JPS5817898B2 - コウアツプラグベン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は弁技術に関し、一層詳しくは改良高圧プラグ弁
に関する。

本発明は特に高圧状態下で使用される弁に適し、そのよ
うな弁との関連において本発明は以下に説明されること
になるが、いずれ明らかにされるように１１本発明はそ
れだけに限らず種々の用途の弁に適用することができる
。

プラグタイプの弁は摩耗性と腐蝕性の高い流体の制御用
に広く使用される。

代表的には、そのような弁は略円錐形の弁室を備えた本
体からなり、該弁室にはその筋状と対応する形状の取替
自在の植込弁座が配置される。

円錐形プラグ弁は植込弁座とシール係合した状態で往復
運動をなすように取付けられる。

代表的には、植込弁座は比較約款かい材料で形成される
ので、流体中の硬い粒子すなわち摩耗性粒子は植込弁座
中に押込まれて、閉塞時にプラグに傷が付かないように
なっている。

また、このようなプラグ部材は回転自在の連結部を介し
て操作ステムに取付けられることが多い。

これによって、プラグは操作ステムに対して自由に回転
することができるので、閉鎖時に植込弁座とプラグとの
間で相対的回転運動が殆んともしくは全く生じることは
ない。

従来の弁には上述したような特徴が組込まれているが、
一般的には、その機能は貧弱であり、また故障の問題が
あった。

例えば、上述した従来の構造においては、操作ステムと
プラグとの間の回動自在の連結部は弁を通過する流体に
さらされ、このため流体中の摩耗性粒子が該連結部に進
入して、それが摩耗して、結局は固着状態になる。

この場合、プラグは操作ステムに対して回転することが
できないので、弁が閉鎖されると、プラグはその弁座内
で回転して、弁座とプラグとの間に閉じ込められた摩耗
性粒子によってプラグが損傷を受けることになる。

同様に、操作ステムのねじ部が流体にさらされて、そこ
の潤滑材が洗い流されるので、作動トルクが増大すると
ともにそこの摩耗が甚大となる。

この結果、従来の弁が摩耗性粒子の相当量を含む流体用
に使用された場合、ひん。

ばんに取換えなければならない。

本発明はかかる従来の問題点を克服することを目的とし
、本発明によれば、腐蝕性と摩耗性の高い流体内で長期
間作動し得る上述の一般タイプの弁が提供される。

また、本発明に従って構成された弁は従来の弁よりも作
動および保守の点に関し単純化されている。

更に、本発明においては、プラグ弁部材、シール手段お
よび植込弁座部材を必要に応じて容易に交換することが
できる。

上記目的を達成するための本発明による弁においては、
弁本体はその横方向に内部に向って延びるボアを有し、
このボアが弁室を形成する。

弁室すなわちボアは截頭円錐形の内端部を有する。

弁本体には、また、流体用の入口および出口流路が形成
され、これら流路は弁室の内端部によって互いに連結さ
れる。

弁室内には弾性材料製の植込弁座部材が配置され、この
植込弁座部材は中空円錐形をなし、そこには前記入口お
よび出口流路にそれぞれ整夕１ルたポートが形成される
。

弁室の外端部にはボンネット部材がねじ込まれて、この
ボンネット部材は弁本体のボアと軸線方向に整列した円
筒形ボアを有する。

ボンネット部材が弁室の外端部にねじ込まれたとき、ボ
ンネット部材の内端は植込弁座部材の外端と弁室の肩部
とにシール状態で係合するようになっている。

ボンネット部材の円筒形ボア中には操作ステムが軸線方
向に延び、その一端にはプラグ弁部材が連結手段によっ
て着脱自在に連結される。

連結手段はまた操作ステムに対するプラグ弁部材の自由
回転運動を許容するようになっている。

プラグ弁部材は２つの部分、すなわちボンネット部材の
円筒形ボア内に摺動自在に収容されるようになった円筒
形部分と、植込弁座部材とシール状態で係合するように
なった円錐形部分とを備える。

プラグ弁部材にはその円錐形部分と前記連結手段との間
でその円筒形部分のまわりにシール手段が設けられ、こ
のためシール手段がボンネット部材の円筒形ボアとシー
ル状態で係合して、弁室を通過する流体と、前記連結手
段および操作ステムとの接触を阻止するようになってい
る。

本発明においては、プラグ弁部材と操作ステムとの着脱
自在に連結するための連結手段として、操作ステムの終
端部を略丁字形（断面）にし、この部分をプラグ弁部材
の略丁字形（断面）スロット内に収容するようにするこ
とが考えられる。

すなわち、略丁字形スロットはプラグ部材の中央部から
その周囲面に向って開口し、操作ステムの略丁字形終端
部はその開口部から滑り込ませるようにしてプラグ弁部
材に連結される。

また、本発明の別の特徴によれば、操作ステムの長さに
ついては、ボンネット部材が弁本体から取り外された際
にプラグ弁部材がボンネット部材の円筒形ボアの外部に
完全に取出し得るようにされる。

この場合には、操作ステムをボンネット部材の円筒形ボ
ア中に入れたままで、すなわち操作ステムの作動バンド
ルを外すことなく、プラグ弁部材を交換することができ
る。

また、本発明のさらに別の特徴によれば、プラグ弁部材
の円筒形部分のまわりに設けられるシール手段は３つの
リング、すなわち１対の払拭リングと、その間の配置さ
れたＯ−リングとから構成される。

払拭リングはポリテトラフルオロエチレンなどから作ら
れ、弁本体の弁室に対して内側の払拭リングは、ボンネ
ット部材の円筒形ボアから摩耗粒子を排除して０−リン
グの損傷を防止し、また外側の払拭リングは作動圧力下
での０−ＩＪソング押出しを阻止するように作用する。

０−リングは、勿論、作動流体に耐え得る材料から作ら
れ、それは主要シール機能を果す。

本発明のさらに別の利点ならびに特徴については、添付
図面を参照する以下の説明から明らかとなるであろう。

特に第１図を参照すると、そこには本発明による弁の好
適な実施例が図示されており、それは一体的なハウジン
グすなわち弁本体１０を有し、弁本体１０には一直線上
に整列された入口流路１２および出口流路１４が設けら
れ、これら流路は略円錐形のボアによって連結され、こ
のボアは弁室１６を形成する。

弁本体１０は種々の材料から作ることができるが、本実
施例においては、好ましくは、ステンレス鋼から作られ
る。

なお、弁本体１０は一体的な構造のものとして図示され
ているが、必要に応じて、分離可能な部分から構成する
ようにしてもよいことは云うまでもない。

弁本体１０は、出口流路１４の雄ねじ端部と端ぐり２２
に形成された雌ねじ部２０とを用いて、流管もしくは関
連機器に連結されるようになっている。

なお、これら連結部については他の種々のタイプのもの
例えばフランジ、据込み取付具などであってもよい。

第１図から明らかなように、弁室１６は弁本体１０内に
その長手方向軸線に対して横方向に延び、しかもそこに
はねじ付き円筒形外端部分２４が設けられる。

このねじ付き円筒形外端部２４内にはボンネット部材２
５が収容される。

弁室１６の略円錐形部分内には、弁座を形成する植込部
材２６が配置され、このような弁座部材２６は中空の截
頭円錐形をなし、しかも弁室１６の略円錐形部内で緊密
に収容されるような大きさとなっている。

弁座部材２６の壁部には入口ポート２８および出口ポー
ト３０がそこを貫通するように形成され、それらの形成
位置はそれぞれ入口流路１２および出口流路１４に対応
している。

このようにして、最大流量に対する直線通路が提供され
る。

弁座部材２６は、好ましくは、プラグ弁部材５６より軟
かい材料から形成され、このため閉鎖作動中にたとえ不
純物すなわち硬い物質がプラグ弁部材５６および弁座部
材２６間に挾まれても、これらの硬い物質は交換自在の
弁座部材２６中に押込まれることになり、プラグ弁部材
５６は何等損傷受けることはない。

弁が受ける作動条件に応じて、弁座部材２６の形成材料
として、多数の種類のプラスチック、軟金属などを用い
ることができる。

云うまでもなく、弁室１６内での弁座部材２６の回転を
阻止するとともに弁座部材１６の交換に際しその取外し
を容易にするための手段を設けなければならない。

このような手段としては種々の形式のものを採用し得る
けれど、好ましい形式のものとしては第３図に最もよく
図示されているような円筒形の突起３４を挙げることが
できる。

突起３４は弁本体１０に形成された対応形状の凹部内に
収容される。

このような突起３４により、弁座部材２６を容易に取外
せることができるが、それを弁本体１０内で回転させる
ことはできない。

突起３４の大きさについては、現場での再組立中に弁座
部材２６をその所定位置に保持するが、それを小工具で
もって容易に取外せる位の大きさになっている。

また、突起３４は、直線流路が得られるように弁座部材
２６を正確な整列位置に維持する。

第１図から明らかなように、ボンネット部材２５はねじ
付き内端部分３８を有し、このねじ付き内端部分３８は
弁室１６のねじ付き円筒形外端部２４内に収容される。

ボンネット部材２４の内端すなわち下側端面４０は、弁
座部材２６の外端すなわち頂面と係合して流体シールを
形成するようになっている。

云うまでもなく、弁室１６の略円錐形部分の深さに対す
る弁座部材２６の寸法については、ボンネット部材２５
が弁本体１０にねじ込まれた際に、下側端面４０と弁座
部材２６の頂面との間に圧縮荷重が発生するようになっ
ている。

また、ボンネット部材２５の面４２と弁本体１０の面４
４の間でも金属面対金属面の面接触が行われる。

これにより、下側端面４０と弁座部材２６の頂面との間
の流体シールに関連して、弁室１６と弁本体１０との間
での流体の漏洩を阻止するための追加の流体シールが提
供される。

本実施例においては、ボンネット部材２５には拡大中央
部４５が設けられ、この拡大中央部４５にはスパナ面が
形成され、これによりボンネット部材２５を弁本体１０
から容易に取外したり、またその交換を行なったりする
ことができる。

また、ボンネット部材２５のねじ付き内端部分３８には
止めナツト４６が設けられ、この止めナツト４６により
ボンネット部材２５を弁本体１０に固定することができ
、事故、振動等でボンネット部材２５がそこから外れな
いようにされる。

勿論、止めナツト４６を単に緩めるだけで、ボンネット
部材２５を弁本体１０から容易に取外すことができる。

ボンネット部分２５にはそこを軸線方向に貫通して延び
るボア５０が形成され、そこにはねじ部５２が設けられ
る。

ねじ部５２の直下には、滑めらかな円筒壁部５４が設け
られ、この円筒壁部５４は弁室１６と整夕１ルている。

円筒壁部５４内にはプラグ弁部材５６が摺動自在に取付
けられる。

第１図に最もよく示されているように、プラグ弁部材５
６は円錐形部分すなわち截頭円錐端部５８を有し、この
截頭円錐端部５８の大きさは弁座部材２６の内部開口の
大きさに一致する。

截頭円錐端部５８からは円頭形部分６０が外方に延び、
この円筒形部分６０はボンネット部材２５のボア５０の
円筒壁部５４内に密接に収容される。

本発明にとって特に重要な構成は、ボンネット部材２５
を作動流体からシールするとともにプラグ弁部材５６を
自由に運動させる点である。

このための手段として、シールリング手段（第２図およ
び第４図）が設けられ、このシールリング手段はプラグ
弁部材５６に形成された周囲凹部６２内に置かれる。

このようなシールリング手段は弾性０−リング６４と、
そこに隣接して配置された割すワツシャすなわち払拭リ
ング６５および６６とからなる。

本実施例では、弾性０−ＩＪソング一対の払拭リング６
５および６６間に配置される。

払拭リング６５および６６はポリテトラフルオロエチレ
ンなどから作られる。

弾性０−リング６４は、勿論、弁が扱う流体に耐え得る
材料から形成され、それは主要シール機能を果す。

割りワッシャ６６は払拭リングとして作用し、それは弾
性０−リング６４に損傷を与えるような摩耗粒子をボン
ネット部材２５のボアから連続的に清掃する。

割りワッシャ６５もまた払拭機能を備えるが、それは主
に押えワッシャとして作用して、作動圧力下での弾性０
−リング６４の押出しを阻止するように働く。

図示の実施例においては、プラグ弁部材５６は操作ステ
ム６８を用いて髄意に往復運動させられる。

操作ステム６８の中央部分にはねじ部７０が形成され、
このねじ部はボンネット部材２５のねじ部５２と係合す
る。

操作ステム６８はプラグ弁部材５６に着脱自在に連結さ
れ、これは操作ステム６８に対してプラグ弁部材５６を
自由に回転し得るようになった連結手段によって行なわ
れる。

この連結手段について説明すると、図示するように、操
作ステム６８の縮小直径端部分７２の終端部７４は略丁
字形状となっており、この終端部７４はプラグ弁部材５
６の円筒形部分６０内に密接に収容される。

詳しく述べると、第１図および第４図に示すようにプラ
グ弁部材５６には略丁字形（断面）のスロットが形成さ
れ、このスロット内に操作ステム６８の終端部７４が収
容される。

終端部７４の端面は参照番号７８で示すようにほぼ球面
状となっている。

操作ステム６８の長さと協働ねじ部５２および７０との
関係については、操作ステム６８が所定の位置まで、す
なわち弁プラグ部材５６の上端部８２がボンネット部材
２５の下側端面４０の下方に位置するまで、回転するよ
うになっていることが好ましい。

このような位置において、プラグ弁部材５６を操作ステ
ム６８に対して横方向に摺動させてそこから外すことが
でき、一方この場合操作ステム６８のねじ部７０はボン
ネット部材２５によって保護され、しかもバンドルは所
定位置に置かれることになる。

なお、このような配置関係については第４図に最もよく
示されている。

ボンネット部材２５のボア５０内にねじ部５２と円筒壁
部５４との境界部に肩部８４が形成されこの肩部８４は
弁の開放作動時の弁プラグ部材５６と操作ステム６８と
の上向運動を制限する１うに作用し、これにより加圧下
での離脱事故が阻止されることになる。

また、ボア５０の上端部には、凹部８８が操作ステム６
８の周囲に沿って形成され、こ゛の凹部８８内には弾性
シールワッシャ９２が収容される。

本実施例においては、弾性シール′ワッシャ９２はテフ
ロン（商品名）などから作られ、その形状は円筒形とな
っている。

弾性シールワッシャ９２は操作ステム６８の上方部の周
囲と密接に係合する。

このような弾性シールワッシャ９２の主な機能について
述べると、先ず塵埃等がボンネット部材２５内に浸入す
るのを阻止することであり、またボンネット部材２５内
にねじ部用の潤滑剤を保持することであり、なお、弾性
シールワッシャ９２については、この領域部に圧力を閉
じ込め）得るような圧力シールとならないように設計さ
れる。

操作ステム６８を動かすための特定の手段については、
本発明とは直接関係ないが、これについて説明すると、
図示するように、操作ステム６８に対して横方向に延び
る胃筒形バンドル９６がその上端部に着脱自在に取付け
られ、この取付けは受口ヘッド付き止めねじ９８によっ
て行なわれる。

止めねじ９８は円筒形バンドル９６のボア１００内にね
じ込まれ、このボア１００は操作ステム６８の上端部を
収容するためのボア１０２と交差する。

なお、操作ステム６８の上端部には平担部１０４が形成
され、そこに止めねじ９８が係合することになる。

止めねじ９８の長さについては、それが適正な所定位置
に置かれた際にボア１００内に閉じ込められるようにな
っていることが好ましい。

このような構成により、バンドルに好ましい外観と感じ
を与え、−シかも取扱いについて許可されていない人々
がスパナを用いてバンドルを外したりすることがないよ
うにきれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する弁の一部を断面で示す側立
図面であり；第２図は、第１図の円で囲んだ部分の拡大
図であり；第３図は、植込座部材のみを示す第１図の５
−３線に沿う断面図であり；第４図は、分解された弁と
、操作ステムを弁プラグ部材の交換位置まで移動した状
態を示す図である。 １０・・・・・・弁本体、１２・・・・・・入口流路、
１４・・間出口流路、１６・・・・・・弁室、２６・・
曲植込弁座部材、２５・・・・・・ボンネット部材、５
ｏ・曲・ボア、５６・・・・・・プラグ弁部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弁本体よりなり、該弁本体はその横方向に内部に向
   って延びるボアを有し、該ボアは弁室を形成し、前記ボ
   アの内端部は截頭円錐形をなし、前記弁本体はまた前記
   ボアの内端部に連結された人口および出口流路を有し； さらに、前記ボア内に配置された弾性材料製の植込弁座
   部材よりなり、該植込弁座部材は中空円錐形をなし、前
   核植込弁座部材には前記入口および出口を流路とそれぞ
   れ整夕１ルたポートが形成され： さらに、前記ボアの外端部にねじ込まれたボンネット部
   材よりなり、該ボンネット部材は前記弁本体のボアと軸
   線方向に整列した円筒形ボアを有し、前記ボンネット部
   材の内端は前記植込弁座部材の外端と前記弁本体のボア
   の肩部とにシール状態で係合するようになっており； さらに、前記ボンネット部材の円筒形ボア中に軸線方向
   に延びる操作ステムと； プラグ弁部材とよりなり、該プラグ弁材は前記操作ステ
   ムの一端に連結手段によって着脱自在に連結され、該連
   結手段は前記操作ステムに対する前記プラグ弁部材の自
   白回転運動を許容するようになっており、前記プラグ弁
   部材は前記ボンネット部材の円筒形ボア内に摺動自在に
   収容されるようになった円筒形部分と、前記植込弁座部
   材とシール状態で係合するようになった円錐形部分とを
   備え、前記プラグ弁部材にはその円錐形部分と前記連結
   手吹との間でその円筒形部分のまわりにシール手段が設
   けられ、このため該シール手段が前記ボンネット部材の
   円筒形ボアとシール状態で係合して、前記弁室を通過す
   る流体と、前記連結手段および前記操作ステムとの接触
   を阻止するようになっている弁。 ２ 前記１項に記載の弁において、操作ステムの長さが
   ボンネット部材を弁本体から取外した際にプラグ弁部材
   をボンネット部材の円筒形ボアの外部に完全に取出し得
   るように十分な長さにされていることを特徴とする弁。 ３ 前記第１項に記載の弁において、シール手段が一対
   の払拭リングと、その間に配置されたＯ−リングとから
   なることを特徴とする弁。 ４ 前記第１項に記載の弁において、植込弁座部材が弁
   室内での回転運動を阻止するための回転阻止手段を備え
   ていることを特徴とする弁。