JP3058971U - シリンダーバルブ - Google Patents

シリンダーバルブ

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JP3058971U
JP3058971U JP1998008803U JP880398U JP3058971U JP 3058971 U JP3058971 U JP 3058971U JP 1998008803 U JP1998008803 U JP 1998008803U JP 880398 U JP880398 U JP 880398U JP 3058971 U JP3058971 U JP 3058971U
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誠雄 多田
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多田化学機器工業株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダーバルブについて、弁体の摺動抵抗
の低減、液体の漏れ防止、シール材の耐久性の向上を全
て満たすことを可能とする。 【解決手段】 弁体2の往動によって、少なくとも排出
口12の開閉が可能なシリンダーバルブにおいて、バル
ブ本体1の周壁10と弁体2との間には、スクレーパ機
能を備えた第1シール材4と、第1シール材4よりもシ
ール性の高い第2シール材5とが配設され、第2シール
材5は、第1シール材4よりも、後方に位置する。これ
にて、第1シール材4が、前衛として、そのスクレーパ
機能により、後方の第2シール材5への、スラリーの進
入を防ぎ、第2シール材5のシール性能がスラリーによ
って阻害されない。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【考案の属する技術分野】
本願考案は、シリンダーバルブに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、シリンダーバルブは、液体、特に、スラリーの混入した液体や、粘 性の高い液体に適するバルブとして多用されている。この種のシリンダーバルブ は、一端に流体の流入口を有すると共に内部が流体の流路となるシリンダー形の バルブ本体と、このバルブ本体の周壁に形成された排出口と、バルブ本体の周壁 内を往復移動するピストン形の弁体とを備えている。このシリンダーバルブの流 入口は、液体容器等に接続され、弁体が排出口より前方から排出口より後方へ往 動することにより流路を開き、液体容器から排出口へ液体を流し、逆に後方から 前方へ移動することにより流路を閉じるものである。そして、一般に、バルブ本 体の内周壁には、排出口回りにはランタンリングが配設され、ランタンリングの 前方側と後方側には、各々Vパッキンと呼ばれる断面V字状のシール材が配位さ れている。また、実用新案登録第3048956号に記載のシリンダーバルブに あっては、断面U字状のシール材を配位したものが提案されている。
【0003】 この種のシリンダーバルブにあっては、弁体の摺動抵抗を少なくするという要 求と、液体の漏れを防止するという要求と、シール材の耐久性を向上させるとい う要求がある。液体の漏れを防止するには、シール材の内径を小さくして弁体と の密着性を高めることが考えられるが、その分、弁体の摺動抵抗が大きくなり、 また、シール材の耐久性が低下する。また、比較的柔軟なシール材を用いると、 小さな摺動抵抗で液体の漏れを防止できるが、シール材の耐久性を向上させるこ とが困難である。特に、スラリーの混入した液体の場合、弁体の摺動に伴って、 シール材と弁体との間にスラリーが挟まり、この状態で弁体の摺動が繰り返され ることによってシール材の一部が破損し、その破損が徐々に拡大し、液体の漏れ が顕著になると言った課題がある。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】
しかして、本願考案は、弁体の摺動抵抗を少なくするという要求と、液体の漏 れを防止するという要求と、シール材の耐久性を向上させるという要求とを全て 満たすことのできるシリンダーバルブの提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そこで本願の第1の考案は、次の手段を提供することにより、上記の課題を解 決する。 本願第1の考案にあっては、一端に流体の流入口11を有し内部が流体の流路 となるシリンダー形のバルブ本体1と、流路内で流入口11側を前方とし流入口 11と反対側を後方として前後に往復移動することが可能なピストン形の弁体2 とを備え、バルブ本体1の周壁10に排出口12が設けられ、弁体2の上記往動 によって、少なくとも排出口12の開閉が可能なシリンダーバルブにおいて、バ ルブ本体1の周壁10と弁体2との間には、スクレーパ機能を備えた第1シール 材4と、第1シール材4よりもシール性の高い第2シール材5とが配設され、第 2シール材5は、第1シール材4よりも、後方に位置することを特徴とするシリ ンダーバルブを提供する。
【0006】 尚、ここでいうスクレーパ機能とは、弁体2の移動によって、バルブ本体1周 壁10内面或いは弁体2外周面を倣い、スラリー等の付着物を、殺ぎ落とす機能 をいう。また、シール性とは、密閉性をいい、ここでは特に、バルブ本体1周壁 10内面と弁体2側面との間を通り抜けて弁体2の前方から弁体2後方へ漏れ出 ようとする流体を遮断する能力をいう。又、「前後」という方向は、シリンダー バルブの各構成部材の何れについても一致して用いる。 上記構成を採ることにより、第1シール材4が、前衛として、そのスクレーパ 機能により、スラリーを掻き落とし、後方の第2シール材5にスラリーを接触さ せない。これにて、第2シール材5のシール性能がスラリーによって阻害されな い。より詳しくは、スラリーを含む液体に対して、本願のシリンダーバルブを用 いた場合、弁体2が後退する際に、スラリーを含む液体が弁体2の周面に付着し て、バルブ本体1の後方側に引き込まれる動きをみせる。その際、スラリーは第 1シール材4のスクレーパ機能により、堰き止められ、後方の第2シール材5ま では達しない。従って、第2シール材5には、密着性は良好であっても、スラリ ー等の異物に対する強度の低いものも使用でき、液体に対するシール性を高度に なすことができる。 また、このように、第1シール材4とは別に、主としてシール性に能力を発揮 する第2シール材5をその後方に備えることによって、第1シール材4は弁体2 の摺動抵抗を極端に大きくせずとも、全体として充分なシール性を得ることがで きる。特に、第2シール材5にスクレーパ機能が不要となるため、第2シール材 5に比較的柔軟で密着性の良好な素材を採用することができ、シール性の向上が 図れるため、第2シール材5についても、摺動抵抗を低減することができ、第1 シール材4と第2シール材5の組合せ全体で、摺動抵抗を抑制することが可能と なった。
【0007】 本願第2の考案にあっては、上記第1の考案に係るシリンダーバルブについて 、上記第1及び第2シール材4,5が、バルブ本体1周壁10に設けられ、第1 シール材4は、前方に向かうに従ってバルブ本体1の径内方向に突出するスクレ ーパ部を備えたシール材であり、弁体2と接触していない自由状態にあって、第 1シール材4の少なくとも径内方向に対する最大突出部が、第2シール材5より も径内方向に大きく突出していることを特徴とするシリンダーバルブを提供する 。 このような構成を採ることにより、本願第2の考案は、第1の考案で可能とし た第1シール材4のスクレーパ機能の向上を、弁体2の側面の付着物の排除のた めに、実現した。 特に、第1シール材4を、前方に向かうに従って径内方向に突出するスクレー パ部を備えたシール材とすることにより、弁体2が前方へ移動する際の摺動抵抗 を低減すると共に、後方へ復帰する際に、第1シール材4の上記最大突出部が、 極めて大きなスクレーパ機能を発揮する。また、第2シール材5より径内に突出 することによって、第1シール材4が、第2シール材5に先立ってスラリーの除 去を確実に行う。
【0008】 更に、本願第3の考案にあっては、一端に流体の流入口11を有すると共に内 部が流体の流路となるシリンダー形のバルブ本体1と、このバルブ本体1の周壁 10に形成された排出口12と、流路内で流入口11側を前方とし流入口11と 反対側を後方として前後に往復移動するピストン形の弁体2とを備え、この弁体 2が排出口より前方から排出口12より後方へ往動することにより流路を開き、 排出口12より後方から排出口12より前方へ移動することにより流路を閉じる シリンダーバルブにおいて、バルブ本体1の周壁10内面における少なくとも排 出口12より後方に、前方に向いて広がる縦断面V字状の第1シール材4が配位 されると共に、この第1シール材4の後方側にOリングからなる第2シール材5 が配位され、バルブ本体1の周壁10内面における少なくとも排出口12より前 方に、Oリングからなる第3シール材6が配位され、この第3シール材6の前方 側に、前方に向いて広がる縦断面V字状の第4シール材7が配位されたものであ ることを特徴とするシリンダーバルブを提供する。 ここで、縦断面とは、バルブ本体1の軸方向と平行な断面をいう。 このような本願第3の考案に係るシリンダーバルブにあっては、排出口12の 前方及び後方において、バルブ本体1と弁体2の間を、確実にシールすることが 可能である。
【0009】
【考案の実施の形態】
以下、図面に基づき本願考案の実施の形態を説明する。 図1乃至図3に本願考案に係るシリンダーバルブの一実施の形態を示す。図1 は、シリンダーバルブの開栓状態を示す略縦断面であり、図2は、シリンダーバ ルブの開栓状態を示す略縦断面図である。図3はシリンダーバルブの要部拡大略 縦断面図である。 図1乃至図3において付すべきハッチングは、図面の煩雑化を避けるため、一 部又は全部省略してある。
【0010】 図1及び図2へ示すように、このシリンダーバルブは、一端に流体Rの流入口 11を有し内部が流体Rの流路となるシリンダー形のバルブ本体1と、流路内で 流入口11側を前方とし流入口11と反対側を後方としてバルブ本体1の軸方向 X−Xに沿って前後(前方F、後方B)に往復移動することが可能なピストン形 の弁体2とを備える。バルブ本体1の周壁10に排出口12が設けられ、上記弁 体2が排出口12より前方Fから排出口12より後方Bへ往動することにより流 路を開き、排出口12より後方Bから排出口12より前方Fへ移動することによ り流路を閉じるようになっている。バルブ本体1の周壁10内面と弁体2との間 における少なくとも排出口12より後方Bに、スクレーパ機能を備えた第1シー ル材4が配位されると共に、この第1シール材4の後方B側に、第1シール材4 よりもシール性の高い第2シール材5が配位され、バルブ本体1の周壁10内面 と弁体2との間における少なくとも排出口12より前方Fに、第3シール材6が 配位され、この第3シール材6の前方F側にスクレーパ機能を備えた第4シール 材7が配位されている。 この実施の形態において、上記第1乃至第4シール材4〜7は、バルブ本体1 が備える。 各部の構成について、以下具体的に説明する。
【0011】 バルブ本体1は、夫々別体で何れも中心を同一とする環状或いは筒状の、前筒 部10aと、外筒部10bと、トップアダプタ10cと、第4シール材7と、第 3シール材6と、第3副シール材6aと、凸型スペーサーリング10dと、ラン タンリング10eと、第1シール材4と、凹型スペーサーリング10fと、第2 シール材5と、第2副シール材5aと、シール受けリング10gと、後筒部10 hとにて、構成されている。 前筒部10a、トップアダプタ10c、凸型スペーサーリング10d、ランタ ンリング10e、凹型スペーサーリング10f、シール受けリング10g、及び 後筒部10hの内径は、ほぼ等しく、これらが、バルブ本体1の内周面Nを構成 する。また、外筒部10bの内径は、トップアダプタ10c、凸型スペーサーリ ング10d、ランタンリング10e、凹型スペーサーリング10f及びシール受 けリング10gの外径にほぼ等しい。
【0012】 前筒部10aは、先端が流入口11を形成し、後部に鍔部10jを備える。 外筒部10bは、前部に前フランジ部10kと、側部に排出口12と、後部に 後フランジ10mを備えた筒状のケーシングであり、その周面に、前記の排出口 12が形成されている。上記前フランジ部10kは、前筒部10aの鍔部10j を収容することが可能な凹部10nを前面に備える。後筒部10hの前部外周に 、環状体10sが遊嵌している。後筒部10hの後部には鍔状部10tが形成さ れている。
【0013】 前筒部10aの後部には、前方Fから後方Bにかけて、トップアダプタ10c 、第4シール材7、第3シール材6、凸型スペーサーリング10d、ランタンリ ング10e、第1シール材4、凹型スペーサーリング10f、第2シール材5、 シール受けリング10gが、この順に配位し、その後方に後筒部10hが設けら れる。また、第3副シール材6aは、第3シール材6の径外に位置し、第2副シ ール材5aは、第2シール材5の径外に位置する。 一方、外筒部10bは、前筒部10aと後筒部10hの間において、上記の、 トップアダプタ10c、第4シール材7、第3シール材6、第3副シール材6a 、凸型スペーサーリング10d、ランタンリング10e、第1シール材4、凹型 スペーサーリング10f、第2シール材5、第2副シール材5a、シール受けリ ング10gの、径外側に位置し、これらの部材を被う。
【0014】 前筒部10a鍔部10jには固定板10rが配設され、この固定板10rが前 フランジ部10kの前面に載置され、押さえ部材10qによって押さえされると 共に、ネジ等の固定具10pにて固定される。これにて、前筒部10aの後方B に外筒部10bが固定される。
【0015】 外筒部10bの後方Bには、後筒部10hが配設され、外筒部10hの後フラ ンジ10m後面に、環状体10sが重ねられる。この状態において、鍔状部10 tの後面より、ネジ10uを螺合する。このネジ10uの先端は、鍔状部10t の前面を抜けて、環状体10sにも螺合する。 このネジ10uを締付けることによって、後筒部10hの前部が、外筒部10 b内に入り込み、外筒部10bに収容されている前述の各部材を、前筒部10a 側へ押圧する。 上記のランタンリング10eの側面には、外筒部10bの排出口12と対応す る位置に、貫通口12aが形成されている。
【0016】 弁体2は、円柱状に形成され、その後部にロッド3(図2)が設けられている 。弁体2は、その先端から、バルブ本体1の後部即ち後筒部10hの後部から、 バルブ本体1の内部に挿入される。 弁体2は、ロッド3の摺動により、バルブ本体1内を軸方向X−Xに沿って摺 動する。 図1に示すように、排出口12よりも後方Bに、弁体2の前面20が位置する とき、バルブ本体1は開栓状態にある。このとき、バルブ本体1は、流入口11 からバルブ本体1内に流入してきた流体Rを排出口12側へ排出することができ る。図2に示すように、排出口12よりも前方Fの、流入口11付近に、弁体2 の前面20が位置するとき、バルブ本体1は閉栓状態にある。このとき、流体R は、バルブ本体1を通って排出口12側へ流出できない。 但し、弁体2の前面20が、排出口12より完全に後方B側に位置せず、若干 排出口12に掛かったものであっても、排出口12を開栓状態とすることは可能 であり、これを除外するものではない。
【0017】 第1シール材4は、流出口12より後方Bに位置する。第1シール材4は、複 数重ねられた状態で配置されている(図1及び図2において、第1シール材4は 3個重ねられているが、それ以上の個数でも、それ以下の個数でもよい)。 個々の第1シール材4は、図3へ示すように、縦断面が略V字状のVパッキン が採用されており、そのV字の開口が前方Fに向いて広がるように配位されてい る。 この第1シール材4は、弁体2と接触していない状態(弁体2挿入前)におい て、第1シール材4が呈するV字の一端41は、バルブ本体1内周面Nよりも、 径内方向Kに突出する。図3の40は、径内方向に突出する最大突出部を示して いる。 凹型スペーサーリング10fは、第1シール材4の後方に位置し、その前面に 縦断面視略V字型の凹部を備える。この凹部に、最後尾の第1シール材4のV字 後端が収容される。 上記のように、軸方向X−Xに対する傾斜角度θを持ったV字状に第1シール 材4を形成することによって、弁体2側部21に付着したスラリーを掻き落とす 、スクレーパ機能を奏する。
【0018】 第2シール材5は、第1シール材4の後方B側に位置する。具体的には、第2 シール材5には、Oリングが採用され、凹型スペーサーリング10fの後方Bに 位置する凸型スペーサーリング10dに装着されている。この凸型スペーサーリ ング10dは前面に断面視凸状部分10wを有し、この凸状部分10wの径内側 に第2シール材5が嵌められている。Oリングである第2シール材5の内径部5 0は、バルブ本体1内周面Nよりも、径内方向Kに突出する。この内径部50が 弁体2の側面21と接触し、バルブ本体1内周面Nと弁体2の側面21との間を シールし、弁体2前方Fから後方Bへ、流体を洩らさない。 第2シール材5は、スクレーパ機能を備えず、第1シール材4に比して、シー ル性の高い素材にて形成される。 前述の第2副シール材5aは、第2シール材5と同様のOリングであり、凸型 スペーサーリング10dの凸状部分10wの外側に装着され、第2シール材5と 共にシール効果を高めている。
【0019】 図3へ示すように、弁体2と接触していない自由状態にあって、第1シール材 4の最大突出部40の径内方向Kについての突出幅k1は、第2シール材5の内 径部50の径内方向Kについての突出幅k2よりも、大きいものである。 第3シール材6は、排出口12の前方Fに位置する。
【0020】 第4シール材7には、縦断面が略V字状のVパッキンが採用されており、その V字の開口が前方Fに向いて広がるように配位されている。この第4シール材7 の後部は、その後面中央に突出部10xを有する。弁体2と接触していない状態 において、第4シール材7の一端は、バルブ本体1内周面Nよりも、径内方向K へ突出し、第1シール材4と同様のスクレーパ機能を奏する。第3シール材6は 、第4シール材7の突出部10xの内径側に装着され、第2シール材5と同様の シール性を発揮する。また、第3副シール材6aは、第4シール材7の突出部1 0xの径外側に装着され、第3シール材6と共にシール性を高めている。 各シール材4〜7の突出状態は、ネジ10の締付けによって調整が可能である 。
【0021】 第1シール材4の縦断面はV字のもの以外に、図4へ示すような、略U字型の ものであっても実施可能であり、図3のV字の第1シール材4と同様、スクレー パ機能を奏することができる。 但し、図3に示すV字型の第1シール材4の方がU字のものに比して、径内方 向Kに突出する一端41の、軸方向X−Xに対する傾斜角度θを大きく確保する ことができ、より大きなスクレーパ機能を奏することができる。
【0022】 弁体2(ロッド3)の移動は、周知手段の何れでもよく、空気圧、油圧による ものであっても、電動によるものであっても、或いは、他の機械的な手段による ものであっても実施可能である(図示しない)。 又、この実施の形態とは異なり、第1シール材4は弁体2が備え、第1シール 材4のスクレーパ機能は、バルブ本体2の内周面に対して働くものとして実施す ることも可能である(図示しない)。第2シール材5についても、弁体2が備え るものとしても実施可能である(図示しない)。 第3シール材6及び第4シール材7は設けずに実施することも可能である(図 示しない)。
【0023】 バルブ本体1の上記構成部材のうち、前筒部10a、外筒部10b及び後筒部 10hは炭素鋼などの金属にて形成され、第1乃至第4シール材4〜7は比較的 柔軟なテフロン製の素材にて形成され、その他のものはガラス繊維又はカーボン を有するテフロン製の素材にて形成されるのが、好ましい。その際、第2、第3 のシール材は、第1、第4のシール材より柔軟性が高く密着性の良好な合成ゴム 等の素材を採用することができる。より具体的には、合成ゴム等の柔軟性の高い 素材を芯材として、その外周をテフロン製の強度の高い素材によって被覆するこ とにより、柔軟性と強度との要求を満たす素材とすることが好ましい。 また、弁体2は、ステンレスや炭素鋼などの金属や、これらの金属にグラスラ イニングを施工したものにて形成されるのが、好ましい。 尚、上述の各部材を構成する素材は、単なる例示であり、弾性や剛性といった 性質が近似する他の素材によって、置換可能である。
【0024】
【考案の効果】
上述の通り、本願第1の考案にあっては、第1シール材のスクレーパ機能によ って、スラリーを除去し、後方の第2シール材へスラリーを接触させない。この ため、第2シール材が傷まず、更には、弁体前方と後方との間の液密性が、スラ リーによって、阻害されず液漏れの防止能力を著しく向上した。 又、主としてシール性に能力を発揮する第2シール材を後方に備えることによ って、第1シール材については、シール性を緩和することが可能となった。この ため、従来スクレーパ機能を備えた上でシール性が求められていたために大きく なりがちであった、第1シール材の摺動抵抗を低減した。また、摩擦を低減して 、第1シール材そのものの寿命を延ばすことが可能となった。 第2シール材についても、付着物の排除は、第1シール材に任せて、専らシー ル性を担うことができ、シール性の向上が容易に行えるものとなった。又、スク レーパ機能を持たせないことにより、比較的柔軟な素材を採用することにて、シ ール性を実現し摩擦を低減することができ、第2シール材のシール性も長きに渡 って維持することが可能となった。 このように、本願第1の考案によって、従来困難とされていた、弁体の摺動抵 抗の低減、液体の漏れ防止、シール材の耐久性の向上を全て満たすことを可能と した。
【0025】 本願第2の考案にあっては、本願第1の考案の効果に加えて、第1シール材の スクレーパ機能をより一層向上した。 又、本願第3の考案にあっては、本願第1及び第2の考案と同様の効果を奏す ると共に、シール性を更に向上した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願考案の一実施の形態に係るシリンダーバル
ブの開栓状態を示す、一部切欠略縦断面図である。
【図2】本願考案の上記実施の形態に係るシリンダーバ
ルブの閉栓状態を示す、一部切欠略縦断面図である。
【図3】上記実施の形態に係るシリンダーバルブの要部
拡大略縦断面図である。
【図4】第1シール材4の他の実施の形態を示す略縦端
面図である。
【符号の説明】
1 バルブ本体 2 弁体 3 ロッド 4 第1シール材 5 第2シール材 6 第3シール材 7 第4シール材 10 (バルブ本体1の)周壁 11 流入口 12 排出口

Claims (3)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端に流体の流入口(11)を有し内部が流
    体の流路となるシリンダー形のバルブ本体(1) と、流路
    内で流入口(11)側を前方とし流入口(11)と反対側を後方
    として前後に往復移動することが可能なピストン形の弁
    体(2) とを備え、バルブ本体(1) の周壁(10)に排出口(1
    2)が設けられ、弁体(2) の上記往動によって、少なくと
    も排出口(12)の開閉が可能なシリンダーバルブにおい
    て、 バルブ本体(1) の周壁(10)と弁体(2) との間には、スク
    レーパ機能を備えた第1シール材(4) と、第1シール材
    (4) よりもシール性の高い第2シール材(5) とが配設さ
    れ、第2シール材(5) は、第1シール材(4) よりも、後
    方に位置することを特徴とするシリンダーバルブ。
  2. 【請求項2】 上記第1及び第2シール材(4) (5) は、
    バルブ本体(1) 周壁(10)に設けられ、 第1シール材(4) は、前方に向かうに従ってバルブ本体
    (1) の径内方向に突出するスクレーパ部を備えたシール
    材であり、弁体(2) と接触していない自由状態にあっ
    て、第1シール材(4) の少なくとも径内方向に対する最
    大突出部が、第2シール材(5) よりも径内方向に大きく
    突出していることを特徴とする請求項1記載のシリンダ
    ーバルブ。
  3. 【請求項3】 一端に流体の流入口(11)を有すると共に
    内部が流体の流路となるシリンダー形のバルブ本体(1)
    と、このバルブ本体(1) の周壁(10)に形成された排出口
    (12)と、流路内で流入口(11)側を前方とし流入口(11)と
    反対側を後方として前後に往復移動するピストン形の弁
    体(2) とを備え、この弁体(2) が排出口より前方から排
    出口(12)より後方へ往動することにより流路を開き、排
    出口(12)より後方から排出口(12)より前方へ移動するこ
    とにより流路を閉じるシリンダーバルブにおいて、 バルブ本体(1) の周壁(10)内面における少なくとも排出
    口(12)より後方に、前方に向いて広がる縦断面V字状の
    第1シール材(4) が配位されると共に、この第1シール
    材(4) の後方側にOリングからなる第2シール材(5) が
    配位され、 バルブ本体(1) の周壁(10)内面における少なくとも排出
    口(12)より前方に、Oリングからなる第3シール材(6)
    が配位され、 この第3シール材(6) の前方側に、前方に向いて広がる
    縦断面V字状の第4シール材(7) が配位されたものであ
    ることを特徴とするシリンダーバルブ。
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JP1998008803U Expired - Lifetime JP3058971U (ja) 1998-11-09 1998-11-09 シリンダーバルブ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001173801A (ja) * 1999-10-08 2001-06-29 Neriki:Kk 容器弁

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