JPH0446151Y2 - - Google Patents

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JPH0446151Y2
JPH0446151Y2 JP1990028112U JP2811290U JPH0446151Y2 JP H0446151 Y2 JPH0446151 Y2 JP H0446151Y2 JP 1990028112 U JP1990028112 U JP 1990028112U JP 2811290 U JP2811290 U JP 2811290U JP H0446151 Y2 JPH0446151 Y2 JP H0446151Y2
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valve
groove
sealing
seal ring
ring
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/226Shaping or arrangements of the sealing
    • F16K1/2263Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat
    • F16K1/2266Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat and being forced into sealing contact with the valve member by a spring or a spring-like member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/06Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0663Packings
    • F16K5/0673Composite packings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は一般にシール機構に関するものであ
り、より詳細に言えば、バルブに使用するシール
リングに関するものである。
本考案は、従来技術の高性能シール機構を改良
したもので、密閉シールを施するように構成さ
れ、以下にも述べるように高温状態または火災の
場合でも作用を続けるようにしたものである。そ
のようなシール機構は石油採掘及びその処理工程
が時々相当な高温または処理された材料の燃焼熱
さえも受ける石油産業において特に必要とされ
る。
従来の技術 1つの従来技術として、米国特許第4113268号
明細書には、2つの段階の構成を有する耐火気泡
密閉シール機構が開示されている。たとえばテフ
ロン(登録商標)からなる軟質一次シールは、閉
鎖部材の補助面に接触するように金属シールリン
グのリブに挿入される。その金属リブを越えて半
径方向かつ内方向に延びるテフロン(登録商標)
材料は、通常の状態で気泡密閉シールをもたらす
が、火災の場合には、テフロン(登録商標)は破
壊される。その後、シールリングの金属リブが二
次すなわち金属と金属によるシールを形成する位
置に力学的に移動する。
蝶形弁において優れた性能のシールと火災の時
の安全性をもたらした前述の米国特許の明細書に
記載の発明は、当該技術において大きい進歩であ
つたが、いくつかの欠点がある。一次シールは、
金属を機械加工し、かつシールリングの金属リブ
内に軟質材料を挿入する必要があり、その挿入は
比較的難しくて費用のかかる製造工程である。
米国特許第3642248号明細書には、本考案の好
ましい実施例に使用されている型の力学的シール
のバルブシール機構が開示されている。その米国
特許明細書では、シールリングは本体部材の円周
状溝の内部にはめ込まれている。シールリングの
一部分はその溝から半径方向かつ内方向に伸び、
閉鎖部材またはデイスクに係合している。シール
リングは系の圧力に応じて移動できるよう溝の内
部に配置されている。
米国特許第3642248号明細書に記載のシールリ
ングは、好ましい実施例では、そのシールリング
の下方において、溝の内部で保持された裏当てリ
ングを有する。この裏当てリングがシールリング
と溝の両壁との側面シールを施するための予め負
荷されたシール力を生じさせる。
前述の米国特許のシールリングはテフロンなど
のような軟質材料からなることが好ましい。しか
しながら、その第2実施例では、金属シールリン
グが開示されている。後者の場合、シールリング
の両側面において、一対の傾斜面が溝の横側面に
接触し、シールリングは溝の幅よりも僅かに大き
いので、その一対の傾斜面は溝の両側面の予め負
荷される。シールリングの前面はデイスク面に対
して僅かにかつ凹状に湾曲している。これによつ
て、シールリングがデイスクに押圧される時に、
シールリングの弁座面の上流側及び下流側の縁が
デイスク面に係合する。
前述の米国特許第3642248号明細書に記載のこ
の金属シールリングは、満足できるものではない
ことがわかつている。シールリングは火災の時の
安全性能を得るために金属で構成されているが、
金属と金属による接触は、そのようなバルブの望
ましい使用のためのシールの所望の性能及び信頼
性を得ることができない。
考案が解決しようとする問題点 本考案は従来技術よりも重要な利点を有してい
る。本考案は耐火金属対金属シールにおいて密閉
シールを実質上提供するものである。シールリン
グは好都合にかつ安価に製造することができる。
その金属構造のために、シールリングは機械加工
ではなく成型によつて形成されてもよく、軟質プ
ラスチツク部品の挿入を必要としない。金属シー
ルリングの構成により、優れたシール及び耐久性
を備えた高強度弾性特性を得る。
本考案の目的は、広い温度範囲において高性能
なシールをもたらす改良シールリングを提供する
ことにある。
本考案の別の目的は、石油産業の要求を満た
し、そのような使用分野で受ける過酷な状態に耐
えることができる蝶形弁に使用するためのシール
を提供することにある。
本考案のさらに別の目的は、広い圧力及び温度
範囲にわたつて作用しかつ効果的なシール機構を
提供することにある。
本考案のさらに別の目的は、費用のかかる機械
加工や高品質の締りばめを必要としない成型技術
によつて容易にかつ経済的に製造することができ
るシール機構を提供することにある。
本考案のさらに別の目的は、最も厳しい金属シ
ール規準のシール性能に匹敵するシール性能を達
成する金属対金属シール手段を提供することにあ
る。
さらに別の目的は、移動係合をもたらすようシ
ール機構の内部で協同作用し、金属と金属による
接触箇所により大きなシール力を加えるよう系内
の圧力に力学的に応じる金属シールリングを提供
することにある。
さらに別の目的は、溝の内部で圧縮されるシー
ルリングを提供し、強力弾性側面シール力がその
シールリングと溝の両側面との係合箇所に加わる
ようにすることにある。
本考案の別の目的は、シールリングが、半径方
向及び軸方向の両方の大きさにおいてそのシール
リングの圧縮によつて生じる強力な弾性に従つて
シール係合を達成する実施例を提供することにあ
る。
本考案の上記及び他の目的は、以下に述べる本
考案の好ましい実施例を示す図面についての記載
事項から明らかになるであろう。
実施例 本考案は、1箇所または2箇所以上にシールを
設けることが望ましい液圧または空気圧系などの
ような異なる圧力の液体を含む種々の型の系に使
用することができる。そのような系では、開閉の
できる構成要素、すなわち流体の流れが許容され
たりさえぎられるように位置決めされた構成要素
を設けることが望ましい。
本考案は、そのような構成要素が閉位置にある
時、流体の漏洩を防止し、さらに、これによりも
たらされるシールの効率を低下させることなく、
そのような構成要素を最小の力で開けることがで
きるようにすることにある。
本考案の改良積極遮断シールの構成及び作用原
理を理解する助けとして、本考案を、示されたよ
うな実施例、そうでない場合は通常の高性能な蝶
形弁またはトラニオン弁において記載する。第1
図はそのようなバルブの分解斜視図である。
第1図のトラニオン弁は入口3と出口4を有す
る内流路2を備えた平坦な環状ウエーハ型バルブ
本体1を具備している。バルブ本体の下流側すな
わち出口面5は、平坦な頭部の小ねじ8によつて
保持リング7を埋め込むための環状凹部6が中ぐ
りされている。保持リング7は、流路2の下流側
の縁において機械加工した円周状溝11の内部で
シールリング9を保持する作用をする。
円周状シール面13を有するバルブデイスク1
2は、流路2の内部に取付けられ、そのバルブデ
イスクが流路2の軸に実質上平行である開位置
と、そのバルブデイスクが流路の軸に実質上垂直
で、シール面13がシールリング9に接触係合す
る閉位置との間を直径軸回りに回転できる。
その開閉位置間を回転するよう流路内にバルブ
デイスクを枢軸回転可能に取付けるための手段
は、上部及び下部ブツシング15,16内に取付
けられた弁棒14を有し、その弁棒14はバルブ
本体を直径方向に貫通する止まり孔17の内部で
回転する。弁棒14はバルブデイスクの上流側の
面の直径方向ボス19を貫通する孔18に挿通さ
れ、バルブデイスクはピン20によつて弁棒に固
定される。
弁棒14の上端からの漏洩は、スペーサ21と
弾性パツキンリング22を有する通常の弁棒パツ
キン手段によつて防止され、スペーサ21と弾性
パツキンリング22は、下方向に力を与えるパツ
キン押え23とフオロア24を介して、植ボルト
26にナツト25を下方向にねじ込むことによつ
て、孔17内においてブツシング15の頂部に対
して圧縮される。弁棒14はこの弁棒の四角形状
の上端27に取付けられたハンドルまたはモータ
駆動機構(図示せず)によつてそのブツシング内
で回転する。
第2図は第1図のバルブの組立弁座構成の断面
図で、本考案のシールリングの好ましい実施例を
詳細に示している。一般に、シールリングと溝の
内部との組合せ構成は、前述の米国特許第
3642248号明細書に記載されており、その明細書
に記載されているものは参考のために本明細書に
採用されている。
上記米国特許では、バルブは基面と側面29,
30を有する溝27を備えている。好ましい実施
例では、溝27は、閉鎖部材が円形デイスクであ
るため、前述のバルブ内で環状に延びている。し
かしながら、本考案の実施例は本考案の範囲を限
定するものではなく、閉鎖部材はたとえば直線状
フレームに取付けられたドアであつてもよい。
溝27の開口は各側面29,30からそれぞれ
延びる一対のリツプフランジ31,32によつて
形成されている。溝は前記リツプフランジによつ
てシールリング33をしつかりと保持し、そのシ
ールリングの弁座部分34は前記溝の開口を通つ
て突出している。従つて、前記シールリングの弁
座部分34は半径方向かつ内方向に延び、閉鎖部
材としてのデイスク35の補助面にシール係合す
る。シールリング33の弁座部分34はバルブ流
路の軸に対して凸状に形成されている。
シールリング33には、それぞれの側において
前記弁座部分から一体的に延びる肩部分が設けら
れている。前記肩部分の前面はリツプフランジ3
1,32に接触し、前記シールリングは前記溝の
内部で保持される。従つて、前記両肩部分の横の
面は、前記溝の内部に収容され、側面29,30
に接触し、それらの側面に滑動可能に係合するこ
とができる。両肩部分は側面29,30に弾性的
に付勢され、後述するように、シールリングと溝
の両側面との係合箇所に側面シール接触を施す作
用をする。
シールリング33の弾性バイアスは、そのシー
ルリングをそれがはまり込む円周状溝27よりも
大きい幅にすることによつて達成する。従つて、
前記シールリングは、前記溝内に保持されている
間、弾性的に圧縮される。
シールリングの寸法誤差は満足のゆく予め負荷
されたはめ込みが得られる限り許容される。しか
しながら、シールリングはその圧縮前の幅に復帰
することができ、横方向の側面シール力が十分に
大きく維持されるべきである。
シールリング33の弁座部分34の表面はデイ
スク35(第2図)に係合し、漏洩しないように
シールする。前記デイスク35は前記シールリン
グの弁座面に係合可能なシール面38を有する。
デイスク35は加圧系内でシールされるための非
常に多くの構成要素の典型的なものである。図面
に示された実施例では、デイスク35は、液圧ま
たは空気圧漏洩が生じないようにシールされ、か
つシールリング33の弁座部分34に滑動的に係
合するか、または接触することができるバルブデ
イスクである。前記デイスクはそのような漏洩が
生じないようにシールされたカバーまたはハツチ
であつてもよく、デイスク35の特性に関して本
明細に記載されている特定の例は例示だけのもの
であり、この考案は本質または応用を限定するも
のではない。
さらに、この実施例では、シールリングは金属
からなり、かつ第2図に示した横断面形状を有す
る中空円周形状である。シールリングは前面弁座
部分34、肩部分及び背面部分47を有する。前
面弁座部分は、デイスク35が閉位置にある時、
そのデイスク35のシール面38に接触する。さ
らに、弁座部分はフランジリツプ31,32によ
つて円周状溝の内部で保持された両肩部分に一体
的に結合されている。その両肩部分は弁座部分の
反対側の各端において背面部分に一体的に結合さ
れ、それによつて、シールリングは円周状空洞4
8を包囲する一つの連続面を形成する。背面部分
47は、円周状溝の基面に対して凸状面を形成
し、シールリングがデイスクにシール係合する
時、その円周状溝の基面に接触する。前記凸状面
の頂点は、第2図から明らかなように、円周状溝
の基面に接触する。
第3図において、シールリングは第2図に示し
た実施例の変更例であり、溝の基面に対して凸状
の2つの突起部分49,50を有することだけが
異なる。これらの突起部分は、シールリングがデ
イスクに接触係合する時、2つの離れた外周位置
で前記基面に接触する。第3図のシールリング
は、2つの突起部分を有する以外は、第2図のシ
ールリングと同一である。
第4図は本考案の別の好ましい実施例を示し、
この実施例では、シールリング33には、このシ
ールリング33とデイスク35の係合シール面と
の間の係合面において、2つの突起部分52,5
3が設けられており、溝54がそれらの突起部分
の間に設けられている。その溝の目的は挿入材料
(図示せず)を入れることのできる凹状隙間を提
供することにある。挿入材料は金属または非金属
であつてもよく、その摩耗及びシール特性に基づ
いて選択されるべきである。充填材料として考え
られるものに、銀、銅、石綿、グラフアイト、プ
ラスチツク及びエラストマがある。必要ならば、
その挿入物に、テーパ側面と、その挿入物を所定
の位置に堅固に固定するためにその挿入物の周り
に挟持または形成された金属シールとを形成する
ことができる。その挿入物により、シールリング
とその係合シール面との間のシールが高められ、
サイクル寿命が改善される。第4図に示した実施
例では、シールリングの背面部分47が円周状溝
の基面に接触した状態が示されている。しかしな
がら、これは必要条件ではなく、本考案の実施例
では、シールの背面部分47が円周状溝の基面に
必ずしも接触する必要はないことがわかる。
第2図、第3図及び第4図に示したシールリン
グは、中空金属Oリングを変形することによつて
得ることもできる。従つて、シールリングは好都
合にかつ安価に製造することができる。
その中空変形Oリングは高弾性を得るために比
較的薄い周壁である。強度または弾性度はシール
リングの壁の厚さを変えることによつて調整でき
る。従つて、本考案のシールリングが圧縮される
時、弾性力が生じることになる。
第2図、第3図及び第4図に示したシールリン
グの強度及び弾性は、そのシールリングの内部ま
たは円周状空洞を加圧することによつて高めるこ
とができる。そのシールリングは製造時にOリン
グの空洞内にガスを注入することによつて加圧す
ることができる。選択的に、シールリングの内部
は、そのシールリングの上流側の壁に開口51
(第2図)を設けることによつて加圧することが
できる。それによつて、系の流体圧力がシールリ
ングの内部にはいる。同様に、シールリングに沿
う種々の他の位置、すなわちシールリングの後面
またはシールリングの一方の側面に排出孔を設け
てもよく、第2図、第3図及び第4図のどの実施
例でも、シールリングの性能が同じように改善さ
れる。なお、第2図、第3図および第4図の符号
41はシールリング33の上流側の領域を示し、
符号42はシールリング33の下流側の領域を示
す。
シールリングの連続横断面は、シール機構に安
定性をもたらし、特に高い温度において安定性を
もたらすという利点を有する。シールリングの連
続形状によつて、係合力が高温でも影響を受けず
に残るが、他のシールリングは熱膨張のためにそ
のシール力を失う傾向がある。
本考案の実施例のすべてのシールリングは、高
い降伏強さと十分な弾性係数を有する高耐熱及び
高耐食性金属合金からなることが好ましい。イン
コネルまたはハステロイのような高合金材料を使
用してもよく、チタン、ステンレス鋼または青銅
を使用することもできる。
本実施例の横断面形状は特に重要である。しか
しながら、本考案の基本構成に相当し、かつその
基本構成を使用する種々の他の形状は、当該産業
において通常の技術を有するものにとつては明ら
かなことである。
選択的な変更例では、金属シールリングの弁座
部分または閉鎖部材の補助シール面に適当な被覆
をすることによつて、気泡密閉シールを得ること
ができる。たとえば、テフロン(登録商標)の薄
層でシールリングの弁座部分を粘着的に被覆して
もよい。選択的に、弁座面は、金、銀、銅、ニツ
ケル、グラフアイト、または性能を高めることが
できる他の被覆材料で被覆またはめつきしてもよ
い。
さらに別の変更例では、シールリングと溝の面
との間において、そのシール溝に1つのガスケツ
トまたは複数のガスケツトを挿入してもよく、よ
り確実な漏洩防止効果を保証することによつてシ
ールリングの性能を改良することができる。その
ようなシールリングの使用例が第5A図から第5
D図に示されており、それらの図面はそれぞれ、
シールリングの背面部分と溝の基面との間(第5
A図)、シールリングの一方の肩部分とその肩部
分に対向する溝の各側面との間(第5B図及び第
5C図)、及び両方の肩部分とその各肩部分に対
向する溝の各側面との間(第5D図)のガスケツ
ト30を示している。そのようなガスケツトはグ
ラフアイト、石綿、ゴムなどのような材料、また
は他の材料からなつてもよい。非石綿ガスケツト
材料は将来の使用のために特に含まれている。
第5A図から第5D図に示したシールリング6
1の横断面形状が第2図に示したシールリングの
形状に類似しているが、1つのガスケツトまたは
複数のガスケツトを、第3図及び第4図に示した
実施例のシールリング、及び本考案に従う他のシ
ールリングに同様に使用することができる。これ
らの実施例に使用されたガスケツトは、より確実
な漏洩防止効果を保証するためのものである。1
つのガスケツトが第2図、たとえば第5A図から
第5D図に示したシールリングの横断面形状を有
するシールリングに使用される場合、シールリン
グの後面は溝の基面に接触する必要はない。
さらに、本考案の別の実施例は、シールリング
がバルブ本体に配置されたバルブ閉鎖部材とは全
く異なるバルブ閉鎖部材に配置されている実施例
を含んでいる。そのような実施例は、本考案に従
うシール機構に関して玉形弁を示した第6図に示
されており、その第6図では、シールリング91
は玉形セグメント95に配置されている。密閉効
果を得るために、玉形セグメント95は、このセ
グメントに取付けられたシールリング91が玉形
弁本体93に圧縮されるまで、回転する。使用さ
れた玉形弁は15.24cm(6inch)のアメリカ規格協
会(ANSI)のセグメント玉形弁であつてもよ
い。第6図の実施例では、シールリングはリング
98及び金属ねじのような締付手段96,97に
よつて溝の内部で固定されてもよい。リングの外
周の面取りは機械加工で滑らかにすることができ
る。さらに、バルブ本体は、耐食及び耐摩耗面被
覆を有する取外し可能な金属リング98を収容で
きるように、そのシール面において変更すること
ができる。そのようなリングは締りばめによつて
所定の位置に保持することができ、保持本体の外
径はリング99の直径よりも大きい。
第2図及び第3図のシールリング33はバルブ
本体内の円周状溝の内部で同様に部分的に拘束さ
れているが、シールリングの半径方向を調整する
ための比較的狭い空間を溝の内部に設けてある。
従つて、シールリングの背面部分は、デイスクが
閉位置に移動する時、円周状溝の基面に接触しな
ければならない。デイスクが閉じることによつ
て、半径方向の力がシールリングの弁座部分に生
じる。この半径方向の力は、シールリングの軸径
が円周状溝の両側壁によつて拘束されていない場
合、そのシールリングの軸径を大きくする傾向が
ある。デイスクによつて生じた力に対する反作用
として、シールリングの背面部分が溝の基面を押
し、両肩部分が円周状溝の各側壁を押し、シール
リングは溝の内部である程度半径方向に圧縮され
るが、または平坦にされる。従つて、密閉シール
が接触がシール機構の係合面間に達成される。
このシール接触は系の圧力に耐えかつ応じるこ
とができ、そうでない場合は、その圧力は係合面
を分離させ、シールを破壊することになる。シー
ル機構は前記圧力に正比例してシール力を強める
ように系内の圧力に応答するので、前記シール力
は、係合面を離れる方向に押付ける合力よりも常
に大きいか、または等しい。
第4図の実施例は第2図及び第3図の実施例の
作用と類似しているが、第4図の実施例では、溝
54の内部に入れた充填材料がシールリングとそ
の係合シール面との間のシールをさらに高める。
第4図の実施例の作用においてさらに異なる点
は、この実施例のシールリングの背面部分が作用
時に円周状溝の基面に接触する必要がないことで
ある。
本考案の実施例にガスケツトを使用すれば、第
5A図から第5D図に示したように、作用時に漏
洩防止効果が改良される(またはより確実な漏洩
防止効果が保証される)ことになる。ガスケツト
を設けることによつて、シールリングがそのガス
ケツトに接触し、かつガスケツトが溝に接触する
接触点での漏洩が減少し、典型的なガスケツト作
用がもたらされるだけでなく、シール機構の保持
接触点において密閉シールが施されることにな
る。たとえば、第5A図に示すように、ガスケツ
ト60がシールリングの背面と溝の基面との間に
配置された場合、圧力がそのシールリングに加わ
つた時のシールリングの拡張のための有効な領域
が減少するので、そのシールリングの両肩部分が
溝の各側面に接触する接触点において、接触圧力
が増加することになる。同様に、第5B図及び第
5C図において、シールリングの両肩部分を介し
て加わる横方向の力は、閉じる力がそのシールリ
ングに加わつた時に、増加することになる。なぜ
なら、ガスケツトを設けたことによつて、シール
リングの拡張のための有効領域が減少するからで
ある。ガスケツトが第2図に示したシールリング
の横断面形状に類似したシールリングに使用され
る場合、シールリングの背面は、第2図の実施例
のように、溝の基面に接触する必要はない。
上流側の流路により高い圧力を有する系におけ
る効果を明らかにするためにバルブの作用を説明
したが、より高い圧力が他の方向から生じる場合
でも、本考案のシール機構は類似方式でシール作
用を達成することが容易に理解されるであろう。
シールリングがセグメント玉形弁の玉形セグメ
ントに配置されている第6図の実施例は、先に示
した実施例とは僅かに異なる方式で作用する。こ
の実施例の作用では、玉形セグメントはこのセグ
メントに取付けられたシールリングを有し、その
シールリングがバルブ本体のシール面に接触する
ように玉形セグメントが回転すると、シールリン
グがシール溝とシール面との間で圧縮され、それ
によつて、実質上密閉閉鎖が達成されることにな
る。シールリングに対する流体圧力が、前述した
ように、接触点での圧力をさらに増加させる。
本考案のシールリングは、その単純で経済的な
構成のため、非常に優れたシール効果を達成す
る。シールリングのすべての金属特性によつて、
従来技術において用いられていたテフロン(登録
商標)の挿入物が必要でなくなる。従つて、火災
によるシールの破壊が起こらず、補助すなわち二
次シールの必要性がなくなる。高温状態における
作用に対するシールリングの能力は、石油処理工
程のような工業分野への適用において使用するこ
とができる蝶形弁のための火災の時でも安全なシ
ール機構の要求に応じるものである。
本考案の別の利点は、金属シールリングを機械
加工ではなく成型によつて安価にかつ好都合に製
造できることである。これにより、高強度及び高
弾性の高合金金属を使用することができる。従つ
て、本考案のシールリングの構造は信頼性と耐久
性を保証する。
本考案を前述した特定の実施例に従つて記載し
てきたが、前述の記載事項を考慮すれば、種々の
変更例が当該産業において通常の技術を有するも
のにとつて明らかになるであろう。従つて、本考
案は、示されている厳密で詳細な構成に限定され
るものではなく、請求されている本考案の精神及
び範囲内である限り、すべての変形を含んでい
る。
以上説明したように、この考案によれば、金属
シールリング33がバルブの流路のまわりのアン
ダーカツト溝27にはめ込まれ、その凸状の弁座
部分34が閉鎖部材35のシール面38と係合す
る。弁座部分34はその両側の一対の横方向肩部
分の一端に一体に結合され、肩部分は溝27の側
面29,30と接触する。さらに、各肩部分の他
端が背面部分47に一体に結合され、金属シール
リング33の内部に環状の空洞48が形成され
る。したがつて、閉鎖部材35が閉位置にあると
き、金属シールリング33がスプリング状に圧縮
され、その弾力が弁座部分34、肩部分および背
面部分47に作用し、弁座部分34、肩部分およ
び背面部分47が閉鎖部材35のシール面38、
溝27の側面29,30および溝27の基面に押
し付けられる。金属シールリング33は内部に環
状の空洞48を有する実質上閉ループ断面形状の
ものであり、その弾力は大きく、強い。この結
果、バルブの流路の圧力が大きくても、弁座部分
34と閉鎖部材35のシール面38を堅固に係合
させ、肩部分と溝27の側面29,30を堅固に
係合させ、背面部分47と溝27の基面を堅固に
係合させることができ、これを確実にシールする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は通常のトラニオン弁または蝶形弁の分
解斜視図で、本考案の改良シール機構が表わされ
ており、第2図はOリング変形シールリングを備
えた本考案の好ましい実施例の部分横断面図、第
3図は第2図の実施例の変形例の部分横断面図
で、シールリングの背面部分が溝の基面に2箇所
で接触し、第4図は第2図の実施例の変形例の部
分横断面図で、溝がシールリングと係合シール面
との間に設けられ、第5A図乃至第5D図は本考
案の別の好ましい実施例の部分横断面図で、ガス
ケツトがシールリングと溝との間に設けられてお
り、第6図は本考案のさらに別の実施例の部分横
断面図で、シールリングがバルブの閉部材に配置
されていることを示す図である。 1……バルブ本体、9,33,61,91……
シールリング、11,27……円周状溝、12,
35……デイスク、29,30……溝の側面、3
4……弁座部分、38……補助シール面、47…
…背面部分、48……円周状空洞、95……玉形
セグメント。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) バルブの流路のまわりのアンダーカツト溝に
    はめ込まれた金属シールリングを備え、前記溝
    はその対向側面間の開口を有し、前記側面は前
    記開口の幅よりも大きい距離を置いて配置され
    ている、温度および圧力を受けるバルブに使用
    することができるシール機構であつて、 前記金属シールリングは前記開口を貫通し、
    閉鎖部材のシール面と係合する凸状の弁座部分
    を有し、前記凸状の弁座部分はその両側の一対
    の横方向肩部分の一端に一体に結合され、前記
    肩部分は前記溝の側面と接触し、前記金属シー
    ルリングが前記溝内で幅方向に弾性的に圧縮さ
    れ、側面シール力が前記溝の側面との接触点に
    生じ、係合力が前記シールリングの弁座部分と
    前記閉鎖部材のシール面間に生じ、前記閉鎖部
    材が閉位置にあるとき、本質的に洩れが生じ
    ず、 前記一対の肩部分の他端が背面部分に一体に
    結合され、前記金属シールリングは内部に環状
    の空洞を有する実質上閉ループ断面形状のもの
    で、前記閉鎖部材が閉位置にあるとき、前記シ
    ールリングが半径方向にスプリング状に圧縮さ
    れ、そのスプリング力が前記閉鎖部材によつて
    前記シールリングの弁座部分に加えられる半径
    方向力と対向し、 前記閉鎖部材が閉位置にあるとき、前記シー
    ルリングが前記係合力に応じて半径方向に圧縮
    され、前記側面シール力がそれに応じて増大す
    るようにしたことを特徴とするバルブシール機
    構。 (2) 前記閉鎖部材が閉位置にあるとき、前記背面
    部分が前記溝の基面に押し付けられる実用新案
    登録請求の範囲第(1)項に記載のバルブシール機
    構。 (3) 前記シールリングは合金からなる実用新案登
    録請求の範囲第(1)項に記載のバルブシール機
    構。 (4) 前記シールリングはステンレス鋼、インコネ
    ル、ハステロイ、チタンまたは青銅からなる実
    用新案登録請求の範囲第(1)項に記載のバルブシ
    ール機構。 (5) 前記閉鎖部材のシール面が前記シールリング
    の弁座部分に対し凸状である実用新案登録請求
    の範囲第(1)項に記載のバルブシール機構。 (6) 前記金属シールリングの弁座部分は前記シー
    ルリングよりも軟質の材料のコーテイングを有
    し、そのシール効果が向上するようにした実用
    新案登録請求の範囲第(1)項に記載のバルブシー
    ル機構。 (7) 前記軟質の材料は金、銀、銅、ニツケル、グ
    ラフアイトまたはテフロン(登録商標)である
    実用新案登録請求の範囲第(6)項に記載のバルブ
    シール機構。 (8) 前記シールリングの内部が加圧されている実
    用新案登録請求の範囲第(1)項に記載のバルブシ
    ール機構。 (9) 前記シールリングは流体を含んでいる実用新
    案登録請求の範囲第(8)項に記載のバルブシール
    機構。 (10) 前記シールリングは永久的にシールされたガ
    ス圧力を含み、前記シールリングの製造のと
    き、前記ガス圧力が前記シールリングの空洞に
    注入される実用新案登録請求の範囲第(8)項に記
    載のバルブシール機構。 (11) 上流側の流体圧力を受ける前記シールリン
    グの壁に複数の孔が形成され、上流側の流体圧
    力が前記シールリング内に流入するようにした
    実用新案登録請求の範囲第(1)項に記載のバルブ
    シール機構。 (12) 前記閉鎖部材はデイスクからなる実用新案
    登録請求の範囲第(1)項に記載のバルブシール機
    構。 (13) 前記凸状の弁座部分は前記溝の基面に対し
    凸状をなす複数の突起部分を有する実用新案登
    録請求の範囲第(1)項に記載のバルブシール機
    構。 (14) 前記シールリングの凸状の弁座部分は前記
    シールリングの内側の長さ方向を横切る少なく
    とも2つの突起部分を有し、前記突起部分間に
    溝が形成されている実用新案登録請求の範囲第
    (13)項に記載のバルブシール機構。 (15) 充填材料が前記突起部分間の溝内に固定さ
    れている実用新案登録請求の範囲第(14)項に
    記載のバルブシール機構。 (16) 充填材料が前記突起部分間の溝内に堅固に
    固定されている実用新案登録請求の範囲第
    (14)項に記載のバルブシール機構。 (17) 前記充填材料は銀、銅、石綿、グラフアイ
    ト、プラスチツクまたはエラストマである実用
    新案登録請求の範囲第(15)項に記載のバルブ
    シール機構。 (18) ガスケツトが前記シールリングと前記流路
    のまわりの溝間に配置されている実用新案登録
    請求の範囲第(1)項に記載のバルブシール機構。 (19) 前記バルブは玉形弁であり、前記閉鎖部材
    は前記玉形弁の玉形セグメントである実用新案
    登録請求の範囲第(1)項に記載のバルブシール機
    構。
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