JP2018079667A - ソフトシール仕切弁の弁体成形方法とその弁体成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】芯金を補強することなく薄肉化して弁体全体の軽量化を図りつつライニング可能であり、芯金の全面に均等の厚さでライニングしてバルブの機能性を維持でき、ライニング厚さを薄くすることもできるソフトシール仕切弁の弁体成形方法とその弁体成形装置を提供する。【解決手段】上型４１、下型４２を有する成形型４０内に、ライニング用の隙間Ｇを設けた状態で仕切弁用弁体２の芯金１０の少なくとも弁翼２１側を上昇状態の支持ピン５１で支持する芯金支持工程と、上型４１から芯金１０の被ライニング面３０に未加硫状態のゴム材料１２を圧入するゴム圧入工程と、ゴム材料１２の加硫中に支持ピン５１を下降させて芯金１０の支持ピン５１による支持位置に形成した貫通穴５０を貫通状態にし、この貫通穴５０を介して支持ピン５１と芯金１０の下面８１とに生じる隙間Ｇにゴム材料１２を圧入する支持ピン下降工程とを備えている。【選択図】 図３

Description

本発明は、弾性材によりライニングされたソフトシール仕切弁の弁体成形方法に関し、特に、弁体芯材の表面全体がライニングされる全面ライニング型のソフトシール仕切弁に適した弁体成形方法とその弁体成形装置に関する。

この種のソフトシール仕切弁の弁体は、一般に、金属製などの芯材の全面に、ゴム等の弾性材がライニングされることで構成される。通常、弁体芯金にゴム材料をライニングする場合には、上型と下型とからなる成形型が用いられ、その成形時には、上型と下型との間に芯金の全面が挟み込まれ、上型に設けられた注入口より未加硫のゴム（ライニング材料）が芯材の上面側から成形型内に大きな注入圧力で流し込まれる。その際、ゴムが上型と芯金との隙間から下型と芯金との隙間に流れ込み、芯金の下面側にもライニングが施される。

この場合、下型には弁体支持用のピンが設けられ、この支持ピンにより芯金が支持されて、この芯金と下型との間の隙間が保持された状態になっている。上型側より注がれたゴムは、この隙間を通って芯金の下面側に流れ込み、この下面が上面とともにライニングされる。成形後には、支持ピンで支えられてゴムが到達していない部分に対して、手作業でゴム材料又は樹脂等が埋め込まれて補修される。このような成形方法では、ゴムの埋め込み部分の数や面積を少なくするために、支持ピンにより支えられる位置が数か所に抑えられ、その径も小さくなっていることが多い。

さらに、このような弁体成形方法として、特許文献１における弁体ゴムライニング方法が開示されている。このライニング方法では、上型と下型とによる成形型に支持ピンで芯金が支持され、ライニング用の隙間が確保された状態でキャビティ内に大圧力でゴムが圧入され、続いて、支持ピンが隙間の外に下降され、キャビティと弁体との隙間から支持ピン跡部分に圧入ゴムが埋められて加硫がおこなわれる。このように、ライニングの途中で支持ピンを移動させることで、下型と弁体との隙間から流れ込むゴムを支持ピン跡まで到達させ、弁体全面をライニングしようとする方法も知られている。

これらのライニング方法において、ゴム注入時には大きな圧力が芯金に作用する。この注入圧力に耐えうるために、一般に、ゴムライニング用の芯金は大きな肉厚に設けられ、リブが形成されて強度が確保されている。この場合、通常、芯金の材料としては、ダクタイル鋳鉄、ステンレス鋳鋼等の金属が使用され、これらの金属は、ゴム材料に比べて比重が大きく、弁体全体の質量のほとんどを占めるため、弁体全体の質量に与える影響が大きい。そのため、芯金を大きな肉厚にし、リブを形成すると、芯金の質量が増大して弁体全体の質量が大きくなる。弁体の質量が大きくなると、ライニング時や、製品組立て時の作業性が悪くなり、現場等においても、弁体を交換する際の作業性も悪化することから、これらを回避するために、芯金の軽量化が要求されている。

これに加えて、ライニングゴムの薄肉化も要求されており、これによると、ゴム材料の使用量が減少して材料費も抑えられる。ゴムの加硫時間も短くなることから、ライニング成形にかかるコストも下げることが可能になる。

特開昭５９−１９４８２８号公報

しかしながら、前述した弁体成形方法を用いて、肉厚が薄くリブの無い芯金にライニングを施して弁体の軽量化を図ろうとする場合、支持ピンで支える位置が数か所と少なく、支持ピンの径も小さいときには、芯金がゴムの注入圧力による影響を受けやすくなり、この圧力に耐えきれずに変形しやすくなる。これに対して、支持ピンを大径化し、個数を増加して芯金へのゴム注入圧力を緩和しようとすると、大型化した支持ピン同士の間隔が狭くなるためにこれらの間に加硫中のゴムが流れ込みにくくなり、その結果、均等なライニング厚を確保できなくなる可能性がある。さらに、支持ピンで支えられていた部分に別のゴム材料又は樹脂等を埋め込む際には、手作業であって、しかも埋め込み面積が多くなることで手間がかかる。加硫中のゴムを流し込んだ部分と性質が異なり、これらを均等な厚みに形成することも難しくなる。これらの理由により、バルブへの組込み後に埋め込み部分から水が浸入し、芯金がさびるなどの機能性の悪化にもつながる。

特許文献１の場合には、大径化・個数を増加した支持ピンを下降したときに、支持ピン上面が大面積になることから、この上面と弁体の支持ピン跡との隙間も広くなる。このため、これらの間にゴムを充填するときの時間が増加し、支持ピンの下降前に流し込んだゴムと同時に加硫することが難しくなる。これにより、芯金全面への均等なライニングが難しくなり、芯金の一部が露出する可能性もある。このことから、下降する支持ピンを用いてライニング成形する場合、支持ピンの下降前のゴムが加硫する前に、支持ピン跡に迅速にゴムを流し込む必要がある。

さらに、支持ピン下降後の支持ピン跡へのゴム充填に時間がかかると、弁体の自重とゴムの注入圧力によって弁体が下型方向に下降することがある。この場合、弁体上面側と弁体下面側とのゴム厚さに偏りが発生し、弁体上面に比較して下面のゴム厚さが薄くなり、弁体としての精度が低くなる。下型と弁体との隙間が小さくなることから、支持ピン跡への迅速なゴムの充填も一層難しくなる。

これに加えて、支持ピンを大型化し、個数を増加すると、支持ピンの周辺のゴムが支持ピン跡に流れ込み、支持ピン周辺のゴム厚さが局部的に薄くなる問題も生じる。このため、支持ピンを押圧して下降させるために必要なゴムの量（厚み）が足りなくなり、支持ピンが下降しない場合がある。この場合、支持ピン跡にライニングできなくなり、芯金の露出につながる。

上述のことから、成形型と芯金との隙間を小さくすることも難しくなり、仮に隙間を小さくした場合にはゴムの流路も細くなって芯金までゴムが流れにくくなる。特に、注入したゴムが支持ピン周辺に達するまでには、上型と芯金との隙間、下型と芯金との隙間を通過するという成形型の構成上、これらの隙間にゴムが流れにくくなり、芯金全体にゴムが充填されなくなる。このため、上述した弁体成形方法では、ライニングゴムの薄肉化も難しくなりコスト大となる。

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、芯金を補強することなく薄肉化して弁体全体の軽量化を図りつつライニング可能であり、芯金の全面に均等の厚さでライニングしてバルブの機能性を維持でき、ライニング厚さを薄くすることもできるソフトシール仕切弁の弁体成形方法とその弁体成形装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、上型、下型を有する成形型内に、ライニング用の隙間を設けた状態で仕切弁用弁体の芯金の少なくとも弁翼側を上昇状態の支持ピンで支持する芯金支持工程と、上型から芯金の被ライニング面に未加硫状態のゴム材料を圧入するゴム圧入工程と、ゴム材料の加硫中に支持ピンを下降させて芯金の支持ピンによる支持位置に形成した貫通穴を貫通状態にし、この貫通穴を介して支持ピンと芯金の下面とに生じる隙間にゴム材料を圧入する支持ピン下降工程とを備えているソフトシール仕切弁の弁体成形方法である。

請求項２に係る発明は、支持ピン下降工程において、芯金の上部に形成された弁棒取付け部を支持ピンにより支持し、この支持ピンを下降させて弁棒取付け部に設けた貫通穴を貫通状態にし、この貫通穴を介して支持ピンと弁棒取付け部の下面とに生じる隙間にゴム材料を圧入するようにしたソフトシール仕切弁の弁体成形方法である。

請求項３に係る発明は、未加硫状態のゴム材料が圧入可能な上型及び下型を有する成形型と、この成形型の内部にライニング用の隙間が設けられた状態で装着可能な芯金とを有し、この芯金の少なくとも弁翼側に形成された貫通穴の下部に、下型に対して昇降動可能な支持ピンが備えられている弁体成形装置である。

請求項４に係る発明は、支持ピンは、芯金の貫通穴を含む周囲を支受可能な支受面を有するソフトシール仕切弁の弁体成形装置である。

請求項５に係る発明は、芯金の上部に弁棒取付け部を有し、この弁棒取付け部に貫通穴が備えられているソフトシール仕切弁の弁体成形装置である。

請求項１に係る発明によると、成形型と芯金との隙間に加えて貫通穴からゴム材料を迅速に圧入し、芯金の上下面側に圧入したゴム材料が加硫する前に、被ライニング面全体にゴム材料を充填して均一に加硫できる。これにより、肉厚が薄くリブ等の補強を設けていない芯金のライニング用として、支持ピンを大型化したり個数を増加して支持ピン同士の間隔が狭くなった場合でも、芯金の被ライニング面全体に略均等の厚さでライニングを施すことができる。このことから、芯金を補強することなく薄肉にして弁体全体の軽量化を図りつつ、高精度にライニングして止水性などの機能性を確保できる。貫通穴から芯金と下型との隙間に容易にゴム材料を圧入できるため、成形型と芯金との隙間を小さくし、ライニング厚を薄くして更なる軽量化やコンパクト化、及び使用するゴム材料の削減も図ることも可能になる。

請求項２に係る発明によると、弁翼側のライニングと同時に、弁棒取付け部にライニングを施し、芯金全体に均等な厚さによってゴム材料をライニング成形した弁体を設けることが可能となる。

請求項３に係る発明によると、支持ピンを上昇させた状態で成形型と芯金との隙間からゴム材料を圧入させ、支持ピンを下降させることで貫通穴からそれまで支持ピンで支えていた部分にゴム材料を迅速に圧入させ、芯金の被ライニング面全体に充填させたゴム材料を略同時に加硫させることが可能になる。これにより、薄型でリブ等を設けていない芯金に対して支持ピンを大型化したり個数を増加して支持ピン同士の間隔が狭くなった場合でも、被ライニング面全体に略均等の厚さでライニング成形可能になる。このことから、全体の軽量化を図りつつ、高精度にライニングして止水性などの機能性を確保したソフトシール仕切弁の弁体を成形でき、貫通穴から芯金と下型との隙間に容易にゴム材料を圧入できるため、成形型と芯金との隙間を小さくし、ライニング厚を薄くして更なる軽量化やコンパクト化、及び使用するゴム材料の削減も図ることも可能になる。

請求項４に係る発明によると、芯金の貫通穴を含む周囲を支受面で支受することで、この支受面を大面積に設けてゴム材料の圧入時に芯金に加わる力を緩和させ、芯金の変形や破損を防止しつつ貫通穴から支受面と芯金の下面との間にライニングを施し、高品質のソフトシール仕切弁の弁体を成形できる。

請求項５に係る発明によると、弁翼部に加えて弁棒取付け部に対してもライニングを施すことができ、芯金全体に均等な厚さでゴム材料をライニング成形した弁体を設けることが可能となる。

ソフトシール仕切弁の一例を示す縦断面図である。 芯金を示す斜視図である。 本発明のソフトシール仕切弁の弁体成形方法を示すフローチャートである。 芯金を下型にセットした状態を示す平面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 弁体成形装置を示す断面図である。 図６の成形型へのゴム材料の圧入状態を示す断面図である。 図７の支持ピンが下降した状態を示す断面図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 図８における貫通穴へのゴム材料の流れを示す模式図である。（ａ）はゴム材料の流れを示す模式平面図である。（ｂ）はゴム材料の流れを示す模式断面図である。 図１０との比較例を示す模式図である。（ａ）はゴムの流れを示す模式平面図である。（ｂ）はゴム材料の流れを示す模式断面図である。

以下に、本発明におけるソフトシール仕切弁の弁体成形方法とその弁体成形装置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、本発明の弁体成形方法により成形する仕切弁用弁体を有するソフトシール仕切弁の一例を示しており、先ず、このソフトシール仕切弁について述べる。

図１のソフトシール仕切弁１は、弁体２、弁箱３、蓋体４、弁棒５を有している。弁体２は、内部に芯金１０を有し、筒型の弁箱３内に設けられた流路３ａに対して、弁棒５により交叉方向に昇降動自在に取付けられる。芯金１０の表面の全周面には、本発明の弁体成形方法によりライニング部１１が成形され、このライニング部１１は、例えば、ＥＰＤＭ、フッ素ゴムなどのゴム材料１２により設けられる。

図１、図２、図４に示すように、芯金１０は、弁棒５の挿通方向に対して対称形状に設けられ、芯金１０の中央には弁棒挿入穴２０が貫通して形成され、この弁棒挿入部２０を挟んで両側に弁翼２１、２１が形成される。弁棒挿入穴２０の上部には、枠形状に突出した弁棒取付け部２２が設けられ、この弁棒取付け部２２の内側には略立方形状のネジこま２３が取付けられ、このネジこま２３には雌ネジ部２４が形成されている。雌ネジ部２４には、弁棒５に形成された雄ネジ部２５が螺着され、これらを介して弁棒５の回動により弁体２が弁箱３に対して上下動可能に設けられている。

芯金１０の弁翼２１、２１よりも両側にはプレート状のガイド部２６が流路方向に並列するように設けられ、これらガイド部２６、２６の間にガイド溝２７が形成される。芯金１０の表裏側の突出部位には、円弧状の凹状溝部２８が形成され、一方、芯金１０の下部には、底面側に沿って表裏側に突出する円弧突起部２９が形成される。

芯金１０は、ゴム材料１４がライニングされる被ライニング面３０を有し、この被ライニング面３０は、芯金１０の外形面（表裏面）、弁棒５の挿入面、ネジこま２３の装着面、ガイド部２６の表裏面を有している。

これらの被ライニング面３０のうち、芯金１０の表裏面同士、後述する成形型４０の上型４１、下型４２内に芯金１０が支持されるときに、下部に位置するネジこま２３の装着面の表裏面同士には、それぞれを貫通する貫通穴５０が形成される。貫通穴５０は、後述する支持ピン５１による支持位置に設けられ、本実施形態では、図２に示すように、合計９箇所の貫通穴５０が設けられている。

貫通穴５０は、芯金１０の各弁翼２１側に少なくとも１つ以上であり、支持ピン５１に対して最低１つ設けられ、本実施形態では各弁翼２１に４つずつ、弁棒取付け部２２に１つ形成される。この場合、円柱状の支持ピン５１の略中央位置になるように配置されていることが望ましく、各支持ピン５１同士が接触することの無い適度の間隔をもって配置されている。さらに、貫通穴５０は、各弁翼２１に対して略等間隔に配置されているとよい。貫通穴５０の径は、任意の大きさに設定することができる。

図１において、芯金１０に施されるライニング部１１は、ゴム弁座面１１ａ、シール部１１ｂを有し、ゴム弁座面１１ａは、芯金１０表裏側の凹状溝部２８に埋め込まれるように形成され、シール部１１ｂは、円弧突起部２９の下部に厚く形成される。ゴム弁座面１１ａが、弁箱３内に設けられた弁座部３ｂ、シール部１１ｂが弁箱３の底部側に設けられた止水面３ｃにそれぞれシールすることで、弁箱３の流路３ａが開閉可能に設けられている。

本発明の弁体成形方法は、例えば、上述したソフトシール仕切弁１の芯金１０に、トランスファー成型によりゴム材料１２でライニング部１１を成形し、弁体２を設ける場合に用いられる。弁体２の成形時には、図６に示す弁体成形装置が用いられ、この弁体成形装置は、成形型４０と、芯金１０と、芯金１０支持用の支持ピン５１とを有し、支持ピン５１は、前述したように貫通穴５０の下部に設けられる。

図６〜図９において、弁体成形装置における成形型４０は、上型４１、下型４２、スライド型５２を有している。上型４１には、上型枠部６０と押圧体６１、下型４２には、下型枠部６２とダイプレート部６３がそれぞれ備えられ、上型枠部６０、下型枠部６２は、互いに組合わせ可能に設けられて、これらの組合わせ後には内部にライニング用のキャビティＣが形成される。キャビティＣは、芯金１０よりもやや大きく設けられ、このキャビティＣ内に芯金１０が支持されたときに、芯金１０の周囲にライニング部１１を形成するための隙間Ｇが形成される。

上型枠部６０には、未加硫状態のゴム材料１２の投入口６４、この投入口６４に続けてキャビティＣに連通する複数の注入口６５が設けられる。押圧体６１は、投入口６４に挿入可能な押圧部６６を有し、この押圧部６６が投入口６４に挿入可能な状態で、押圧体６１が上型枠部６０の上部に装着される。押圧体６１を下降したときには、押圧部６６により投入口６４内の未加硫状態のゴム材料１２が押圧され、注入口６５からキャビティＣ内に注入される。

下型枠部６２には、芯金１０の貫通穴５０に対応する位置に９箇所の挿通穴６７が形成され、各挿通穴６７に前述した支持ピン５１が挿入される。
支持ピン５１は、ダイプレート部６３上に設けられ、このダイプレート部６３と共に下型４２の下型枠部６２に対して昇降動可能に設けられ、下型枠部６２に対して下降したときに、芯金１０の貫通穴５０が下型枠部６２のキャビティＣに連通するように設けられている。支持ピン５１は、ダイプレート部６３に固定されていてもよいが、固定されていない場合には、取り外し可能になり、清掃やメンテナンスが容易となる。

支持ピン５１は、その上面側に支受面５３を有し、この支受面５３により芯金１０が支持される。このとき、芯金１０の貫通穴５０を含む周囲を支受面５１により支受可能になっている。

スライド型５２は、上型枠部６０と下型枠部６２との間の両弁翼側に、弁体２の左右方向にスライドされて取付け可能に設けられる。このスライド型５２により、芯金１０の凹状溝部２８との間にライニング部１１が施されたときに凹状ガイド溝６８が形成される。凹状ガイド溝６８に弁箱３の図示しない凸部が遊嵌されることにより、弁体２が弁箱３に対して昇降動可能に取付け可能になっている。

続いて、本発明のソフトシール仕切弁の弁体成形方法を説明する。図３に示すように、本発明の弁体成形方法は、芯金支持工程、ゴム圧入工程、支持ピン下降工程を有し、弁体成形装置を介して各工程を経ることにより、図１における芯金１０にライニング部１１が設けられる。

芯金支持工程においては、先ず、図４、図５において、芯金１０を水平状態にして下型４２にセットする。この場合、図４において、破線で示した弁棒挿入穴２０に、一点鎖線で示した長尺状の芯棒７０が挿入され、この芯棒７０の外周と弁棒挿入穴２０との間に、ゴム材料１２が圧入可能な隙間Ｇが設けられる。芯棒７０との直交方向には、弁棒取付け部２２が貫通するように長尺で断面矩形状のネジこま用型７１が装着され、このネジこま用型７１の外面と弁棒取付け部２２の内側との間においても、ゴム材料１２圧入用の隙間Ｇが設けられる。

芯金１０の装着時には、この芯金１０が弁棒５を中心に概ね対称形状であるが、図示しない位置決め手段で金型にセットするため、上面８０、下面８１が決められている。このとき、ダイプレート部６３が下型枠部６２に対して上昇した状態になっており、支持ピン５１の支受面５３が下型枠部６２の表面よりも上方に突出している。これにより、芯金１０の下面８１が支受面５３によって支受され、支持ピン５１が貫通穴５０の下に配置された状態となる。芯金１０は、両弁翼２１側及び弁棒取付け部２２の貫通穴５０を含む周囲が支受面５３に支受された状態で、支持ピン５１によって支持される。

なお、本実施形態において、芯金１０の上面８０とはこの芯金１０を成形型４０に取付けたときに上方に位置する面、芯金１０の下面８１とは下方に位置する面をいう。

図６に示すように、下型４２に上型４１を組み合わせ、上型枠部６０と下型枠部６２との間にスライド型５２を取付ける。これにより、支持ピン５１で芯金１０を下方から支持した状態で、成形型４０内にライニング用のゴム材料１２が流れるための隙間Ｇが設けられる。

次いで、ゴム圧入工程において、図６において、投入口６４内に未加硫状態のゴム材料１２を投入し、図７に示すように、ゴム材料１２を押圧体６１の押圧により押圧部６６で注入口６５側に押し込み、注入口６５からキャビティＣ内に配置した芯金１０の被ライニング面３０に未加硫状態のゴム材料１２を圧入してその上下の隙間Ｇに充填させる。この場合、下型枠部６２と芯金１０との隙間Ｇにゴム材料１２が流れるまで、支持ピン５１を図７の状態に保持するようにする。

これにより、芯金１０の被ライニング面３０である、支持ピン５１で支持されている部分以外の弁翼２１を含む外形側（表裏面側）、弁棒挿入穴２０、支持ピン５１で支持されている部分以外の弁棒取付け部２２の外面及びネジこま用型７１との隙間、ガイド部２６及びガイド溝２７に対して、ゴム材料１２によってライニング部１１が成形される。このとき、凹状溝部２８、円弧突起部２９は、厚肉状にライニングされ、これにより、ソフトシール仕切弁１の組立て後の弁閉時のシール性が確保されるようになっている。

続いて、支持ピン下降工程では、隙間Ｇにゴム材料１２が流れ込んだ後、ゴム材料１２の加硫中にダイプレート部６３を下方に移動させることにより、図８、図９に示すように支持ピン５１を下降させる。これによって、支持ピン５１による支持部位の弁翼２１側と弁棒取付け部２２側に設けた各貫通穴５０を貫通状態にし、これら貫通穴５０を介して支持ピン５１と弁翼２１側の下面の８箇所と、支持ピン５１と弁棒取付け部２２の下面の１箇所とのそれぞれの隙間Ｇにゴム材料１２を圧入する。このとき、弁棒取付け部２２側では、ネジこま用型７１底面側の貫通穴５０からゴム材料１２が圧入され、支持ピン５１との間に充填される。これにより、芯金１０の上面８０、下面８１側に略均等な厚さでゴム材料１２を充填してライニング部１１を成形する。

この場合、支持ピン５１は、貫通穴５０からのゴム材料１２を圧入することによっても、このゴム材料１２が支受面５３を押圧することで下降する。支持ピン５１の移動時には、支受面５３が下型４２の表面と面一になることで、ライニング部１１の表面への凹凸の発生を防止できる。

なお、上記実施形態では、貫通穴５０が、芯金１０の各弁翼２１側と弁棒取付け部２２とにそれぞれ設けられ、これらが支持ピン５１により下方から支持されているが、芯金１０全体に略均等な厚さでライニング部１１を成形可能であれば、貫通穴５０や支持ピン５１は、少なくとも弁翼２１側に設けられていればよい。このため、貫通穴５０は１箇所であってもよく、また、貫通穴５０の個数をバルブの呼び径等に応じて適宜増加することも可能である。貫通穴５０は、支持ピン５１の略中央位置に配置されているが、この位置を変えてもよく、さらに、１つの支持ピン５１に対して、芯金１０の貫通穴５０を複数設けるようにしてもよい。貫通穴５０の位置に対応して、支持ピン５１の個数や外径寸法、配設位置等を変更することも可能である。

次に、本発明におけるソフトシール仕切弁の弁体成形方法並びに弁体成形装置の上記実施形態における作用を述べる。
上述したように、本発明のソフトシール仕切弁の弁体成形方法において、弁体成形装置による芯金支持工程、ゴム圧入工程、支持ピン下降工程を経て、芯金１０にライニング部１１を成形することにより、図１、図２、図５に示すように、肉厚が薄くリブの無い強度的に弱い芯金１０の場合であっても、支持ピン５１の個数を増やして外径を大きくして芯金１０を強固に保持し、その変形を防止しながら上面８０、下面８１に略均等な厚さのライニング部１１を施すことができる。

このとき、支持ピン５１の個数及び太さは、弁体２の呼び径による芯金１０の大きさ等に合わせて適宜配置するようにし、特に、弁翼２１（肉厚の薄い部分）に均等にバランスよく配置することが望ましい。

未加硫状態のゴム材料１２が注入されるときには、芯金１０の表面からのゴム材料１２の流れに加えて、貫通穴５０を通してもゴム材料１２が弁翼２１側、弁棒取付け部２２側の下面側に流れるため、芯金１０の表面から芯金１０と下型枠部６２との隙間のみをゴム材料１２が流れる場合と比較して、支持ピン５１付近へのゴム材料１２の圧入にかかる時間を大幅に短縮できる。

これを詳述すると、図１０（ａ）、図１０（ｂ）において、矢印は、支持ピン５１が太い矢印に示す方向に下降したときのゴム材料１２の流れを示しており、ゴム材料１２は、二点鎖線で示した支受面５３と芯金下面８１との隙間Ｇに流れ込むようになっている。その際、芯金１０と下型枠部６２との隙間Ｇを通過したゴム材料１２は、芯金下面８１と支受面５３との間を通って破線の矢印の方向に圧入される。これに加えて、ゴム材料１２は、実線の矢印に示すように、芯金上面８０で貫通穴５０に集まるように流れ、この貫通穴５０の短い距離を下降した後に、芯金下面８１に放射状に広がりながらこの芯金下面８１と支受面５３との隙間Ｇに充填される。

一方、図１１（ａ）、図１１（ｂ）においては比較例を示しており、この比較例の芯金には、貫通穴が設けられていない。この場合、図に示すように、支持ピン５１が太い矢印に示す方向に下降したときに、ゴム材料１２が破線の矢印に示した芯金下面８１と支受面５３との間のみを通りながら、芯金下面８１と支受面５３との隙間Ｇに充填される。

上記のことから、図１０の場合には、支持ピン５１同士の間隔が狭かったり、支受面５３の総面積が広い場合であっても、芯金１０と下型枠部６２との隙間Ｇから圧入したゴム材料１２が支持ピン５１の周囲に到達する際に、貫通穴５０から短い距離でゴム材料１２を圧入してこれらを同時に加硫させることができ、厚みが一定で均質なライニング部１１の成形が可能となる。これにより、ライニング部１１を高精度に成形し、成形後の弁体２の機能性を向上して止水性能を高めることが可能になる。芯金下面８１側にゴム材料１２を手作業で埋め込むなどの補修作業を行う必要もない。

一方、図１１の比較例の場合には、支持ピン５１を下降してから芯金下面８１と支受面５３との隙間Ｇにゴム材料１２が流れ込むまでに時間がかかるため、支持ピン５１の下降前に圧入したゴム材料１２が先に加硫してしまい、芯金下面８１付近では、ライニング部１１の厚みや性質が均一でなくなる可能性がある。

上記に加えて、本発明の弁体成形方法においては、支持ピン５１の大径化や個数の増加により、芯金上面８０に圧入されるゴム材料１２の圧力や芯金１０の自重でこの芯金１０が下方に移動し、その位置が偏ることを防止している。これによって、芯金１０の上下面８０、８１の隙間Ｇを均等に保持し、芯金１０の全面に均等な厚さのライニング部１１を成形可能となる。

さらには、支持ピン５１は、ゴム材料１２の貫通穴５０への圧入を利用して下降するため、支受面５３が下型枠部６２の表面と面一になるまで確実に支持ピン５１を下降でき、下面側のライニング部１１の段差の発生を防いで滑らかな表面に仕上げることができる。

上記のことから、ライニング部１１を薄くすることも可能になるため、ゴム材料１２の使用量を削減でき、ライニング成形時にはゴム材料１２の加硫時間を短縮することが可能になる。

次に、本発明のソフトシール仕切弁の弁体成形方法により芯金を支持する場合において、呼び径による支持ピンの外径寸法と個数との違いを、実施品と比較品とを用いて比較した。表１においては、図１０に示した本発明の弁体成形方法による実施品、及び、図１１に示した弁体成形方法により成形する場合の比較品について、バルブの呼び径が異なる場合の支持ピンの外径寸法と個数をそれぞれ示している。

表１の結果より、バルブの呼び径３５０の比較的小径の場合、実施品は、比較品に対して支持ピン５１の外径寸法を大きくしながら総個数を少なくできる。具体的には、φ５０の支持ピン５１を４箇所、φ３０の支持ピン５１を１箇所に設けることで芯金下面８１の支持面積を広くできるため、ゴム材料１２注入時の高圧力に対し、芯金１０を薄肉にしてリブ等の補強を設けない場合であっても、その変形を防ぐことができる。

バルブ呼び径４５０の比較的大径の場合には、これら呼び径の違いに応じて支持ピン５１の外径寸法や個数を変更し、芯金下面８１への支持面積を調節可能になる。すなわち、呼び径の拡大に伴って芯金下面８１の面積が増加する場合に、支受面５３の面積を増やした状態で支持できる。これによって、上下面８０、８１の面積の広い芯金（呼び径の大きい芯金）１０に対して、ゴム材料１２の圧入により高圧力が加わった場合にも、芯金１０の一部や全体の変形を防ぎながらその上下面８０、８１に適切にライニング処理できる。

何れの呼び径の場合にも、実施品の場合には、支持ピン５１の下降により貫通穴５０を介して支持ピン５１跡にゴム材料１２を充填して均等な厚さのライニング部１１を成形でき、しかも、ゴム材料１２を均質な状態で加硫して高品質の弁体２を成形可能となる。

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。例えば、支持ピンを下降させるためのダイプレートの動作方法にこだわることはなく、ダイプレート以外の手段で支持ピンを下降させることも可能である。さらには、芯金支持工程、ゴム圧入工程、支持ピン下降工程を経るものであれば、トランスファー成型以外の各種の成形手段を用いることもできる。

１ ソフトシール仕切弁
２ 弁体
１０ 芯金
１１ ライニング部
１２ ゴム材料
２１ 弁翼
２２ 弁棒取付け部
３０ 被ライニング面
４０ 成形型
４１ 上型
４２ 下型
５０ 貫通穴
５１ 支持ピン
５３ 支受面
６５ 注入口
８０ 芯金上面
８１ 芯金下面
Ｇ 隙間

Claims (5)

1. 上型、下型を有する成形型内に、ライニング用の隙間を設けた状態で仕切弁用弁体の芯金の少なくとも弁翼側を上昇状態の支持ピンで支持する芯金支持工程と、前記上型から前記芯金の被ライニング面に未加硫状態のゴム材料を圧入するゴム圧入工程と、ゴム材料の加硫中に前記支持ピンを下降させて前記芯金の支持ピンによる支持位置に形成した貫通穴を貫通状態にし、この貫通穴を介して前記支持ピンと前記芯金の下面とに生じる隙間にゴム材料を圧入する支持ピン下降工程とを備えていることを特徴とするソフトシール仕切弁の弁体成形方法。
2. 前記支持ピン下降工程において、前記芯金の上部に形成された弁棒取付け部を支持ピンにより支持し、この支持ピンを下降させて前記弁棒取付け部に設けた貫通穴を貫通状態にし、この貫通穴を介して前記支持ピンと弁棒取付け部の下面とに生じる隙間にゴム材料を圧入するようにした請求項１に記載のソフトシール仕切弁の弁体成形方法。
3. 未加硫状態のゴム材料が圧入可能な上型及び下型を有する成形型と、この成形型の内部にライニング用の隙間が設けられた状態で装着可能な芯金とを有し、この芯金の少なくとも弁翼側に形成された貫通穴の下部に、前記下型に対して昇降動可能な支持ピンが備えられていることを特徴とするソフトシール仕切弁の弁体成形装置。
4. 前記支持ピンは、前記芯金の貫通穴を含む周囲を支受可能な支受面を有する請求項３に記載のソフトシール仕切弁の弁体成形装置。
5. 前記芯金の上部に弁棒取付け部を有し、この弁棒取付け部に前記貫通穴が備えられている請求項３又は４に記載のソフトシール仕切弁の弁体成形装置。

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