JPS5980573A - ゲ−ト・バルブとその弁座 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゲート・パルプに関する。

従来使用されているｒ−）・パルプは、その中に空隙を
作った弁本体を含み、通常同一線上にある入口と出口が
本体内に形成され、各々は空隙と弁本体の外部との間に
流体の連絡を与える。デートは弁本体の上に取付けられ
、入口と出口の間の流体の流れを選択的に遮断するため
空隙内に下向させられることができる。

環状の金属製弁座は通常弁本体の上に、入口と出口の両
方が空隙と交差するところの外円周の周りに取り付けら
れる。シートは各々片割れ穴の中に圧し込まれる。各々
の弁座は空隙に向いた表面を提供し、この表面に対して
シールを形成するため金属のデートが突き当たる。各々
の弁座の内側の直径はそれぞれの入口と出口の直径に等
しい。

各々弁座の前方表面上には、閉じた位置にあるとき、ｒ
−）の表面と係合する環状のシールが取り付けられる。

？−）は、ｒ−）が２個またはそれ以上の金属部片から
成り立ち、弁座の各々に向かって提供される側面を含む
、所領拡張するｒ−）であることができる。ｒ−）が開
いた状態にある゛　ときは、デート内の開口は、入口と
出口の間の流体の流れを許すため弁座の中心と合致する
。開口が弁座との線合せから出ると、ｒ−）は拡張して
弁座のｒ−）側と弁座上のシールとの間に封鎖を行ない
、かくして入口と出口との間の流れを遮断する。

このような過去のｒ−）・パルプはい（つかの点で不充
分であることを証明した。そのよ゛うな弁が高圧、例え
ば３，５００．０００ｋｙ／感の流体め流れを制御する
のに使われるとき、入口の弁座は、ｒ−）が閉じた状態
にあるとき、その片割れ穴から出る傾向がある。大口弁
座とその片割れ穴の底との間にある金属と金属のシール
を得ることはむつかしいので、加圧された液体は弁座と
片割れ穴の底との間の空間に入り、弁座な外側に向いて
デートの側に圧し込む傾向をもつ。これが起ると、弁座
とその環状のシールとの両者のうえに多大の量の摩耗が
パルプ・ｒ−）が移動するとき起る。

ゲートが閉じた位置にあるときは、高圧流体はデートを
出口の弁座に向かって圧すので、出口シート、その環状
のシール、及び出口シートに対して封鎖されたデートの
側面に摩耗を起す。

弁座が上記のようにｒ−）の側面にしっかりと圧しつけ
られるときは、弁座は、ｒ−）が閉じた位置から開いた
位置に移動するとき、弁座表面から引き裂かれるかまた
は吹き飛ばされる傾向がある。テート内の開口が始め例
えば出口シートの上のシールの一方の側を横切って通り
、開口内の流体の圧力が環状のシールの半径方向で外側
の端に加えられ、一方塊状シールの半径方向で内方の縁
は通常大気圧である出口の圧力にある。この圧力差は、
シールの１つの分割を棲切って働き、シールをそれが取
り付けられている弁座表面から上方に強制的に圧しあげ
る傾向があり、よって弁の入口を出口から封鎖する能力
を無くする。

入口のシートが、それが取り付けられている片割れ穴か
ら吹き飛ばされることを防ぐ努力のなかで、ある設計で
は、弁座と片割れ穴との間に干渉源め合わせを使った。

このような構造は弁座な片割れ穴の中にしっかりと嵌め
るため数トンの力を出すことのできるプレスが要求され
る。これは入口シートの吹き飛ばされることを禁する一
方、それは必要な力を加えるためそのようなプレス機械
が入手できない限り、その部品取り替えをできなくする
。

弁が高い流体圧に使うことが要求されるときは、ある設
計はシールを含まない入口と出口の両者用のシートを利
用して来た。これらのシートはデートの入口側と出口側
でｒ−トに対して金属と金属の間のシールを与えるよう
設計されている。そのような構造は高圧のもとでは使用
できるが、しかし、高い流体圧がケートをシール効果を
得るため出口シートに向かって圧すのに要求されるので
、そのようなシート設計は低圧、例えば ５０．０，００　ｋｙ／　−二では働かない。よって、
低圧の状況のもとで入口と出口のシー）Ｋ取り付けた環
状のシールを持つタイプの弁を利用し、また高圧で金属
と金属のシールを行なうための型の弁を用いることが必
要であろう。これは、異なった流体圧力の取り扱いをし
易くするため現在の設備に切り換え弁を必要とするかも
知れない。

本発明によれば、我々はシートと係合する表面を持つ滑
動ｒ−）を含むｒ−）・パルプの空隙から入口ボートの
中に挿入用の上流シールを与え、前記弁座は環状の本体
を持ち、後方表面は入口ポートに挿入可能であり、貫通
穴はボートと連絡し、前方の弁座表面は／ｒ−）の表面
と前記前方弁座表面の中に作った溝と係合することがで
き、前記溝は通し穴と連絡している、一方上記入ロホー
ト内の流体圧力は弁座をしてよりしっかりと入口ポート
の中に、ゲートの位置に拘らず、圧し込む傾向を持つで
あろう。

そのような弁座は従来の技術によるｒ−）・バルブの本
質的である上記いくつかの欠点を克服する。何故ならば
、それは弁入口の中の流体の圧力を利用して弁座な入口
ボートの中にしっかりと係□合させるからである。その
ような弁座では、弁座が吹き飛ばされることは非常に少
なくなる。

本発明のさらに他の態様によれば、その中に空隙を有す
る本体を含むＰ−）・バルブ、該空隙と連絡する入口ポ
ートと出口？−ト、滑動可動なゲート、空隙から入口ポ
ートに挿入される上流′の弁座な含み、前記弁座は環状
のポデー、−一トに挿入した後方表面、ポートと連絡す
る貫通穴、ゲートの表面と係合する前方弁座表面及び前
記前方の弁座表面内に形成された溝を有し、前記溝は貫
通穴と連絡し、それによって前記ホード内の流れの圧力
は弁座なよりしっかりと入口ボートの中に、ｒ−）の位
置に拘らず、押し込む傾向を持つであろう。

本発明がさらによく理解されるようになるため、単に例
として添付図面を参照して説明する。

第１図と第１図を参照して　）ｆ　＋　１−・パルプ１
０は弁本体１２と上方ボンネット１４を有する。

弁本体は入ロア４（第２図）とそれに芯出しをした出口
１８を有する空隙１６を含み、入口と出口は円筒形をし
、パイプ（図示しない）との連結のためねじが切っであ
る。

ボンネット１４は植込みがルトとナツト（図示しない）
によって弁本体１２の頂上７ｃ同定されている。ボンネ
ット１４の中に受は入れられそれによって支持されるベ
ヤリングのハウジングがあり、その中に弁棒２６が回転
可能に取り伺げられ、弁棒の頂上端には弁棒な回転する
ための手回し輪２８が設けられる。

弁棒２６の上に切□った螺旋ねじ３０は／ｌ’−）３２
の頂上にあるねじを切った円形穴（第２図）とねじ係合
をする。デート３２は出口１８の縦方向の軸にはとんと
垂直である表面を■する第１の部分を含む。ゲート３２
は入口に直面し入口にほとんど垂直である外側に向いた
表面８３を含む第２の部分３８を含む。ｒ−）部分３４
と３８を互に対して圧しつけるために、一対のばねが取
り付けられ、そのそれぞれはテートの対向する側の１つ
と向き合う。第１図はｒ−ト部３４の植込みボルト４２
と４４とｒ−）部３８の植込みポルト４６の上に係合す
るばね４０の１つを示す。ゲート部３Ｂの平らな下方部
分は４９で表わす。

円形の開口４７は第１のｒ−）部分３４の中に形成され
、第２のｒ−ト部分の中の円形の開口と同じ中心線上に
ある。これら円形の開口は出口１８と入ロア４とほとん
ど同じ直径であり、ケート３２が垂直に位置するときは
開口４７は入口と出口と合致するので、流体は自由に流
れることができる。

流れの下流と上流にある環状の金属の弁座４８と７２は
弁本体１２の中に形成された、出口１８と入ロア４を取
り囲んでいる片割れ穴５０と９２の中に受は入れられる
。

第１のｒ−）案内５２はゲートの表面と結合する、はと
んど平面の部分５４を含み、また弁座４８の外側の直径
の上に嵌合するのに丁度充分である円形の開口５６を有
する。一対の外側に延びる端５８がゲート部分３４が垂
直方向に移動することができるような通路を与えるため
、部分５４のどちらかの側に沿って形成される。第２の
ケート・ガイド６０はゲート・ガイ）Ｆ５２とほとんど
同じであり、垂直方向に案内する第２のゲートの部分３
Ｂ用の通路を再び与えるため環状のシート９２に嵌合す
る。

弁棒２６がねじ込まれるねじを切った円形の穴６６の下
方端はｒ−）部分３４０角度を付けた表面６９の上に形
成された空隙６Ｂと連絡しており、角度を付けた表面は
、ついでｒ−）部３８の角度を付けた表面７１の上に形
成される相当する空隙７０と連絡している。表面６９と
７１が第２図に示すように互に突き合うときは、空隙６
８．７０のいずれもデートの外部とは連絡しない。

上流のシート７２は環状のシール８０が受は入れられる
環状の溝８２を形成する後方の表面７６と前方の座の表
面７８を含む。環状のシールの表面８１は環状のシール
８０によって生じ、またシール表面８１にほとんど平行
であるｒ−ト部３８の表面に向かう表面７８の半径方向
で外側の部分によって作られる。環状シート７２の中心
の貫通穴７９は入口と同じ直径である。

環状の溝８４は環状シール８０に近い弁座７２の半径方
向で内方の円周の回りに形成される。溝８４は弁座７２
の内側と連絡している。後方の表面は、弁座７２の後方
の表面と弁座Ｔ２が弁座７２の中に密潜して受は入れら
れ弁座な図示位置に維持することを許す直径を有するカ
ウンタ穴９２の端９０との間に側鎖係合を与えるＯ−リ
ング８８が受は入れられる環状の通路８６を含む。

下流の弁座４８は平面状の前方弁座表面９４を含む。０
−リング９６は弁座４８の後方表面１００内に形成され
る通路９８内に受は入れられる。弁座７２と同じように
、弁座４８はカウンタ穴５０を図示の位置に維持するた
め、その連動するカウンタ穴５０の中にしっかりと受は
入れられる。

弁操作では、弁１０は入ロア４を通じて高圧流体源に連
結される。デート３２は弁棒２６とねじによって係合す
るので、弁棒の回転はゲートをして弁棒の回転方向によ
るが、上方または下方に強制的に動かす。流体が弁の中
に流れることを許すため弁を開くには、弁棒は開口６４
が入ロア４と同一線上に来るまで回転され、その点で開
口４７は出口１８と同一線上になり、よって弁の中を流
体が流れるのを許す。

そのあとは、もし弁を閉じることが望まれるときは、手
回し輪２８は逆方向に回され、よってゲート３２を下方
に強制的に動かし、開口６４と４７は第２図に示すよう
に入ロア４と出口の下に向かってそれぞれ移動される。

さらにデート３２が下方に移動すると第２のゲート部３
８の下方端をして弁本体１２に突き当たるように圧しつ
ける。

弁棒２６のさらに追加的回転はかくして、デート部３４
を僅かさらに下方向に移行させ、／＋’−）部３８．３
４を入ロア４と出口１８にそれぞれ向かつて、表面６９
と７１の滑動によって発生する力によって、強制的に移
動させる。このように、弁を閉じた状態では、弁の部品
は第３図に示す形態をとる。

入口Ｔ４内の加圧流体は、環状のシール面８１を’Ｆ”
−）部３８の表面８３に向かって封鎖する働きによって
空隙１６に入ることを禁じられる。溝８４は入ロア４か
らの加圧流体が弁座の前方の表面７Ｂとｒ−）部３８の
表面８３との間に流れることを許す。Ｑ−リング８８は
より小さい直径りよを有する環状のシールを形成するの
で、溝８４に受は入れられた加圧流体は弁座７２をカウ
ンタ穴９２の端９０に圧しつける。

前述の第６図に示すシール弁の状態は、非常にイ 高い圧力、例えば、３，５００，０００　ｋｇ／賠ネよ
り大きい圧力または非常に低い圧力、例えば５０．００
０　ｋｙ　／　≦（及び両者の間の圧力）が入ロア４に
覗存するとき、入口を出口から側鎖するのに有効である
。その中に高圧ガスが存在するときは、ガスの力はｒ−
）３２を弁座４Ｂに圧しつげる傾向がある。有効な金属
間の封鎖がｒ−）部３４の表面３６と弁座４８の前方表
面９４との間に形成される。このような封鎖は一般に高
圧が入口に受は入れられたときだけ有効である。例数な
らば、非弾性の金属と金属の閉鎖を行なう′には非常に
大きい力が要求されるからである。金属と金属の間の封
鎖はまた前方弁座表面７８半径方向に外側の部分と表面
８３０間に、ｒ−）が拡張した状態にあるとき、見出さ
れる。

入ロア４内に低圧ガスがあるときには、表面３６と９４
の間の金属と金属との間の封鎖を形成するには不充分の
圧力があることになる。しかしながら、環状シール８０
とｒ−）部３８の表面８３の間に有効な低圧の封鎖が形
成される。かくして、本説明に記載の弁構造は低圧と高
圧の両者を含む入口流体圧の広い範囲にわたって有効に
使われるであろう。

ｒ−）を第３図の封鎖した状態から第２図の封鎖されて
いない状態にまでデートを移動することが望まれるとき
は、弁棒２６はｒ−）部３８の端４９を弁本体１２から
上昇させるよう回転される。

端４９が上昇すると、ゲート部３８と３４が互に相手を
圧すようにするばね４０がゲート部を第２図の位置まで
移動し、これによって弁座７２と表面８３０間の封鎖を
破る。環状のシール８０は、０−リング８８が作られる
材料よりも低い弾性を有する普通のシール材料で作られ
る。このようにして、表面８１と表面８３０間に形成さ
れるゲート部３８の封鎖は、弁座７２の後方の表面とカ
ウンタ穴９２の瑞９０との間に形成されるシールよりま
えに破壊される。もし０−リングによって形成されるシ
ールが破壊される最初のものであるならば、加圧された
入口の流体は、端９０と後方の表面７６との間の空間に
入ることができ、か（して弁座７２を外側にＮ−）部３
８の表面８３に強１ｂ１」的に突き当たるようにする。

この状態は環状のシール８０を吹き出し、またシール８
０、弁座７２及びゲート部３８の摩耗を増加させるであ
ろう。０−リング８Ｂはシール８０よりより弾性が強（
、従ってより容易に変形させられるので、それは、少な
くともシール８０によって作られる封鎖が破れるまで、
その封鎖した状態を維持する。

第４図と第５図と変形した上流弁座１０２は後方表面１
０６と前方表面１０４を含み、前方表面は封鎖表面１０
８の半径方向で内方円周の周りに形成される環状のシー
ル表面１０８と環状の溝１１０を含む。貫通穴１１２は
流体が弁座をｔＪいて流れることを許す。後方の表面は
、溝１１０の直径よりより小さい直径であり、０−リン
グ１１６をその中に有する環状の流路１１４を含む。

第４図と第５図に示す上流の弁座の操作は、第２図と第
６図に示すものと全く同じである。高圧流体は溝１１０
の中に流れ込み、弁座１０２をそれが受は入れられる弁
本体の中のカウンタ穴の中に弁座１０２を強制的に圧し
込む。０−リング１１６の封鎖する有効直径は溝１１０
の直径よりも小さい、そのため力の差を生じ、それが弁
座そしてそれが受は入れられる片割れ穴の中に圧し込む
。

弁が閉じた状態にあるときは、環状のシールの表面１０
Ｂは１．ｙ’ｌ−）の向き合う表面と金属と金属の封鎖
を与える。弁座の前方表面とゲートの間に潤滑剤を与え
、また低圧封鎖をするため潤滑剤を弁本体の外にある潤
滑油源から弁座の面に流す弁座に通常のポートが設けら
れることが理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によって作られたゲート・バルブの１つ
の実施例の、部分的に／／４に切断した、透視図である
。 第２図は第１図のゲート・バルブの一部の拡大断面図で
、ゲートが拡張されていない状態にあるところを示す図
； 第６図は第２図と同様な図であるが、ｒ−）が拡張され
た状態にあるところを示す図；　　　　−第４図は弁座
り別の形態の断面図； 第５図は第４図の線５−５に沿った正面図；図において
、 １０・・・・・・ｒ−）・バルブ、１２・・・・・・・
・・弁本体、１６・・・・・・・・・空隙、１８・・・
・・・・・・出口ポート、７２．１０２・・・・・・・
・・上流弁座、７４・・・・・・・・・入口ポート、７
６・・・・・・・・・後方面、７８．１０４・・・・・
・・・・前方弁座表面、８０・・・・・・・・・環状シ
゛−ル、８４．１１０・・・・・・・・・溝、７９．１
１２・・・・・・・・・通し穴、９・・・・・・・・・
片割れ穴。 代理人浅村　皓 図面の浄岩（内容に変更なし１ 手続補正書（方式） 昭和５８年１２月９　日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和　５８年特許願第　１０３５１８　　　号２、発明
の名称 すり七・バ）レグＥイ０′４人 ３、補正をする者 事件との関係　特３′ｌ出願人 住　　所 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和５８年１１月２９日 ６、補正により増加する発明の数 ８、補正の内容　　別紙のとおり

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１’７”−ト・バルブの空隙から入口デートに挿入
   用の上流にある弁座であって、 弁座と係合する表面を有する滑動可能なゲートを含み、
   該弁座は環状体を有し、また ポートとｒ−）の表面と係合できる前方弁座表面と連通
   ずる貫通穴を有し、 前方座の表面は貫通穴と連絡する溝を有し、それによっ
   て前記入口ポート内の流体圧力が座をデートの位置に拘
   りな（、より強く入口ボート内に圧し込む傾向を持つこ
   とになることを特徴とする上流にある弁座。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の弁座において、前
   方座の表面はさらに環状のシールを備え、そのシールの
   内方の周辺は溝の外方の周辺を画定することを特徴とす
   る弁座。 （３）特許請求の範囲第１項または第２項のいずれか１
   項に記載の弁座において、 弁座の後方の表面は前記入口ポートを囲む片割れ穴の端
   と係合可能な封止リングを備え、また前記溝の直径は前
   記封止リングの直径よりも大きいことを特徴とする弁座
   。 （４）特許請求の範囲第２項に付随する特許請求の範囲
   第６項に記載の弁座において、 前記環状のシールの弾性は前記封止リングの弾性より低
   いことを特徴とする弁座。 （５）本体内に空隙を有する本体、該空隙と連絡する入
   口ポートと出口ポート、滑動可能なｒ−ト、空隙から入
   口ポートに挿入される上流の弁座、環状本体を有する前
   記弁座、ポート内に挿入される後方の表面、ポート及び
   ゲートの表面と係合する前方の弁座表面と連絡する貫通
   孔を含むデート・バルブにおいて、 前方の座の表面には貫通孔と連結する溝が設けられ、そ
   れによって前記入口ボート内の流体圧は、テートの位置
   に拘らず、入口ポートの中に弁座なよりしっかりと圧し
   込む傾向を有することを特徴とするｒ−ト・パルプ。 （６）　　特許請求の範囲第５項に記載のデート・パル
   プにおいて、 前方の弁の表面には、さらに、環状のシールが設けられ
   、該シールの内側周辺は溝の外側周辺を画定することを
   特徴とするｒ−）・パルプ。 （７）特許請求の範囲第５項または第６項のいずれか１
   つに記載のゲート・パルプにおいて、シートの後方表面
   には前記入口ボートを取り囲むカウンタ穴の端と係合す
   る封止リングが設けられ、また前記溝の直径が前記封止
   リングの直径よりより大きいことを特徴とするデート・
   パルプ。 （８）特許請求の範囲第６項に付随する特許請求の範囲
   第７項に記載のデート弁において、前記環状シールの弾
   性は前記封止リングの弾性よりも低いことを特徴とする
   ゲート・パルプ。 （９）特許請求の範囲第５項、第６項、第７項または第
   ８項のいずれか１項に記載の、７７−）・パルプにおい
   て、 出口ボートには片割れ穴が設けられ、また下流の弁座は
   前記片割れ穴に挿入され、前記下流の弁座の前方表面は
   デートの対向する面と直接係合することのできる金属表
   面であることを特徴とするデート・パルプ。 （１０）特許請求の範囲第９項に記載のデート・パルプ
   において、 下流の弁座の後方の表面には連動する片割れ穴の端と係
   合する封止リングが設けられることを特徴とするデート
   ・パルプ。