JP3788647B2 - Butterfly valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の流体の開閉と流量制御を行うバタフライバルブに関し、特に加工工程を極力少なくしてコストダウンを図ったバタフライバルブに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、仕上げ加工が少なく、製造コストの安いバタフライバルブとしては、例えば特開昭62−63279号公報などで開示されているような金属板をプレスして弁箱を形成したバタフライバルブがある。
【0003】
このバタフライバルブは、弁箱を内殻と外殻との2重構造で形成しており、内殻は、鋼板製の薄肉円筒体を材料として中央をそのまま残して流路を形成し、両側をプレス加工によってS字状に拡張してパッキング収容部を形成している。また、外殻も鋼板製の薄肉円筒体で、内殻の外周に嵌め込んで、両側をS字状に形成した内殻の両端に溶着している。また、弁棒は、ブッシュを介して弁箱の内殻の上下直径位置に溶着した円筒状の軸受に回動自在に軸支されている。そして、この上側の軸受の上端部に、駆動手段を取り付けるフランジを溶着している。また、弁箱の流路内で、縁部を弾性部材で被覆した弁体を弁棒に固着し、弁棒を回動することで弁体を回動させ、流路を開閉している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のバタフライバルブは、弁箱が内殻と外殻の2層構造で、弁棒を軸支する軸受が上下各一つ必要であるなど部品点数が多く、必然的に溶接個所が増え、コスト低下にも限界が有った。
【0005】
本発明は、部品点数を少なくして金型の製作などによる製造コストを抑え、かつ、上記バタフライバルブのように金属板からプレス成形する場合であっても、溶接個所を最小限にして製造コストを抑えることができる安価で新規な構造のバタフライバルブを提供することを目的とする。
【0006】
【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、バルブボディと、バルブボディの内周面に取り付られたシートリングと、シートリング内を回動するジスクと、このジスクの直径方向に設けられたステムとから成り、このステムを回転させることによってジスクを開閉させるバタフライバルブにおいて、前記ステムの中心を通り、流路 方向に対して垂直となる面でバルブボディを2分割した形状と同一形状となるように分割ボディを形成し、この一対の分割ボディには、接合面側を開口させたシートリング挟持用の間隙部とこの間隙部の内側に内壁をそれぞれ形成し、この一対の分割ボディを接合した際に、前記シートリングを前記間隙部と内壁に圧入保持し、かつ、前記シートリングの直径方向外周にステムを軸支する軸受を設けて前記ステムを嵌入した位置のシートリングの捩れとずれを防止し、シール性を確保するようにしたバタフライバルブである。
【0007】
上記分割ボディは、ステムの中心を通り、流路方向に対して垂直となる面でバルブボディを2分割した形状と同一形状となるように形成されているので、2つの分割ボディを接合させ一つのバルブボディを形成することができる。バルブボディへのシートリングの取り付けは、分割ボディを接合する際に、分割ボディでシートリングを挟持することにより行われるので、シートリングの取り付けが容易である。また、分割ボディにシートリングを取り付ける前に、シートリング内にジスクを嵌入するので、嵌入が容易であると共に、ジスクの位置調整を簡単に行うことができる。
【0008】
また、前記ステムを貫通させるシートリングの直径位置に筒部を突設し、この筒部を分割ボディの間隙部から直径方向の外側に突出させた場合、ジスクの回動によるシートリングの捩れの影響を受けることなく、ステムを筒部でシールすると共に、シートリングのずれを防止する。
【0009】
また、前記バルブボディの面間端面に連結管を設けた場合は、クランプジョイントなどの継手を用いて管体を配管することができる。
【0010】
さらに、前記バルブボディとステムとの間に軸受を介在させ、かつ、前記ステムを貫通させるシートリングの直径位置に筒部を突設し、この筒部と嵌合するように、前記軸受の一端部の内径を拡径させた場合は、シートリングに筒部を設けただけの場合よりも、よりシートリングの捩れの影響が無くなり、シートリングのずれを防止する。
【0011】
そして、前記シートリングの外周面とバルブボディとの間に補強リングを介在させ、かつ、この補強リングの直径位置にステムを挿通する突部を突設した場合もシートリングのずれを防止することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明のバタフライバルブの好ましい実施形態を詳細に説明する。図において、1は一対の分割ボディ2,2から成るバルブボディ、3は流路の内周面と成る環状面を有する略環状のシートリング、4はステム、5はステム4と一体に成形された略円板状のジスク、6は環状の弾性ガスケット、7乃至9は各々略筒状の軸受である。
【0013】
バルブボディ1は、一対の分割ボディ2,2を接合して形成されており、シートリング3を挟圧固定する短筒部10と、短筒部10の外周面から直径方向に突設され、ステム4を貫通する軸筒部11とを有し、防食性の高いステンレス鋳物(ロストワックス、シェル鋳物、ロストフォーム)や高強度エンジニアプラスチックなどの樹脂等で製作される。
【0014】
図2に示すように、分割ボディ2は、ステム4の回転軸の中心を通り、流路方向に対して垂直となる面2b(以下、接合面とする)でバルブボディを2分割した形状に形成されているので、分割ボディ2の短筒部20は、面間幅がバルブボディ1形成時の短筒部10の半分、分割ボディ2の軸筒部21は、バルブボディ1形成時の軸筒部11の半分の略半円筒形状となる。
【0015】
短筒部20の面間端面2a(以下、端面とする)には、内周に沿って嵌合溝12が形成され、これにガスケット6が固着されている。また、短筒部20の軸筒部21が設けられている直径位置とは反対側に、ステム4の下端部分4cを軸支するための軸受9を挟持する段部15が形成されている。
【0016】
また、軸筒部21内には、ステム4の上端部分4a及び中央部分4bを軸支するための軸受7,8を挟持する段部13,14が形成され、また、この軸筒部21は、先端に弁駆動機構(図示せず)を固定するフランジ部18を有している。
【0017】
さらに、図3に示すように、正面から見た短筒部20、軸筒部21の周囲には、接合部16が複数突設されており、この接合部16に分割ボディ2,2同士を接合固定するためのボルトを貫通させたり、配管用のボルトを接合部16の円弧面16aに当接させて、配管する管体との芯出を行う。上記の接合手段は、本例のようにボルトで接合する場合に限らず、クリップ等の接合手段であっても良い。
【0018】
分割ボディ2の接合面2bには、一対の分割ボディ2,2でシートリング3を挟持するように、短筒部20と同心円となる環状の間隙部17が、接合面2b側を開口させて形成されている。この間隙部17は、一対の分割ボディ2,2でシートリング3を挟持した際にシートリング3の内周面が露出するように、間隙部17を形成する内側の内壁17aを、接合面2bから端面2a側に離すよう短く形成されている。従って、一対の分割ボディ2,2を接合したバルブボディ1の短筒部10内には、環状に空洞が形成されると共に、空洞につながる溝が内周面に形成される。
【0019】
シートリング3は、適宜の弾性材料、例えばEPDM、NBR、PTFEなどその他の公知の高分子材料から成る略環状部材である。そして、このシートリング3の面間端面3aには、断面略三角形の環状の圧入部31が突設され、更に、この圧入部31の表面には、環状で断面半円状の突条31aが突設されている。また、シートリング3の直径位置にはステム4を貫通させる貫通孔33が設けられると共に、両直径位置の外周面から直径方向の外側に向かって、軸孔34aを有する円筒状の筒部34が突設され、両筒部34,34の根元に沿って、軸受8,9を嵌入する環状溝35がそれぞれ形成されている。
【0020】
ステム4の上端部分4aを軸支する軸受7は円筒状で、POM系樹脂などのエンジニアリングプラスチック材料などを用いて成形される。ステム4の中央部分4b、下端部分4cを軸支する軸受8,9は、鋼、鉄、合金、合成樹脂などの適宜材料で、円筒状に成形され、シートリング3の直径位置に設けた筒部34,34と嵌合できるよう一端部の内径を拡径している。なお、これら軸受7,8,9の全部若しくはいくつかを省略し、その代わりに半円筒状の軸受部(図示せず)を分割ボディ2の適宜位置に形成しても良い。
【0021】
以下、上述したバタフライバルブの組み立ての一例を説明する。ステム4をシートリング3の貫通孔33及び筒部34の軸孔34aに挿通して、ジスク5をシートリング3の内側に嵌入する。ステム4の中央部分4b、下端部分4cに軸受8,9を嵌合さると共に、シートリング3の筒部34,34に、軸受8,9の拡径した一端部を嵌合させ、更に、この拡径した一端部の先端を筒部34,34の根元の環状溝35,35に嵌入する。シートリング3の面間端面3a,3aに突設した圧入部31,31を、分割ボディ2に形成した間隙部17内に嵌入させ、かつ、分割ボディ2の軸筒部21内に形成した段部13,14と軸受7,8、短筒部20に形成した段部15と軸受9をそれぞれ嵌合させて、一対の分割ボディ2,2を接合し、ボルト及びナットを用いて固定する。
【0022】
これにより、シートリング3を挟持した分割ボディ2,2によって形成されたバルブボディ1の短筒部10内には、露出したシートリング3の内周面により流路の内周面が形成され、軸筒部11内にはステム4が回動自在に挿通される。なお、ステム4の頭部は分割ボディ2,2の軸筒部21,21先端のフランジ部18,18より突出し、フランジ部18,18に固定する弁駆動機構(図示せず)と連結可能となる。
【0023】
なお、一対の分割ボディ2,2を接合固定する場合、バルブボディ1の両側に連結する管体(図示せず)の端部に設けられたフランジを締結するボルト及びナットを用いて、一対の分割ボディ2,2を挟圧固定してもよい。
【0024】
ここで、図5に示すように、分割ボディ2の端面2aに連結管22を一体に突設することにより、クランプジョイント等を用いて連結管22と管体とを容易に連結することができる。さらに、連結管22と管体とをネジ結合可能に両者の端部にネジ山を形成しても良い。この場合、ガスケット6は使用しない。なお、その他は、上述したバタフライバルブと同じため説明を省略する。
【0025】
また、図6に示すようにバルブボディ1の短筒部10と軸筒部11とを別体に成形してもよい。この場合、バルブボディ1を、筒状の軸筒体19と、一対の分割ボディ24,24とで形成する。軸筒体19は、円筒状の管部材の上端を拡径してフランジ部19aを形成し、フランジ部19aの下を拡径して軸受27を嵌合する段部19bを形成し、管部材の下端を拡径して略角柱状の嵌合部19cを形成し、更にこの嵌合部19cの対向する面に、下端の開口端から上端に向かってスリット19dを形成したもので、さらに、弁駆動機構を固定でき、軸受27を固定する方形板部材29をフランジ部19aに固着している。また、分割ボディ24は、図3に示す短筒部20と略同様に形成されるが、軸筒部21が突設されていた位置に、軸筒体19の嵌合部19cを嵌合する断面角柱状の嵌合凹部24aを形成している。
【0026】
なお、この場合には、軸筒体19の嵌合部19cと嵌合する方形体状の軸受28を用いる。この軸受28は、ステム4を挿通する軸孔28aを有し、さらに、シールリング側の端面に、シールリング3の環状溝35に嵌入する円筒部28bを突設し、円筒部28b側の内径を拡径して、シールリング3の筒部34と嵌合できるように形成されている。
【0027】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明のバタフライバルブは、一対の分割ボディでバルブボディを形成するので金型が半分で済み、かつ、ステムを貫通し、ジスクを嵌入したシートリングを分割ボディで挟み込むだけで製造できるので、生産効率が良く、安価である。そのうえ、分解が容易であるため、シートリングの交換などメンテナンスが容易である。
【0028】
さらに、バルブボディ内にシートリングを挟み込んでいるので断熱効果が有り、結露を防止することができる。
【0029】
一対の分割ボディを接合することにより、シートリングを間隙部と内壁で挟持されて圧入保持され、しかもステムを軸支する軸受でシートリングを保持するため、ジスクの回動によるシートリングの捩れの影響を受けることなく、ジスクやステムとのシール性を確保し、シートリングのずれをも防止することができる。
【0030】
さらに、流路に対して垂直な面で分割した形状に分割ボディを形成しているので、1つの金型で連結管を有する分割ボディを形成できる。このため、クランプジョイントなどを用いた配管に適応するバタフライバルブを安価に製造可能と成る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバタフライバルブの一実施形態を示す断面図である。
【図2】上記バタフライバルブの分解説明図である。
【図3】上記バタフライバルブの分割ボディを示す正面図である。
【図4】図3のA−A断面図である。
【図5】本発明のバタフライバルブの他の実施形態を示す断面図である。
【図6】本発明のバタフライバルブの他の実施形態を示す部分断面説明図である。
【符号の説明】
1 バルブボディ
2 分割ボディ
3 シートリング
4 ステム
5 ジスク
8,9 軸受
17 間隙部
17a 内壁
22 連結管
31 圧入部
34 筒部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a butterfly valve that performs opening / closing and flow rate control of various fluids, and more particularly to a butterfly valve that reduces costs by minimizing processing steps.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a butterfly valve with little finishing and low manufacturing cost, there is a butterfly valve in which a valve plate is formed by pressing a metal plate as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-63279.
[0003]
In this butterfly valve, the valve box is formed with a double structure of an inner shell and an outer shell, and the inner shell is formed of a thin-walled cylindrical body made of steel plate, leaving the center as it is, and forming a flow path. The packing accommodating portion is formed by being expanded into an S shape by pressing. Also, the outer shell is a thin-walled cylindrical body made of a steel plate, fitted into the outer periphery of the inner shell, and welded to both ends of the inner shell formed in an S shape on both sides. The valve stem is pivotally supported by a cylindrical bearing welded to the upper and lower diameter positions of the inner shell of the valve box via a bush. And the flange which attaches a drive means is welded to the upper end part of this upper side bearing. Further, in the flow path of the valve box, a valve body whose edge is covered with an elastic member is fixed to the valve rod, and the valve body is rotated by rotating the valve rod to open and close the flow path.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned conventional butterfly valve has a two-layer structure of an inner shell and an outer shell, and there are a large number of parts, such as the need for bearings that support the valve stem on both the upper and lower sides, inevitably increasing the number of welding points, There was a limit to cost reduction.
[0005]
The present invention reduces the number of parts to reduce the manufacturing cost due to the production of dies, etc., and even when press-molding from a metal plate like the above butterfly valve, the manufacturing cost is minimized and the manufacturing cost is reduced. An object of the present invention is to provide a butterfly valve having a low cost and a novel structure capable of suppressing the above.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention is provided with a valve body, a seat ring attached to the inner peripheral surface of the valve body , a disc rotating inside the seat ring, and a diameter direction of the disc. A butterfly valve comprising a stem and opening and closing a disc by rotating the stem has the same shape as a shape obtained by dividing the valve body into two on a plane that passes through the center of the stem and is perpendicular to the flow path direction. In this pair of divided bodies, a seat ring clamping gap having an opening on the joining surface side and an inner wall inside the gap are formed on the pair of divided bodies, and the pair of divided bodies are joined. In this case, the seat ring is press-fitted and held in the gap and the inner wall, and a bearing for pivotally supporting the stem is provided on the outer periphery in the diameter direction of the seat ring to fit the stem. And to prevent twisting and misalignment of the seat ring location, a butterfly valve so as to ensure the sealing property.
[0007]
The split body is formed so as to have the same shape as the split shape of the valve body in a plane that passes through the center of the stem and is perpendicular to the flow path direction. One valve body can be formed. Attachment of the seat ring to the valve body is performed by sandwiching the seat ring between the divided bodies when the divided bodies are joined, so that the attachment of the seat ring is easy. In addition, since the disc is inserted into the seat ring before the seat ring is attached to the divided body, the insertion is easy and the position of the disc can be easily adjusted.
[0008]
In addition, when a cylindrical portion is protruded at the diameter position of the seat ring penetrating the stem and this cylindrical portion is protruded outward in the diameter direction from the gap portion of the divided body, the twist of the seat ring due to the rotation of the disc is prevented. Without being affected, the stem is sealed with the cylindrical portion and the seat ring is prevented from being displaced.
[0009]
Moreover, when a connection pipe is provided on the end face between the faces of the valve body, the pipe body can be piped using a joint such as a clamp joint.
[0010]
Further, a bearing is interposed between the valve body and the stem, and a cylindrical portion is protruded at a diameter position of a seat ring that penetrates the stem, and one end of the bearing is fitted to the cylindrical portion. In the case where the inner diameter of the portion is increased, the influence of the twist of the seat ring is eliminated more than in the case where only the cylindrical portion is provided in the seat ring, and the shift of the seat ring is prevented.
[0011]
Further, even when a reinforcing ring is interposed between the outer peripheral surface of the seat ring and the valve body, and a protruding portion is inserted through the stem at the diameter position of the reinforcing ring, the seat ring is prevented from being displaced. Can do.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the butterfly valve of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the figure, 1 is a valve body comprising a pair of divided
[0013]
The valve body 1 is formed by joining a pair of divided
[0014]
As shown in FIG. 2, the divided
[0015]
A
[0016]
Further, in the
[0017]
Further, as shown in FIG. 3, a plurality of
[0018]
On the
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
Hereinafter, an example of assembly of the above-described butterfly valve will be described. The
[0022]
Thereby, in the
[0023]
In addition, when joining and fixing a pair of division |
[0024]
Here, as shown in FIG. 5, by connecting the connecting
[0025]
Moreover, as shown in FIG. 6, you may shape | mold the
[0026]
In this case, a
[0027]
【The invention's effect】
As described above in detail, the butterfly valve according to the present invention forms a valve body with a pair of divided bodies, so that the mold is half, and the seat ring that penetrates the stem and is fitted with a disc is divided into the divided bodies. Because it can be manufactured simply by sandwiching between the two, production efficiency is good and inexpensive. Moreover, since the disassembly is easy, maintenance such as replacement of the seat ring is easy.
[0028]
Further, since the seat ring is sandwiched in the valve body, there is a heat insulating effect, and condensation can be prevented.
[0029]
By joining a pair of split bodies, the seat ring is clamped and held between the gap and the inner wall, and the seat ring is held by a bearing that pivotally supports the stem. Without being affected, it is possible to secure the sealing performance with the disc and the stem and to prevent the seat ring from being displaced.
[0030]
Furthermore, since the divided body is formed in a shape divided by a plane perpendicular to the flow path, it is possible to form a divided body having a connecting pipe with one mold. For this reason, a butterfly valve suitable for piping using a clamp joint or the like can be manufactured at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a butterfly valve of the present invention.
FIG. 2 is an exploded explanatory view of the butterfly valve.
FIG. 3 is a front view showing a divided body of the butterfly valve.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the butterfly valve of the present invention.
FIG. 6 is a partial cross-sectional explanatory view showing another embodiment of the butterfly valve of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Bas Rububodi
2 Split body
3 Seat ring
4 Scan Temu
5 Di disk <br/> 8, 9 Bearing <br/> 1 7 Between
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