケット本体10を兼用できる。何れの場合にも、ガスケット本体10の両面が対称形状であるため、表裏の向きにこだわることなく装着できる。これにより、作業者が施工時に迷うことなく素早く作業でき、確実に止水できる。
From the above, when the gasket
図11(a)においては、本発明におけるガスケットの第2実施形態、図11(b)においては、第3実施形態を示している。なお、この実施形態以降において、前記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。 FIG. 11 (a) shows a second embodiment of the gasket according to the present invention, and FIG. 11 (b) shows a third embodiment. In the following embodiments, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図11(a)では、ガスケット本体60の両面の環状突部61が、GF形フランジ面21の環状溝23の外周縁23bに当接させながら嵌め込み可能に設けられたものであり、環状突部61が前述した環状突部40とは対称の断面形状に設けられている。このガスケット本体60は、環状溝23の外周縁23bを寸法基準として形成されているGF形フランジ面21である場合に特に有効であり、外周縁23bで位置決めしながらガスケット本体60を芯出しして正確に装着可能となる。
In FIG. 11A, the
図11(b)では、ガスケット本体70の両面の環状突部71が、GF形フランジ面21の環状溝23の内外周側に当接されながら嵌め込み可能な位置に設けられたものであり、各環状突部71は、図の左右方向に対称の断面形状に設けられる。この場合、ガスケット本体70を、環状溝23の内周縁23a、外周縁23bで位置決めして正確に芯出ししながら装着可能となる。
In FIG. 11B, the
何れの場合にも、図5の環状突部40と同様に、図7に示した角度αと角度βとの関係を、角度α≦角度βの関係にしながらテーパ面41、42を形成し、各環状突部61、71の内外周に逃げ代となる窪み部62、63又は窪み部72、73をそれぞれ設けることにより、図5のガスケット本体10と同様の機能を発揮しながらシール可能になる。
In any case, similarly to the
図12においては、本発明における呼び径75のガスケットの第4実施形態を示している。
このガスケット本体80では、複数の使用圧力のピッチ円と穴径と穴数の異なるボルト穴を同一中心線上に重ねたボルト穴81が回転対称で配置されたものであり、使用圧力0.75MPa、1.0MPa、1.6MPaに対応するボルト穴81が一組に集約され、図12(a)に示すように、ボルト穴81を1種類のパターンで形成しながら、フランジ面の外径の異なる場合にも兼用可能としたものである。この場合、図12(a)のガスケット本体80、図12(b)に示したガスケット本体80内に設けられる芯金82に示すように、異なる径のピッチ円DQ1、DQ2、DQ3で同じピッチ角のボルト穴81、芯金82の切欠き部83が形成され、8組の図示しないボルトナットで締付け固定可能に設けられる。
これにより、ボルト穴81や切欠き部83を最小限の数にして芯金82の強度を向上でき、これらボルト穴81や切欠き部83の加工も容易になる。また、使用するボルト穴81の選択間違いも防止できる。
In FIG. 12, 4th Embodiment of the gasket of the nominal diameter 75 in this invention is shown.
In this gasket
As a result, the strength of the cored
図13においては、本発明における呼び径75のガスケットの第5実施形態を示している。
このガスケット本体120は、図12のガスケット本体80と同様に、複数の使用圧力のピッチ円と穴径と穴数の異なるボルト穴を同一中心線上に重ねたボルト穴81が回転対称で配置され、このボルト穴81を兼用可能としたものである。
さらに、このガスケット本体120においては、ボルト穴81をフランジ面のボルト穴11の位置に合わせることが可能な位置に複数の摘み部121が設けられる。水平配管されたフランジ面にガスケット本体120を装着する際には、使用圧力に応じた複数の摘み部121の何れかを摘んで垂下させた状態で、被取付面であるフランジ面に形成された使用圧力に応じたボルト穴11にボルト穴81の位置を合わせることができる。
これによって、適切な摘み部121を摘んでガスケット本体120を垂下させることで、このガスケット本体120を正確にフランジ面に配置し、締付け位置を間違うことなくボルトナットで簡便に取付けできるため、ガスケット本体120の誤装着や片締めを防いで高シール性を発揮できる。
In FIG. 13, 5th Embodiment of the gasket of the nominal diameter 75 in this invention is shown.
In the gasket
Furthermore, in this gasket
As a result, the
図14においては、本発明におけるガスケットの第6実施形態を示している。
ガスケット本体90において、図14(a)に示すように、芯金91の両面に突条部92が形成されたものであり、この突条部92は、図14(b)に示すように、芯金91の内周縁を折り曲げ加工により表裏面に交互に折り曲げて形成されたものである。この場合、芯金91に被覆部31を設ける際に、被覆部31によるシール面をフラット状に形成することでシール性を確保できる。突条部92を設けることにより、この突条部92でフランジ接合時の潰し代を規制し、被覆部31の破損や施工時の片締めを防止できる。
FIG. 14 shows a sixth embodiment of the gasket according to the present invention.
In the gasket
図15においては、本発明におけるガスケットの第7実施形態を示している。
ガスケット本体100において、図15(a)に示すように、芯金101の両面に突条部102が形成され、この突条部102は、図15(b)に示すように、芯金101の同心上に長穴状の折り曲げ部位が複数形成され、各折り曲げ部位を表裏面側に折り曲げて設けられたものである。この場合にも、図14のガスケット本体90と同様に、突条部102付近の被覆部31のシール面をフラット状に形成してシール性を確保でき、突条部102によりフランジ接合時の潰し代を規制して被覆部31の破損や施工時の片締めを防止可能となる。
FIG. 15 shows a seventh embodiment of the gasket according to the present invention.
In the gasket
図16においては、本発明におけるガスケットの第8実施形態を示している。
ガスケット本体110において、図16(a)に示すように、芯金111の両面に突条部112が形成され、この突条部112は、図16(b)に示すように、芯金111の両面に半抜き加工を施すことにより設けられる。この場合にも、図14、図15のガスケット本体と同様に、突条部112付近の被覆部31のフラット状態を確保し、シール性並びに片締め防止機能を発揮する。図16(c)においては、半抜き加工によって芯金115の両面に複数の半球状の環状突部116が形成され、この場合にも、図16(b)と同様の機能を発揮する。
以上のように、環状突部の加工手段や加工位置にこだわることはなく、これら以外にも各種の加工手段によりフランジ面の任意の位置に圧接シール可能な環状突部を形成することもできる。
In FIG. 16, 8th Embodiment of the gasket in this invention is shown.
In the gasket
As described above, the processing means and processing position of the annular protrusion are not particular, and in addition to these, an annular protrusion that can be pressure-sealed can be formed at any position on the flange surface by various processing means.
1 補修弁本体(配管機材)
2 立ち上がり管
3 空気弁(消火栓、短管)
5 継手部
10 ガスケット本体
20 RF形(平面座形)フランジ面
21 GF形(溝形)フランジ面
22 FF形(全面座形)フランジ面
23 環状溝
30 芯金
32 環状シール面
33 延伸取付部
39 段部
40 環状突部
43、44 窪み部
45 溝部
46 環状シール部
1 Repair valve body (Piping equipment)
2 Rising
5
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