JPS61116177A

JPS61116177A - 拡張式仕切弁用の非浮出シ−ト

Info

Publication number: JPS61116177A
Application number: JP23591484A
Authority: JP
Inventors: マンモハン・エスカルシ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1986-06-03

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】（産業上の利用分野）この発明は仕切弁に関し、さらに詳しくは平行拡張式仕
切弁用の非浮出シートに関する。

（従来の技術）平行拡張式の貫流仕切弁は機械的な制御により効果的な
金属対金屈シール性能を得るに必要なシート／仕切圧を
発揮しつるといったシール能を備えていることから、石
油工業に一般に見られるような高圧流体制御用途に広く
利用されている。ざらに、このような弁機構のシール能
は拡張式仕切機構に外部から直線的な力を加えることに
よりその開状態および開状態の双方において機械的に制
御可能となっている。弁機構の開閏動を行なうのにギヤ
アクチュエータとハンドホイールとを利用する場合、人
は単にハンドホイールを回すだけで十分に適当な量のト
ルクを加えることができ、このようなトルクは拡張式仕
切機構と弁アクチユエータとを連結する弁軸に対しギヤ
列様構を介して所望の直線的な力を与える。拡張式仕切
機構には多くのさまざまな型式のものがあるが、従来広
く受は入れられている拡張式仕切機構の代表的なものは
第４図に１０で示したような機構である。第４図に示し
た平行拡張式仕切弁用構は二つの楔部材すなわち仕切部
材１２とセグメント部材１４とから構成されており、こ
れらは仕切部材の上下端に配設されたビン部材２２．２
４に係止される屈曲状の端部１８．２０を備えた弓形の
ワイヤスプリング１６により結合されている。弓形のワ
イヤスプリング１６の中央部はセグメント部材１４の両
側中央部に配設されたビン部材２６に係止されている。

ワイヤスプリング１６により仕切部材およびセグメント
部材のビン部材に加えられる力によって、フリー状態の
セグメント部材が仕切部材に対し完全にシーテイング状
゛態となるよう付勢され、セグメント部材の面２８．３
０は仕切部材の傾斜面３２．３４の双方に対し密着した
完全な係合状態となる。セグメント部材の傾斜面２８，
３０５よび仕切部材の面３２．３４は事実上、平面的な
カム面となっており、仕切部材およびセグメント部材の
それぞれに形成された平面的なシール面３６および３８
の位置が制御される。

仕切部材は１本もしくは多数の弁軸４０および４２を介
して直線的に可動となっている。一般に、一方の弁軸４
０は仕切部材の駆動軸として機能し、他方の弁軸４２は
圧力均衡軸として機能する。弁本体４４は拡張式仕切機
構が内部で直線的に可動な弁チャンバ４６を形成してお
り、また、セグメント部材がいずれかの方向の移動限に
達した時にセグメント部材の上端５２および下端５４を
係止する内部の係止パッド４８．５０を形成している仕
切部材およびセグメント部材は図中破線で示すような円
形のボート穴５６．５８を有しており、これらは拡張式
仕切機構が全開状態となってそのシール位置に達した場
合に互いに整列状態となりかつ本体の円形流路６０．６
２とも整列状態となるよう設定されている。弁本体はま
たシート部材６８．７０を我人するための相対するシー
ト溝６４．６６を形成している。仕切弁はその拡張にあ
たり、シート部材６８．７０が通常シート溝６４６６内
に圧嵌されて非浮出、締まりばめ状態となっている。

第１図に示すように仕切およびセグメント機構が中間状
態にある弁を閉ざすには弁軸４０を介して仕切およびセ
グメント機構に下向きの力が加えられる。仕切およびセ
グメント機構はセグメントの下端５４が係止バッド５０
に当接するまでの間共に下降する。この時、セグメント
のそれ以上の下降動は係止バッドによって妨げられるが
弁軸はさらに下降し続け、従って仕切部材も下降する。

このように仕切部材がさらに下降する一方でセグメント
部材が係止バッドによって下降動を妨げられることから
仕切部材およびセグメント部材の傾斜平面状カム面の相
対的な移動が生ずることとなる。このような状態で仕切
部材がさらに下降すると平面２８．３２問にカム反動が
生じ、セグメント部材が弁軸の長手方向軸に対して横方
向に移動することとなる。このため、傾斜面３０と３４
とが分離し、仕切部材とセグメント部材とが離隔動を行
なって（互いに対し拡張して〉シート部材６８．７０の
対応するシール面７２．７４にしっかりと接触する。仕
切部材およびセグメント部材のシート部材に対するシー
テイング力は弁軸４０に十分な直線的力を加えることに
より簡単に増すことができる。このとき、弁軸は傾斜面
のカム作用により仕切部材およびセグメント部材のシー
ト部材に対する十分な拡張力を生じさせ、適正なシール
が提供されることによって効果的な閉止が得られる。閉
状態においてはこの状態でのシートに対する仕切部材お
よびセグメント部材の強い模作用によって上流側のシー
ト６８の面に十分なシール力が加わることから上流側シ
ールが得られることとなる。

通常の運転下では、弁を開くために弁軸４０が上昇する
と、仕切部材もまた上昇し始める。セグメント１４に作
用する上流側圧力は弓形ワイヤスプリング１６の付勢力
の補助を受けてセグメントを上流側のシート６８から引
き離し、セグメントは仕切部材のノツチ内に戻って第４
図に示すようにその傾斜面２８．３０が仕切部材の交差
状傾斜面３２．３４に完全に密着した状態となる。仕切
およびセグメント機構がさらに上昇すると、仕切部材の
下流側シール面３６のみがその対応する下流側のシート
７０に対しひきずられる。この状態でセグメント部材１
４は上流側のシート６８に対し離隔関係で位置している
。仕切部材の下流側シール面３６のみが下流側のシート
７０に当接した状態で、仕切およびセグメント機構はハ
ンドホイールにより比較的僅かな力で全開状態まで動く
ことができる。

上流側シートの“滓出”の起因する弁のパインディング
問題上記のように、バルブのシート６８．７０はそれらの対
応するシート溝内に加圧挿入されておりシートは半径方
向の締め付は圧とこれに関連するＦＪ凍力とによりシー
ト溝内に動かないように固定されている。しかしながら
、成る用途においては上流側シート背部の溝内の上流側
流体の圧力がシートの締まりばめによる摩擦力に打ち勝
って上流側のシートが滓出し、圧力によりセグメント３
８の上流側シール面３８に対し押し付けられる。この問
題は流体が高圧状態で大型の弁により処理される場合に
特に生じ易い。またこの問題はシートと本体の材料の熱
膨張率に差が・あって、弁の運転温度範囲において半径
方向の締付力が減少する場合の適用時に特に生じ易い。

上流側のシート６８がその背部表面に作用する圧力によ
り生じた力によって“滓出”すると上流側シートのシー
ル面７２はセグメント部材の面３８に付加的な摩擦抗力
を与え、このため、必要な操作トルク砂軸駆動力は下流
側シートの擦れのみを生ずる通常運転時の場合よりも大
きくなる。高圧弁の場合、弁を開くために駆動軸が上昇
する時の滓出した上流側シートとセグメントとの間に生
じる力はセグメントの上昇を妨げるに十分なほど大きく
なる。セグメントの上昇動が滓出した上流側シートの摩
擦抗力によって停止されると、弁軸４０をさらに上昇さ
せた場合には仕切部材がセグメント部材に対し上昇して
しまうこととなる。この結果傾斜面３０．３４間にカム
作用が生じて互いに対し摺動し、一方、カム面２８と２
２とは互いから引き離される。このような作用によりも
ちろん仕切およびセグメント機構の拡張が生じて、シー
ル面３６．３８は対応するシート部材に向けて離隔動さ
れる。このため、弁を開こうとして（仕切およびセグメ
ント義構を上方へ動かすことにより）より大きな力を加
えるほど仕切およびセグメント機構を上方の開位置へ動
かす代わりに仕切部材とセグメント部材がより拡張して
シート面間に強固に割り込むこととなる。この状態では
仕切部材を開位置に向けて動かすため、駆動軸４０にど
れだけ大きな力を加えてもその結果は仕切およびセグメ
ント機構の開作動につながらず、むしろ仕切およびセグ
メント機構の拡張力をさらに強めてしまう結果となる。

このような作用は仕切およセグメント機構の閉状態にお
ける強固な楔作用すなわち゛ロックアツプ”をしばしば
生じ、弁を開こうとすれば対応するシートに当接する仕
切およびセグメント部材のシール面が必ず摩損すること
となる。通常、拡張した仕切弁が滓出上流側シートによ
りロック状態になると、特殊な分解作業が必要となり、
或いはそれに代えて、非常に大きな軸力を加えて仕切機
構を開位置まで動かさねばならない。非常に大きな戦力
を加える場合、明白なことであるが、弁機構を損傷する
恐れがある。このことが多年にわたり平行拡張式仕切弁
の弊害となっていた問題である。

以上のような平行拡張式仕切弁の滓出上流側シートの多
年にわたる問題を克服すべく多数の試みがなされてきた
。成功したものもあるがその成功例の多くは他の欠点例
えば費用の増加、弁の大巾な再設計、その他の機械的唇
問題等を沼くことの犠牲をはらってのみなしうるちので
あった。このような非浮出シート問題を克服するだめの
一つの試みがアメリカ合衆国特許第３，８２３，９１１
号に示されており、同特許において、拡張式仕切弁は上
流側および下流側のシート面間に挿入された二枚のスペ
ーサプレートを採用している。これらのスペーサプレー
トの幅は縮少状態の仕切およびセグメント機構の幅より
も大きくなっている。このため仕切およびセグメント機
構がその縮少状態へ動く時に上流側シートのセグメント
部材の上流側シール面との接触が防止され、上昇動を容
易に行なって弁を開くことができる。上流側シートはセ
グメント部材のシール面への摩擦抗力を生じないため、
弁軸の上昇時には仕切部材とセグメント部材は互いに対
するカム摺動作用を生ずる傾向なく共に上昇する。従っ
て、弁機構を閉状態から開状態へと動かそうとする場合
、望ましくない仕切およびセグメント部材の拡張は何ら
生じない。しかしながらこの特許に示されたデザインで
は上流側の“滓出″シートの力に対向するのに必要とさ
れる厚いスペーサプレートを収容してその位置を保持さ
せるには弁鋳造の再設計が必要になるという、一つの大
きな制限があった。弁本体の内径は本体鋳造物のサイズ
すなわち重ωを最少とし、従ってコストを最少とするた
め可能な限り小さく設定されるので弁本体に実在する内
部空間容積は内部応力をその降伏点以下に保つのに必要
な厚さのスペーサプレートを収容するには論理的に不充
分なものとなっている。現存の高圧用弁本体で利用でき
る内部空間に取り付けうるスペーサプレートに作用する
応力は一般に２００．０００ｐｓ　ｉを越え、この値は
例えば油田設備のような種類の用途に適した最も実用的
な材料の限界強度をはかるに越えるものである。

つまり、上記特許に従って構成される拡張式仕切弁の本
体鋳造物は現在利用されているものに比べて内径を非常
に大きくする必要があり、結果として重量が大きくなり
不経済な設計となっていた。

このような相反的な欠点により上記特許に示されたデザ
インの市場的な成功が事実上限まれていた平行拡張式仕
切弁に関するシートの滓出問題を克服するためのもう一
つの発展が、アメリカ合衆国特許第３．９２９．３１６
号に示されており、同特許にはシートの背部へのプラス
チックインサートの利用により圧力がシートの背面全体
に作用するのを防止する技術が教示されている。しかし
ながら、このような弁の改良は、シールを形成して圧力
がシートの背面全体に作用するのを防止するための多く
の適当なプラスチック材料のうちどれか一つにより構成
される比較的状かいインサートに依存するものであり、
このような軟かいシールは加圧されておらず、従って、
高い上流側圧力がそのまわりから漏れて、上流側シート
の背面に作用するのを防止すべく確実に機能しない。非
浮出シート問題をなくすための提案はその他にもなされ
ており、そのようなバルブ構造はアメリカ合衆国特許第
２，９５４，９６０号および第３．００６．６０１号に
開示されている。

上記のような欠点のため、以上の特許に示されたいずれ
の解決策も実用的な完成度と信頼性の見地からは殆ど魅
力のないものであった。

本発明の第１の特徴は仕切／シートＩＩ！擦による弁の
パインディングを生ぜず、弁の開操作に必要な力を減す
ることができる、拡張式仕切弁用の新規な非浮出シート
の提供にある。

本発明のもう一つの特徴は弁により制御される流体圧に
直接応答して強化される弁本体シールを形成する、拡張
式仕切弁用の新規な非浮出シートの提供にある。

本発明のさらにもう一つの特徴は圧力的なバランスがと
られて、他の拡張式仕切弁のシートに典型的な圧力減少
滓出を生じない、拡張式仕切弁用の新規な非浮出シート
の提供にある。

本発明の加えてもう一つの特徴は拡張ゲートの平行面の
僅かな角度的不整合をも補償しうる、拡張式仕切弁別横
用の新規な非浮出シートの提供にある。

本発明のさらに加えてもう一つの特徴は仕切機構と弁本
体の双方に対し有効な金属対金属シールを提供し、例え
ば火災時のような高温下においても弁のシールを有効に
保って、弁により制御される流体産物が漏出して着火し
ないようにすることができる、拡張式仕切弁機構用の新
規な非浮出シートの提供にある。

簡単に言えば、本発明は弁のシート溝を僅かな機械加工
により変型させることでこの溝に装着可能な一体構造の
非浮出シートに関するものである従って本発明は特に本
発明のシートを受は入れるべく設計されたシート溝を有
する新しい弁において本来から備えられるものとして利
用すると同時に現存する弁のための交換用シートとして
も利用することができる。本発明の非浮出シートは弁本
体に形成されたシート溝の大径部内に収容可能なほぼ剛
性の円形本体部を有するシートリングの形態をなしてい
る。本発明の非浮出シートはまた一体形成された円形の
軸方向管状延出部を有しており、この管状延出部はシー
トリングの剛性部と協動して弁の流路に合致して配置さ
れたフロートポートを形成する。シートリングの軸方向
延出部の外径はシートリングの剛性部の外径よりも小さ
く設定され、シート溝の小径部内に収容される。管状延
出部はその外面部とシート溝の円筒面部間のシールを形
成し、従ってその小さな背面部のみが弁により制御され
る流体の圧力を受けることとなる。この小さな背面部の
面積はシートの曲面のシール面側に加わる流体圧を受け
るシート表面積とほぼ同一となっている。従ってシート
は圧力的にバランスされた状態となり、シートポケット
内にルーズに取り付けられている場合でも圧力により仕
切機構のシール面に高摩擦状態で接触することはない。

シートリングの管状延出部は流体圧に応じて半径方向に
十分な拡張が可能となっているのでシートポケット壁に
当接したときのシール能が圧力により高められることと
なる。従って、圧力が増すに伴って管状延出部のシート
溝に対するシール能が高まり、つまり、圧力が増すとシ
ール性はより向上する。望みにより、管状延出部は例え
ばこの管状延出部に形成された円形のシール溝内に支持
されるＯリングのような弾性シール部材によりシールす
ることもできる。

本発明の変型例として、シートリングの背面の加圧面と
シール面とはシートリングがシート溝から″“滓出″す
る方向でなくシート溝側に戻る方向に向かうよう付勢す
る正味の軸方向圧力誘発力を生ずるように設計される。

シートは弁が開状態にあるときには滓出したり拡張仕切
機構のセグメントに対する摩擦抗力を生じたりしないの
で弁を開こうとするときの上流側シートの摩擦抗力によ
る高トルク操作の問題さらには閉状態近くでの仕切部材
とセグメント部材のロックアツプ作用の問題が有効に排
除される。このような弁は高圧設備に利用される場合に
通常遭遇するパインディングの問題を何ら生ずることな
くハンドホイールを介して非常に僅かなトルクで開くこ
とができる。

さらに、シートリングは本体構造に対し固定取付されて
いないので、さまざまな部材の許容差に起因する仕切部
材とセグメント部材のシール面とそれらに対応するシー
ト面間に僅かな角度的な不適合があってもそれ自身で適
応調節することができ、しかも上流側および下流側の双
方のシートに対し有効なシールを提供することができる
。このことは“非浮出”シートデザインにとって満たさ
れるべき非常に重要な要件であり、さもなければシート
のシール能が有効に発揮されなくなる。

実用性の見地からの本発明の一つの大きな利点は、本発
明の非浮出シートリングがシートポケット部を僅かな加
工により変型させることで現存の弁本体構造に適用可能
となっていることである。

本体鋳造物のサイズ、すなわち本体の内部空所のサイズ
は非浮出シートリングを適合させるために大きくする必
要はない。さらに、本発明の非浮出シートデザインはシ
ール面と背面の双方に金属対金属シールを採用すること
ができるので、高温の火災環境下にあってもシールを有
効に保つことができる。

（実施例）以上に挙げた本発明の利点および特徴を得るための手段
を得かつそれを詳しく理解するために、以上で簡単に概
説した本発明を、添付の図面に示した特定実施例を参照
して以下に詳述する。ただし、添付の図面は本発明の単
なる一般的な実施態様を示すものであって、本発明の限
定とみなすべきではなく、本発明は他の等しく有効な実
施態様をとることができることが理解されよう。

まず、図面中筒１図を参照すると、８０で総括的に示し
た弁機構は流路８４を形成する弁本体８２を有している
。弁本体８２は第４図に関して説明したと同様な方法で
弁チャンバ８６を形成している。第４図に示した構造と
本発明の構造との唯一の大きな差異は弁本体のシート溝
部分とそれに装着保持されるシートリングの構゛造であ
る。しかしながら本発明の弁シートの機能特性は第４図
に示した弁シートのそれとは明らかに著しく異なってい
る。

弁チャンバ８６の内部には８８で総括的に示した拡張式
仕切機構が可動配置されており、この仕切機構８８は作
動軸９２を上端に連結した仕切部材９０を有している。

仕切部材９０の下端からは第４図に示した軸４２と同様
な方法で圧力バランス＠９４が延出している。仕切部材
９０はまた破線で示したボート９６を形成しており、こ
のボート９６は仕切機構８８が開いて拡張状態となった
ときにセグメント部材１００のボート９８に合致される
。ボート９６および９８は開状態においてまた弁本体の
流路８４とがつちすべく配置されている。仕切部材９０
とセグメント部材１００は間隔を置いて互いに平行なシ
ール面１０２．１０４をそれぞれ形成しており、これら
のシール面１０２．１０４は弁本体のシート溝内に設け
られたシート部材にシール係合される。仕切部材９０は
セグメント部材１００の交差平面１１０．１１２の角度
に対応した傾斜カム平面１０６，１０８を有している。

第１図における仕切およびセグメント機構はセグメント
部材１００が交差カム面１０６１０８により形成された
ノツチ内に完全に係合した縮少状態で示されている。仕
切およびセグメント機構の各側部には弓形のワイヤスプ
リング１１４がその両端１１６．１１８をスプリング保
持ビン１２０．１２２に係止させた状態で配置されてい
る。ワイヤスプリング１１４．の中央部はスプリング保
持ビン１２４に係止されている。なお、ワイヤスプリン
グ１１４は拡張仕切機構の両側に図示のような方法で配
設される。

上記のように、従来技術を代表して第４図に示した構造
と本発明の構造とはシート溝を形成する弁本体の内部構
造とシート溝内に設けられる環状のシートリングとにお
いて差異を有している。第１図に示すように、シート溝
は大径部と小径部とを有している。大径部は半径方向の
平面１２８に交差する略円筒面１２６により形成されて
いる。

また小径部は大径部に連続しており、シール面として機
能する円筒面１３０により大部分が形成されている。傾
斜面１３２．１３４はシート溝の大径部と小径部および
小径部と流路８４をそれぞれつなぐつなぎ面となってい
る。傾斜面１３２．１３４は本発明の精神および範囲か
ら逸脱することなく、またシートリングの機能を変える
ことなくその他の形状に形成することができる。

シート溝内には１３６で示した環状のシートリングが配
設されている。このシートリング１３６はシート溝の円
筒面１２６に係合するほぼ円筒状の外周面１４０とシー
ト溝の平面１２８に並置される半径方向の平面１４２と
を有するほぼ剛性のリング部１３８を備えている。リン
グ部１３８の表側にはセグメント部材１００のシール面
１０４にシール係合すべく配設された環状シール突部１
４４が設けられている。

シート部材１３６は軸方向に延出する管状部１４８を備
えており、この管状部１４８はシートと一体形成された
もの、或いはシートリングに接続された別体の部材のい
ずれでもよい。管状部１４８は円管状のシール面１３０
に近接するシート溝の小径部内に延出している。管状部
１４８はまた円筒状のシール面１５２を形成する半径方
向突出状のシールリップ１５０を有している。シール面
１５２はシート溝への挿着前のシート部材の円筒シール
面１３０よりも僅かに大きな初期寸法に設定されている
。シート部材が挿入されると円筒シール面１５２はシー
ル面１３０に対し締まりばめ状態となり、シートリング
の背面部に金属対金属シールが提供される。シートリン
グの軸方向に延出する管状部１４８は焼入鋼のような硬
質材料により形成されるが、成る程度の柔軟性はもって
いる。弁により制御される流体の圧力が増加すると。

この圧力はシートリング内に形成されたボート１５４を
通じて管状部１４８の内周部に作用する。

このためシートの管状部１４８にはこれを半径方向に拡
張する力が与えられ、シールリップ１５０の円筒面１５
２はシート溝の円筒面１３０に対しさらに緊密に係合し
た状態となる。したがって、弁の圧力条件に直接応答し
て面１３０と面１５２間のシール性が高まる圧力作動シ
ール能が発揮される。このため、圧力の増加に伴いシー
トリングのシール能がまた高まるという良好な結果が得
られる。

第４図に関連して先に説明したように、シートリングは
シート溝内に完全に収まった状態に保持されて、仕切お
よびセグメント機構が同図に示された状態に縮少した債
はシートリングの前方のシール面との摩擦係合が生じな
いようにすることが望ましい。シートリングがセグメン
ト部材にシール係合した状態で仕切部材が縮小動を開始
するとそれと同時に圧力がシートリング背部の上流側シ
ート溝に加わりうるようになる。このような事態が生ず
ると圧力応答面積差が出来る。シートリングの背面全体
に圧力が加わる一方、シートリングとセグメント部材間
のシール接触によりシートリングのシール面の圧力応答
面積が減少する。このような望ましくない状態になると
セグメント部材に対するシートのひきずりが生じ、仕切
機構の櫟ロックが生ずる。このようなシートリングの圧
力応答滓出をなくするため、本発明のシートリングはセ
グメント部材のシール面との接触時に圧力的なバランス
状態となるよう設計されている。第１図に示すように、
シートリングのシール面１４６と仕切部材のシール面と
の接触部にはシートの表面の圧力応答領域Ｄ１が形成さ
れている。同様にシートの背面の円筒面１３０，１５２
間に形成されたシール部は圧力応答領域Ｄ２を形成して
いるシートリングの圧力応答領域Ｄ１．Ｄ２はほぼ同一
面積であり、はぼゼロの正味の圧力応答力を生ずる。シ
ートリング１３６がシート溝内にかなりルーズな状態で
保持されているような場合でも、セグメント部材が拡張
仕切機構の仕切部材に向かって引込むときにセグメント
部材に向けて滓出させるような圧力応答傾向は生じない
。さらにシートリングがシート溝内にルーズな状態で保
持されている場合にはシートリングとセグメント部材間
のシールが断たれるやいなやシートリングのシール前面
部全体が圧力作用を受けるがシートリングの背面部は面
１３０と１５２との間のシールにより領域Ｄ２に制限さ
れる。このような圧力応答面積差によってシートリング
がシート溝内に完全な着座状態となるように作用する力
が生ずる。

また、第１図に示した種類のシート構造の提供によりシ
ートリングが圧力応答力差によってシート溝内に保持さ
れるようになることも望ましいことである。このことを
望む場合、弁機構は第２図中に１６０で総括的に示した
形態とされる。弁本体１６２とそのシート溝１６４の構
造は第２図に示したものと同様である。仕切部材とセグ
メント部材とを有する拡張仕切機構１６６もまた第１図
に示したものと同様である。シートリング１６８は表側
のシール面の位置と寸法のみが第１図に示したシートリ
ング１３６と異なっている。第２図に示すように、シー
トリング１６８は円形の平面状シール面１７２を有する
円形のシール突出部１７０を有しており、シール面１７
２は仕切およびセグメント＋［１６６のセグメント部の
平面状シール面１７４にシール係合すべく配置されてい
る。シートリング１６８の背面部の管状延出部１７６は
第１図に示したものと同一寸法、形状をなしており、第
１図に示したと同一寸法の背面側領域Ｄ２が形成されて
いる。シール面１７２の内周および外周端の径は第１図
に示したシール面１４６よりも大きく設定されており、
背面の圧力応答領域Ｄ２よりも大きな表面側シール領域
Ｄ３が形成されている。従ってシートリング１６８の表
面部と背面部とには面積差が生じる。このような面積差
部分に作用する圧力によってシートリング１６８をシー
ト溝に向けて付勢する力が結果として生ずる。シートリ
ングの背面部の領域Ｄ２の径に対する表面部の領［０３
の径をコントロールすることによって弁の圧力範囲を通
じて所望の特性を有する力が発生するが全圧力範囲にお
いてシートリング１６８をシート溝内に保持する方向の
力が生ずる。従って仕切およびセグメント機構１６６が
縮小するにつれてシートリングがシート溝から滓出する
傾向は全くない。

さらに、拡張式仕切弁は拡張仕切機構のシール面の僅か
な角度的不整合をも補償しつる能力を有するのが望まし
い。本発明によれば、第１図および第２図に示したシー
トリング１３６および１３８によってこのような僅かな
角度的不整合を補償することができ、しかも拡張仕切機
構に対する有効なシールを保つことができる。第１図に
示した大径側のシート保持面１２６，１２８はシートリ
ング１３６の対応する１４０，１４２に相関して設定さ
れており、シートリングが仕切およびセグメント機構の
対応するシール面１０４もしくは１０２により制御され
てシート溝内に理想的な関係で着座するようになってい
る。仕切機構は拡張につれてそのシール面が強制的にシ
ートリングのシール面１４６に対し、しっかりと模係合
した状態となる。シートリングは弁の本体構造に対し固
定取付されていないのでそれぞれのシート溝の軸に対し
僅かに傾き、すなわち角度的に不整合な状態となること
ができる。従ってそのシール面１４６は拡張仕切機構の
各シール面１０２．１０４に対し理想的なシール係合を
行なうことができる。従ってシートは管状突出部のシー
ルリップとシート溝の円筒状後壁との間の理想的なシー
ルを有効に保ちつつさまざま）よ部材の許容差による仕
切機構のシール面の僅かな角度的不整合に対しそれ自身
を適合調節可能となっている。

実用性の見地からの本発明の大きな利点の一つには現存
の弁本体を簡単な機械加工により変型することで弁本体
のシート溝を第４図に示した形状から第１図および第２
図に示した形状にすることができる点がある。このよう
な機械加工によって弁本体の強度や圧力保持能力は何ら
減少しない。

本体鋳造物のサイズすなわち本体鋳造物の内部空所のサ
イズを大きくする必要は全くない。従って弁をオーバー
ホールして本発明による非浮出シートを設けることによ
り、楔ロックの問題を有効に排除することができる。加
えて、シートリング１３６は全体が金属でできており、
弁本体と拡張仕切機構の金属部に対し着座することから
、例えば火災時に生ずる非常な高温条件下においてすら
有効なシールを保持することができる。従ってシートリ
ングはシール能を高めるためにＯリングすなわちプラス
チック材料を利用した場合に比してより大きな弁火災安
全性を提供する。

第１図および第２図に示した非浮出シートでは金属対金
属シール能を例に挙げたが、その代わりに或いはそれに
加えて弾性シール能を提供するのが望ましい。このよう
な構成を第３図を参照して説明すると、破断断面図で総
括的に１８０で示した弁機構は一つもしくは多数のシー
ト溝１８４を有する弁本体１８２を有しており、シート
溝１８４は第１図および第２図で示したシート溝と本質
的に同一である。シートリング１８６はシート溝内に収
容され、仕切およびセグメント機構のセグメント部のシ
ール面１９０にシール係合する表側シール面１８８を形
成している。シートリングはまた細長い管状延出部１９
２を有しており、この管状延出部１９２は外周シール溝
を内部に形成して環状シール部材１９４、例えば弾性０
リング形式のシール部材を保持している。管状延出部は
シートリングに一体形成されたものでも、適当な方法で
シートリングに連結される別体の部材でもよい。シート
リングの管状延出部は望みによりシート溝内にルーズに
装着された状態としてもよく、また代わって、シート溝
の円筒面１９８に体し金属対金属の干渉シール関係で配
置される半径方向突出状の環状シールリップ１９６を備
えたものであってもよい。第３図に示したシートは第１
図に示した方法で圧力的にバランス状態としてもよく、
また代わりに第２図に示した方法で加圧してもよい。

以上に鑑み、本発明の弁機構は先に挙げた特徴の全て、
さらには他の特徴をも達成可能であり、これらは装置自
体の説明から当然に明らかである。

実用上では装置を成る組合せおよび部分的な組合せで利
用することができ、このような組合せを他の特徴や部分
組合せに無関係に採用可能であることが理解されよう。

本発明の範囲は特許請求の範囲のみにより制限されるも
のであり、以上に示し記載した特定実施態様による限定
は意図しない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図は本発明に従って構成された平行拡張式仕切機構の要
部の部分断面図、第２図は圧力によりシート溝方向に付
勢されるシートリングを採用した別例の平行拡張式仕切
機構の要部部分拡大図、第３図は弾性シール部材による
後方シールを提供するシートリングを採用したざらに別
例の平行拡張式仕切機構の要部部分拡大図、第４図は従
来例の平行拡張式仕切機構の要部の部分断面図である。８０．１６０．１８０・・・弁機構８２．１６２，１８２・・・弁本体８４・・・流路８６・・・弁チャンバ８８．１６６・・・仕切およびセグメント機構９０・・
・仕切部材１００・・・セグメント部材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）上流側シート溝を備えた弁本体を有する拡張式仕
切弁用の非浮出シートであつて、前記弁本体の前記上流
側シート溝内に嵌入保持される剛性のシートリング体と
、拡張仕切およびセグメント機構のセグメント部にシー
ル係合するため前記シートリング体に形成された円形の
シール面と、前記シートリング体の外周寸法よりも小さ
な外周寸法を備えており、前記シートリング体から延出
する軸方向の延出管部とを有して、前記シートリング体
と前記延長管部とが前記弁本体の流路と合致するフロー
トポートを協働して形成すべく構成し、かつ前記延出管
部の半径方向外側部分を前記弁本体に対しシールする機
構を備えたことを特徴とする拡張式仕切弁用の非浮出シ
ート。
（２）前記延出管部の外周部には半径方向のシールリッ
プが形成されており、該シールリップが前記弁本体に対
する締まりばめシールを形成するよう構成したことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の拡張式仕切弁用の
非浮出シート。
（３）前記延出管部は流体圧により半径方向に撓むこと
が可能であつて、前記流体圧の増加に応答して締まりば
めシート性が高まるよう構成されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の拡張式仕切弁用の非浮出
シート。
（４）前記延出管部の外周部には半径方向のシールリッ
プが形成されており、該シールリップが前記弁本体に対
する前記締まりばめシールを形成するよう構成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の拡張式
仕切弁用の非浮出シート。
（５）前記シート溝内の当該シートの位置が前記仕切機
構の前記シール面の僅かな不整合も補償すべく十分調節
可能となつていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の拡張式仕切弁用の非浮出シート。
（６）前記シール面と前記延出管部とはほぼ同等の圧力
応答領域を有しており、当該シートがほぼ圧力バランス
状態となるよう構成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の拡張式仕切弁用の非浮出シート。
（７）前記シール面の内径は前記シートリング体の内径
よりも大きく、また外径は前記シートリング体の外径よ
りも小さく設定されていることを特徴とする特許請求の
範囲第６項記載の拡張式仕切弁用の非浮出シート。
（８）前記延出管部の外径と前記シール面の内径とがほ
ぼ等しく設定されていることを特徴とする特許請求の範
囲第７項記載の拡張式仕切弁用の非浮出シート。
（９）前記シール面と前記延出管部とは圧力応答領域を
有しており、前記シール面の前記圧力応答領域は前記延
出管部の前記圧力応答領域よりも広く設定されて、当該
シートが圧力に応答して前記仕切機構から前記シート溝
に向かう方向に付勢されるよう構成されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の拡張式仕切弁用の
非浮出シート。
（１０）前記延出管部と前記弁本体との間をシールする
ための弾性シール部材が設けられていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の拡張式仕切弁用の非浮出
シート。
（１１）（ａ）内部に弁チャンバとこの弁チャンバに交
差する流路とを備え、かつ、大径部と小径部とを有する上流側シート溝機構を備えてなる弁本体と、（ｂ）前記弁チャンバ面を直線的に可動であり、その相
対的な直線動により拡張および引込可能な相対する平面状シール面を備えた仕切およびセグメント機構と、（ｃ）前記シート溝機構内に固定締まりばめ状態で取り
付けられる合成のシートリング体と、（ｄ）前記セグメント機構の前記平面状シール面にシー
ル係合するため前記シートリング体に形成された円形のシール面と、（ｅ）前記シートリング体の外周径より小径の外周径を
有して前記シートリング体から上流側に突出し、半径方向外側部分が前記シート溝機構の前記小径部に対するシールを形成する軸方向の延出管部とからなることを特徴とする、非浮出シートを備えた拡張式仕切弁。
（１２）前記延出管部の外周部には半径方向のシールリ
ップが形成されており、該シールリップが前記弁本体に
対する締まりばめシールを形成するよう構成されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の非浮出
シートを備えた拡張式仕切弁。
（１３）前記延出管部は流体圧により半径方向に撓むこ
とが可能であつて、前記流体圧の増加に応答して締まり
ばめシール性が高まるよう構成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１１項記載の非浮出シートを備え
た拡張式仕切弁。
（１４）前記延出管部の外周部には半径方向のシールリ
ップが形成されており、該シールリップが前記弁本体に
対する前記締まりはめシールを形成するよう構成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の非
浮出シートを備えた拡張式仕切弁。
（１５）前記延出管部は前記仕切機構のシール面の僅か
な角度的不整合をも補償すべく十分な屈曲有して構成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載
の非浮出シートを備えた拡張式仕切弁。
（１６）前記シール面と前記延出管部とはほぼ同等の圧
力応答領域を有して前記シートがほぼ圧力バランス状態
となるよう構成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１１項記載の非浮出シートを備えた拡張式仕切弁
。
（１７）前記シール面の内径は前記シートリング体の内
径よりも大きく、また外径は前記シートリング体の外径
よりも小さく設定されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１６項記載の非浮出シートを備えた拡張式仕切
弁。
（１８）前記延出管部の外径と前記シール面の内径とが
ほぼ等しく設定されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１７項記載の非浮出シートを備えた拡張式仕切弁
。
（１９）前記シール面と前記延出管部とは圧力応答領域
を有しており、前記シール面の前記圧力応答領域は前記
延出管部の前記圧力応答領域よりも広く設定されて、前
記シートが圧力に応答して前記仕切機構から前記シート
溝に向かう方向に付勢されるよう構成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の非浮出シート
を備えた拡張式仕切弁。
（２０）前記延出管部と前記弁本体との間をシールする
ための弾性シール部材が設けられていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１１項記載の非浮出シートを備えた
拡張式仕切弁。