JP2747022B2 - 制御弁の不断水装着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体や気体の供給を止めることなく（以
下、不断水という）管路に制御弁を取り付けることがで
きる。制御弁の不断水装着装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、不断水で制御弁を管路に取り付ける方法とし
て、制御弁の取付け個所の両側に相当する管路部分に二
つ割り構造の一対の接続管を摺動可能に嵌着し、次にこ
れら接続管を含めて上記制御弁の取付け個所を密封ケー
シングで液密に囲繞し、上記密封ケーシング内で上記制
御弁の取付け個所に切断機を装着して該切断機により取
付け個所を切除した後、切断機を外しその切除部に制御
弁を装入してから、それらの両側に位置する二つの割状
の接続管を外部操作で上記制御弁に向けて両側から押し
込んで上記制御弁の接続用フランジ部と上記切除部の管
端部との間に跨って嵌合させてそれら両者間を接続する
ことが知られている（特公昭59−42193号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の不断水取付け方法には次のよう
な問題点がある。

（１）接続管はこれを管路に直接取り付ける関係から分
割構造にする必要があり、構造が複雑になるばかりでな
く、管路に対する取付けに時間がかかるとともに、良好
な液密性を得にくい。

（２）管路の切断は、前記二つ割り構造の２個の接続管
の間で行われるが、その部分は制御弁の取り付け個所で
あるため、切断機を移動自在に設備して管路の切断終了
後は切断機を制御弁の取付け個所から外さなければなら
ず、手間と時間がかかるとともに、管路を正確に切断す
ることが非常に難しい。

（３）また、上記のように密封ケーシング内において切
断機を移動させて管路の切断位置につけ、また管路の切
断後は他の部分に退避させる関係上、装置全体の構造が
複雑になり、操作が難しくなる上、コスト高になる。

本発明は、制御弁を不断水で管路に容易かつ的確に取
り付けることができ、しかも構造が簡単な、制御弁の不
断水装着装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は、密封ケーシン
グに周方向に回転自在、かつ軸方向に移動自在に液密に
取り付けられ、弁箱に接続管を備えた制御弁を密封ケー
シング内に支持する支持軸と、該支持軸の周方向の回転
を防止する回転防止手段と、上記支持軸に取り付けられ
上記密封ケーシングに対して支持軸を軸方向に移動させ
る操作部材と、弁箱の周方向に間隔をおいて上記制御弁
に設けられ、上記回転防止手段の解除状態における上記
支持軸の周方向の回転で伝動機構を介して回転させられ
る複数のナット部材と、該ナット部材にそれぞれ螺着さ
れナット部材の回転によって軸方向に動かされて上記接
続管を押し動かす押し棒とを具備した構成とした。

〔作用〕

まず、制御弁が取り付けられる管路の部分に密封ケー
シングを取り付け、該密封ケーシングの内部に制御弁を
支持軸で支持して準備する。管路を切除した後、該管路
の切除部分に制御弁を移動させるには、回転防止手段を
働かせて支持軸の周方向の自由回転を止め、操作部材で
支持軸を軸方向に移動させて支持軸に支持された制御弁
を管路の切除個所に移動させ、接続管の中心線を管路の
中心線に正しく一致させる。管路の切断は、制御弁に設
けられた２個の接続管の外側、つまり、密封ケーシング
の内壁に近い部分で行うので、切断機を密封ケーシング
の内壁に固定的に設けて管路を正確に切断することがで
きる。

また、管路の切除位置につけられた制御弁の接続管を
移動させて管路に挿着するには、回転防止手段を解除し
て支持軸を周方向に回転させる。支持軸の回転は、伝動
機構を介して各ナット部材に伝達されるので、押し棒が
軸方向に移動して接続管を押し動かし、接続管を弁箱と
管路との間に跨設させる。

接続管は制御弁の弁箱に予め組み付けられる構成とさ
れているため、二つ割り構造にする必要がなく、しかも
二つ割りか否かに拘わりなく、工場等で正しく容易かつ
迅速に取り付けることができる。したがって、液漏れが
生じにくい。支持軸は、制御弁の支持移動系と押し棒の
操作系に共通して用いられているので、全体構造が簡単
となり、操作も容易である。

〔実施例〕

第１図ないし第４図は本発明に係る制御弁の不断水装
着装置の全体構造を示すもので、図中符号１は密封ケー
シングである。この密封ケーシング１は制御弁２が取り
付けられる管路３の部分を液密（気密）に覆うものであ
り、下部体1aと、この下部体1aの上にボルト（図示せ
ず）でフランジ結合される中間体1bと、この中間体1bの
上にボルトでフランジ結合される蓋体1c、及び上記下部
体1aと中間体1bの側部にボルトでフランジ結合される側
部体1dとからなる分割構造体とされ、下部体1aと中間体
1bとの間に管路３を液密に挿通させる挿通孔Ｓを有す
る。

上記密封ケーシング１の蓋体1cの上部中央には、案内
溝4aを有する筒部材４が鉛直に設けられ、該筒部材４内
にはネジ構造の支持軸５が周方向に回転自在に、かつ上
下自在に挿通されている。支持軸５は筒部材４の案内溝
4aに案内されるネジ構造の案内軸６を着脱自在に備えて
いる。案内軸６は、案内溝4aに案内されて支持軸５の周
方向の自由回転を防止するもので、案内溝4aと共に回転
防止手段13を構成している。上記支持軸５の上部にはナ
ットよりなる操作部材７と、締付けナット８とが螺着さ
れており、案内軸６を案内溝4aに挿入して支持軸５に取
り付け、締付けナット８を緩めた状態で操作部材７を回
転させると、支持軸５がそのまま上または下に移動する
一方、案内軸６を支持軸５から取り外し、締付けナット
８で操作部材７を支持軸５に固定して操作部材７を回転
させると、支持軸５がその位置で周方向に回転する構成
とされている。

上記支持軸５は、制御弁２を密封ケーシング１内に吊
持するものであって、その下部にフレーム９とかさ歯車
10とを備える。フレーム９は制御弁２に着脱自在に取り
付けられるもので、左右一対のかさ歯車11と、該かさ歯
車11によって回転させられるスプロケットホイール12と
を有し、上記支持軸５に該支持軸５の周方向に回転自在
に取り付けられている。またかさ歯車10は支持軸５の回
転をフレーム９に設けられたかさ歯車11を介してスプロ
ケットホイール12に伝えるものであり、かさ歯車11に噛
み合わされて支持軸５に固定されている。

ここで制御弁２について説明すると、弁箱14内に流体
通路を開閉する弁体（図示せず）が周知のように設けら
れ、上記弁箱14の左右の管端に補助管15（第５図）がそ
れぞれ連結されるとともに、該補助管15の外周に接続管
16（第６図）が補助管15の軸方向（第１図と第３図で左
右方向）に摺動自在に全長にわたって嵌合されている。
補助管15は嵌合フランジ15aを弁箱14の接合フランジ14a
にボルト（図示せず）で接合して弁箱14に一体に連結さ
れており、その外径寸法は制御弁２が取り付けられる管
路３の外径寸法と同一にされている。接合管16は、補助
管15に沿って動かされて補助管15と管路３の間に跨って
設けられ、補助管15と管路３とを液密（気密）に接続す
るものであって、孔の端部は外拡り状のテーパ孔16aと
されるととに、外周面の中央部に第７図と第８図に示す
半円状の２個の受圧部材17,17を嵌着する嵌着溝16bが、
また外周面の両端部に第９図と第10図に示す半円状の２
個のフランジ部材18,18を嵌着する嵌着溝16cが形成さ
れ、更にまた内周面にはシールリング19が嵌め付けられ
る内周溝16dが形成されている。

受圧部材17,17は、それぞれ２個の掌板17aを等間隔に
備え、接続管16の嵌着溝16bに嵌着されて互いのフラン
ジ部17b,17bを当接させボルト（図示せず）で結合して
接続管16に一体に取り付けられる。また、フランジ部材
18も上記同様に接続管16の嵌着溝16cに嵌着されて互い
のフランジ部18a,18aを当接させボルトで結合して接続
管16に一体に取り付けられる。

上記補助管15の嵌合フランジ15aには第12図に示すよ
うに基板21が嵌着される。この基板21は、前記スプロケ
ットホイール12の回転をチエーン22（第１図）を介して
受けるスプロケットホイール23と、該スプロケットホイ
ール23の回転軸24に取り付けられた駆動歯車25と、該駆
動歯車25に噛み合わされて基板21の中心を中心に回転自
在に設けられた環状歯車26と、該環状歯車26の回転によ
って回転させられる歯車構造の４個のナット部材27（第
11図と第12図にはいずれも１個しか示されていない）
と、該ナット部材27に螺着されたネジ構造の押し棒28と
を備えている。上記ナット部材27は受圧部材17の掌板17
aの位置に設けられている。なお、上記基板21と環状歯
車26とは、二つ割り構造とされており、基板21はボルト
29（第11図）によって、また環状歯車26は継手リンク30
によってそれぞれ一体に結合されている。押し棒28の一
端には該押し棒28を前記受圧部材17の掌板17aに固定す
る固定部材32が取り付けられ、また他端にはストッパ33
が設けられている。かさ歯車10,11、スプロケットホイ
ール12,23、チエーン22、回転軸24、駆動歯車25、環状
歯車26は伝動機構31を構成している。

上記密封ケーシング１の内壁には、制御弁２や基板21
等に設けられた案内片34（第２図）を案内して制御弁２
を所定の位置に正確に降下させる案内部材35が設けら
れ、また密封ケーシング１の底面には制御弁２の底部に
突設された先すぼまり状の突起36（第４図、第14図）を
挿入させて制御弁２の降下位置を一層正確にする位置決
めパイプ37と、該位置決めパイプ37よりも小径の位置決
め孔38が設けられている。第２図の符号39は支持軸５を
液密に挿通させているシール部材である。

上記密封ケーシング１の挿通孔Ｓの部分の内側には左
右一対の切断機41が設けられている。切断機41は管路３
を切断するものであり、第15図ないし第17図に詳しく示
すように、密封ケーシング１の下部体1aと中間体1bの内
面に、口金42の中心線を中心にしてボルト43（第16図）
で固定された筒状支持部材44と、この筒状支持部材44の
案内溝44aに突条45aを嵌入させて筒状支持部材44に回転
自在に取り付けられた回転部材45と、この回転部材45の
内側に回転部材45の周方向に所定の間隔で固着された複
数のホルダ46と、このホルダ46に枢支された送りネジ47
と、この送りネジ47に螺着された送り駒48と、この送り
駒48にボルト49によって取り付けられた切刃51と、上記
回転部材45に取り付けられたスプロケットホイール52
と、このスプロケットホイール52をチェーン53（第１
図）とスプロケットホイール54を介して筒状支持部材44
に対して回転させ、回転部材45と一緒に切刃51を回転さ
せて管路３を切断する油圧モータや電動機等の切断用駆
動装置55とを主体としている。

上記筒状支持部材44と回転部材45、及びスプロケット
ホイール52は二つ割り構造とされ、また送りネジ47に
は、回転部材45の回転作動中に、中間体1bの内面に突設
された送り爪56（第１図）に瞬間的に噛み合い、送りネ
ジ47を回動させて送り駒48と一緒に切刃51を管路３の中
心に向けて移動させる歯車57が取り付けられている。ま
た、上記送りネジ47は、管路３側の先端部を内側、つま
り制御弁２側に、また歯車57が取り付けられた頭部を口
金42側に配して傾斜状態でホルダ46に軸支され、切刃51
を送り駒48と一緒に斜めに進退させるように構成されて
いる。

上記挿通孔Ｓは、下部体1aと中間体1bにそれぞれ取り
付けられた半割り状の口金42によって形成され、該口金
属42には、パッキン58（第１図）を圧縮して口金42と管
路３との間を液密にする半割り状の押え具59がボルト
（図示せず）によって取り付けられている。

なお、図の送り爪56は密封ケーシング１に固定されて
いるが、１個以上の送り爪56をシリンダや他の手段によ
り筒状支持部材44と一緒に回転する歯車57の回転面に出
没自在に設けておけば、送り爪56の突出数により切刃51
の単位時間当たりの移動量を調節することができる。こ
のように構成すると、切刃51の早戻しが可能になるので
具合が良い。切刃51の早戻しのみを可能にするのであれ
ば、前記固定送り爪56の他に、第18図に示すように、係
止片61を備えた送り爪62を枢軸63で取付け部材64に取り
付け、矢印で示す切刃51の切断回転の際に、歯車57が送
り爪62に触れると、送り爪62が戻しバネ65の弾力に抗し
回動して歯車57をそのまま通過させ、切刃51の戻り回転
時には係止片61によって送り爪62の自由回動が阻止され
て歯車57が１歯回動するように構成することもできる。

また、密封ケーシング１内の底部には、一対の切断機
41,41によって切断される管路片3aを支える支持装置66
が設けられている。この支持装置66は、支え軸67と、こ
の支え軸67に取り付けられ、管路片3aを把持する左右一
対のクランプ部材68,68と、上記支え軸67を回動させる
操作機構69とから構成されており、管路片3aをつかんだ
クランプ部材68,68を支え軸67と一緒に操作機構69で回
動させて管路片3aを第２図の実線の状態から２点鎖線の
状態に退避させることができる構成とされている。操作
機構69は、通常、操作軸を密封ケーシング１に液密に貫
通して設け、これを外部で操作して支え軸67を回転させ
る構成とされる。

次に上記のように構成された本発明に係る制御弁の不
断水装着装置の作用を説明する。

管路３が地中に埋められている場合には、制御弁２の
取付けを予定された管路３の周囲の上を掘ってその部分
を露出させる。そして密封ケーシング１を組み立てて管
路３の制御弁２の取付け個所を液密に囲繞する。この
際、口金42によって形成された挿通孔Ｓに管路３を挿通
し、押え具59でパッキン58を圧縮して口金42と管路３と
の間を液密にする。また密封ケーシング１の組立ての進
行に伴って次のような準備作業を随時行う。

（１）切断機41を組み立てて管路３を切断できるように
する。

（２）支持装置66を密封ケーシング１内に組み立てて切
断機41,41の内側の管路３をクランプ部材68,68で把持す
る。

（３）工場等で制御弁２を組み立てる。制御弁２の組み
立てに際しては、第６図に示すように接続管16をその全
長にわたって補助管15に嵌合し、また補助管15に基板21
を嵌着するとともに、スプロケットホイール12,23にチ
ェーン22を巻き掛ける。更にまた、接続管16の嵌着溝16
bに受圧部材17を取り付けるとともに、受圧部材17の掌
板17aに押し棒28を結合する。

（４）制御弁２をフレーム９に結合して密封ケーシング
１内に支持軸５で吊持する。

なお、上記の準備作業の順番は上記に限るものではな
く不同である。

準備作業を終って密封ケーシング１で制御弁２の取付
け個所を完全に密封したら、切断用駆動装置55を作動さ
せて回転部材45を筒状支持部材44に対して回転させる。
回転部材45の回転で歯車57が送り爪56の部分を通過する
際、送り爪56に噛み合って周方向に回動する。このた
め、送りネジ47が歯車57の１歯分回動し、送り駒48と一
緒に切刃51が管路３の中心に向って移動して管路３に食
い込み、これを切断する。このようにして管路３の切断
が終了したら、切断用駆動装置55で回転部材45を逆方向
に回転させ、切刃51を送りネジ47の頭部に向って退避さ
せるなお、切刃51によって管路３が切断されると、管路
３を流れる水等の流体が切り口から流れ出るが、全体が
密封ケーシング１によって液密に覆われているため、外
部に漏出することはない。

次に、支持装置66の操作機構69を操作して支え軸67を
支点に管路片3aを第２図実線の状態から２点鎖線の状態
に回動させる。

次いで案内軸６を案内溝4aに差し込んで支持軸５に取
り付けるとともに、締付けナット８を緩めて操作部材７
を回転させ、支持軸５と一緒に制御弁２を降下させる。
この際、案内部材35が案内片34を案内して制御弁２を正
しく降下させるとともに、制御弁２に設けられた突起36
が位置決めパイプ37に導かれて位置決め孔38に挿入さ
れ、制御弁２を所定の位置につける。左右一対の切断機
41,41間には制御弁２の取付け間隙があけられているた
め、制御弁２の取付け個所への装入に際して切断機41を
取り外したり、移動させたりする必要はない。この点は
取付け個所からの管路片3aの排除についても同様であ
る。

制御弁２を取付け個所に装入し終ったら、案内軸６を
支持軸５から外すとともに、締付けナット８で操作部材
７を支持軸５に固定し、操作部材７を回転させる。操作
部材７の回転によって全部のナット部材27が同方向に同
速度で回転して押し棒28をそれぞれ同期して外方（第12
図で左方）に移動させる。このため接続管16が補助管15
に沿って摺動し、外半分を管路３に嵌合して補助管15と
管路３間に跨設され、管路３に制御弁２の補助管15を液
密に接続する。接続管16の移動に際して先行するテーパ
孔16aは管路３に対する接続管16の芯ずれを吸収する。

このようにして管路３に制御弁２を接続したら、密封
ケーシング１を分解して取付け個所から取り外し、これ
と並行して制御弁２からフレーム９を、補助管15から基
板21を、接続管16から受圧部材17をそれぞれ取り外す。

その後、接続管16による制御弁２の補助管15と管路３
の接続を補強する必要がある場合には、例えば、第19図
のように、接続管16の嵌着溝16cにフランジ部材18を嵌
着するとともに、接続管19のテーパ孔16aにパッキン70
を詰めて押え具71をボルト72で取り付け、上記パッキン
70を圧縮する。第20図はこのようにして接続管16を固定
し、また制御弁２に操作装置73を取り付けた完成状態を
示している。

上記以外の他の実施例、及び技術事項等について以下
に説明する。

（Ｉ）図の実施例の切断機41は、切刃51の回転によって
管路３を切断する構成とされているが、他の構造の切断
機や別種の切断機、例えばガス切断機やプラズマ切断
機、あるいはノズルから流体を超高圧で噴射して被切断
材を切断する切断機等を用いることができる。

（II）制御弁２としては、通常バタフライ弁が用いられ
るが、これに限られるものではない。

（III）図の補助管15は弁箱14にフランジ結合されてい
るが、弁箱14に一体に形成してもよい。

（IV）接続管16は、通常、継目のない断面円形のものを
用いるが、分割構造のものを用いることもできる。

（Ｖ）回転防止手段13は支持軸５の周方向の自由回転を
防止できるものならば図示以外の他の構造でもよい。

（VI）操作部材７は、支持軸５の上下と周方向の回転に
兼用されているが、支持軸５の回転と上下を別の部材に
より行うように構成することもできる。

（VII）支持軸５にラック、若しくはこれに類する手段
を付設し、そのラック等を利用するとともに、ラック等
に対応する操作部材７の作動て支持軸５を上下させるこ
ともできる。

（VIII）フランジ部材18は接続管16に一体に固定して形
成してもよい。

（IX）本発明は既設弁を不断水で交換する際にも適用す
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明は、密封ケーシングに周方向に回転自在、かつ
軸方向に移動自在に液密に取り付けられ、弁箱に接続管
を備えた制御弁を密封ケーシング内に支持する支持軸
と、該支持軸の周方向の回転を防止する回転防止手段
と、上記支持軸に取り付けられ上記密封ケーシングに対
して支持軸を軸方向に移動させる操作部材と、弁箱の周
方向に間隔をおいて上記制御弁に設けられ、上記回転防
止手段の解除状態における上記支持軸の周方向の回転で
伝動機構を介して回転させられる複数のナット部材と、
該ナット部材にそれぞれ螺着されナット部材の回転によ
って軸方向に動かされて上記接続管を押し動かす押し棒
とを具備した構成とされているので、制御弁を不断水で
管路に容易かつ的確に取り付けることができる。また構
造が簡単であり、操作も容易である長所がある。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明に係る制御弁の不断水装着装置の一実
施例を示すもので、第１図は管路の切断前における管路
と制御弁等の関係を示す断面図、第２図は、同第１図の
II−II線に沿う断面図、第３図は制御弁を管路の切除位
置に降ろした状態を示す断面図、第４図は第３図のIV−
IV線に沿う断面図、第５図は補助管の半断面図、第６図
は接続管の半断面図、第７図は受圧部材の正面図、第８
図は第７図VIII−VIII線に沿う断面図、第９図はフラン
ジ部材の正面図、第10図はフランジ部材の側面図、第11
図は右半分を省略し、かつ上半分を解放した基板の正面
図、第12図は基板の断面図、第13図は位置決めパイプの
正面図、第14図は位置決めパイプと位置決め孔の関係を
示す断面図、第15図は切断機の正面図、第16図は切断機
の断面図、第17図は第16図のXVII−XVII線に沿う断面
図、第18図は送り爪の他の実施例を示す平面図、第19図
は管路と補助管に対する接続管の固定状態を示す断面
図、第20図は管路に対する制御弁の装着状態を示す正面
図である。 １…密封ケーシング、２…制御弁、4a…案内溝、５…支
持軸、６…案内軸、７…操作部材、14…弁箱、13…回転
防止手段、16…接続管、27…ナット部材、28…押し棒、
31…伝動機構。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密封ケーシングに周方向に回転自在、かつ
   軸方向に移動自在に液密に取り付けられ、弁箱に接続管
   を備えた制御弁を密封ケーシング内に支持する支持軸
   と、該支持軸の周方向の回転を防止する回転防止手段
   と、上記支持軸に取り付けられ上記密封ケーシングに対
   して支持軸を軸方向に移動させる操作部材と、弁箱の周
   方向に間隔をおいて上記制御弁に設けられ、上記回転防
   止手段の解除状態における上記支持軸の周方向の回転で
   伝動機構を介して回転させられる複数のナット部材と、
   該ナット部材にそれぞれ螺着されナット部材の回転によ
   って軸方向に動かされて上記接続管を押し動かす押し棒
   とを具備したことを特徴とする制御弁の不断水装着装
   置。