JPS602554B2 - ゲ−ト弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ゲートバルブに関し、特に、シート面を画
定する水平管を有する本体と、ェラストーマ製のシール
ビードを備えて垂直方向に並進運動するように案内され
る閉鎖部材とを有し、シールビードがシート面とほぼ同
じ形をしていてシート面に押しつけられるようになって
いるゲート弁に関する。

上記型式の従来のゲート弁は、ほぼくさび形をしたシー
ル線を有する。

このゲート弁は、配管フランジ間の所要寸法内に収める
必要がある。また、弁を繰り返し開閉することによるェ
ラストーマ製のシールの摩耗をできるだけ減少させなけ
ればならな。さて、上記２つの条件は互いに相反する。

シールの摩耗を減少させるためには、シールとシートの
間の摩際を減少させる必要があり、そのためには、シー
ルがシートに接触した瞬間から完全にシートに押しつけ
られるまでに、閉鎖部材上の各点ができるだけ移動しな
い方がよい。したがって、閉鎖部材の移動方向とシール
面とのなす角は大きくする必要がある。しかし、こうす
ると、ゲート弁の水平管軸線方向の寸法が増加すること
になる。出願人は、上述の問題に対する解答を、フラン
ス特許出願第７１−１６０５７号（特許公開明細書第２
１３９６１６号）と、その追加特許出願第７２一１１Ｍ
１号（特許公開明細書第２１７８４５７号）にて提案し
た。

これら特許において、シートと閉鎖部村とは、水平管の
軸線に垂直でかつ閉鎖部材の操作棒の軸線を含む平面を
対称面として有し、この対称面の各側に、徐々に曲がる
閉鎖面を有する。この種のゲート弁の種々の実施例にお
いては、上記対称面の各側で、次の特徴を有する線織面
（ｒＷｅｄｓｕｈａｃｅ）がシートを形成する。

すなわちこの線織面は、水平管の軸線に対しておおよそ
横向きの上方曲線部分と、ゲート弁本体の内側円筒面に
一致する下方曲線部分と、上方曲線部分と下方曲線部分
との間にあるおおよそらせん状の中間移行部分とを有す
る。この中間移行部分は、水平管の軸線を含む水平面の
上方から下方にわたって傾斜曲線を成し、この煩斜曲線
が上述の内側円筒面にできるだけ接近して曲がることに
よって、上方曲線部分と下方曲線部分とが接続されてい
る。この線織面、すなわち直線の母線より形成される表
面は、閉じた曲線であるシール線を有する。このシール
線の各点において、シートを形成する表面に接する平面
は、閉鎖部材が並進運動をする方向すなわち操作棒の鞠
線方向に対して、少なくとも所定の角度、例え２０ｏを
なす。シール線の半分以上にわたって、この角度はおお
よそ一定である。上記のように構成した従来技術では、
ゴムのシール要素を介してシートと閉鎖部材とが、シー
ト全体にわたって完全にシール接触し、ゲート弁は、閉
位置で完全に流体密となり、シール面の前述の中間移行
部分においても流体密は維持される。

さらに、前述の最小角度が２００であるために、閉鎖部
材を閉じるときのシート上でのシールの糟動が、先行技
術のゲート弁に生じる絹動に比して十分に減少する。

したがって、閉鎖部材上のシール要素の摩耗が少なくな
る。この発明の目的は、前述の解決方法と両立して、ゲ
ート弁の水平管軸線方向の寸法を減少させ、さらに閉鎖
部村を開くときに必要とする力をより少なくすることで
ある。

上述の目的を達成するたに、本発明は、次の特徴を有す
る。

すなわち、前述のシール線は、操作榛の鞠線と水平管の
鍬線の両方を含む平面（対称面）上への射影において、
Ｘ字形を有し、この×字形は、くさび形をした従釆のシ
ール線を半分に分割してその２個の半シール線の射影を
前述の対称面上に互いの方向に向けて平行移動すること
によって得られることを特徴とする。以下本発明の実施
例を示している添付図面について、本発明をさらに詳細
に説明する。

第１図乃至第４図に図示するゲート弁には、鋳鉄または
他の金属合金もしくはプラスチック材から成型されるＴ
字形本体１がある。

本体１には弁を通過する流体が入って出るための、軸線
×−×を有する水平管２があり、この管２は、たとえば
フランジによって配管（照図示しない）に接続されるの
に適している。また本体１には鞠線×−Ｘに垂直な麹線
Ｙ−Ｙを有しかつＴ字の幹を形成する筒状のハウジング
３がある。説明のために、鼠線×−Ｘは水平であり、鞠
線Ｙ−Ｙは垂直であり、またハウジング３は管２から上
方に延びているものと仮定する。筒状のハウジング３は
その下方の部分だけが図示されており、図示されていな
い部分には本体１を閉鎖しかつ閉鎖部材の操作榛の液密
のガイドとして作用する公知のキャップ（ｃａｐ）があ
る。管２には断面円形の円筒形内部空洞４があり、管状
のハウジング３には軸線Ｙ−Ｙを有する内部空洞５があ
り、この空洞もまた円筒形ではあるが断面はおおよそ楕
円形である。

空洞４は、ハウジング３の延長部において、後記する特
別な形状をしたシート面６によって中断される。軸線Ｙ
−Ｙを有するねじを切った操作棒８によって操作される
閉鎖部材すなわちゲート７が、上方の開く位置と下方の
閉じる位置との間を並進（ｔｒａ船ｌａｔｉｏｎ）する
ことによってシート６に当接するようになっている。

操作棒８の上端部は回転できるように取り付けられてい
るが、本体１の上方のキャップの中で並進運動しないよ
うにされており、また髪作棒８の下端部は、閉鎖部材７
の上方ケース９の中に受け止められやいる操作ナット（
図示しない）と協力する。閉鎖部材７には、本体１と同
様に、対称面、すなわち軸線×−×およびＹ−Ｙを含む
垂直な平面Ｑと、軸線Ｙ−Ｙを含んで鞠線×−Ｘに垂直
な平面Ｐがある。下文で説明する閉鎖部材７は、ねずみ
鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、鋼、銅合金、プラスチック材料の
ような任意の適当な材料で作ることができ、また任意の
適当な方法（精密成型、ダイカスト、機械加工等）によ
って製作することができる。

ここに記載する実施例においては、閉鎖部材は中空であ
って、後記する方法で組立てられかつゴムで完全に被覆
される２個の半閉鎖部村７ａと７ｂによって構成される
。閉鎖部材７は、大体において、管２に挿入され流体密
を維持してシート６に当俵するように管２の円筒形空洞
４の寸法とシート６の形状とに適しておりかつ軸線×−
×に垂直な板の形状をしている。

閉鎖部材７にはその上部に、操作榛８のナットを収容し
ているケース９とは別に、軸線Ｙ−Ｙに平行でありかつ
対称平面Ｑの各側に設けた２対の横に延びるガイドリブ
または耳片１０がある。ガイドリプ１０は、ハウジング
３の内部でゲ−ト弁の対称面Ｐ上にありハウジング３の
空洞５から突出している２つの垂直なガイドリブ１１と
すべり接触する。シート６と閉鎖部材７について２つの
実施例を以下に説明する。

シートおよび閉鎖部村の第１実施例（第１図乃至第４図
および第２０図）シート６の形は、第１９図の線図と第
２０図の線図とを比較すれば理解できるように、出願人
の前記のフランス特許出願７１−１６０５７号の記載か
ら直接引き出される。

前記のフランス特許出願７１一１６０５７号によれば、
第１９図に幾何学的に図示されるように、シートの横方
向の輪郭、より正確にいうと曲がっておりかつ連続して
いるシール線の、対称面Ｑ上への射影は線ＡＢＤＣおよ
び線（Ａ，Ｂ，Ｄ．Ｃ，によって表わされる。

前記の輪郭は対称面Ｐに関して対称でありかつほぼ船の
船殻の形をしている２つの曲線によって構成されている
。前記の輪郭を見ると、流れの軸線×−×を横切る方向
にある、すなわちほぼ垂直である上方の曲線部分ＡＥお
よびＡ，Ｅ，と、平面Ｐを表わす線と一致しかつ円筒形
空洞４に完全に位置している下方の曲線部分ＤＣおよび
Ｄ．ｃ，と、螺旋形状であって、点ＢとＢにおいて軸線
Ｘ−Ｘと交わりさらに各半シール線の前記上方の曲線部
分を下方の曲線部分に接続する中間の移行部分ＥＢＤお
よびＥ，Ｂ，Ｄ，とが認められるであろう。線ＡＢＤＣ
およびＡ，Ｂ，Ｄ．Ｃ，は２つの瓶織面を有するシート
６のシール面の平均線の射影であり、これら線織面の母
線は、上方の曲線部分ＡＥおよびんＥ．においては、鞠
線×−Ｘに垂直・であり、下方の曲線部分ＤＣおよびＤ
．Ｃ，においては、軸線×−×に平行であり、中間の移
行部分旧ＢＤとＥ，Ｂ，Ｄ，においては、螺旋階段の段
のように垂直と平行との間で進展する方向を定めている
。さらに、シール線ＡＥＢＤおよびＡ，Ｅ，Ｂ，Ｄ，が
、各点において、予定された値たとえば２ぴにおお，よ
そ等しい角Ｑを鞠線Ｙ−Ｙとの間に形成する、・シート
面６に接する平面を有することが想起されるであろう（
第１８図において線Ｋ，Ｔ，およびＫＴによって示す援
平面を参照せよ）。

点ＤとＣおよびＤ，とＣ，との間で角Ｑは最小値２００
から９００まで徐々に変る。第２０図に示す線図は、こ
の発明による弁のシール線の同じ対称面Ｑ上への射影で
ある。

曲線ＡＥＢＤＣおよびＡよが２Ｄ２Ｃ２は、それぞれ第
１９図の曲線ＡＥＢＤＣおよびＡ，Ｅ，Ｂ，Ｄ．Ｃ，と
同一であって同一の上部ＡＥとんＥ２、下部ＤＣとＤ２
Ｃ２、お，よび上部と下部との間にあり、これらを接続
する中間移行部分ＥＢＤとＥ２Ｂ５Ｄ２を有し、また同
一の幾何学的定義を満足する。さらに上記２つの曲線に
沿ってシート面に接する平面に関する条件におＬ・ても
上記と同じである。しかし、シートの、軸線Ｘ−×方向
の全体の大きさ（第１９図および第２０図の距離ＡＡ，
とＡＡ２）を減少するために、対称である２つの曲線が
、点Ｂまたは点＆において軸線×−×上で交わるように
、藤線×−×に平行な方向に共に並進して移動している
。

したがって、軸線×−×方向の全体の大きさＡＡ２は、
従来技術の全体の大きさＡＡ，よりも小さく、この全体
の大きさの減少が考慮される並進運動の大きさに等しい
。したがって、シール面６は、対称面Ｑへの射影におい
て、曲線ＡＥＢＤＣおよびＡ２Ｅ２８Ｄ２Ｃ２からなる
平均のシール線６１を有する。

シール線６１は第３図および第４図において一点鎖線に
よって・シート面６上に図示されており、閉鎖部材７に
よって担持される弾性のあるシールビード（ｓｅａｌｂ
ｅａｄ）１２の頂部（ｃｒｅｓｔ）７１によって具体化
されており、この頂部はシール線６１と全く同じ形をし
ている。シール線６１は具体的には、上方曲線部分ＡＥ
とＡ２Ｅ２に対応する、流れの軸線Ｘ−×を横切る平面
におおよそ位置している２つの上部６２と、螺旋形であ
ってＥＢとＥ好２とに対応する、鞄線×−×を含む水平
面の上方に位贋している、２つの中間の移行部分のうち
の上方の部分６３と、ＢＤとＢ辺２とに対応する。垂直
対称面Ｐに対して前述の上方の部分６３の他方の側にあ
る、２つの中間の移行部分の下方部分６４と、円筒形内
部空洞４と一致しかつ軸線Ｘ−×に平行であって、ＤＣ
とＤ２Ｃ２とに対応する、２つの円筒形の下部６５とで
ある。上記シール面の部分のすべてが互いに連続するよ
うに接続されており、閉鎖部材７のシールビード１２に
あるシール線の部分７２乃至７５がそれぞれシートにあ
る上記のシール面の部分６２乃至６５に対応する。

したがって、シート６のシール線６１と閉鎖部材７のシ
ール線７１は側面から見るとほぼＸ字形をしている。

平面Ｐの一方の側にある各半分の線には、曲線×−×を
含む水平面上で交差点Ｂがある。上部において広がりを
有するシール面はＢ点に向って収れんする。また下部に
おいて広がりを有するシール面はＢ点に向かって収れん
する。換言すれば、Ｂ点の上方にあってかつ対称面Ｐの
一方の側にあるシール面の部分は、Ｂ点の下方にあって
かつ対称面Ｐの他方の側にあるシール面の部分となめら
かに接続する。したがって、交差点Ｂによって示される
幾何学的不連続性があるにもかかわらず対称面Ｐの同じ
側にあるシール面の部分に対して連続性が与えられる。
以下に記載する第２実施例に関して第１２図に斜視図と
して示すように、シール線６１と７１とは交差点Ｂと＆
とを有し、実際にシール面の全周のまわりに延びており
したがって円筒形内部空洞４を包囲している閉じた曲線
であり、上記の交差点は、鞠線×−×およびＹ−Ｙを含
む対称面Ｑ（第１図、３図および２０図として示される
平面）に関して対称である。

シール線６１と７１とはゲート弁を閉鎖した状態では一
致する。閉鎖部材７（第１１図）上を、おおよそ円い横
断面をもっているシールビード１２が閉鎖板７６のまわ
りに延びており、この閉鎖板の対称面は平面Ｑであって
、閉鎖板は、ある厚さ（すなわち軸線×−×の方向の寸
法）と半円筒形の形状とをもっている下部７７を有し、
次いで同じ厚さの平行六面体の中間部７８を、次いでく
さびの形をしている上部７９を有する。

この上部７９の機縁は軸線×‐×と直角に交わり、また
前記上部はシール線７１の上方のループに至るまで上方
に散開している。前記くさび形の上方の部分の軸線×−
×の方向における寸法は閉鎖板７６の中間部７８の前記
寸法より大きい。藤に延びているガイドリブ１０は上部
７９から対称面Ｐの両側に突出している。シールビード
１２は、くさびの形をしている上部７９の全部の端縁に
沿って、また半円筒形をしている下部７７の鞠線方向の
端部においてこの下部７７の下方の部分に沿って延びて
いる。

対称面Ｐ‘こおいて閉鎖部材７とシート６とを示してい
る第２図および４図によれば、対称面Ｐの両側において
、シール面の各部は、対称面Ｑに関して対称に、次の円
周角を有する弧に沿って延びている。

ａ）６２（７２）：約６０度 ｂ）６３（７３）：約３０度 ｃ）６４（７４）：約３０度 ｄ）６５（７５）：約６０度 第２実施例（第５図乃至第１２図および第２１図）第２
実施例の構造を第１実施例と比較して理解するために、
第２０図と第２１図の線図を比較する。

半シール線が互し、１こ交差する点は第１実施例と同じ
であるが、交差点Ｂの上方にある部分６２−７２および
６３一７ ３（またはＡＥＢおよびＡ２Ｅ２＆）、すな
わち上部と、連続した曲率を有しかつ螺線状に延びてい
る上方の中間部とが、直線Ａ３ＦＢとへＦ，Ｂ２（第２
１図）に示される２つの収れんする平面に取替えられて
おり、頂点における半角（ｓｅｍｉ‐ａ収ｌｅ）Ｑ‘ま
軸線Ｙ−Ｙに関して２００より大きいかまたは２００に
等しい。

Ｂ点の下方では、第１実施例と同様のシール面とシール
線とが形成されている。

第２１図の距離Ａ３へは第２０図の距離Ａんより長いの
で、Ｂ点より上方のシール面とシール線を上記のように
直線によって簡単化することは、一定の角Ｑに対して、
鼠線Ｘ−Ｘ方向の全体の大きさをわずかに増加させるこ
とになる。

しかしそれにもかかわらず、前記の軸線×−×方向の全
体の大きさは、一定の角Ｑに対して、先行技術のゲート
弁の前記大きさ（第１９図のＡＡ・）よりは小さい。さ
らに詳しくいうと、この実施例においては、シートの上
部６２が次の面によって形成されている。

‘１） 平面Ｐに関して対称な２つの収れんする平面と
管２の壁との交点である２つの半楕円形の平らな面（ｐ
ｌａ雌ｒｓｕ正ａｃｅｓ）。

これらの面は、筒状のハウジング３と管２との接続個所
から、軸線×−×を含む水平面との筒状のハウジング３
と管２との接続個所との間のおおよそ中ほどにある帯城
へ延びている（第２１図の線分んＦおよびＡ４Ｆ，）。
■ 前記の半楕円形の平らな面に続いて、鞠線Ｘ−×を
含む水平面まで延びている、２つのらせん状の線織面６
３ａ。

これらの面６ａは下方にある２つの移行面６４に漸進的
に移行する。前記の移行面６４は、第１実施例における
ように、交差点Ｂと空洞４の下端部との間のほぼなかほ
どまで延びているねじられた面である。前記の移行面は
曲がっている傾斜面の形をしたねじられた面、すなわち
シール面６が円筒形の空洞４と交わってできる曲線に基
ずく母線によって画かれるらせん状の線織面である。移
行面６４は前記の曲線をたどっているときに垂直な軸線
のまわりの回転を徐々に変える。面６３ａと６４とは、
シール線６１上のすべての点における接平面が軸線Ｙ−
Ｙと最小限２０ｏの角をなし、この角は次第に大きくな
って、移行面６４が、空洞４と一致する面６５に接続さ
れる下方の部分においては９００になるように、形成さ
れている。シート面６の中央のシール線６１は、前に記
載したように、ゲート弁の対称面Ｐに関して対称である
。

これらの対称な２つの線は第９図の平面図の中にまた第
２１図の下方の部分に現われる。これらの線は閉じかつ
連続しているが、対称面Ｐ上の交差点において方向が大
きく変化している。またシール線６１は第１２図におい
て透視画法で示されている。平面Ｑへの射影（第５図お
よび第７図）において、シール線６１‘ま、頂点が下を
向いているＶ字形状を、倒立しているＵ字形状の上に載
せることによって、Ｘ字形状を形成している。

対称面Ｐに投影された第６図においては・シールビード
１２とシール線７１は、上方シール部分６２，７２では
半楕円形の形をして描かれており、さらに中間部分６３
，７３および下方部分６５，７５の領域でも図示されて
いるが、部分６４，７４では綴れている。

上記２つの実施例における閉鎖部材７の２つの部分７ａ
，７ｂの構造を、第１３図から第１７図．を参照して、
以下に記載する。

これらの２つの部分７ａ，７ｂは薄い外殻で形成され、
参照符号１３のところで厚く補強される。

ひとつの半閉鎖部材７ａに、突出する円錐形のスタッド
１４を設け、他の半開鎖部材７ｂに、スタツド１４に対
応する円錐形の空洞１５を設けて、両半開鎖部材を組み
立てている。また、閉鎖部村の内部に突起１６が形成さ
れて、これらの突起は半閉鎖部材７ａと７ｂの双方に設
けられて、互いに当接し（第１７図）、またゴムのカハ
ー１７が成型操作によって閉鎖部材に付着される。す］
広わち突起１６は、閉鎖部村を収容している型の中にゴ
ムが加圧された状態で射出されるときに、閉鎖部材７の
薄い壁が押しつぶされるのを妨げるスベーサ部材として
働く。さらに、第１０図を見るとわかるように、２つの
部分７ａ，７Ｍこはその内部に２つの突出部１８があり
、これらの突出部の一方は部分７ａから突出してナット
ケース９の直下にある他の部分７ａの上側の水平な内壁
に当接しており、また他方の突出部は前記と逆の関係に
なっており、ざらに・また前記の突出部は対称平面Ｐを
横切って突出している。

前記の突出部は、弁を閉じるときになんらかの異物が対
称面Ｐの一方の側で障害となったときに、２つの部分７
ａ，７ｂがせん断運動（ｓｈｅａｒｍｏｖｅｍｅｎｔ）
によって分離するのを妨げる。ェラストーマ製のシール
要素１７は場所によって厚さが異なっており、シール線
６１を具体的に表現するシールビードまたは頂部１２の
部分では厚くされ、また対称面Ｐまたは部分７ａ，７ｂ
の組立平面においては薄くされる。

２つの部分７ａ・十７ｂは、互いに独立に、突起１６と
スタツド１，４を含めて、その全表面にわたり内側と外
側からシール要素１７によっておおわれる。

２つの部分７ａと７ｂとは接着剤により、したがってね
じを使用しないで互いに固定される。

スタッド１４の端面と空洞１５の底面だけにシール要素
１７がない。２の部分７ａ，７ｂのそれぞれは、アンダ
ーカットがなく、したがって中子なしに成型できる。

第１３図、第１４図と第１５図、１６図とを比較すると
、シール要素１７の頂部１２は各部分７ａ，７ｂにある
２つの対称的な部分に分けることができ（第１３，１４
図）、または頂部１２は閉鎖部材７を構成する２つの部
分のうちの一方の部分、たとえば７ｂだけに設け、他方
の部分７ａの端を前記に対応して切り、（第１５，１６
図）、そのために組立によってできる接合個所が、その
他城に、閉鎖部材７の２つの部分７ａ，７ｂの間に起る
可能性がある流体の侵入に抵抗する直角をなすラビリン
ス（ｌａｂＭｉｎｔｈ）を形成するようにすることがで
きることが観察されるであろう。さらに、第１７図の断
面図を第１３図乃至第１６図の断面図と比較すると、シ
ール部の上方部分と藤線Ｘ−×を含む水平面のすぐ下の
部分では、シールビード１２は鞄線×−×方向に突出し
ているが、一方シール部の下方部分では、シールビード
１２は下向きに突出している。これは、シール部の下方
部分が円筒形空洞４に一致するシート面に当綾するのに
対して、シール部の上方部分及び鞠線Ｘ−Ｘを含む水平
面のすぐ下の部分は、軸線×−×をおおよそ横切るよう
なシート面に当援するためである。修正例として、閉鎖
部材７を一体に形成してもいいが、そうすると２つの部
分で形成する場合よりも成型が困難である。

以下に、本願のゲート弁のシール線（第２０図と第２１
図）とフランス特許出願７１−１６０５７号のゲート弁
のシール線との水平投影を考えることにする。

運ばれる流体の上流または下流の圧力の影響を受けて、
閉鎖部材７は、その閉鎖位置において、前記圧力に抵抗
するシート６の部分に当接する。

シール線６１は第５図において対称面Ｑに投影されてお
り、第２０図の線分ＡＢＣ２に相当する。もし前記のシ
ール線が軸線Ｘ−Ｘを含みかつ鞠線Ｙ一Ｙに垂直な平面
上に投影されるならば、この発明の第１及び第２実施例
として第２０図及び第２１図の下部の弦月形状のあや目
陰影をつけた区域が得られる。この区域は、流体が該都
材に圧力を加えてる表面を表わしている。閉鎖部材７を
開くために、流体が及ぼす力に打ち勝つべき抵抗を、操
作抵抗と名づける。この操作抵抗は、打ち勝つべき圧力
と第２１図のあや目陰影をつけた区域の面積との積であ
る。したがって、前記の操作抵抗は、打ち勝つべき一定
の圧力に対して、投影される区域が大きくなるにつれて
大きくなることを理解することができる。従来技術であ
る第１９図と、本発明の第１及び第２実施例（第２０図
、第２１図）を比較すると、閉鎖部材７に関する投影面
積は、管２の直径を一定にすると、本願発明のものは、
出願人のフランス特許出願７１一１６０５７号よりも大
いに減少している。

数字で表わした例 円筒形空洞４の直径を１５０側とし、閉鎖部材を開くと
きに打ち勝つべき圧力を１６バールとすれば、出願人の
前記先行特許の閉鎖部材の投影面積（第１９図）は２５
０のであり、また開く力すなわち操作抵抗は４０００ゆ
であった。

この発明の第２実施例による閉鎖部村に関しては、投影
面積が５０地に減少し（第２１図）また弁を開くときに
打ち勝つべき力は８００ｋ９に減少している。

第２０図（第１実施例に関する投影面積）において、投
影面積が第２１図の投影面積よりももっと小さく、した
がって先行技術のゲート弁に相当する第１９図の投影面
積よりも小さいことが観察されるであろう。

上記のように操作抵抗が十分に減少するためにこの発明
のゲート弁では動力のより小さいまた全体の大きさがよ
り小さいアクチュェータ（ａｃｔｕａｔｏｒ）を使用す
ることができる。

さらに、第１９図乃至第２１図の漆図の上部は、藤線×
−×方向の全体の大きさ、すなわち空洞４の一定の直径
に対して、鞠線×−×に平行に計測した管２のフランジ
間の距離が、軸線×−×と、シール線に沿ってシール面
に接する平面との間に形成される同一の最小限の角に対
して、出願人のフランス特許出願７１一１６０５７号に
よるゲート弁に比して減少していることを示している。
シート６の形状とこれに対する閉鎖部材７の部分７ａお
よび７ｂの形状を上記のように構成したことより、この
発明の閉鎖部材は摩擦を最小にして開閉することができ
る利点を有する。この理由は、シールを達成するために
互いに当接しなければならない表面が、実際に袴勤する
ことないこ、相互に対して動くからである。上記の利点
があるために、ェラストーマ製のシール要素１７、特に
このシールビード１２が最小量の摩耗を受けるという有
利な結果を生じる。上記２つの実施例の修正例について
以に記載する。

これらの修正例はシール面６の下部だけに関係しており
、また管２が内部または外部の突出部をもっている場合
に関する。第２２図乃至第２４図に示す修正例 筒状の本体１、対称面Ｐの各側にすなわち軸線Ｙ−Ｙの
周囲に横にひろがる室２０を有し、その結果管２の下方
が外方に拡大または突出することになっている。

室２０は閉鎖部材の弁閉鎖行程の終りにおいて該部材の
下部のハウジングとして働く。室２０は円筒形の線織面
の形をしており、この線織面の母線は円筒形空洞４の母
線に平行であって、室２０は対称面Ｐに平行な壁によっ
て空洞４に接続されている。

したがって、閉鎖部材のシートのシール面は、下方の円
筒形部６５を、円筒形空洞４の一部と室２０との双方に
符合するような下方の円筒形部６６と取替えることによ
り、簡単に修正される。したがって、下部６６は一部分
は円筒形であり、また一部分は円筒形を超えて下方に延
びる形をしている線織面であり、その結果下部６６の直
線の母線は空洞４の母線から２０の母線に徐々に変える
。第２５図乃至第２７図に示す修正例筒状の本体１には
、前記のように、管２から外方に突出する横に広がる室
２１があるが、この室は斜面２２によって空洞４に接続
されている。

シール面の下部６５は下部６７に取替えられる。この下
部６７は円筒形空洞４の母線と室２２の母線との間で徐
々に変る直線の母線を有する。第２８図乃至第３０図に
示す修正例 筒状の本体１は、対称面Ｐの各側に内方への突出部２３
を有する。

この突出部２３は円筒形の厚くなった部分を形成する部
分を形成する線綴面であり、また前記部分の半径は空洞
４の半径よりも大きく、円筒形の斜面２４によって空洞
４に接続される。閉鎖部材７の下部は流体密を保って内
方への突・出部２３に、特に円形の斜面２４に当接しな
ければならない。

したがって、閉鎖部村のシートのシール面は、下方の円
筒形部６５を、母線が、鞠線Ｘ−Ｘに平行な空洞４の母
線から、斜面２４の母線へ徐々に変る線繊面を有する下
部６８と取替えることによって修正される。上記３つの
修正例のそれぞれにおいて、閉鎖部材７の下部、特に該
部材のシール線７１の下部は勿論前記シート面と同じ風
に修正される。

さら，に、この発明の第１実施例に対しても上記と同じ
修正をもくろむことができることが理解されるであろう
。第２５図乃至第２７図と第２８図乃至第３０図の修正
例においては、シール線に沿って斜面２２または２４に
接する平面が軸線Ｙ−Ｙとなす角は少なくとも２びの最
小の角のこ等しいことに注意・することが重要である。

かくして少なくとも２０ｏの一定の角がシール線の長さ
の全体にわたって得られる。このことによって生じる利
益は、シートの周囲全体にわたって弾性のあるシール要
素１７が同じ条件で作用することである。したがって、
前記斜面に垂直であると考えられるシール要素の圧縮は
、閉鎖部材の入り込み（ｐｅｎｅｔのｔｉｏｎ）が‐一
定であるとすればシート全周にわたって一定である。も
しも閉鎖部材の入り込みが修正されるならば、前記の圧
縮はその値を変えるが、シートの全周にわたって新しい
値を均等に維持する。上記２つの修正例によって得られ
るもう１つの利益は、閉鎖部材の下部が、閉鎖の完了時
において案内されかつ支持されることである。このこと
は、本体のガイド１１に案内される、閉鎖部村の耳片１
０の高さを減少させることができる。第３１図乃至第３
４図に示す修正例第１図乃至第４図および第６図乃至第
８図に示す２つの実施例においては、シート上のシール
線の交差点と、閉鎖部村７上のシール線の交差Ｂ，Ｂ２
が一致しなければならない。

もしシートと閉鎖部村との製作公差が大きすぎるとすれ
ば、シート上と閉鎖部材上にある前記の交差点の間にわ
ずかの片寄りを生じ、シールに欠陥を生じるおそれがあ
る。

上記のことが、大きい製作公差を用いる場合には、前記
の交差点を、平面Ｑ上へ垂直な側面投影中に接続線を形
成する短いシール線８０‘こ取り替えることを得策とす
る理由である。

このシール線８０‘ま、閉鎖部材の頂上線（ｃｒｅｓｔ
ｌｉｎｅ）８１と、シートの面６３と６４とを相互に接
続する平らな面８３（第３３図）とにより具体的に表現
される。前記の頂上線は閉鎖部材のシールビードの小さ
いまつすぐなセグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ）８２上に位
置している（第３１図）。かくして、シートを閉鎖部材
との間に、対称面Ｐの一方の側または他方の側へのわず
かな片寄りが許容される。

その理由は、まつすぐなセグメント８２の頂上線８１と
これに対応するシートの平らな面８３との間には常に密
封接触が存在するからである。第３５図と３６図に示す
ゲート弁は、第３１図乃至第３４図に示すゲート弁の本
体と同じ本体１を有する。

閉鎖部材は、第３１図および３２図の閉鎖部材７とほぼ
同様である。唯一の差異はシールピード１１２の頂上線
１７１の形状にある。実際に、シールビード１１２の上
部および中間部においては、すなわち対称面Ｐの各側に
あるシール線（ＡＢＣＤＥＦＧ）においては、頂上線１
７１はシートのシール線６１と同じ形をしているが、わ
ずかにふくらんでいる、すなわち各点においてシート面
６に垂直に一定の距離またはしめ代ｉだけ片寄っている
。一方、管２の空洞４と一致するシール面６の部分の上
限である２つの点Ｇの闇にあるビード１１２の下部にお
いては、頂上線１７１の形状がシール線６１の形状に対
し、後退している。

さらに詳しくいうと、藤線×−×に沿って見ると（第３
５図）、頂上線１７１の下部の半径は管２の空洞４の半
径よりわずかに大きい円弧の形をしている。空洞４を閉
鎖するために閉鎖部材１０７を下降させていくと、ある
瞬間ムーこおいて、２つの点Ｇの上方に位置する頂上線
１７１のすべての点、すなわちＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ
およびＧは、シートのシール線６１と同時に接触する（
第３６図）。同じ瞬間Ｌ‘こ２つの点Ｇの下に半径方向
のすき間・が存在し、このすき間は点Ｇにおける零の値
から、対称面Ｐ内で熱線Ｙ‐Ｙ上にある下方の点日にお
ける最大値ｊＭへ徐々に増大する。閉鎖部材１０７が完
全に閉鎖する位置まで距離ＳだけＴ降し続けるときに、
ビード１１２の上方および中間の帯域において、すなわ
ち２つの点Ｇの上方において、このピードはシール面６
上で超動することなく、または実質的に摺動することな
く、しめ代値（ｉｎにてｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅ）ｉ
まで漸進的にシール面６上で押しつぶされる（第３９図
）。上記のすべての地域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇに
おいて、シール線６１に沿ってシール面６に接する平面
は変位する方向Ｙ−Ｙとの間におおよそ一定である角Ｑ
ｏを形成し（第３８図）、この角はたとえば２００また
は３００であるので、あらゆる点において、ｉ＝Ｓ・Ｓ
ｉｎＱｏ ヒー定＝ｉｏ である。

先に述べた実施例においては、２つの点Ｇの下方で、点
Ｇの上方におけると同機に瞬間ｔ，において同時にシー
ル線７１と６１との接触が起る。

この区域において角は‘まＱｏから９０ｏまで変るので
、しめ代ｉ＝Ｓ・Ｓｉｎ。は、１つの点から他の点へ、
点ＧにおけるＳ・ＳｉｎＱｏから点日におけるＳ・Ｓｉ
ｎ９０ｏ：Ｓへ変る。他方、第３５図と第３６図におい
て点Ｇの下方ではｉ：Ｓ・ＳｉｎＱ−１ であるから、しめ代ｉが点Ｇの下方において依然として
ｉｏに等しくなるように、各点においてｉ＝Ｓ・Ｓｉｎ
Ｑ−ｉ。

＝Ｓ（ＳｉｎＱ−ＳｉｎＱ。）……（１）を選ぶだけで
十分である。

かくして前記の式（１）は １＝ａＳｉｎＱ−ｂ（ここにａ＝Ｓ・ＳｉｎＱ。

）の型式である。一例として、Ｑｏ ＝３００として、
瞬間ｔ，から２側の行程Ｓで閉鎖が完了するものとし、
また瞬間ヒーこおいて点日におけるすき間を１側として
、完全な流体密の閉鎖の瞬間ｔ２において点Ａおよび日
におけるしめ代ｉは式（１）を用いて次のように計算さ
れる。

点Ａから点Ｇまで、 ｉ。

ニ２ＸＳｉｎ３００ ニー豚点日において（ｉェ１職）
、 ｉニ２ＸＳｉｎ９００ −・こ・脇 点Ｇの下方にあり、点日から３びの角度を隔てて配置さ
れている中間点Ｋにおいては、Ｑ＝６００であり、また
同一のしめ代を得るためには半蓬方向のすき間ｉ＝０．
７３２肋を設けなければならない。

ｉ＝２×Ｓｉｎ６００−０．７３２＝２×０．８６６−
０．７３２：・肋このようにして、シールビードの周囲
の全体にわたって一定でありかつｉｏに等しいしめ代が
得られる。

この性質は重要でありまた有益である。その理由は、あ
る点においてしめ代が不足するとその結果シールに欠陥
を生じやすくなるが、その反対にしめ代が過度になると
その結果シールビードの摩耗が大きくなる。前記の式（
１）、すなわち ｊ＝Ｓ‐Ｓｉｎは−ら＝Ｓ（ＳｉｎＱ一ＳｉｎＱ。

）により頂上線１７１の輪郭が与えられ、ｉは頂上線の
全周にわたって均一な値ｉｏである。実際には、２つの
点Ｇの下方で、シール線１７１に、空洞４の半径Ｒより
もわずかに大きい半径Ｒ，の円弧の形状を採用すること
ができる。ここにＲ，＝Ｒ＋ｊ。

弁が完全に閉じた状態においては、頂上線１７１の押し
つぶされる面１７１ｂの平均線１７１ａはシート６のシ
ール線６１と一致するが、先に述べた実施例においては
、豚間りこおいてシール線６１と一致するのは頂上線７
１であったことが理解されるであろう。

第３５図と３６図について記載した構成は、俵平面と軸
線Ｙ−Ｙとがなす角がシートの下部で変る上記の実施例
のすべてに、すなわち第２５図乃至２７図および第２８
図乃至第３０図の実施例を除く上記実施例のすべてに適
用することができる。

半シール線が１つの点で交差するならば（第１図乃至第
３０図）、この交差点が第３５図および３６図の垂直切
断面ＣＤＥに取って代るが、ビードの残部については前
に説明したとおりである。上文に用いた「頂上線」とい
う表現は最も広い意味において理解しなければならない
。

その理由は、この「頂上線」はシールビードが矩形、台
形または半月形の形状をしている場合には、ある場合に
は幅の小さい面であってもよいからである。上記の記載
に全体にわたって、軸線×−Ｘは水平であり、藤線Ｙ−
Ｙは垂直であると仮定している。しかしながら、この発
明によるゲート弁は任意所望の向きに配置して、たとえ
ば轍線Ｘ−Ｘを垂直にしまたは傾斜させて用いることが
できることを理解しなければならない。上述のように本
発明を構成することによって、ゲート弁のシール要素の
摩耗を小さい値に保つたまま、ゲート弁の水平管軸線方
向の寸法を減少させることができ、さらにゲート弁の閉
鎖部村を開くときの、流体圧力による操作抵抗を減少さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は閉鎖部材を閉鎖状態にして側面図で示した本発
明によるゲート弁の縦断面図（ゲート弁の上部は図示し
てない）、第２図は第１図の２−２線に沿って、すなわ
ちゲート弁の横断方向の対称面において切断した横断面
図、第３図は弁部材を除いてシートを図示する第１図に
類似したゲート弁の縦断面図、第４図は第３図の４一４
線に沿って切断した横断面図、第５図乃至第８図は本発
明によるゲート弁第２実施例を示す第１図乃至第４図に
類似した図、第９図は第５図の９−９線に沿って切断し
、一部を破断した断面図、第１０図は第６図の１０一１
０線に沿って切断した閉鎖部材の断面図、第１１図は第
４図乃至第１０図に示す実施例の閉鎖部材を略図的に示
す斜視図、第１２図は前記第２実施例によるシール線の
斜視図、第１３図と第１４図及び第１５図と第１６図は
、流れの軸線を含む直径平面において一部を切断した断
面図であって、単一の閉鎖部材を形成するように本発明
によって２つの半閉鎖部材を組立てる，２つの方法を示
す図であり、これらの図面は組立て装置とシ−ル要素の
下部を切断して示してお■り、第１７図は流れの軸線の
少し下方にある水平な平面において一部を切断した断面
図であって半開鎖部材の形状を示しており、第１８図は
円によって示す円筒形の流動面との接続個所の下部にお
いてシール面に接する平面が操作棒の方向となす角を横
断面で示す線図、第１９図は出願人のフランス特許出願
７１−１６０５７号によるゲート弁のシール線を立面図
と平面で示す線図、第２０図と第２１１図は第１９図に
類似した線図であって比較の目的で本発明の２つの実施
例のシール線を示しており、第２２図は流体が流れる管
に閉鎖部村の行程の下方の部分において垂直な壁を有す
る中空の空洞を形成した本発明によるゲート弁の本体の
修正例を示す縦断面図、第２３図と第２４図はそれぞれ
第２２図の２３−２３線と第２３図の２４一２４線に沿
って切断した左半分だけを示す断面図、第２５図は別の
修正例を示す第２２図に類似した縦断面図であって、こ
の図においては中空の空洞が垂直な壁によって流体が流
れる管に接続されないで傾斜した壁によって該管に接続
されており、第２６図と第２７図はそれぞれ第２５図の
２６−２６線と第２６図の２７−２７線に沿って切断し
た左半分だけを示す断面図、第２８図はさらに別の修正
例を示す第２２図に類似した縦断面図であって、この図
においては流体が流れる管の下方の内部に突出部が形成
されており、第２９図と第３０図とはそれぞれ第２８図
の２９−２９線と第２９図の３０−３０線に沿って切断
した左半分だけを示す断面図、第３１図乃至第３４図は
それぞれ本発明の第２実施例の修正例に関する第５図乃
至第８図に類似する図、第３５図は本発明のゲート弁の
別の実施例の一部を切断した縦断面図、第３６図は第３
５図の３６−３６線に沿って切断し断面図、第３７図は
ビードの縦断面においてビードがシートと初めて接触す
る状況示し、第３８図は第３７図の３８−３８線に沿っ
て切断した断面図、第３９図は閉鎖部材の閉鎖完了に対
応する第３８図に類似した図、第４０図はビードの横断
面においてビードが流体が流れる管の下方の個所におい
てシートと接触する状況を示し、第４１図は閉鎖部材の
閉鎖完了に対応する第４０図に類似した図である。 １…・・・本体、２・・・・・・管、３・・・・・・ハ
ウジング、４・・・・・・円筒形内空洞、６・…・・シ
ートまたはシート面、７……閉鎖部材、７ａ，７ｂ・・
・…半開鎖部材、１２……シールビード、１７……シー
ル要素、×−×・・・・・・管の軸線、Ｐ，Ｑ・・・・
・・対称面、６１……シール線。 ＦＩＧ．Ｉ ＦＩＧ‐２ Ｆｌ６‐３ ＦＩＧ・４ ＦＩ ＦＩＧ‐６ ＣＩ６．７ ＦＩＧ‐６ ＦＩＧ‐９ ＦＩＧ．１０ ＦＩＧ・１１ ＦＩＧ．１２ Ｆ１６．８ １．１４ ＦＩＧ．ＩＳ ＦＧ．１６ ＦＩＧ．１７ ＦＩＧ‐１８ ＦＩＧ．ｌ ＦＩＧ．２０ ＦＩＧ．２１ ＦＩＧ‐２２ ・ ＦＩＧ‐２４ ＦＩＧ‐２５ ＦＩＧ‐２６ ・２７ 門Ｇ・２８ ＦＩＧ‐２９ ＦＩＧ‐ＳＯ ＦＩＧ−ａｌ ＦＩＧ‐Ｓ２ ＦＩＧ‐３３ ＦＩＧ．３４ ＦＩＧ．３５ ＦＩＧ．３５ ｒＩＧ．３７ ＦＩＧ．畿 ＦＩＧ．３夕 ＦＩＧ．ム〇 ＦＩＧ．り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シート面６を画定する水平管２を有する本体１と、
   前記水平管の軸線Ｘ−Ｘに対して直角な板状の閉鎖部材
   ７とを有するゲート弁であつて、前記閉鎖部材はエラス
   トーマ製のシールビード１２を有していて垂直方向の並
   進運動をするように案内されており、前記閉鎖部材は、
   前記水平管の軸線と平行な軸線を有する下方の円筒形状
   の部分７７と、平行六面体の中間の部分７８と、頂上が
   水平で前記水平管の軸線に垂直である上方のくさびの形
   をした部分７９とから成る板７６によつて形成され、こ
   の板の周囲に沿つて前記シールビードが延びており、前
   記シールビードは前記本体のシート面と同じ形状を有し
   ていてこのシート面上に押しつけられるようになつてお
   り、前記シールビードは、前記水平管の軸線を含む水平
   面より上方では、前記水平管の軸線に平行な方向に向き
   、前記水平面より下方では、前記水平管自身の方に向い
   ており、シール線６１，７１の半分以上にわたつて延び
   るシール領域にあつては、前記シール線上の各点におけ
   る接平面と前記閉鎖部材の並進運動用の操作棒８の軸線
   Ｙ−Ｙとの間の角度が一定となるように、前記シールビ
   ードおよび前記シート面が構成されている、ゲート弁に
   おいて、前記シール線６１，７１は、前記操作棒８の軸
   線Ｙ−Ｙと前記水平管２の軸線Ｘ−Ｘの両方を含む平面
   （対称面）Ｑ上への射影において、Ｘ字形を有し、この
   Ｘ字形は、くさび形をした従来のシール線を半分に分割
   してその２個の半分シール線の射影を前記対称面上で互
   いの方向に向けて平向移動することによつて得られる、
   ことを特徴とするゲート弁。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のゲート弁において、前
   記２個の半分シール線６１，７１が前記水平管２の軸線
   Ｘ−Ｘを含む水平面上で交差することを特徴とするゲー
   ト弁。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載のゲート
   弁において、各半シール面は線織面であり、この線織面
   は、前記対称面上への射影において前記水平管の軸線に
   対しておおよそ直角な線分を有する上方曲線部分６２と
   、前記水平管２の内側円筒面４に一致する下方曲線部分
   ６５と、前記上方曲線部分と前記下方曲線部分との間に
   あるおおよそらせん状の中間移行部分６３，６４とを有
   し、前記中間移行部分は、前記水平管の軸線Ｘ−Ｘを含
   む水平面の上方から下方にわたつて傾斜曲線を成し、こ
   の傾斜曲線が前記内側円筒面４にできるだけ接近して曲
   がることによつて前記上方曲線部分と前記下方曲線部分
   とが接続されていることを特徴とするゲート弁。 ４ 特許請求の範囲第３項記載のゲート弁において、前
   記水平管の軸線の上方に位置する各半シール面の部分が
   、前記水平管の軸線に向かつて収れんしかつ曲面に接続
   されて前記水平管の軸線の下方にある面まで広がつてい
   る平面の２つの部分に取替えられているゲート弁。 ５ 特許請求の範囲第１から第４項までのいずれか一つ
   の項に記載のゲート弁において、前記Ｘ字形の交差点が
   短いシール線８７に置き換えられ、このシール線は、前
   記対称面上への射影において、前記中間の部分のうちの
   前記水平管の軸線Ｘ−Ｘの上方にある部分と前記中間の
   部分のうちの前記水平管の軸線の下方にある部分との間
   の接続線を形成することを特徴とするゲート弁。 ６ 特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか一
   つの項に記載のゲート弁において前記閉鎖部材は前記水
   平管の軸線に垂直である垂直な接合平面上に組立てられ
   た２つの半閉鎖部材を有し、前記半閉鎖部材のそれぞれ
   が補強装置と他の半閉鎖部材に対して位置決めする位置
   決め装置とを備えた薄い外殻で構成されたゲート弁。 ７ 特許請求の範囲第６項記載のゲート弁において、各
   半閉鎖部材が他の半閉鎖部材の水平な端面に当接する内
   側突出部を有するゲート弁。 ８ 特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか一
   つの項に記載するゲート弁であつて、シールビードが閉
   鎖部材の全体をおおうカバー要素を厚くすることによつ
   て形成されるゲート弁。 ９ 特許請求の範囲第８項記載のート弁であつて各半閉
   鎖部材がその内面と外面とを前記カバー要素でおおわれ
   ているゲート弁。 １０ 特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれか
   一つの項に記載のゲート弁において、前記水平管が前記
   閉鎖部材の近くで内部または外部の突出部を有しており
   、またシート面の下部が前記突出部を該シート面の残部
   に徐々に接続するための面で修正されているゲート弁。 １１ 特許請求の範囲第３項または第４項に記載のゲー
   ト弁において、操作棒の軸線がシール面に接する平面と
   なす角度が、下部において、変化し、シールビードの頂
   上線の形状が、初めてシート面と接触したときに、水平
   管の空洞の下方の点まで漸進的に増加する半径方向のす
   き間が残つているシート面の下部を除くすべての点にお
   いて、前記シート面に同時に接触するように、定められ
   ているゲート弁。１２ 特許請求の範囲第１１項に記載
   のゲート弁において、前記半径方向のすき間が、前記水
   平管の軸線の方向に見たときに、前記空洞の曲率半径よ
   りも大きい曲率半径を前記ビードの下部に与えることに
   よつて得られるゲート弁。 １３ 特許請求の範囲第１１項または第１２項に記載の
   ゲート弁において、前記操作棒の軸線が、前記シール面
   の平均線に沿つて該シール面に接する平面となす角をα
   とすれば、前記半径方向のすき間ｊがａとｂを常数とし
   て、ｊ＝ａｓｉｎα−ｂ の式にしたがつて変化するゲート弁。