JPS6014057Y2 - 仕切弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、液体および気体を含む種々の流体の流れを制
御するのに用いられる仕切弁に関する。

仕切弁（ゲート弁又はボール弁）では普通、バルブボデ
ーに設けである凹部の中に収容され且つ可動のバルブ部
材に向ってばねで押圧されるシートリングが用いられる
。

このようなバルブが特に石油を扱う装置に用いられると
きに経験されている一つの困難性は、沈殿物がシートリ
ングの後にたまってシートリングの移動範囲を制限する
ということである。

これは、バルブが特に短ゲート形のものであるとき、バ
ルブ部材の開閉移動を困難にする。

米国特許第３．８０７．６８８号（１９７４４月２０日
特許）に示されているように、短ゲートが開位置へ移動
するとき、シートリングの間の間隔を最小に保つために
拡張装置が設けられる。

これは、沈殿物がゲートの閉鎖を妨げる程度までたまる
のを防止する上において有益のものではあるが、沈殿物
のたまりを阻止しないので、シートリングのボデーに対
する移動を実質的に制限する。

又、上記特許に示されている拡張装置は効果的ではある
が、バルブの組立て中適確な整列をもって取付けるのに
は幾分困難である。

又或状態のもとにおいて、ゲートが開位置にあるとき、
シートリングが幾分傾くのを許してしまう。

一般に、本考案の目的は、シートリングの後に沈殿物が
たまるのを阻止するための簡単にして且効果的な装置を
備えた仕切弁を提供するにある。

一般に、本考案は、流路を形成する開口をもった組立て
式のバルブボデーからなる。

ボデーの中に短形のバルブゲートが配置され、このゲー
トは流路に対して開位置と閉位置との間を移動すること
ができる。

作動装置はバルブボデーの上端を貫ぬいて延びていて、
バルブゲートと作動連結している。

バルブ密封装置は流路の少くとも１つを囲み、バルブボ
デーと閉位置のバルブ部材との間に密封を確立する。

各密封装置は金属で作られたシートリングからなり、こ
れはボデーに設けである凹部の中に滑動自在に収容され
る。

凹部は円筒面と底肩面とを有し、リングは、凹部に嵌り
込むような寸法形状をもった外円筒面を有し、リングの
一端面は肩面に隣接して且つこれに対向して配置される
。

弾性Ｏ−リングのような装置は局面の間に密封を形成し
、ばね装置が、シートリングをバルブゲートに圧接する
ためシートリングの外周に配置される。

シートリングと肩面との間には沈殿物用ガードが介在さ
せてあり、このガードは、シートリングに形成された環
状凹部の中に収容される弾性材料の環状部材からなる。

ガードと円筒面間の密封体との間の空間はシートリング
の上部において流路に通気している。

好ましくは、沈殿物用ガードは合皮コムのような適当な
弾性材料で作られたチューブである。

通気はチューブの上部を貫通する孔でなされる。

追加の特長として、バルブは拡張装置を備え、該拡張装
置は弾性装置によって支えられ、且つシートリングの間
隔を最少にするためシートリングの下部の間に通常配置
される部材からなる。

本考案の他の目的および特徴は添付図面を参照して詳細
に述べる好ましい態様についての以下の説明から明らか
であろう。

第１図および第２図に示す短ゲート形バルブは好ましく
は組立て構造の箱形ボデー１０からなり、該ボデーは、
その隅において側壁１２に溶接された端壁１１から作ら
れる。

ボデーの下端は底プレート１３によって閉じられている
。

ボデーの上端には、ボンネット組立体１６を取付けるの
に役立つフランジ１４が設けられ、ボンネット組立体１
６はヨーク１７を支持する。

ボデーの中の平らなスラブ形ゲート１８はその上端が作
動ステム即ちロッド１９に連結されている。

ロッド１９は、ハンドホイール形の作動装置又は空気式
、液圧式又は電気式の動力作動器のような適当な作動装
置（図示せず）に連結される。

ボンネットは漏れを防ぐため、ロッド１９を取り巻く適
当な密封装置２４を備える。

端壁１１は流路を形成する開口２１を備え、端壁には開
口２１のまわりにハブ又はパイプ部分２２が例えば溶接
によって固着される。

流路のまわりには密封組立体２３が設けられ、この密封
組立体は、閉位置においてゲートの側とバルブボデーと
の間に密封を作るのに役立つ。

密封装置の好ましい構造を第３図に示す。

２つの密封組立体の各々は金属製のシートリング２６か
らなり、該リングはボデーの対応する端壁１１に加工さ
れた環状凹部の中に収容されている。

凹部は円筒面２７および底肩面２８を有する。

シートリングは、ボデーの円筒面２７に滑動自在に嵌り
合う円筒面２９を備えるように加工されている。

又、シートリングは端面３１を有し、これは肩面２８に
隣接して且つこれと対向して配置される。

シートリングは、シートリングの外周に円周方向に間隔
をへだでて配置されている複数個のコイルばね３２の形
をしたばね装置によってゲートに向って弾性的に押圧さ
れている。

リングはばね３２を収容する環状凹部３３を備え、該凹
部は保持層３４およびスラスト肩３５を有する。

金属バンド３６は凹部３３およびばね３２を取り囲んで
いる。

このバンドはスポット溶接のような適当な手段でシート
リングに取付けられるのが良い。

ばね３２および凹部３３は、各ばね３２の一端が肩３５
に接し、他端が通常は、端壁１１に形成されている肩３
７に接するような割合になっている。

シートリングをそのボデー凹部から取り出すとき、ばね
の長さが伸長し、完全に伸びきることなしに肩３４に係
合する。

かくして、ばねが凹部３３およびシートリングからはず
れるのを防止するに十分な摩擦保持がなされる。

ばねとシートリングとの組立て中、ばねを若干圧縮させ
てそれらの端が肩３４，３５に係合するようにして凹部
３３の中に挿入する。

かくして、肩はシートリング組立体の部品としてばねを
保持する。

この型式のばね保持は１９６７年９月５日特許された米
国特許第３３９゜８８６号に開示されている。

ゲート１８に係合する各シートリング２６の端には弾性
材料で出来た密封装置４１が設けである。

図示しである特定な密封装置は１９７３年７月１７日特
許された米国特許第３．７４６．３０３号に開示されて
いる。

概略を述べれば、シートリングには環状凹部４２があり
、この中に、ナイロンのような比較的硬質の弾性材料で
出来た環状部材４３が、半径方向の寸法において比較的
薄い部材４４とともに配置され、該部材は、適当な合成
ゴム又はエラストマーのような比較的弾力性のある材料
で作られている。

円筒面２７と２９との間には適当な流体圧力密封が作ら
れ、このため、シートリングの環状凹部４７の中にＯ−
リング形の密封体即ち弾性Ｏ−リング４６が収容されて
いる。

上述した組立体は、凹部４９の中にゆるく嵌め入れられ
ている中空弾性チューブ４８を備える。

図示した形態では、中空弾性チューブである沈殿物用ガ
ードは適当な合成ゴムのような弾性材料で作られた中空
チューブである。

Ａスケールで６０乃至８５の範囲の硬度計硬さを有する
ブナ型合皮ゴムが満足であることがわかった。

工場において、このチューブの適当な長さを輪の形に作
り、両端を適当な接着剤で接合する。

図示のように、チューブを収容する凹部４９に、シート
リングの組立て又はシートリングのボデーからの取外し
に際してチューブの突然の外れを防止するためにアンダ
ーカット５１がなされている。

成る場合には、内ばね装置でチューブ４８を補強するの
が望ましいかも知れない。

かくして第６図に示すように、螺旋状に巻いたばね金属
リボンによって形成されたばね５２はチューブ４８の中
に配置され、チューブの長さ全体に延びるように配列さ
れる。

ばね装置５２が用いられると否とにかかわらずチューブ
４８は十分な弾力性を有し、これによって、シートリン
グがバルブの作動中に占めるあらゆる作動位置において
チューブはシートリングおよび肩面２８と接触保持する
。

第３図の上部に示されたチューブ４８の上部には通気孔
５３が複数個設けである。

これらの孔は、チューブの内外間の圧力を等しくし、加
えて、チューブがシートリングと肩２Ｂとの間に流体圧
力密封を形成するのを阻止する。

かくして、肩面２８とシートリングの端面３１との間で
Ｏ−リング４６とチューブ４８との間の空間５４はバル
ブボデーの流路２１に通じていて圧力の平衡をもたらす
。

例えば、３０°に亘って延びるガードの上部セクターの
ような中空弾性チューブの上部のみに孔５３があり、か
くして、沈殿物がチューブの内部又は空間５４の中に入
るのを最少にする。

このようなバルブの通常の操作では、シートリングは常
にばねでゲートの側に押し付けられてはいるが、凹部の
中で限られた移動巾をもっている。

例えば、直径５０８ｍｍ （２０インチ）程度の流路を
もった短ゲート形バルブの構造では、各シートリングの
全計容移動は３．２ｍｍ （１７８インチ）程度のもの
が良い。

ゲートが閉じられてゲ・−トに差圧が加えられないとき
には、シートリングは肩面２８から例えば１．６ｍｍ
（１７１６インチ）等距離間隔をへだでる。

しかしながら、流体圧力が第３図に示すように左側に加
えられるときには、下流側のリング２６は肩面２８と接
する位置まで移動し、これによって上流側のシートリン
グは肩面２８から例えば３．２７７１７１１ （１７８
インチ）の最大距離間隔をへだでる。

チューブは沈殿物用ガードとしての機能を失うことなし
にかかる移動に対して適正に順応するに十分な寸法のも
のでなければならないことは明らかであろう。

実際には、シートリングの移動が３．２ｍｍ （１／８
インチ）程度のものである場合には、チューブ４８は、
バルブに組立てる前弛緩させたときには、１２．７＋ｏ
＋ｔ （１７２インチ）程度の外径をもつのが良い。

このようなチューブは３．２ｍｍ （１／８インチ）程
度のシートリングの移動を可能にする。

第４図および第５図はシートリングの２つの位置を示す
。

第４図では、肩２８とシートリングの面３１との間の間
隔は最大であり、チューブ４８は若干圧縮されて肩２８
とシートリングの両方と接触する。

第５図では、面２８と３１は直接接し、チューブ４８は
より大きく圧縮されている。

沈殿物用ガードの作用は以上の説明から明らかであろう
゛。

弾性チューブ４８は、異物がシートリングとボデーとの
間の空間５４の中に進入するのを防止するのに効果的な
密封を作ると同時に、圧力の平衡を阻止するような密封
の形成を回避する。

チューブ４８は構造が比較的簡単であり安価に製造する
ことができる。

チューブは、リングをバルブボデーの中に設置する前に
シートリングと容易に組立てることができる。

上述した構造形式では、密封リングは、ボデーとバルブ
の上流側におけるゲートの間に密封を作り、又密封装置
４３および４６は異なる直径上にあるから、上流側の密
封リングをゲートに押しつけるための流体圧力領域が提
供される。

チューブ４８はいかなる状態下でも密封をなさないから
、チューブは、いつでも、シートリングを上流側におい
てゲートに圧接するために流体を加えるのを妨げない。

圧力平衡用の通気孔がチューブ４８の上部に設けである
から、沈殿物はほとんどチューブの内部又は空間５４の
中には入らない。

というのは、沈殿物は主としてバルブの下部にあるから
である。

バルブに利用される拡張装置は第１図および第３図に特
に示しである。

取付プレート５６は、バルブボデーの底に嵌り込むよう
な寸法形状をなし、例えば溶接のような適当な手段で所
定位置に固定される。

プレート５６の端部分には直立支柱５７が溶接によって
固定され、これは拡張部材５８を支持するのに役立つ。

各拡張部材５８は形が円形であって、その上縁は５９て
指示する如く傾斜し、又その下端即ち外端にはフランジ
６４が設けである。

各拡張部材５８の直径はゲートの厚みよりも幾分中さい
。

各拡張部材は板ばね６１の自由端でゆるく支えられてお
り、ばねは関連する支柱５７に固定されている。

板ばね６１は、拡張装置がシートリング２６の面間に介
在され、そしてゲートが開かれるとき実質的に弛緩する
。

このような状態下では、フランジ６４は、拡張装置がシ
ートリングに向う方向に移動するのを制限する。

ゲートの下端は形が円弧であり、且つゲートが全閉位置
にあるときその下部円弧状縁部が拡張部材５８の面に接
触するが、拡張部材がシートリングの間の位置から完全
に外れないような寸法形状をなしている。

ゲートがその上昇位置即ち開位置にあるとき、その下縁
はシートリングの上部の間に介在する。

従って、このような状態のもとでは、シートリングは３
つの場所で支持される°。

１つはシートリングの上部であり、他の２つは拡張部材
５８によって提供される支持である。

このようにリングと３つの接触面で接することにより、
リングはそれらを収容している凹部の中で斜めになるこ
とがない。

シートリングをバルブから取り出すときには、先ずゲー
トを取り出し、しかる後、適当な工具をシートリングの
間に差し込んで拡張部材５８の各各を板ばね６１の作用
に抗して押し下げる。

すると拡張部材は最早シー） ＩＪソングは係合せず最
少の間隔が作られる。

このときには、シートリングを互に向って十分な距離移
動させることができ、これによって、拡張部材は押し下
げられたままになる。

シートリングをバルブボデーに取付けるときにも同様な
作業を行なう。

この作業のために、適当な工具を挿入して拡張部材５８
を押し下げ、押し下げている間にシートリングをボデー
に連続的に加える。

次にシートリングの上部を押し拡げてゲートの導入を可
能にする。

ゲートがその全閉位置まで下方に移動するとき、シート
リングは十分に押し拡げられて拡張部材５８が第１図に
示す正常位置に嵌り込むのを可能にする。

上述した拡張装置はシートリングの後了に沈殿物が不当
にたまるのを防止する。

というのは、ゲートが開位置まで動かされるときでも、
シートリングの下部をゲートの厚さよりも小さい距離互
に向って移動させないからである。

かくして、シートリングの後了に沈殿物のたまりが生じ
ても開位置と閉位置との間のゲートの適確な移動を阻止
しない。

第７図に示す沈殿物用ガードは、シートリング６８に形
成されている環状凹部６７の中に収容される環状部材６
６からなる。

部材６６は、必要な圧縮性と回復特性を有する適当な合
皮ゴム、プラスチック又はエラストマーの開放セルフオ
ームのような弾力性のある海綿状多孔材料で作られてい
る。

部材６６の上部は第４，５および６図の孔５３と同じ機
能をなすダクト又は孔６９を備える。

部材６６はあらゆる操作状態において沈殿物が空間７１
の中に進入するのを阻止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるバルブの端面図、第２図は第１図
の２−２線における縦断面図、第′３図は第１図の３−
３線における拡大断面図、第４図および第５図はシート
リングを２つの作動位置で示す拡大断面詳細図、第６図
はガード部材の別の形態を示す詳細図、第７図は別の沈
殿物用ガードの態様を示す拡大断面詳細図である。 １０・・・・・・バルブボデー、１１・・・・・・端壁
、１８・・・・・・バルブ部材（ゲート）、２６・・・
・・・シートリング、２７・・・・・・円筒面、２８・
・・・・・底層面、２９・・・・・・円筒面、３２・・
・・・・コイルばね、４６・・・・・・Ｏ−リング、４
３・・・・・・環状部材、４８・・・・・・沈殿物用ガ
ード、４９・・・・・・環状凹部、５４・・・・・・空
間、５８・・・・・・拡張部材、５６・・・・・・底プ
レート、６１・・・・・・板ばね。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流路を形成する開口をもったバルブポデーの中に、流路
   に対して開位置と閉位置との間を移動することのできる
   バルブ部材を設け、バルブ部材を作動するため、ポデー
   の上端を通して延びる装置を備え、流路の少くとも１つ
   を囲むシートリングからなる密封装置をポデーに設け、
   該密封装置はホゾ−と閉位置にあるバルブ部材との間に
   密封を確立するのに役立ち、ポデーに、シートリングを
   滑動自在に収容する環状凹部を形威し、該凹部は円筒面
   と底肩面とを有し、シートリングは、凹部の円筒面に滑
   動自在に嵌り込むような寸法形状をもった外円筒面を有
   し、シートリングの一端面は底肩面に隣接してこれと対
   向して配置され、前記凹部の円筒面と前記シートリング
   の円筒面との間に密封装置を設け、およびシートリング
   をバルブ部材に向って押圧するためのばね装置を設け、
   シートリングとバルブ部材との間を密封するための装置
   をシートリングに設けて成る仕切弁において、シートリ
   ングの前記一端面と底肩面との間に中空弾性チューブを
   介在させ、該チューブは弾性材料の環状部材からなり、
   シートリングは前記環状部材を収容する環状凹部を有し
   、前記チューブと前記円筒面間の密封装置との間の空間
   がシートリングの上部においてのみ流路に通気されてい
   る、ことを特徴とする仕切弁。