JP3631953B2 - ウェハータイプのバタフライ弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
この発明は、配管フランジ間に狭持されるウェハータイプの中心形バタフライ弁に関し、特に芯出しを兼ねたシートリング固着用アダプタによりシートリングを弁本体に固着すると共に、配管取付の芯出しを行い得るようにしたバタフライ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、配管フランジの間に挟んで配管ボルト・ナットで締め付けて固着するようにしたウェハータイプのバタフライ弁は公知である。かかるウェハータイプのバタフライ弁は、バルブと配管のセンターを互いに正確に合致させることが要求される。両者のセンターが合致していない場合、接続部のシール性が損なわれたり、ずれた段差の部分でキャビテーションを発生したり、ズレ量が大きい場合には回転する弁体が配管に干渉する等の問題がある。配管のフランジ継手は、圧力の大きさや国毎に異なる規格により継手の種類、寸法が異なっているため、これに接続するバタフライ弁も寸法を異ならせてそれぞれの継手に適合させる必要があり、配管とバルブのセンターを合致させること、すなわち芯出しを正確に行うことは容易ではなかった。
【０００３】
従来公知の芯出し方法としては、例えば図６に示すように弁本体(１)の弁軸部(２)に配管用ボルト(４)を支持可能なリブ(３)を形成し、該リブ(３)に配管ボルト(４)を当接して支持することにより芯出しをする方法が知られている。しかしながら、かかるリブの形成は、機械加工ではコストがかかるために、鋳造法で成型することになるが、要求される芯出し精度に比して成型精度が悪いため、目的とする芯出し精度を出すことが出来ず、センター合わせの精度は熟練者の技能に依存せざるを得なかった。又、種々の規格のフランジに単一の形状では適合させることが出来ないため、規格毎に適応するリブを成形するために同サイズ、同仕様でありながら複数の成型用型を用意しなければならないという問題もあった。かかる問題を回避するために、実公昭５１−５４２４７号公報では、芯出し用のリブをバルブ本体と別部品として、異なるサイズの配管に共通に使用できるようにしたバルブが開示されている。しかしながら、この芯出し構造では、バルブを配管するときに配管とバルブを一旦正確にセンターを合わせた状態に保持しつつボルトを挿通する必要があるため、複数の作業者を要すると共に、バルブを支持するためにクレーン等の懸架装置を必要とし、配管作業のコストが増大する問題があった。又、図６や実公昭５１−５４２４７号公報の芯出し方法では、バルブを配管から取り外す際に、芯出し用ボルトを完全に取り外さなければ配管フランジの間からバルブを引く抜くことが出来ないが、このボルトを取り去り他のボルトを弛めると図８に示すようにバルブが落下することとなり、作業者の手を挟むなどの危険があった。
【０００４】
又、図７に示すように弁軸部に形成したリブ(３)に孔(５)を穿孔して配管ボルトを挿通するようにする方法等が知られている。この方法によればボルト挿通用の孔を複数箇所設けることにより、図６の場合よりも正確な芯出しが可能となるが、前記図６や実公昭５１−５４２４７号に見られた問題点と同様の問題を有している。特公昭４７−９０２９号公報には、弁本体の外周面に外径方向に放射状に突出するリブを設け、該リブを配管用のボルトに接触させて芯出しを行うようにした構造が開示されているが、かかる構造では寸法の異なる複数のフランジ規格に対応することが出来ない欠点を有している。実開昭６１−１１２１７１号公報には、弁本体外径側にフランジボルトの内側に当接する外径を有したリング状の芯出しアタッチメントを着脱自在に取り付けて、アタッチメントの交換により複数のフランジ規格に対応可能とする構造が提案されている。しかしながら、このアタッチメントにはシートリングのフランジシールに対する工夫がないため、フランジシールのためのガスケットが必要であった。
【０００５】
ウェハータイプのバタフライ弁は、配管フランジ間に挟んで配管に取り付けるようになっており、図９に示すように弁本体(１)の側面から突出したシートリング(６)を配管フランジと弁本体との間で圧接してシールを行っている。そして、ゴム製のシートリングが配管フランジとの接触でめくれるのを防止するために、シートリングの最外径部(７)を内側に折り曲げた形状とするのが一般的である。かかる構造は、例えば実公昭５２−３７００号公報に開示されている。しかしながら、シートリング最外径部(７)を内側に折り曲げた形状とすることによって、図９のｅ部分の寸法が減少するため、弁の小型化のために面間寸法Ｌを小さくしたり、高圧用途のために弁棒径を太くしたり、或は弁本体を樹脂などの機械的強度の低い材料で形成した場合、最小寸法となるｅ部分に応力が集中し強度が不足するおそれがあった。更に、配管フランジ間でシールしたとき、図１０のａ，ｂで指示した部分のゴム厚が異なるため、シール力が一定ではなくなる。すなわち、例えばａの厚みを１０mm、ｂの厚みを５.６mm、つぶし量ｓを１.２mmとするとａ部の圧縮率は１.２／１０で１２％となり、ｂ部では１.２／５.６で２１.４％となり、ａ部とｂ部とではシール性能に約２倍の相違があり、実質的にはｂ部のみでシールが行われることになる。このため、フランジ内径（φＤ）が大きかったり、フランジ面の一部に傷があったり、フランジ面に歪みがある場合、流体が漏れやすくなる可能性がある。
【０００６】
実公昭５８−２１９５５号公報には、シートリングをよりめくれ難くするために、内側に折り曲げた最外径部(７)の一部(８)を外側に拡張し、めくれに対する抵抗とした構造が提案されている。しかしながら、かかる構造ではシートリングのめくれの防止に関しては有益であるが、前記したゴム厚の相違によるシール性能の相違から来る問題点を解消することは出来なかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、ウェハータイプのバタフライ弁において、配管フランジと弁本体とのセンターを正確に芯出し可能とし、配管への取付時に配管ボルトで弁本体を支持して容易な取付作業と弁の落下等の危険を防止し、複数のフランジ規格への対応を可能とし、フランジ面におけるシートリングの接触を接触面全面で一定として、安定したシール性能を確保可能とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明が採った手段は、配管フランジ間に配置し、配管ボルトの締付によって狭持固定するようにしたウェハータイプのバタフライ弁において、弁本体の外周面に断面Ｌ字状のリング状アダプタを固定し、該アダプタの一辺で弁本体の外周面を全周に亘って被覆すると共に、該一辺と直交する他辺をシートリングの外側面の外端に嵌合してシートリングを保持し、アダプタの外周径を配管ボルトが作出する内径に接する寸法に形成してアダプタの外周面を配管ボルトに接触させ、且つアダプタの外周面下半部に当接する配管ボルトで弁本体を支持しつつ配管とバルブのセンターを一致させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
又、アダプターの外周面に、複数の突起を間隔をおいて形成し、該突起の先端を配管ボルトに当接させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
更に、シートリングの外側面の外端に嵌合するアダプターの外側面内端に、中心に向って径が大きくなる傾斜を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の好ましい実施の形態を、以下に詳細に説明する。この発明は、弁本体(１)の外周面に、図１，２に示すように、断面Ｌ字状で、弁本体を周囲するリング状に形成されており、固定ネジ (11) で弁本体に ( ６ ) に固定される。該アダプタ(10)の一辺で弁本体 ( ６ ) の外周面を被覆すると共に、該一辺と直交する他辺でシートリング(６)の外側面の外端を嵌合保持する。アダプタ(10)の外周径を配管ボルト(４)が作出する内径に接する寸法に形成し、アダプタの外周面を配管ボルト(４)に接触させ、且つアダプタの外周面に当接する配管ボルトを所定の間隔で弁本体を周囲して配設し、配管ボルトで弁本体を支持しつつ配管とバルブのセンターを一致させ得るようにしたことを特徴とする。図１のアダプタ(10)は、弁本体(１)の外周面の左右両側に個別に取り付けるようにしたが、左右両側を一体化したアダプタであっても良い。この場合、弁軸部(２)が挿通可能な構造とする必要があるであろう。アダプタ(10)の外側面内端は、図１に示すように弁の中心に向かって径が大きくなる傾斜が付けられており、シートリング(６)の外側面の外端がアリ溝状の嵌合でアダプタ(10)の内端に保持され、バルブ配管時のシートリング(６)のめくれが防止される。
【００１２】
ウェハータイプのバタフライ弁は、中心に流体通路を貫設した円筒形の弁本体(１)と該弁本体内に回動自在に配置され流体通路を開閉する円板状の弁体並びに弁本体と弁体との間に介挿されるゴム等の軟弾性のシートリング(６)とからなり、配管フランジ(９)の間に介挿され、配管フランジ(９)間に架け渡される配管ボルト(４)の締付により、配管フランジ(９)間に狭持して取り付けられる。シートリング(６)は、弁本体(１)の内周面に定着されると共に、配管フランジに向って若干突出した状態で弁本体の両側面を被覆しており、配管ボルトによる締付にて配管フランジに圧接して弁本体と配管フランジ間のシールを達成する。図４，５に示すように配管ボルト(４)は弁本体(１)を周囲して所定の間隔を置いて複数配置され、該配管ボルト(４)にアダプタ(10)の外周面を当接することにより、配管と弁本体とのセンターが合致し、両者の芯出しが達成される。
【００１３】
アダプタ(10)の外径を配管ボルト(４)が形成する内径に接する寸法に仕上げることにより、アダプタ(10)と配管ボルト(４)とを当接して配管と弁本体との芯出しを達成できることは、前述したとおりである。フランジ規格の相違により、配管ボルトのピッチサークルが異なる場合、図３に示すような外径寸法の異なるアダプタ(10')と交換することによって、アダプタ(10')と配管ボルト(４)とを当接して芯出しを達成することが出来る。すなわち、図３のアダプタ(10')は、配管ボルトとの当接部に位置して複数の突起(12)が形成されており、該突起によりアダプタの外径寸法を実質的に変更するようにした。
【００１４】
配管への取付作業は、先ず配管ボルト(４)を配管フランジ(９)の下半分に挿通して仮固定し、上方からバタフライ弁を落とし込み、弁本体(１)の下半部を配管ボルト(４)で支持する。これにより、弁本体(１)の下半部外周面が配管ボルト(４)に当接支持されるため、弁本体(１)と配管フランジの芯出しを行うことが出来、この状態で上半部の配管ボルト(４)を挿通して締め付け固着する。又、バルブを取り外す場合には、下半部の配管ボルト(４)を緩めて弁本体下部を支持しつつ、上半部の配管ボルトを取外し、バルブを上方に抜き出す。このように、弁本体下部を配管ボルトで支持しつつバルブの取り付け若しくは取外しを行うことが出来るため、一人の作業者で作業を行うことが出来、作業コストの低下を図ることが出来る。
【００１５】
シートリング(６)は、弁本体(１)の両側面を被覆する外側面の外端が、アリ溝状の係合によってアダプタ(10)に嵌合保持されているため、シートリング(６)のめくれを効果的に防止することが出来ると共に、シートリングの最外径部を内側に折り曲げる必要がないため、フランジ接触部におけるシートリングのゴム厚を、接触部全体で一定にすることが出来るので、シール力も接触部全体で一定となり、安定したフランジ接触シールを確保することが出来る。又、該フランジ接触部の裏側の弁本体の肉厚も、大きくとることが出来るため、従来よりも太い弁棒や薄い面間寸法或は樹脂などの低強度部材の使用を目的とした本体設計が可能となる。
【００１６】
【発明の効果】
この発明によれば、配管ボルトとアダプタとの当接により配管と弁本体との芯出しを行うことが出来、しかも配管ボルトで弁本体の下半部を支持することにより弁の取付或は取外しを行うことが出来、芯出しが簡単で熟練技術を要しないと共に、弁の取付作業を簡便に行うことが可能である。又、フランジ規格が異なる場合でも、アダプタを交換するのみで異なったフランジ規格に対応することが出来、弁本体を別途製作する必要がなくなる。
【００１７】
更に、シートリングの最外径部をアダプタに嵌合して保持するようにしてあるので、配管フランジとの接触でシートリングがめくれるおそれはなく、シートリングの剥離によるトラブルを未然に回避することが出来る。アダプタはシートリングを弁本体に装着した後に取り付けるので、シートリングの取付が容易となる。シートリングのフランジ接触部は平坦であるため、フランジとの接触部の裏側における弁本体肉厚を大きくとることが出来、応力の集中による問題の発生を解消することが出来ると共に、フランジとの接触部のシートリングゴム厚を接触全体において一定に出来、シール力も接触部全体で一定となり、安定した接触シールを達成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる実施例を示す要部の断面図
【図２】同実施例の弁棒位置における断面図
【図３】異なる外径を有するアダプタを用いる図１と同様の断面図
【図４】配管に接続した状態を示す側面図
【図５】同正面図
【図６】従来の一例を示す正面図
【図７】従来の他の例を示す正面図
【図８】従来の欠点を示す正面図
【図９】従来のシートリングの取付を示す断面図
【図１０】従来のシートリングの欠点を説明する説明図
【図１１】従来の更に他の例を示す断面図
【符号の説明】
(１)弁本体
(２)弁軸部
(３)リブ
(４)配管ボルト
(５)孔
(６)シートリング
(７)シートリングの最外径部
(８)最外径部の一部
(９)配管フランジ
(10)アダプタ
(11)固定ネジ
(12)突起

Claims (3)

1. 配管フランジ間に配置し、配管ボルトの締付によって狭持固定するようにしたウェハータイプのバタフライ弁において、弁本体の外周面に断面Ｌ字状のリング状アダプタを固定し、該アダプタの一辺で弁本体の外周面を全周に亘って被覆すると共に、該一辺と直交する他辺をシートリングの外側面の外端に嵌合してシートリングを保持し、アダプタの外周径を配管ボルトが作出する内径に接する寸法に形成してアダプタの外周面を配管ボルトに接触させ、且つアダプタの外周面下半部に当接する配管ボルトで弁本体を支持しつつ配管とバルブのセンターを一致させるようにしたことを特徴とするウェハータイプのバタフライ弁。
2. アダプターの外周面に、複数の突起を間隔をおいて形成し、該突起の先端を配管ボルトに当接させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のバタフライ弁。
3. シートリングの外側面の外端に嵌合するアダプターの外側面内端に、中心に向って径が大きくなる傾斜を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のバタフライ弁。

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