JPH08159333A - ２つの非平行軸受間で圧縮された液密性継手を有する装置 - Google Patents

２つの非平行軸受間で圧縮された液密性継手を有する装置

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JPH08159333A
JPH08159333A JP7143700A JP14370095A JPH08159333A JP H08159333 A JPH08159333 A JP H08159333A JP 7143700 A JP7143700 A JP 7143700A JP 14370095 A JP14370095 A JP 14370095A JP H08159333 A JPH08159333 A JP H08159333A
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JP
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joint
bearing
tongue
liquid
seat
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JP7143700A
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Villepoix Raymond De
レイモン・ドゥ・ヴィールポワ
Christian Rouaud
クリスチャン・ルオゥ
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0887—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing
    • F16J15/0893—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing the packing having a hollow profile
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift 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
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/42—Valve seats
    • F16K1/427—Attachment of the seat to the housing by one or more additional fixing elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各回の新しい使用において液密性を生じる力
のしきい値の連続的な増加を避けることのできる液密性
保持装置を提供する。 【構成】 継手表面の研磨と滑りを生じさせ、微小な操
作時における継手の液密性保持能力を低下させる局所的
な平坦化を減少させるために、互いに鋭角（α）を形成
する２つの軸受（２７、２８）の間で圧縮された金属製
の円環状継手（９）で構成される液密性保持装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に、非平行軸受間で
圧縮された継手を有する液密性保持装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来より、特に滑り弁、クラックバル
ブ、コック、周期的な開閉動作を行なう点検口等のガス
ケットを挟む２つの機械要素の相対運動の繰り返しによ
り、２つの部材間の液密性を周期的に確保することので
きる多くの装置がある。これらの装置のいくつかにおい
て、ガスケットは金属製でかつ弾性を有し、同種または
異種の金属で製作された軸受の間で圧縮されている。例
えば耐火性、高い運転温度、高い真空度を得る必要性と
いったある種の基準により、必然的に他の材料を排除し
なければならないことが課せられている。
【０００３】
【課題を解決するための手段】典型的なコック装置を図
１に示す。この図は、本体１のスリーブ３に接合され、
特に外部はずみ車５によって調節される操作ロッド４を
有する調整部２が組み込まれたコック本体１を示してい
る。操作ロッド４は、クラックバルブ継手としても知ら
れる、座７に向けて配置されガスケット９を備えたクラ
ックバルブ６からなる端部を有している。
【０００４】本体１の座７は、管状部材が接続された本
体１先端のフランジ１２および１３からなる端部を有す
る２つの管状部分１０および１１の接合点の後者側（管
状部分１１）の内部に位置している。
【０００５】操作ロッド４とはずみ車５の間のナット・
ねじリンクや操作ロッド４と本体１の間のくさびのよう
な機械的機構の作用により、はずみ車５の回転を、継手
９が座７の軸受１４とクラックバルブ６の軸受１５の間
に圧縮されるまで座７に向けて移動し得る操作ロッド４
とクラックバルブ６の軸方向の移動に変換することがで
きる。管状部材１０および１１により形成される２つの
部材間の伝達が遮断された後、クラックバルブ６の逆方
向への動きによって伝達を回復させることができる。最
終的に、本体１とはずみ車５の肩部の間に配置される積
み重ねられた弾性座金８が座の方向に向けて後者側（は
ずみ車５の肩部）を押圧し、それを一定の位置に保持す
る。
【０００６】２つの金属製部材の間に圧縮され得る継手
の中で、円環状の弾性金属製ガスケットが本発明に採用
されるが、この特殊な選択は限定されることのない例に
よってのみ与えられるものである。また、前記ガスケッ
トは、円形を形成することでそれ自身を囲む連続的な円
錐部を有するコイルばねからなる金属製の芯を含み、少
なくとも一つの金属製外部ケーシングの内部に金属製の
芯が配置され、それはＣ字状または環状の部分を有して
いる。この種の継手が２つのフランジまたは軸受の間で
圧縮されるとき、その力が図２に示すような圧搾度の関
数として特徴付けられるのを証明することができる。圧
縮は直線部分２０から開始し、すなわち圧搾度は力に比
例した後、継手の最も小さい抵抗を表す領域に続く、す
なわち、より弱い力の増大によってさらに意味のある圧
搾が生じる。実際には、操作ロッド４／はずみ車５機構
の弾性座金８から与えられる抵抗によって継手９の圧縮
が停止する。つぎに、それらは曲がり、一定の力を受け
て圧搾される。継手９の減圧は、座１４の軸受から継手
９が移動した後に現われる意味のある余剰圧搾を許容す
るヒステリシスで与えられる。継手９の次回の圧縮は、
最初の圧縮曲線２０および２１にほぼ平行な曲線２３に
沿って生じるが、液密性の回復に必要な力Ｙ２は、最初
の圧縮の場合にそれで充分な力Ｙ１に比べて大きくな
る。さらに、次回の使用に関しては以上と全く同様の現
象が適用されることがわかるが、これはまた、液密性の
回復に必要な力が微小な操作の最後に加えることができ
る力を越えた状態で２つの軸受１４および１５の間での
液密性を確保するためには、上記のように定義される金
属製の円環状継手を長期間使用することができないとい
うことを意味する。
【０００７】また、液密性を生じる力Ｙの増大は、２つ
の平行な軸受１４、１５間に締付けられた継手９（図
３）に対するクラックバルブ６の操作回数の対数に従う
直線的な増加２４（図４）という結果を導くことに注目
すべきである。
【０００８】各回の新しい使用における液密性を生じる
力のしきい値の連続的な増加を避ける方法を発見するた
めに、本発明は座７の軸受とクラックバルブ６の相対位
置を変えることを提案するものである。特に、それらを
組み合わせて鋭角を形成するようにすることである。
【０００９】
【実施例】まず最初に（図５）、鋭角αを構成する固定
された平面２７と可動の円錐状の面２８との間に圧縮さ
れた前記と同一の継手９の例を示す。この特性によっ
て、継手９が押し潰された小面を平坦にする局所的な可
塑性の圧搾に伴う圧縮により押し潰されるのを防止する
こと、およびクラックバルブ６の開閉によって液密性軸
受と継手との互いに接触する領域が絶え間なく広がるの
を防止することが可能になる。実際に、継手９の図示さ
れた部分と円錐状軸受２８との初期の接触点Ａは、平面
２７との接触点Ｃに対して直径を介した反対側には位置
せず、推定するに、初期の接触点Ａが新しい接触点Ａ’
から点Ｂに向けて短い距離だけ移動することを意味する
継手９の接触部分の圧搾を伴って高さＡＡ’を経て移動
する際に、円錐状軸受２８の変位方向と平行にＡ’に移
動する。その結果、継手９と円錐状軸受２８は、ＡＢ.t
gα、またはＡＡ’.sinαに等しい長さＢＡ’だけ互い
に滑り合い、このようにして位置が決定する。
【００１０】この滑りが、締付け、解除の繰り返しによ
って生じる研磨と比較することのできる継手表面のミク
ロ幾何的な尺度の調節を生み出す。このような状況にお
いて図６の曲線２９に従って、液密性を確保するために
必要とされる力が１０〜１００程度の操作回数の間で安
定化するということに注目すべきである。円錐状不透水
面２８の表面荒さが研磨を助けるのに必要である、すな
わち、それは細か過ぎず、かつ深過ぎない必要があり、
表面荒さの高さ０．５〜１μｍの周囲に分布することを
述べなければならない。また、継手９は、薄いケーシン
グを有する継手の製造時に使用される薄板状のプレート
に見られるように、充分に滑らかでかつ欠陥のない表面
状態を有する必要がある。この表面状態は、流動旋削、
製造工程の最後に行なわれるサーキュラバーニッシング
加工等の相対流製造法、もしくはプラズマ電解析出、気
相物理的析出等の表面処理によって容易に得ることがで
きる。このような全体の挙動は、金属製継手の外表面を
形成する金属、特にアルミニウム、銀、銅、ニッケル、
ステンレス鋼といった金属の性質に関係なく有効なもの
である。この金属の延性に直接的に依存する各操作時に
おける継手９の圧搾について考えるためには、一定の値
に維持すべき継手の締付力、そして特に角度αを適切に
選択することが、研磨を助け、また維持することにとっ
て充分であろう。
【００１１】延性金属でない場合、滑り長さＢＡ’を確
保するために角度αの増大が必要とされる一定の力の下
で、値ＡＢはより小さくなる。
【００１２】表１は１０-10〜１０-8 Pa.m3/s/m の範囲
のヘリウム雰囲気下で測定された１０００回の操作を行
なった際の液密性レベルの実験結果を示すものである。
【表１】
【００１３】この研磨効果は継手９の平坦な側の圧縮軸
受２７では生じない。実際に、継手９のみによる完全な
液密性を確保するために継手９を２つの円錐状軸受の間
に配置することもできるが、常に軸受の形状を選択でき
るというわけではなく、２７のような平坦状軸受におけ
る継手９の台板は固定しなければならない。そして、継
手９の動作は、円環状継手の外部ケーシングにおける平
坦な舌状の延長部分によって部分的に形成される静止継
手により抑止される。したがって、主継手または滑り継
手が座の締付軸受の間で圧縮されて円錐状軸受に対する
液密性を確保する一方、ガスケットが平坦状軸受とこれ
を支持する部材に連結された締付部材の間で圧縮されて
平坦状軸受に対する液密性を確保する。
【００１４】このような特殊な位置関係は、以下に記載
する他の図面に示す２つの継手の間の厳密な連結状態を
具体的に説明するのに好都合である。
【００１５】図７は軸受２７および２８の間で圧縮され
た継手９ａを示すが、前述したように、継手９ａは、ば
ねの円錐部に形成された内部の芯３０と外側に開口する
ケーシング３１で構成され、（円錐状軸受２８の側の）
頂部、内壁、（平坦状軸受２７の側の）底部を経て芯３
０を囲み、平坦な舌状部２７の外部に延び、同種または
異種の金属からなる第２の継手３４を支持する。
【００１６】フランジ３５は、座３７に対してねじ３６
で堅固に固定され、（座３７の一部をなす）平坦状軸受
２７に向けて舌状部３２を押圧し、舌状部３２を通じて
溝３３の内部に第２の継手３４を圧縮する。舌状部３２
と平坦状軸受２７の間の機構の液密性は第２の継手３４
によって確保される。
【００１７】図８は上記のものにほとんど類似した実施
例を示す図であり、主継手９ｂが内側に開口するケーシ
ング４１を有し、その舌状部４２が、継手９ｂを取り囲
む第２の継手４４の締付フランジ４５とともに継手９ｂ
に取り囲まれる空間の内側に向けて延びている点が異な
っている。その他の全てについては図７と同様の記述が
適用される。特に、円錐状軸受２８に対する液密性は主
継手９ｂによって確保され、平坦状軸受２７に対する液
密性は第２の継手４４によって確保される。
【００１８】以下の実施例はただ一つの継手を用いて２
つの軸受２７および２８の間の液密性を確保するもので
ある。このように、図９の継手９ｃは、２つの反対側の
端部で巻回された舌状部からなるケーシング５１を有し
ている。端部の一つ５３は軸受２７および２８の間に圧
縮された芯５４を取り囲み、他端５５は図７と同様にフ
ランジによって溝の底部に圧縮された芯５６を支持して
いる。芯５４および５６は、主継手９ａまたは９ｂ、お
よび第２の継手３４または４４の芯にそれぞれ相当する
ものである。
【００１９】図１０はこれとほとんど類似した実施例を
示すものであり、継手９ｄが舌状部５２のないケーシン
グ５７を有し、湾曲した後端部５３および５５が連続し
ているか、もしくはほとんど接した状態となっている。
【００２０】図１１は継手９ｃと似た継手９ｅを示して
いるが、ケーシング５９の端部５３および（この例で
は）５８が舌状部５２からなり、平坦状軸受２７に溝を
形成する必要がないように同じ方向に湾曲している、と
いう点で異なっている。締付フランジ６０は、端部５８
を含み平坦状継手２７に対する液密性を確保する継手９
ｅの一部を受けるための溝６１を有している。
【００２１】前記全ての実施例においては、装置内の座
が平坦状軸受２７を有しており、継手がこの軸受上に載
ったものである。そこで、座とクラックバルブの役目を
変えてみることにする。この種の実施例を図１２に示す
が、継手９ｃに似た形状の継手９ｆが中央補強材６７に
よって形成された凹部６６の内部のクラックバルブ６５
上に配置されている。凹部６６の底は継手９ｆに対する
平坦状軸受を形成しており、円錐状軸受６９が座７０上
に配置されている。（金属製ケーシングで囲まれた連続
的な円錐状のばねからなる）継手９ｆの部分７１は円錐
状軸受６９と凹部６６の底の間で圧縮され、（前記と同
様なものからなる）反対側の部分７２は加圧ねじ６８に
よって中央補強材６７の内部に圧縮され、金属製ケーシ
ングの平坦な舌状部からなる中間部７３は凹部６６の内
部に保持されている。このように、部分７１および７２
が円錐状軸受６９および中央補強材６７が延在する領域
におけるこれらに対する液密性を確保する。
【００２２】また、前記図面に示すように、継手９を外
側または内側に開口させるために角度αを一方向に固定
しないようにすることもできる。図１３はこの実施例を
示すものであるが、円錐状軸受２８’が継手９ａの外側
に向くのではなく、その内側に向くように角度αが方向
付けられている。この実施例はその他全ての外観や機能
の点で図７の実施例と一致している。最後に、図１４の
概念は、継手９ｇが形状の点では継手９ｅに似ていても
クラックバルブ上の異なる位置に配置されている点、滑
り継手に取り囲まれた固定継手でありクラックバルブ７
４に固定されたねじ７５によって下降し、座７６が継手
９ｇの内側に向くように方向付けられた円錐状軸受６
９’を有している点で、前記実施例のいくつかを組み合
わせたものである。
【００２３】前記図面の要素を組み合わせる各種の方法
を採ることができるということをこの例から容易に知る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
限定されることのない図解によって与えられる次の図面
を伴って本発明の原理と具体例の詳細な説明がなされて
いる。
【図１】液密性保持装置を示す図である。
【図２】継手の圧搾特性曲線を示す図である。
【図３】一般的な液密性保持装置の基本的要素を示す図
である。
【図４】操作を行なった際の一般的な液密性保持装置に
おける機能の低下を示す図である。
【図５】図３に関連する、本発明による液密性保持装置
の基本的要素を示す図である。
【図６】図４に関連する、操作を完了した際の本発明に
よる液密性保持装置における機能の維持を示す図であ
る。
【図７】本発明の第１実施例を示す図である。
【図８】本発明の第２実施例を示す図である。
【図９】本発明の第３実施例を示す図である。
【図１０】本発明の第４実施例を示す図である。
【図１１】本発明の第５実施例を示す図である。
【図１２】本発明の第６実施例を示す図である。
【図１３】本発明の第７実施例を示す図である。
【図１４】本発明の第８実施例を示す図である。
【符号の説明】
６，６５，７４ クラックバルブ ７，３７，７６ 座 ９，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ 継手 １４，１５ 軸受 ２７ 平坦状軸受 ２８，２８’，６９，６９’ 円錐状軸受 ３１，４１，５１，５７，５９ ケーシング ３２，４２，５２ 舌状部 ３３，６１ 溝 ３４，４４ 第２の継手 ３５，４５，６０ フランジ α 鋭角

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 座と、クラックバルブと、座の軸受とク
    ラックバルブとの間に配置される環状継手とから構成さ
    れ、前記継手は円環状でかつ弾性を有するとともに金属
    製の外部ケーシングを有し、軸受が互いに鋭角を形成す
    る装置。
  2. 【請求項２】 前記鋭角の値が、ガスケットの種類とク
    ラックバルブの締付力の値に直接的に関連する請求項１
    に記載の液密性保持装置。
  3. 【請求項３】 前記継手が、一つの軸受上に載置される
    舌状部へと延在する開口したケーシングを有する請求項
    １に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記舌状部が、該舌状部が載置される軸
    受に形成され静止した液密性継手が内蔵される溝を覆う
    とともに、フランジが前記静止継手上で前記舌状部を圧
    縮する請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記静止継手が前記舌状部へと延在する
    ケーシングを有する請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記舌状部をフランジを経て載置する軸
    受上に圧縮された静止した液密性継手の開口したケーシ
    ングへと前記舌状部が延在する請求項３に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記舌状部を載置する軸受が平坦である
    請求項３に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記鋭角が前記継手の外側に開いた請求
    項１に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記鋭角が前記継手の内側に向けて開い
    た（図１３および１４）請求項１に記載の装置。
JP7143700A 1994-06-10 1995-06-09 ２つの非平行軸受間で圧縮された液密性継手を有する装置 Pending JPH08159333A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9407143A FR2721085B1 (fr) 1994-06-10 1994-06-10 Système à joint d'étanchéité comprimé entre deux portées non parallèles.
FR9407143 1994-06-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08159333A true JPH08159333A (ja) 1996-06-21

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US (1) US5655752A (ja)
EP (1) EP0686792B1 (ja)
JP (1) JPH08159333A (ja)
DE (1) DE69522262T2 (ja)
ES (1) ES2161839T3 (ja)
FR (1) FR2721085B1 (ja)

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