JP2735604B2

JP2735604B2 - バルブ用シートリングおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2735604B2
Application number: JP5896389A
Authority: JP
Inventors: 利彦上崎; 裔正増井
Original assignee: NIPPON BARUKAA KOGYO KK
Current assignee: NIPPON BARUKAA KOGYO KK
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: JPH02240462A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、バルブ用シートリングに係り、特に耐薬品
性等に優れたバタフライバルブ等に好適に用いられるシ
ートリングおよびその製造方法に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点化学工業、食品工業、医薬、産業、エレクトロニクス
産業等では、ケミカル流体を取扱うことから、その流体
を流す配管に用いられるバルブは、耐薬品性、耐熱性お
よび非粘着性等に優れていることが要求されている。こ
のため、バルブにおけるシートリングや弁体等の接液部
を、耐薬品性、耐熱性および非粘着性等に優れたフッ素
樹脂でライニングしたバルブが開発されている。

このようにシートリングや弁体等の接液部をフッ素樹
脂でライニングしたバタフライバルブの一例を第３図に
示す。

第３図に示すように、バタフライバルブ２では、図示
しない配管内に連通する流路４内に、円盤形状の弁体６
が装着されている。弁体６は弁軸８に固定してある。弁
軸８は、バルブ本体10に対して回転可能に装着してあ
り、弁軸８の回転角を制御することにより、弁体６を用
いて流路４の開閉制御を行なうようになっている。

このようなバタフライバルブ２における流体の接触部
である接液部は、弁体６と、流路４の外周壁である。こ
のような接液部の耐薬品性等を向上させるため、弁体６
の外表面はフッ素樹脂でライニングされていると共に、
流路４の外周壁はフッ素樹脂から成るシートリング12で
ライニングされている。シートリング12における内周壁
である弁座部12aは、弁体６の外縁6aが圧接して、流路
４を流れる流体の流れを遮断する必要があることから、
シートリング12の裏面にはゴム材層14が形成してあり、
シートリング12に弾力性を付与している。

フッ素樹脂から成るシートリングの裏面にゴム材層を
形成するには、たとえばスリーブ状のフッ素樹脂をフレ
ア加工または切削加工することにより、まずシートリン
グ12を製造し、この裏面に形成された凹部16内にゴム材
層14を一体に形成するのである。

しかしながら、従来のシートリング12にあっては、ス
リーブ状のフッ素樹脂をフレア加工もしくは切削加工に
よりシートリング12を製造するようにしている等の理由
から、その肉厚を約1.5mm以下にすることができず、次
のような不都合を有している。すなわち、シートリング
12の肉厚が厚いと、ゴム材層14の弾力性が弁座部12aに
都合良く伝達せず、弁座部12aと弁体６との圧接が不十
分となり、シール性が低下する虞があった。また、同様
な理由から、弁体６の外縁6aが弁座部12aに圧接する
と、シートリング12における弁座部12aの両端から外方
に折曲された縁板部12bがゴム材層14から剥離する方向
に力が加わり、場合によっては現実に剥離する虞があっ
た。

また、シートリング12における弁座部12aの一部に
は、第４図に詳示するように、弁軸８が挿通する弁軸孔
16を形成する必要があり、しかも内部流体がゴム材層14
に接触しないように、弁軸孔16の周縁には、弁軸８に沿
って弁座部12aから筒状の弁軸ライナー部18を一体に立
上げ形成してある。

ところが、このような弁軸ライナー部18は、従来では
絞り加工により形成してあるが、その深絞り加工が困難
であり、弁軸ライナー部18の高さｈが不十分であり、ゴ
ム材層14が流体と接触する虞があった。ゴム材層14が流
体に接すると、ゴム材層14が腐食されたり、流体中にゴ
ム材が溶出したりする等の不都合を生じる虞があること
から、何らかの特別の手段で防止する必要があった。

発明の目的本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであ
り、ゴム材層の弾力性を十分に生かして弁体との圧接が
良好であり、シール性に優れ、しかもゴム材層との密着
性に優れ、さらにゴム材層が内部流体に接触する虞の少
ないバルブ用シートリングを提供することを第１の目的
とする。

また本発明は、このようなシートリングをきわめて容
易かつ安価に製造することができるバルブ用シートリン
グの製造方法を提供することを第２の目的としている。

発明の概要このような目的を達成するために、本発明に係るバル
ブ用シートリングは、バルブにおける弁体が表面に圧接
する薄板状の弁座部と、この弁座部の裏側に凹部を形成
するように弁座部の両端から外方に折曲された縁板部
と、前記凹部内に一体化されるゴム材層とを有するバル
ブ用シートリングであって、前記弁座部および縁板部の
肉厚が最大1.5mm以下であり、しかも前記縁板部の肉厚
が先端側に向けて薄くなっていることを特徴としてい
る。

このような本発明に係るバルブ用シートリングによれ
ば、弁座部および縁板部の肉厚が最大1.5mm以下である
ため、弁座部が弁体に圧接した時、ゴム材層の弾力効果
を弁座部および縁板部に敏感に伝達することができるか
ら、その部分でのシール性が向上する。しかも本発明で
は、縁板部の肉厚が先端側に向けて薄くなっているた
め、バルブ用シートリングに弁体が圧接した時、その力
が分散されて縁板部先端まで伝わらず、ゴム材層で吸収
されるから、この縁板部がゴム材層から剥離し難くな
る。

また、本発明に係るバルブ用シートリングの製造方法
は、上述したようなシートリグにおける弁座部および縁
板部を、フッ素樹脂でブロー成形することにより一体成
形することを特徴としている。

フッ素樹脂のブロー成形によれば、1.5mm以下の肉厚
の弁座部および縁板部の成形が容易であり、しかもブロ
ー成形すれば、その特性故に、径方向外方側の製品の肉
厚が薄くなり、縁板部の肉厚を先端部に向けて薄くする
ことが容易である。

さらに、このようなブロー成形によれば、弁座部の一
部に弁軸ライナー部を設ける場合にも、その突出高さを
高くすることが可能である。

発明の具体的説明以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例に係るバルブ用シートリン
グの縦断面図、第２図は同バルブ用シートリングの製造
過程を示す要部断面図である。

第１図に示す本発明の一実施例に係るバルブ用シート
リング20は、第３図に示すようなバタフライバルブ２に
用いられるものである。このバルブ用シートリング20
は、第３図に示す弁体６の縁部6aが内表面に圧接する薄
板筒状の弁座部20aと、この弁座部20aの裏側に凹部22を
形成するように弁座部20aの両端から外方に折曲された
縁板部20bと、前記凹部22内に一体的に埋め込まれたゴ
ム層24とを有する。

弁座部20aは、その内径が軸芯26に沿って均一であっ
ても良いが、好ましくはその中心に向けて縮径されるよ
うにテーパ形状を有する。これは、第３図に弁体６にお
ける縁部6aと弁座部20aとの圧接が良好に行なわれるよ
うにするためである。

本実施例では、このような弁座部20aの一部に、弁体
６の弁軸８が挿通する弁軸孔28が形成してある。この弁
軸孔28の周縁には、弁軸８に沿って弁座部20aから一体
に立上げられた筒状の弁軸ライナー部30が形成してあ
る。弁軸ライナー部30は、弁軸８とシートリング20との
間に入り込む流体がゴム材層24に接触するのを防止する
機能を有する。したがって、この弁軸ライナー部30の高
さｈは、ゴム材層24の径方向厚さと同程度に高いことが
好ましい。

上述した弁座部20aと縁板部20bと弁軸ライナー部30と
は、ケミカル流体等に接する虞があることから、耐薬品
性、耐熱性および非粘着性等に優れた材質、たとえばポ
リテトラフルオロエチレン（PTFE）、テトラフルオロエ
チレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重
合体であるPFA、テトラフルオロエチレンとヘキサフル
オロプロピレンとの共重合体であるFEP、あるいはテト
ラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとパー
フルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体であるEP
Eなどのフッ素樹脂で一体に成形される。

本実施例では、このようなバルブ用シートリング20に
おいて、弁座部20a、縁板部20bおよび弁軸ライナー部30
の肉厚を最大1.5mm以下、好ましくは0.1〜1.3mm、特に
好ましくは0.3〜1.0mmとなるように構成している。ま
た、本実施例では、縁板部20bおよび弁軸ライナー部30
の肉厚を先端側に向けて薄くなるように構成している。

このようなバルブ用シートリングを製造するには、た
とえば次のようにして行なう。

まず第２図に示すように、弁座部20a、縁板部20bおよ
び弁軸ライナー部30が一体的に形成されたシートリング
形成用薄膜32を、フッ素樹脂のブロー成形方法により軸
方向に連続して形成する。次に、シートリング形成用薄
膜32を、切断線34に沿って切断すると共に、弁軸ライナ
ー部30を形成するための余剰片36を切除すれば、ゴム材
層24を一体化する前の弁座部20a、縁板部20bおよび弁軸
ライナー部30が得られる。本発明では、このようなシー
トリング形成用薄膜32をフッ素樹脂のブロー成形により
得るために、この薄膜32の肉厚を1.5mm以下とすること
が可能になる。また、縁板部20bおよび弁軸ライナー部3
0の肉厚を先端側に向けて薄くすることが可能となる。

次に、このような弁座部20a、縁板部20bおよび弁軸ラ
イナー部30で囲まれる凹部22内表面を表面処理し、後工
程でのゴム材層24の一体化を行ない易くする。表面処理
は、たとえばNa−NH₃溶液を凹部22内表面に塗布するこ
とにより行なう。

次に、このように表面処理されたシートリング形成用
薄膜32を、金型内に設置し、凹部22内に生ゴムを充填
し、金型内で加圧加硫し、ゴム材層24を凹部22内に一体
的に形成すれば、バルブ用シートリング20が得られる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されず、本発
明の範囲内で種々に改変することが可能である。

たとえば、本発明に係るバルブ用シートリングは、バ
タフライバルブ用のシートリングとしてだけでなく、ボ
ールバルブ、スライドバルブ、ゲートバルブ、コック等
のその他のバルブ用のシートリングとしても適用が可能
である。

発明の効果以上説明してきたように、このような本発明に係るバ
ルブ用シートリングによれば、弁座部および縁板部の肉
厚が最大1.5mm以下であるため、弁座部が弁体に圧接し
た時、ゴム材層の弾力効果を弁座部および縁板部に敏感
に伝達することができるから、その部分でのシール性が
向上する。しかも本発明では、縁板部の肉厚が先端側に
向けて薄くなっているため、バルブ用シートリングに弁
体が圧接した時、その力が分散されて縁板部先端まで伝
わらず、ゴム材層で吸収されるから、この縁板部がゴム
材層から剥離し難くなる。

また、本発明に係るバルブ用シートリングの製造方法
によれば、1.5mm以下の肉厚の弁座部および縁板部の成
形が容易であり、しかもブロー成形すれば、その特性故
に、径方向外方側の製品の肉厚が薄くなり、縁板部の肉
厚を先端側に向けて薄くすることが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るバルブ用シートリング
の縦断面図、第２図は同バルブ用シートリングの製造過
程を示す要部断面図、第３図は一般的なバタフライバル
ブの要部断面斜視図、第４図は従来のシートリングの要
部を示す断面図である。６……弁体、８……弁軸 20……バルブ用シートリング 20a……弁座部、20b……縁板部 22……凹部、24……ゴム材層 28……弁軸孔、30……弁軸ライナー部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブにおける弁体が表面に圧接する薄板
状の弁座部と、この弁座部の裏側に凹部を形成するよう
に弁座部の両端から外方に折曲された縁板部と、前記凹
部内に一体化されるゴム材層とを有するバルブ用シート
リングであって、前記弁座部および縁板部の肉厚が最大
1.5mm以下であり、しかも前記縁板部の肉厚が先端側に
向けて薄くなっていることを特徴とするバルブ用シート
リング。
【請求項２】前記弁座部には、弁体の弁軸が挿通する弁
軸孔が形成してあり、この弁軸孔の周縁には、弁軸に沿
って弁座部から一体に立上げられた筒状の弁軸ライナー
部が形成してあり、当該弁軸ライナー部の肉厚が先端側
に向けて薄くなっていることを特徴としている請求項第
１項に記載のバルブ用シートリング。
【請求項３】前記弁座部および縁板部は、フッ素樹脂を
ブロー成形することにより形成されることを特徴として
いる請求項第１項または第２項に記載のバルブ用シート
リングの製造方法。