JP3722615B2 - Plastic butterfly valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は化学プラントや水道等の配管ラインに好適に使用されるプラスチック製バタフライ弁に関し、さらに詳しくは弁体の弁閉塞時における弁体の芯出しが容易に行われる偏心型プラスチック製バタフライ弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、偏心型金属製バタフライ弁においては本体、弁体及び弁軸には金属材料を用いており、流路を流れる流体によっては耐食性のある金属材料を用いていた。また本体の弁軸軸孔内には本体内部から軸孔を通っての漏洩を防ぐためVパッキン等が配置されていた。(図6参照)
【0003】
一方、本体及び弁体にプラスチックを用いて耐食性を向上させた偏心型プラスチック製バタフライ弁においては、弁軸を円筒形の軸孔に嵌合させるための上部円筒状ブッシュ及び下部円筒状ブッシュが配置され、また弁体の芯出しを行うための弁体位置調整用ボルトが下部円筒状ブッシュの下方に配置されていた。(図5参照)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の偏心型プラスチック製バタフライ弁では弁体の芯出しを行う弁体位置調整用ボルトを設けることで、部品点数と加工箇所の増加をまねいており、また弁の使用に際し環状シートの偏摩耗や操作トルク軽減及び弁座シール性能確保のために、弁体位置調整用ボルトにより弁体の芯出しを行わなければならなかった。
【0005】
また従来の偏心型金属製バタフライ弁では、弁体の芯出しは各部品の寸法精度に依存しており、各部品の加工には精度が要求され加工コストの増大をまねいていた。無論弁軸が流体中に露出している金属製偏心型バタフライ弁が耐食性に劣ることは云うまでもない。
【0006】
本発明は以上のような従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は偏心型バタフライ弁において、弁体の弁閉塞時の弁体の芯出しが容易に行われる偏心型プラスチック製バタフライ弁を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記従来技術に鑑みなささたもので、偏心型プラスチック製バタフライ弁において、弁体の弁閉塞時の弁体の芯出しが容易に行われることを特徴とし、弁体の芯出しに関る部品の寸法精度をゆるく設定できることで加工個所を少なくすることができ、また弁開閉時の操作トルクを軽減でき、かつ環状シートの偏摩耗が起こらないことを特徴とするものである。
【0008】
本発明における弁体の芯出し構造は、以下の構造からなるものである。
上部円筒状ブッシュが本体の上部に設けられたブッシュ受口及び弁体上部に設けられたブッシュ受口にそれぞれ係合され、内面は弁軸と嵌合する断面多角形の軸孔を有しており、外周面には本体上部に設けられたブッシュ受口の内周面と弁体上部に設けられたブッシュ受口の内周面に相対する位置にそれぞれ環状のシール材が配置されている。
【0009】
また下部円筒状ブッシュが閉塞された底部を有しており、本体の下部に設けられたブッシュ受口及び弁体の下部に設けられたブッシュ受口にそれぞれ係合され、内面は弁軸と嵌合する断面多角形の軸孔を有しており、外周面には弁体下部に設けられたブッシュ受口の内周面に相対する位置に環状のシール材が配置されている。
【0010】
上部円筒状ブッシュはブッシュ押えの下端と弁体上部に設けられたブッシュ受口の底面とによりおおよそ弁軸方向の位置決めがなされており、同様に下部円筒状ブッシュも本体下部に設けられたブッシュ受口の底部と弁体下部に設けられたブッシュ受口の上端面とによりおおよそ弁軸方向の位置決めがなされている。また上部円筒状ブッシュ、弁体及び下部円筒状ブッシュを密着嵌合させた三者の弁軸方向の寸法の和は、ブッシュ押え下端と本体下部のブッシュ受口底部との間の弁軸方向の寸法よりもわずかに小さくなるように設定されている。
【0011】
すなわち、弁閉塞時に弁体の上部ブッシュ受口の底面と上部円筒状ブッシュの下端面との間、及びブッシュ押えの下端面と上部円筒状ブッシュの上端面との間のどちらか一方もしくは両方にわずかな隙間が、また下部円筒状ブッシュの上端面と弁体の下部ブッシュ受口の上端面との間にわずかな隙間が生じるように両円筒状ブッシュ、ブッシュ押えあるいは弁体に設けられた両ブッシュ受口の弁軸方向の寸法が適宜設定されている。
【0012】
ここで、偏心配置された弁体が、例えば弁全開時に弁軸方向の下方にずれていたとすると、該弁体が回動し弁が閉塞しようとすると弁体の周縁部は環状シートの下部の内周側シール部から当接し始める。弁体は上下動可能に弁軸と上部及び下部の円筒状ブッシュとに嵌合されているため、環状シートの下部の内周側シール部からの反発力により該弁体は回動しながらわずかに上方に押し上げられる。弁体がさらに回動していくと該弁体は前記と同様に環状シートの内周側シール部からの反発力により流路の中心方向へ押され、弁が完全に閉塞するときには環状シートの内周側シール部から均等に反発力を受け、弁体の芯出しが容易に行われている。
【0013】
弁閉塞時に生じる上記隙間の和は特に限定されないが、上部及び下部円筒状ブッシュの弁体側の外周面に配置される環状シール材の弁軸方向の寸法と同じかそれより小さくなるように設定するのが良い。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様について図面にもとづき説明するが、本発明が本実施態様に限定されないことは云うまでもない。
【0015】
図1は塩化ビニール樹脂製の偏心型バタフライ弁の閉状態を示す縦断面図である。
図において、1は中空円筒状の本体であり、流路を構成するその内部には、断面六角形の弁軸3により偏心配置された弁体2が回動自在に軸支されている。また、4は本体1の内周面に配置された環状シートで、環状のシート押え5によって本体1の側面に固定されており、前記弁体2の周縁部と当接すなわち圧接することにより、弁座シール性が確保される。
【0016】
6は内部に弁軸3を支承する断面六角形の軸孔を有した上部円筒状ブッシュであり、本体1に設けられたブッシュ受口12及び弁体2に設けられたブッシュ受口13とそれぞれ両方にわたって嵌合し、上部円筒状ブッシュ6の上部に設けられるブッシュ押え11の下端と弁体2のブッシュ受口13の底面によって弁軸方向の移動が制限されるようになっている。上部円筒状ブッシュ6の外周面には環状シール材8及び9が上記ブッシュ受口12及び13の内周面に相対する位置に設けられた環状孔にそれぞれ嵌合されており、流路内を流れる流体が環状シール材8及び9によって、弁軸3が流体に直接接触しないようにシールされている。
【0017】
同様に7は閉塞された底部を有し、断面六角形の軸孔を有する下部円筒状ブッシュであり、本体1の下部に設けられたブッシュ受口16及び弁体2に設けられたブッシュ受口15にそれぞれ両方にわたって嵌合し、内部は弁軸3と嵌合することにより弁軸3を支承している。下部円筒状ブッシュ7の外周面にはブッシュ受口15の内周面に相対する位置に設けられた環状孔に環状シール材10が嵌合され、流路内を流れる流体が環状シール材10によって、弁軸3が流体に直接接触しないようにシールされている。
【0018】
14及び17はブッシュ押え11の下端面と上部円筒状ブッシュ6の上端面との間、弁体2の下部に設けられたブッシュ受口15の上端面と下部円筒状ブッシュ7の上端面との間にそれぞれ設けられた隙間である。
【0019】
該隙間14,17を設けた理由は以下のとおりである。
弁体2は上部円筒状ブッシュ6と下部円筒状ブッシュ7によって弁軸方向の位置決めをされるが、弁閉塞時には弁体2の周縁部と環状シート4が均等に圧接する必要がある。しかし、弁体2と上部円筒状ブッシュ6及び下部円筒状ブッシュ7の間に隙間が無いと、弁を組立てた時点で弁体の位置が決まってしまうため弁閉塞時の弁体2の弁軸方向の位置は各部品の弁軸方向の寸法に依存してしまう。
【0020】
これに対し本発明のごとく上記隙間14,17を設けると弁を閉塞するために弁体2を回動した時の弁体2の弁軸方向の移動を可能にするため、弁体2の芯出しが容易になる。該隙間14,17の弁軸方向の寸法は環状シール材9,10の弁軸方向の寸法よりやや小さく設けられている。また該隙間14は上部円筒状ブッシュ6の下端面と弁体2の上部に設けられたブッシュ受口13の底面との間に設けてもよい。
【0021】
図4は塩化ビニール樹脂製の偏心型バタフライ弁の他の実施例の閉状態を示す縦断面図で、上部円筒状ブッシュ18は弁体2との嵌合深さをより深くしたもので、より安定した軸封構造を持つものである。また下部円筒状ブッシュ19は図1に示した下部円筒状ブッシュ7の外周面に環状シール材21を追加したもので、本体下部に設けられたブッシュ受口の内周面に相対する下部円筒状ブッシュ19の外周面に環状シール材21を配置し、弁開時に流体圧によっては弁軸3が弁軸方向の上方へ押しあげられようとする現象を抑制するものである。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したごとく本発明の偏心型プラスチック製バタフライ弁は、弁体がわずかに上下動可能に上下円筒状ブッシュと弁体の間の弁軸方向に隙間を設けることで弁閉塞時の弁体の位置決めが容易に行われるため、上下円筒状ブッシュ及び弁体の弁軸方向の寸法精度を高く設定する必要がなく、加工コストの低減が可能であり、かつ環状シートの偏摩耗が起こらないため弁座シール性能を長期にわたって維持できる。
【0023】
また、上下の円筒状ブッシュの外周面の本体及び弁体側にそれぞれ環状シール材を配置し、流路内を流れる流体と弁軸が直接接触しない構造にすると、弁軸が流体によって腐食されることがなく、弁軸の材質を幅広く選定可能であり材料費の低減と弁軸の強度の向上が計られ、かつ弁軸が他の部品と固着することを防止でき、弁体のわずかな上下動を保つことができる。
【0024】
さらに生産及びメンテナンスに要するコストの低減を図ることができる。
なお、プラスチック製であるため、軽量でかつ耐食性に優れているという効果があることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の弁閉時を示す縦断面図である。
【図2】弁体、弁軸及び上下円筒状ブッシュの分解斜視図である。
【図3】図1の弁開時を示す縦断面図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。
【図5】従来のプラスチック製バタフライ弁の縦断面図である。
【図6】従来の金属製バタフライ弁の縦断面図である。
【符号の説明】
1…本体
2…弁体
3…弁軸
4…環状シート
5…シート押え
6…上部円筒状ブッシュ
7…下部円筒状ブッシュ
8…環状シール材
9…環状シール材
10…環状シール材
11…ブッシュ押え
12…ブッシュ受口
13…ブッシュ受口
14…隙間
15…ブッシュ受口
16…ブッシュ受口
17…隙間
18…上部円筒状ブッシュ
19…下部円筒状ブッシュ
20…環状シール材
21…環状シール材
22…ハンドル
23…ボルト孔
41…本体
42…弁体
43…弁軸
44…環状シート
45…上部ブッシュ
46…下部ブッシュ
47…環状シール材
48…調整ボルト
49…ロックナット
50…スラスト受け
61…本体
62…弁体
63…弁軸
64…環状シート
65…Vパッキン押え
66…Vパッキン
67…ガスケット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plastic butterfly valve suitably used for piping lines of chemical plants and waterworks, and more particularly to an eccentric plastic butterfly valve in which the valve body can be easily centered when the valve body is closed. Is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an eccentric metal butterfly valve, a metal material is used for the main body, the valve body, and the valve shaft, and depending on the fluid flowing through the flow path, a corrosion-resistant metal material is used. Further, a V packing or the like is disposed in the valve shaft shaft hole of the main body in order to prevent leakage from the inside of the main body through the shaft hole. (See Figure 6)
[0003]
On the other hand, in an eccentric plastic butterfly valve with improved corrosion resistance using plastic for the main body and the valve body, an upper cylindrical bush and a lower cylindrical bush are provided to fit the valve shaft into the cylindrical shaft hole. In addition, a valve element position adjusting bolt for centering the valve element is disposed below the lower cylindrical bush. (See Figure 5)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional eccentric plastic butterfly valve has a valve body position adjustment bolt for centering the valve body, which increases the number of parts and the number of parts to be processed. In addition, in order to reduce operating torque and ensure valve seat seal performance, the valve body must be centered with a valve body position adjustment bolt.
[0005]
Further, in the conventional eccentric type metal butterfly valve, the centering of the valve body depends on the dimensional accuracy of each part, and the machining of each part requires precision, which increases the machining cost. Needless to say, the metal eccentric butterfly valve with the valve shaft exposed in the fluid is inferior in corrosion resistance.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an eccentric plastic butterfly that can easily center the valve body when the valve body is closed in the eccentric butterfly valve. To provide a valve.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above prior art, and in an eccentric plastic butterfly valve, the valve body can be easily centered when the valve body is closed, and the valve body can be centered. Since the dimensional accuracy of the parts concerned can be set loosely, the number of machining points can be reduced, the operating torque at the time of opening and closing the valve can be reduced, and uneven wear of the annular seat does not occur.
[0008]
The centering structure of the valve body in the present invention has the following structure.
The upper cylindrical bush is engaged with a bush receiving port provided at the upper part of the main body and a bush receiving port provided at the upper part of the valve body, and the inner surface has a shaft hole with a polygonal section that fits with the valve shaft. An annular seal material is disposed on the outer peripheral surface at a position opposite to the inner peripheral surface of the bush receiving port provided on the upper part of the main body and the inner peripheral surface of the bush receiving port provided on the upper part of the valve body.
[0009]
The lower cylindrical bush has a closed bottom, and is engaged with a bush receiving port provided at the lower part of the main body and a bush receiving port provided at the lower part of the valve body, and the inner surface is fitted with the valve shaft. A shaft hole having a polygonal cross section is provided, and an annular seal member is disposed on the outer peripheral surface at a position facing the inner peripheral surface of the bush receiving port provided in the lower part of the valve body.
[0010]
The upper cylindrical bush is positioned approximately in the valve axis direction by the lower end of the bush presser and the bottom surface of the bush receiving port provided at the upper part of the valve body. Similarly, the lower cylindrical bush is also provided at the lower part of the bush. Positioning in the valve shaft direction is approximately performed by the bottom of the mouth and the upper end surface of the bush receiving port provided at the lower part of the valve body. In addition, the sum of the dimensions in the valve shaft direction of the three members closely fitting the upper cylindrical bush, the valve body, and the lower cylindrical bush is the valve shaft direction between the lower end of the bush presser and the bush receiving bottom of the lower body. It is set to be slightly smaller than the dimensions.
[0011]
That is, between the bottom surface of the upper bushing receptacle of the valve body and the lower end surface of the upper cylindrical bush and the lower end surface of the bush presser and the upper end surface of the upper cylindrical bush when the valve is closed. Both cylindrical bushes, bush pressers or both of the valve bodies are provided so that a slight gap is formed between the upper end surface of the lower cylindrical bush and the upper end surface of the lower bushing receptacle of the valve body. The dimension of the bush receiving port in the valve shaft direction is appropriately set.
[0012]
Here, if the eccentrically arranged valve body is displaced downward in the valve axial direction when the valve is fully opened, for example, when the valve body rotates and the valve tries to close, the peripheral edge of the valve body is the lower part of the annular seat. The contact starts from the inner peripheral side seal portion. Since the valve body is fitted to the valve shaft and the upper and lower cylindrical bushes so as to be movable up and down, the valve body is slightly rotated while being rotated by the repulsive force from the inner circumferential side seal portion of the lower part of the annular seat. Pushed upward. As the valve body further rotates, the valve body is pushed toward the center of the flow path by the repulsive force from the inner circumferential side seal portion of the annular seat as described above, and when the valve is completely closed, The valve body is easily centered by receiving a repulsive force evenly from the inner peripheral seal portion.
[0013]
The sum of the gaps generated when the valve is closed is not particularly limited, but is set to be the same as or smaller than the dimension in the valve axial direction of the annular seal member disposed on the outer peripheral surface of the upper and lower cylindrical bushes on the valve body side. Is good.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments.
[0015]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a closed state of an eccentric butterfly valve made of vinyl chloride resin.
In the figure,
[0016]
[0017]
Similarly,
[0018]
14 and 17 are between the lower end surface of the
[0019]
The reason for providing the
The
[0020]
On the other hand, when the
[0021]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a closed state of another embodiment of an eccentric butterfly valve made of a vinyl chloride resin, and the upper
[0022]
【The invention's effect】
As described above, the eccentric plastic butterfly valve according to the present invention has a valve body in the valve closed state by providing a gap in the valve axial direction between the upper and lower cylindrical bushes and the valve body so that the valve body can be slightly moved up and down. Since positioning is performed easily, there is no need to set the dimensional accuracy of the upper and lower cylindrical bushes and the valve body in the valve axis direction, the processing cost can be reduced, and uneven wear of the annular seat does not occur. Seat seal performance can be maintained over a long period of time.
[0023]
In addition, if an annular seal is placed on the main body and valve body side of the outer peripheral surface of the upper and lower cylindrical bushes so that the valve shaft is not in direct contact with the fluid flowing in the flow path, the valve shaft is corroded by the fluid. The valve stem can be selected from a wide range of materials, reducing the material cost and improving the strength of the valve stem, and preventing the valve stem from sticking to other parts. Can keep.
[0024]
Furthermore, the cost required for production and maintenance can be reduced.
Needless to say, since it is made of plastic, it is lightweight and has excellent corrosion resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a valve closed state according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a valve body, a valve shaft, and upper and lower cylindrical bushes.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing when the valve of FIG. 1 is open.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional plastic butterfly valve.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional metal butterfly valve.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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