JPH0556435B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本出願は、弁の技術に関し、特にボール弁、プ
ラグ弁又は蝶形弁のような４分の１回転弁用の弁
棒パツキン組立体に関する。

４分の１回転弁、２分の１回転弁及び類似の弁
に用いる弁棒パツキン組立体の２つの目的は、回
転しうる弁棒が弁本体を貫通する通路をシールす
ること、及び弁棒に作用する内部圧力荷重を支持
するための支持体を与えることである。これらの
２つの目的は、ボール弁、プラグ弁及び蝶形弁を
含むすべての種類の４分の１回転弁、２分の１回
転弁及び類似の弁に用いる棒パツキン組立体に当
てはまる。この要求は、運動が部分的回転のみと
しての純粋な回転であり、軸線運動がないという
点で他の弁とは異なる。

最も基礎的な棒パツキンの方法は、Ｏリングシ
ールからなる。このシールは、作るのが簡単であ
り、小さく、簡潔で、安価であり、多くのあまり
要求の厳しくない用途に有効である。

より技巧をこらした方法は、テフロン
（Teflon）（ポリテトラフルオロエチレン材料に
ついてのイー・アイ・デユポン・デ・ネモアス
アンド カンパニの商標名である）のブツシング
を用いる。これは、多分最も普通の型の構造であ
り、典型的にはブツシングを圧縮するための装置
が設けられている。この方法は、幾分かさ高い組
立体を必要とし、Ｏリングと比較して高価で且つ
複雑である。然しながら、テフロンブツシングの
配置は、Ｏリングに比較して、通常はるかに広範
囲の温度にわたり、広範囲の化学薬品と共に使用
することができる。

第３の方法は、テフロン以外の耐高温材料、例
えばアスベスト又はグラフオイル（Grafoil）（樹
脂や有機結合剤をもたない膨脹させた可撓性炭素
質材料についてのユニオン・カーバイド コーポ
レーシヨンの商標名）を用いる。これらの配列
は、余りも高価で且つ一般的用途に対し十分に信
頼性がなく、通常高温用として保存される。

上述のシール配置はすべて、パツキン組立体に
軸線力を加えてパツキン材料を軸線方向に圧縮す
ることにより、パツキン材料の半径方向内側と外
側への変形を強制することにより弁棒通路をシー
ルするように作用する。この変形は、棒及び棒通
路とパツキンとのシール係合を生じさせるように
設計されている。軸線力をパツキンのシールする
半径方向の拡張に変える効率が、シール配置の有
効性と、多数の弁回転操作にわたるシールの寿命
を決定する。半径方向の変形なしに軸線力を特に
吸収するシール配置は、非効率的で望ましくな
く、正しいシールを維持するために調節をしばし
ば必要とする。

上述のシール配置はすべて、用途に左右される
望ましくない特徴と若干の限界を有する。Ｏリン
グにあつては、圧力と温度が、適度な水準と有用
な範囲に制限され、Ｏリングとして適当な材料
は、多くの化学薬品及び溶剤と相容れない。

テフロンは、ほとんどの化学薬品と調和するけ
れども、温度の点で制限される。アスベスト又は
グラフオイルは、高温度に耐えうるが、通常の条
件下で耐漏洩性と信頼性がない。テフロン、アス
ベスト及びグラフオイルは、弁のサイクルと共に
すり切れ、パツキンはゆるくなつて漏洩し、従つ
てしばしば調節を必要とする。熱サイクルもまた
パツキンをゆるくする。パツキン材料が金属と異
なる率で膨脹するためである。テフロンは、金属
の約10倍の速さで膨脹するので特に厄介である。

上述の制限はすべて、通常の仕事での通常のパ
ツキンシステムについて存在する。火災に対する
安全の要件が加わると、制限がはるかに厳しくな
る。何故ならば、火災中と火災後にパツキンがシ
ールしなければならず、弁は、漏洩なしに少なく
とも１回又は数回作動しなければならないためで
ある。Ｏリングとして用いられる普通の材料、テ
フロン及び他の非金属材料は、火災中に破壊さ
れ、完全に消耗されるか又は黒焦げになつた残滓
のみを残す。耐火性材料でさえも、もしも熱が少
量の収縮を生じさせ、この収縮がパツキンをゆる
くするならば、破損することがある。

棒にかかる推力荷重を支持するのは内部又は外
部からなされ、内部の支持が多分最も普通であ
る。内部推力の負荷作用において、棒は、軸受を
支持するための肩部をもつ頭部を有する。棒は、
弁本体の内側から挿入され、軸受材料が、棒の肩
部と弁本体のフランジとの間に挿入される。この
軸受は、推力荷重を支持し、棒が自由に回転する
ことを可能とする。この軸受の配置は、小さく簡
潔で且つ安価であり、棒の頭部は、棒を本来的に
ブローアウトに耐えるようにする。たとえすべて
の外部パツキン構成要素が除去されても、ステム
が圧力下で弁体からブローアウトすることはあり
得ない。然しながら、内部軸受は、プロセス流体
により損傷を受ける。

あまり普通でない構造は、通常棒パツキンと何
らかの方法で組み合わされる外部推力軸受であ
る。これは、ある種のより大きくより高価なヨー
ク構造を必要とし、もしもそれが除去されるか又
は使用中に損傷するならば、棒が圧力でブローア
ウトするこことがありうる。主な利点は、軸受を
弁本体の外側でシステム流体から離れて配置し、
そこで潤滑されて最大摩耗が得られるように構成
しうることである。然しながら、外部軸受は、汚
染とほこりと腐蝕性雰囲気にさらされる。ほとん
どの４分の１回転弁においては、推力軸受の摩耗
が、弁の性能を制限する要因となることはめつた
にない。

軸受荷重は、パツキンの調節によつても影響さ
れる。パツキン荷重は、通常、軸受に対して締め
つけることにより加えられる。この締めつけを避
けるためには、内部と外部の軸受システムの両方
に追加の複雑なヨーク装置を必要とする。過大な
手動調節又は熱膨脹によりパツキンを締めすぎる
と、軸受に過負荷がかかることがある。この状態
は、パツキンと軸受のより迅速な摩耗と、より短
い寿命と、更にゆるみを生じさせる。

簡単で信頼性があり且つ安価な方法で前述の制
限と望ましくない特徴を除去し又は最少にするこ
とが望ましいものと考えられた。本発明は、新規
で且つ改良された弁棒パツキン組立体を提供する
ことにより、これらの必要に適合するものと考え
られる。

弁本体は、弁棒の回転可能に受入れる棒通路を
有し、弁棒は、その内端に拡大された頭部を有す
る。弁棒は、弁本体の内側から棒通路の中へ挿入
され、頭部の外周背面は、棒通路の底部に隣接し
て内側へ延びるフランジと協働する肩部即ち推力
支持（軸受）表面を形成する。

棒肩部と棒通路のフランジとの間に挿入された
推力座金は、剛性を与えるため金属からなり、こ
の場合弁は、火に安全な作用をするように意図さ
れており、この座金は高温度に耐えることができ
る。推力座金は、通常の使用中潤滑性を与えるた
めに両面をテフロンで被覆される。この被覆は、
火災中に燃えてしまうが、非常に薄い（0.001〜
0.002インチ即ち0.0254〜0.0508mm）ので、軸線寸
法の損失がパツキンをゆるめることはない。被覆
が好ましいけれども、非常に薄いフイルムをも使
用できる。推力軸受は、ニトロニツク
（Nitronic）60（ステンレス鋼に対するアームコ社
の商標名）製である。この種のステンレス鋼は、
火災の後金属本体に対向して滑るとき又はたとえ
被覆が通常の使用中にすりへつても、すり傷がつ
かない。

本発明の一実施態様において、パツキンそれ自
体が、耐火用と反対の通常の弁の使用におけるパ
ツキンの主な用途に基づくテフロンパツキンの配
置からなるのが好ましい。この実施態様におい
て、棒通路内で棒を包囲するパツキン装置は、係
合面に沿つて滑り協働状態に配列された入れ子式
に嵌まり込む第１と第２のパツキン部材からな
り、パツキン組立体に加えられた軸線力をパツキ
ン組立体の半径の拡張に変えてパツキン組立体を
通路及び棒とシール係合させる。平坦なパツキン
支持リングが、支持パツキン押えとテフロンパツ
キン部材との間に挿入される。支持リングは、ポ
リアミドプラスチツク材料から構成されるのが好
ましく、棒と共に回転してもよく又は回転しなく
てもよい。好ましくは、第１パツキン部材は、第
２パツキン部材の方へテーパをつけられた円錐台
形のパツキン環からなり、第２パツキン部材は、
第１パツキン部材を受入れてこれと係合するため
の内側側壁を有する円筒形パツキン環からなる。
第１パツキン部材と第２パツキン部材は、係合表
面に沿つて協働し、パツキン組立体に加えられた
軸線力の程度に依存して互いに相対的に滑る。こ
のような配列により、軸線力が半径方向の変形に
効率的に移し変えられ、棒と棒通路に対する改良
されたシール係合を与える。

本発明の別の実施態様において、第１パツキン
部材と第２パツキン部材が、メテツクス・コーポ
レーシヨン・オブ・エヂソン、ニユージヤーシに
より製造された型の編成ワイヤのようなワイヤ補
強材を有するグラフオイルからなる。このグラフ
オイルは、通常の作用温度でよくシールし、そし
て火災中もよくシールする。パツキン部材をグラ
フオイルから構成することは、テフロンパツキン
部材が好ましい通常の弁の使用とは反対に、弁の
主な用途が防火（耐火）用である場合に有利であ
る。グラフオイルは、火災により激しい収縮のよ
うな大きい寸法変化を受けない。グラフオイルの
熱膨脹係数は、いかなるプラスチツクよりもはる
かに金属に近く、それ故通常の温度変化の間及び
火災中の寸法変化は処理し易い。

グラフオイルのワイヤ補強は、グラフオイルに
強度と、摩耗抵抗のための粘着性と、最も重要な
ことは熱サイクルに対する抵抗とを与える。グラ
フオイルの摩耗寿命は、正しい条件下では良好で
ありうるが、容易に損傷される。粗い表面はグラ
フオイルを引き裂いて破壊するので、研摩部分を
非常に滑らかにするのが理想的である。圧縮荷重
は、シールするために丁度十分な高さにすべきで
あつて、それ以上にすべきではない。過大な荷重
は、グラフオイルを棒に粘着させ、薄片をもぎ取
り、急速にすりへらす。グラフオイルが圧力下で
押し出されるのを防ぐため、各端に接近した隙間
が要求される。

上方パツキン支持リングと下方パツキン支持リ
ングは、グラフオイルを正しく機能させるために
不可欠である。山形のパツキン支持リングが、棒
と弁本体に対してグラフオイルパツキン部材を半
径方向に無理に押しやり、所望の半径方向のシー
ル力の適用を高める。

パツキン支持リングは、ヴエスペル（Vespel）
（高温抵抗を有する特殊なポリアミドプラスチツ
クについてのイー・アイ・デユポン・デ・ネモア
ス アンド カンパニの商標名）のようなポリア
ミドプラスチツク材料から構成される。金属の代
わりにヴエスペルの支持リングを作ることによ
り、支持リングを棒に対し極端な締まり嵌めで構
成することができる。もしもヴエスペルが棒上で
こすれるならば、ヴエスペルは僅かに摩耗する
が、これは悪い効果を生じない。金属の支持リン
グは、棒に溝をつけ、表面を傷つけ、この棒の傷
がグラフオイルの摩耗面を傷つける。それ故、金
属リングは棒との間により大きい隙間を必要とす
るが、これは望ましくない。最大寿命をうるため
パツキンの押出しを防止するには緊密な隙間が不
可欠なためである。

ヴエスペルは火災にも耐える。ヴエスペルが合
成物質であり、熱により炭化されるとしても、寸
法の損失はない。ヴエスペルは、火災中と火災後
も、機能しうるに十分な圧縮強度を保持してい
る。溶けず、燃えず、又蒸発せず、ヴエスペルの
代わりに使用しうる他の新しい重合体はない。

本発明のこの別の耐火用の実施態様における上
方支持リングの非常に重要な第２の機能は、回転
可能に滑動する部品の間に界面を形成することで
ある。ハンドル又は他のアクチユエータ、ナツト
及び他の上方構成要素は棒と共に回転しなければ
ならず、他方パツキンは弁本体と共に静止したま
まである。ある点で、相対的回転滑り運動が生ず
る場合に界面がなければならない。この界面の位
置を制御することが重要である。

グラフオイルの端面に直接に当たる部品の滑り
回転は、グラフオイルの非常に急速な摩耗を生じ
させるので許されない。山形支持リングのくさび
作用に拘らず、グラフオイルに作用する軸線応力
は、棒に沿つてシールを形成する半径方向の応力
より高いので、グラフオイルに関する棒の相対的
回転は、半径方向の界面で許容しうる。グラフオ
イルの端面に対向する滑りを防ぐために、上方支
持リングは、圧縮されるときグラフオイルの中に
ロツクされてその接点での滑りを防ぐ半径方向の
切欠きを有する。

上述のパツキンの両方の実施態様について、金
属製リングパツキン押えが、上方支持リングに対
向して載つて支えられ、棒と共に回転し、リング
上を滑る。ヴエスペルは、良好な摩耗抵抗と低い
摩擦を有するので、その平坦な上面は、パツキン
押えに対する良好な支持表面を作る。金属製リン
グを用いることは、回転界面についてのこの解釈
を妨げ、ある他の制御された支持面積を必要とす
る。パツキン押えは、ヴエスペル支持リングに対
し剛性裏当て材を提供する。パツキン押えに対す
る隙間は、金属表面との摩擦を排除するため僅か
により大きいが、なおヴエスペルを支持してヴエ
スペルが支持されていない縁で亀裂を生じないよ
うにするため十分に接近している。

下方パツキンナツトとパツキン押えとの間に挿
入された少くとも１つの円錐台形のばね座金が、
パツキン組立体の全体に弾性を与える。下方パツ
キンナツトを調節してばね座金を圧縮し、パツキ
ン上に制御された締付け力を加える。ばね座金の
可撓性のために、システムが、熱膨張から生ずる
小さい寸法変化を吸収し、又はパツキンのゆるみ
や締め付けすぎの必要なしに使用することがで
き、それによつてパツキンナツトの規則的な調節
の必要なしに長い寿命のシールを提供する。一対
の逆に位置決めされたばね座金を連続して用いる
のが好ましい。

ばね座金のこの独特の形状により、ばね座金が
弁棒の平坦部にロツクされ、ばね座金が常に弁棒
と共に回転し且つばね座金とハンドルとの間の滑
り運動を妨げることを保証する。下方ばね座金の
外縁は、パツキン押えの上に載つている。ほとん
ど線接触であるので、単位応力は、非常に高く、
実際問題としては摩擦力であり、ばね座金とパツ
キン押えとを一緒に有効にロツクする。従つて、
パツキン押えは、ばね座金及び棒と共に回転し、
ヴエスペル支持リング上で滑る筈である。パツキ
ンナツトは、上方ばね座金の外縁を押圧して強い
ロツク作用を生じさせ、回転中ナツトがゆるむの
を防止する。

ハンドルと停止板は、棒上に受入れられ、下方
パツキンナツトの上に載る。ハンドルと停止板の
開口部は、棒と協働して、これら２つの構成要素
が棒に関して相対的に回転するのを防ぐように形
作られている。ハンドルは、上方ハンドルナツト
により棒に固定される。前述の２つのばね座金と
等しい第３のばね座金が、ハンドルとハンドルナ
ツトを回転しないようにロツクする。

弁をハンドルで廻すために、隙間、公差、及び
使用から生ずる若干の歪により、ハンドルと棒平
坦部との間に若干のゆるみを発生するのは避けら
れない。このことが、ハンドルと棒とハンドルナ
ツトとの間の若干の小さい相対運動を許し、この
相対運動が生じたならば、遂にはナツトがゆるん
で外れる。第３のばね座金は、このようなゆるみ
を防止する。

第３ばね座金の開口部の平坦部は、その回転を
制限するが、然しハンドルの場合のように、それ
を完全に妨げることはできない。ばね座金は、そ
の内縁をハンドルと対向させ、その外縁をハンド
ルナツトと係合させて位置決めされる。ばね座金
の軸線力は、内縁と外端において大きさは等しく
方向は反対であり、現状では摩擦力である。然
し、トルクは、常に外縁におけるトルクの方が大
きい。半径が長いためである。それ故、相対的運
動は、まず内側半径の所で即ちばね座金とハンド
ルとの間で滑りを生じさせ、それは、ナツトの所
で滑りを生じさせる前である。このことが、ハン
ドルの小さい運動がハンドルナツトに伝達されて
ナツトを徐々にゆるめるのを防止する。

本発明の主な利点は、小さく、簡潔で、製造す
るのが簡単で且つ経済的な改良された弁棒パツキ
ン組立体の提供である。

本発明のもう１つの利点は、火災に安全な使用
のためのグラフオイルパツキン又は通常の使用の
ための普通のテフロレパツキンの何れと共にも効
果的に働く弁棒パツキン組立体を提供することで
ある。

本発明のなおもう１つの利点は、高温度で日常
の仕事をするための耐高温材料と共に同様によく
働く弁棒パツキン組立体を提供することである。

本発明のもう１つの利点は、パツキンナツトの
規則的な調節の必要なしに弁の長いサイクル寿命
を与えるために、棒パツキンに加えられた軸線力
を半径方向のシール変形に効率的に変えるパツキ
ンの配列を提供することである。

本発明のその他の目的と利点は、以下の詳細な
説明を読み且つ理解することにより当業者に明ら
かとなるであろう。

本発明は、若干の部品と部品の配列における物
理的形態をとることができる。その二者択一的な
実施態様を以下に詳述し添付図面に示す。

添付図面は本発明の実施態様を示すためのもの
であつて、それを限定するためではない。第１図
に、弁棒Ｃを回転可能に受入れるための円筒形棒
受入れ通路１２を有する弁本体Ｂを示している。
弁棒Ｃは、内側の拡大された頭部１４を有し、頭
部１４の背面に円周方向の平坦な肩部１６を設け
てある。拡大された頭部１４は、弁通路２２を有
する弁部材２０の適当な溝の中に受入れられた横
突起１８を有する。

棒通路１２内でその内端部に隣接して、内側へ
延びる円周フランジ３０が設けられている。円周
フランジ３０の上面３２と下面３４は、弁棒及び
パツキン組立体の種々と部品と協働して該部品を
適所に保持する。推力座金即ち支持（軸受）座金
３６が、棒肩部１６とフランジ下面３４との間に
挿入されている。面取り部３８が、推力座金３６
の外周と、フランジ下面３４と係合する推力座金
３６の平坦面との間を、推力座金３６の周りに延
びている。面取り部３８は、座金３６の内周と外
周との間の半径方向の厚さの２分の１より実質的
に小さい範囲にわたり延びている。好ましい実施
態様においては、推力座金３６はニトロニツク
（Nitronoc）60ステンレス鋼からなり、潤滑のた
めに座金３６の対向する平坦面には、0.001〜
0.002インチ（0.0254〜0.0508mm）の非常に薄いテ
フロン（Teflon）の被覆又はフイルムが設けら
れる。弁の用途によつては他の材料をも使用しう
ることが理解されよう。また、推力座金の１つの
面又は両面に、潤滑剤の供給を受入さるためのＶ
字形の切欠き又はその類似物を設けるのがよい。

弁棒Ｃは、平滑な円筒形の下方の棒部分４０
と、細長くより小さい直径のねじ付き棒部分４２
とを有する。弁棒は、また、対向する平坦な棒表
面４４と、円周上に在るように湾曲した対向する
ねじ付き棒表面４６とを有する。

パツキン支持リング５０が、円筒形パツキン５
２の一端に位置決めされている。支持リング５０
とパツキン５２は、リング５０の平坦な端面をパ
ツキン５２を係合させて、棒通路１２内で平滑な
棒部分４０を包囲する環状組立体からなる。パツ
キンリングの対向する端面５６は、円筒形の金属
製パツキン押え５８と係合する。

パツキンは、第１即ち上方のパツキン部材６０
と第２即ち下方のパツキン部材６２とからなり、
第２パツキン部材６２は、第１パツキン部材６０
と協働する滑り係合をして互の係合表面に沿つて
入れ子式に嵌め込まれ、パツキンに加わる軸線力
をパツキンの半径方向の拡大に変えてパツキンを
通路１２及び棒平滑部分４０とシール係合させ
る。

第１図、第４図及び第５図について説明する。
第１パツキン部材６０と第２パツキン部材６２と
の間の滑り係合が、第１パツキン部材の第１滑り
面６４と第２パツキン部材の第２滑り面６６に沿
つて生ずる。第１滑り面６４と第２滑り面６６
は、互に係合し、棒通路１２及び棒Ｃと少くとも
部分的に軸線整列せず、係合する滑り面６４と６
６が、棒通路の壁及び棒平滑部分４０との平行な
整列から角度的に傾斜されている。従つて、パツ
キン５２に加えられた軸線力は、半径方向に拡が
る変形に移し変えられる。第１パツキン部材６０
は、端部壁７２と半径方向外側の第１側壁７４と
半径方向内側の第２側壁７６とを有する円錐台形
のパツキン環状体からなるのが好ましい。第１側
壁７４は、端部壁７２から第２側壁７６の末端の
方へ延びて角度的に傾斜した第１側壁即ち第１滑
り面６４を形成する。従つて、第１滑り面６４
は、第２パツキン部材６２の中に受入れ係合され
るためのほぼ円錐形の外側表面からなる。第２パ
ツキン部材は、端部壁８０と半径方向内側の第１
側壁８２と半径方向外側の第２側壁８４とを有す
る円筒形パツキン環状体からなるのが好ましい。
第１側壁８２は、端部壁８０から第２側壁８４の
末端の方へ延びている。従つて、第２滑り面６６
は、第１パツキン部材６０を受入れて係合するた
めのほぼ円錐形の内側表面からなる。組立てられ
たとき、第１パツキン部材６０と第２パツキン部
材６２は、棒通路１２及び棒平滑部分４０と大体
において係合する軸線方向に延びる半径方向内側
と外側の側壁を有するパツキン環状体からなる
（第１図）。

パツキン支持リング５０は、第１パツキン部材
６０の端部壁７２と実質的に係合し、パツキン押
え５８を介して加えられた軸線力をパツキン部材
６０，６２に伝達する。パツキン部材６０，６２
は、軸線方向にほぼ同一の広がりを有するので、
パツキン部材６０，６２の末端は、半径方向にほ
ぼ整列し、第２パツキン部材６２の中での第１パ
ツキン部材６０の過大な滑りを制止する。支持リ
ング５０を介してパツキン部材に軸線力を加える
と、第１パツキン部材６０が第２パツキン部材６
２の中へ更に延び、従つて滑り面６４，６６に沿
つて相対的な滑りを生じ、それ故第１パツキン部
材の第２側壁７６が棒平滑部分４０に押しつけら
れて該部分６０とシール係合し、それと同時に、
第２パツキン部材６２の第２側壁８４は棒通路１
２に押しつけられて該棒通路１２とシール係合す
る。

協働するパツキン部材６０，６２は、棒シール
の軸線方向長さに沿つてほぼ均一に分布された半
径方向に向けられたシール係合を与える。このよ
うなシールは、パツキンナツトの規則的な調節を
必要とせずに、弁棒シールの長いサイクル寿命を
与える。

パツキン支持リング５０は、円筒形の金属製パ
ツキン押え５８により係合される平坦な端面５６
を有する。一対の逆に位置決めされたほぼ円錐台
形の金属製ばね座金９０ａ，９０ｂがねじ付き棒
部分４２上に受入れられている。第２図と第３図
に最もよく示されているように、ばね座金９０ａ
は皿形になつており、その上面と下面はほぼ平行
で、ほぼ円錐面上に在る。ばね座金９０ａの凹面
の下面は、円形外周縁９２で座金９０ａの外周と
交差している。ばね座金９０ａを通る中心孔即ち
中心開口部は、ばね座金の凸面と孔面との交差部
に内周縁部を与える。ばね座金９０ａの対向する
湾曲した内周縁部９４は、ねじ付き棒表面４６の
円周の直径より僅かに大きい直径を有する円周上
に在る。また、ばね座金は、対向する平坦な即ち
真直の縁９８を備えた対向して内側に突出する延
長部９６を有する。ばね座金の対向する平坦な即
ち真直の縁９８の間の間隔は、棒の平坦部４４の
間の間隔より僅かに大きい。

図示し上述した配置にあつては、ねじ付き棒部
分４２とばね座金の開口部とは、協働して棒とば
ね座金との間の相対的回転を防ぐように形作られ
ている。第３図に明瞭に示されているように、真
直縁９８は、外周縁９２と内周縁９４との間の間
隔より実質的に大きい距離だけ外周縁９２から軸
線方向に離間されている。延長部９６は、真直縁
９８が内周縁部９４と共通平面内に在るまで軸線
方向に変形するとき可変のばね率を与え、それに
基き、ばね座金全体が軸線方向に変形するので新
しいばね率が効果を生じる。

ばね座金９０ａ，９０ｂは、それらの内周縁部
を互に係合させて位置決めされる。座金９０ａの
外周縁９２は、パツキン押え５８の平坦な端面と
係合する。ばね座金９０ｂの外周縁９２は、棒ね
じ付き部４２にねじ込まれたパツキンナツト１０
０の平坦面と係合する。図示し上述したように構
成要素を組立ててパツキンナツト１００を締める
と、ばね座金９０ａ，９０ｂが平坦な状態へ変位
し、パツキン押え５８とパツキン５２と支持リン
グ５０に制御された軸線力が加わる。

２部分からなるハンドルは、手でつかみうるハ
ンドル１０２と停止板１０４とを有する。ハンド
ルの位置と停止板の位置を逆にすることができ、
又一体的ハンドルを設けうることが理解されよ
う。停止板１０４は、弁本体Ｂ上の上方へ延びる
突起と協働して、弁の開位置と閉位置との間の弁
棒Ｃの回転を90度に制限する。ハンドル１０２と
停止板１０４とは、第２図に示すように、棒ねじ
付き部分４２の断面形状と大きさにほぼ一致する
大きさと形状の中心開孔部を有する。ハンドル１
０２と停止板１０４は、パツキンナツト１００に
対向して支えられている。棒ねじ付き部分４２に
ねじ込まれたハンドルナツト１０６は、ハンドル
１０２と停止板１０４を弁棒Ｃに固定し、ばね座
金９０ｃがハンドル１０２とハンドルナツト１０
６との間に挿入される。ばね座金９０ｃは、その
外周縁９２をハンドルナツト１０６の平坦面と形
状させ且つその内周縁をハンドル１０２の平坦面
と係合させて位置決めされる。パツキンナツト１
００とばね座金９０ａ，９０ｂは、パツキン５２
を軸線方向に圧縮して半径方向に拡げ、棒平滑部
分４０及び棒通路１２の壁とシール係合させるた
めの軸線力適用装置を与える。ばね座金９０ａ，
９０ｂは、部品特にパツキンの過負荷を防ぎ且つ
熱膨張に順応するように制御された軸線力を与え
る。

弁棒Ｃがハンドル１０２の操作により回転され
ると、パツキンナツト１００とばね座金９０ａ，
９０ｂもまた弁棒Ｃと共に回転する。ばね座金９
０ａの外周縁９２とパツキン押え５８とのかたい
係合のため、パツキン押え５８が棒通路１２に関
して回転する。この結果は、パツキン押え５８と
棒通路１２と支持リング５０との間の相対的回転
に抵抗する摩擦力が、ばね座金９０ａとパツキン
押え５８との間の摩擦力より実質的に小さいとい
う事実により生ずる。

交差と摩耗のため、ハンドル１０２と棒ねじ付
き部分４２との間に若干の限られた相対的回転が
生ずることがある。この場合、ハンドル１０２が
ばね座金９０ｃに関して回転し、ハンドルナツト
１０６に回転が加えられない。その理由は、ばね
座金９０ｃの内周縁部がハンドル１０２と係合
し、他方外周縁９２がハンドルナツト１０６と係
合するためである。ばね座金９０ｃの外周縁９２
の半径と内周縁部の半径との差により、ばね座金
に関してハンドル１０２を回転させるに必要なト
ルクが、ハンドルナツト１０６の回転又はナツト
に関してばね座金９０ｃを回転させるに必要なト
ルクよりも小さい。すべてのばね座金９０ａ，９
０ｂ，９０ｃの構造が等しいことが認められよ
う。

好ましい実施態様においては、すべての金属部
品が適当なステンレス鋼から作られる。通常の弁
としてのみ使用するように設計された本発明の実
施態様においては、パツキン５２がテフロンを含
み、他方支持リング５０が、約15％の黒鉛を満し
たヴエスペル（Vespel）から構成される。然し
ながら、本発明の特徴の多くは、他の材料のパツ
キン及び支持リングと共に用いることができ、金
属部品の若干又は全部を適当な異なる金属または
プラスチツク材料で置き換えうることが理解され
よう。弁の異なる用途に順応するために、このよ
うな修正及び／又は置換が望ましいことがある。

第６図と第７図には、本発明の別の実施態様が
示されている。同様な構成要素は、同じ参照数字
にダツシユをつけて示し、新たな構成要素は、新
たな参照数字で示してある。

弁本体B′と弁棒C′は、第１パツキン部材６０′
と、第２パツキン部材６２′と、第１パツキン部
材支持リング１１６と、第２パツキン部材支持リ
ング１１８とを具備する棒パツキン装置により弁
棒通路１２′内でシールされている。本発明のこ
の別態様の組立体は、防火用として設計された用
途に有利に使用される。従つて、第１パツキン部
材６０′と第２パツキン部材６２′はグラフオイル
（Grafoil）から構成され、第１支持リング１１６
と第２支持リング１１８は、ヴエスペル
（Vespel）から構成される。両方の支持リング１
１６，１１８は、対向するパツキン部材に向けら
れた山形表面１２０，１２２を夫々有する。山形
表面１２０，１２２は、パツキン部材６０′，６
２′に対し軸線方向に過負荷をかけることなく、
パツキン部材６０′，６２′の半径方向の拡張を著
しく容易にする。

第１支持リング１１６内の切欠き１２４は、第
１支持リング１１６とパツキン部材との間の相対
的回転滑り運動を防ぐため、第１パツキン部材６
０′の１つの端面即ち端部壁７２′をつかむための
把持装置を形成する。

第６図と第７図の別の実施態様について説明し
た配列は、種々の構成要素が第１パツキン部材６
０′の端部壁７２′に関していかなる直接的回転滑
り運動をもつことなく、種々の構成要素の間に相
対的滑りを与えるための制御された滑り装置を与
える。この制御された滑り装置は、第１支持リン
グ１１６と、パツキン押え５８′と、互に協働す
るばね座金９０a′，９０b′とを有する。弁棒C′の
回転による弁の操作は、ばね座金９０a′，９０
b′を弁棒C′と共に回転させる。。ばね座金９０
a′の外周縁９２′とパツキン押え５８′とのしつか
りした係合のため、パツキン押えが第１支持リン
グ１１６に関して回転する。この結果は、支持リ
ング１１６とパツキン押え５８との間の相対的回
転に抵抗する摩擦力が、ばね座金９０a′とパツキ
ン押え５８′との間の摩擦力よりも実質的に小さ
いという事実により生ずる。パツキン部材６０′，
６２′がグラフオイル（Grafoil）から構成されて
いる場合、パツキン支持リング１１６がパツキン
部材に関して回転しないことが重要である。もし
もこの回転が生じたならば、その結果生ずる滑り
摩擦係合によりパツキン部材が傷つけられ、シー
ル作用の効率とシールの寿命を実質的に低下させ
る。従つて、ばね座金９０a′，９０b′は、パツキ
ンナツト１００′と協働して軸線力適用装置を与
えるけれども、パツキン部材６０′，６２′は、パ
ツキン支持リング１１６とパツキン押え５８′と
の間に制御された滑り作動があるように、パツキ
ン支持リング１１６に関して固定されている。

本発明を別の実施態様について説明した。当業
者が本明細書を読み且つ理解すれば、修正と変更
の態様を思い付くのは明らかである。かかる変更
と修正はすべて、特許請求の範囲又はその均等物
の範囲内にある限り、本発明に含まれるのが本出
願人の意図である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従つて構成された弁棒とパ
ツキンの組立体の一実施態様を示す断面立面図で
ある。第２図は、第１図の線２−２に沿つて矢印
の方向に見た部分拡大断面図である。第３図は、
第２図の３−３線に沿つて矢印の方向に見た断面
図である。第４図は、第１図の弁棒パツキン組立
体のうちパツキン組立体の分解拡大図である。第
５図は、第４図のパツキン組立体の分解断面図で
ある。第６図は、本発明に従つて構成された弁棒
とパツキン組立体の別の実施態様を示す断面立面
図である。第７図は、第６図の弁棒とパツキン組
立体のうち分解拡大断面図である。 Ｂ……弁本体、Ｃ……弁棒、１２……弁棒通
路、６０……第１パツキン部材、６２……第２パ
ツキン部材、５０……パツキン支持リング、６４
……第１滑り面、６６……第２滑り面、７２，８
０……端部壁、７４……第１パツキン部材６０の
第１の外側側壁、７６……第１パツキン部材６０
の第２の内側側壁、８２……第２パツキン部材６
２の第１の内側側壁、８４……第２パツキン部材
６２の第２の外側側壁、９０ａ，９０ｂ，９０ｃ
……ばね座金、１００……パツキンナツト、５８
……パツキン押え、６０′……第１パツキン部材、
６２′……第２パツキン部材、７２′……端部壁、
１１６………第１支持リング、１１８……第２支
持リング、１２０，１２２……山形表面、１２４
……切欠き。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弁棒通路と、 上記弁棒通路に受入れられる弁棒と、 内側円錐面を有する下側パツキン部材と外側円
   錐面を有する上側パツキン部材とを含む上記弁棒
   の周りの弁棒パツキンとを有し、 上記パツキン部材は、上記内側円錐面との協働
   する滑り係合のため、及び、上記パツキン部材に
   加えられた軸線方向の力を上記弁棒及び弁棒通路
   との密封係合のために上記パツキン部材の半径方
   向内方及び外方の変形に変換するため軸線方向に
   同一の広がりを持つており、 更に、上記パツキン部材に軸線方向の力を加え
   るために上記弁棒と協働するバネ装置を含む力適
   用装置と、 上記パツキンに係合し、上記力適用装置と上記
   弁棒の回転運動に対して固定されているパツキン
   支持リングと、 を有する多数の弁開閉操作にわたつてパツキンナ
   ツトの調整なしに弁棒の長い密封寿命を得る弁棒
   パツキン組立体。 ２ 上記弁棒パツキン組立体が、上記パツキン部
   材の軸線方向両端部に対向して位置決めされた第
   １と第２の支持リングを有し、 第１の支持リングが上記力適用装置に隣接し、
   上記パツキン部材と該第１の支持リングとの間の
   相対的滑り回転を防ぐための把持装置を表面に有
   する、特許請求の範囲第１項に記載の弁棒パツキ
   ン組立体。 ３ 上記第１のパツキン部材と第２のパツキン部
   材が、可撓性の炭素質材料からなり、上記支持リ
   ングがポリアミドプラスチツク材料からなり、上
   記支持リングが、上記パツキン部材に係合する山
   形表面を有する、特許請求の範囲第２項に記載の
   弁棒パツキン組立体。 ４ 上記第１の支持リングが上記第１のパツキン
   部材と上記第１の支持リングとの間の相対的滑り
   回転を防ぐための切欠きを山形表面に有する、特
   許請求の範囲第３項に記載の弁棒パツキン組立
   体。