JPS6228349B2 - - Google Patents

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JPS6228349B2
JPS6228349B2 JP53028770A JP2877078A JPS6228349B2 JP S6228349 B2 JPS6228349 B2 JP S6228349B2 JP 53028770 A JP53028770 A JP 53028770A JP 2877078 A JP2877078 A JP 2877078A JP S6228349 B2 JPS6228349 B2 JP S6228349B2
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JP
Japan
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valve
valve seat
ring
groove
seal ring
Prior art date
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Expired
Application number
JP53028770A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS53130525A (en
Inventor
Shii Shimonzu Kenesu
Shii Chamupurin Junia Harii
Efu Riuooshi Kaaru
Ei Uitsuku Junia Josefu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fisher Controls International LLC
Original Assignee
Posi Seal International Inc
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Publication date
Priority claimed from US05/797,921 external-priority patent/US4113268A/en
Application filed by Posi Seal International Inc filed Critical Posi Seal International Inc
Publication of JPS53130525A publication Critical patent/JPS53130525A/ja
Publication of JPS6228349B2 publication Critical patent/JPS6228349B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/226Shaping or arrangements of the sealing
    • F16K1/2263Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat
    • F16K1/2266Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat and being forced into sealing contact with the valve member by a spring or a spring-like member

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蝶形弁、特に蝶形弁の火災安全シー
ル機構に関するものである。
本発明の弁座シール機構の分野における先行技
術の1つとして、米国特許第3642248号明細書に
はアンダーカツトした円周方向条溝に取付けられ
る段付き摩耗環で構成した弁シール機構が開示さ
れている。この磨耗環には条溝の開口を経て段付
き部分から半径方向に突出する連続中心リブを形
成して設け、このリブの円周方向表面をこれに適
合する補足形状の弁部材シール面と密着する着座
表面として作用させている。
上述した米国特許に記載の摩耗環にエラストマ
状O形支持環を組合わせるのが好ましく、この支
持環は条溝の底と摩耗環の段部または肩部との間
に位置して設けられる。支持環は摩耗環を条溝か
ら押出してシール面に密着させる働きをなすとと
もに摩耗環の背圧によつて流体が漏洩するのを防
止する働きを有する。
米国特許第3642248号に記載の一般的形式の蝶
形弁の重要な用途は火事の危険性が高く、したが
つて、高温に曝される危険性の高い高圧および高
温で流体を取扱う場合または可燃性の流体を取扱
う系統に見られる。上述した米国特許は、かかる
用途のため磨耗環を十分に加工した硬化ステンレ
ス鋼で造り中心リブとは反対のほぼ半径方向に肩
部の両側からそれぞれ突出する一対の外方に拡開
する側方フランジを形成している。
かかる側方フランジを適切に拡開させて条溝の
側壁に対しプレロードした側方シール圧力を得る
ようにしている。磨耗環の着座表面の内周面を適
切に構成して磨耗環の着座面と弁部材のシール面
との間にプレロードした半径方向シール圧力を生
ぜしめるようにしている。かようにステンレス鋼
製磨耗環を側方および半径方向にプレロードする
ことによつて、例え過度の温度によつてエラスト
マ状支持環が損失したとしても、着座面とシール
面とのインターフエイスにおいてまた側方フラン
ジと条溝の側壁との間の接触線において確実なシ
ールを得ることができる。
ステンレス鋼製磨耗環は有効な「火災安全」シ
ールであるが、硬質の金属と金属との接触による
シールによつては種々のプラスチツク材料で造つ
た磨耗環で経験されるよりも高い割合で漏洩を生
ずる欠点がある。
次の先行技術として、米国特許第3986699号明
細書にはベンワー形式の軟質の非金属シールリン
グを逆アンダーカツト条溝内に設けた「火災安
全」シールが記載されている。この米国特許第
3986699号に記載の条溝の下流突片は環状の薄肉
スカート形状を有しその内周を弁部材の整合シー
ル面にプレロードシール接触し得るよう構成して
いる。
これがため、米国特許第3986699号によるシー
ルリング構造では通常の温度条件下で優れたシー
ル作用を有する軟質弁座リングが得られる。この
軟質弁座リングはスカート状突片と弁部材のシー
ル面との間の硬質の金属対金属シールによつて支
持されている。この米国特許の「火災安全」シー
ル構造はその所期の目的に対しては有効であるが
実用上幾つかの欠点を有する。第1に、圧力が絶
えず同じ方向から掛る場所にしか取付けて用いる
ことができず、この理由は、支持スカートシール
が軟質非金属シールリングの下流に位置すること
が必要であるからである。
第2に、シール突片は蝶形トラニオン弁のよう
な弁の着座区域における条溝の一側を形成する。
突片の寸法公差は条溝素子の残りの部分に対して
要求されるよりも遥かに厳しく、また突片と弁部
材とが同心的に位置することが必要とされる。し
たがつて、かかる形式の二重シールを有する弁を
加工および組立てる際には通常要求されるよりも
遥かに多くの注意力および費用が必要とされる。
特に、石油採掘および処理設備での厳しい環境
上の要求の結果として、例えば、火災の結果とし
て生ずる極めて高い温度に耐え得るとともにかか
る火災の後においても依然として極めて高いシー
ル作用を確実に有する弁が要求される。軟質シー
ルと硬質の金属支持シールとの二重形式はウエハ
ートラニオン弁に取付ける場合にかかる厳しい要
求に合致することができなかつた。実際上、玉弁
だけが要求された「火災安全」作用を行ない得る
と当業者間において考えられている。
例えば、ザ・オイル・カンパニーズ・マテリア
ルズ・アソシエーシヨン(OCMA)から正常状
態での高度のシール効果に対する軟質弁座(例え
ば、非金属プラスチツクまたは軟質金属弁座)を
有する玉弁に対するテスト仕様書(OCMA仕様
書No.FSV−1:軟質弁座玉弁に対する火災安全
テスト)が発行されている。軟質弁座を完全に損
失させるテスト温度に曝した後、弁は弁直径約
2.54cm(1インチ)あたり毎分10ml以下の漏洩流
量を全定格圧力において有することが必要であ
る。軟質弁座の損失後の漏洩流量が毎分100mlよ
り多い場合はないと考えられる。
同様の厳しさを有する他の周知の油工業仕様は
EXXON BP3−14−1である。現在まで、標準的
生産ラインで製造された玉弁でこれらの仕様のい
ずれかに合格し得たものはなく、またウエハート
ラニオン弁ではかかる仕様に合格し得ることは殆
んど不可能であつた。
次に本発明の目的について述べると、本発明の
目的は、広い温度範囲で使用される蝶形弁の弁座
リングとして使用し得るよう改良したシールリン
グを提供するにある。
本発明の他の目的は、「火災安全」使用に適合
し、正常作動条件下において優れたシール特性を
有する金属シールリングを提供しようとするにあ
る。
本発明の他の目的は、現場での使用にすでに取
付けられている従来型の弁に後で取付け得るよう
構成された広い温度範囲のシールリングを提供し
ようとするにある。
本発明の他の重要な目的は、火災安全用途のた
めのザ・オイル・カンパニーズ・マテリアルズ・
アソシエーシヨン仕様No.FSV−1およびEXXON
BP3−14−1の要求に合致し、またこれを上廻り
得る蝶形トラニオン弁に用い得るよう構成した
「軟質弁座」型のシールリングを提供しようとす
るにある。
本発明の火災安全蝶形弁は、 内側通路を有する偏平な環状ウエフアー形状の
弁本体と、 円周方向のシール面を有し、前記通路の軸線に
対し実質的に平行をなす開放位置と、前記通路の
軸線に対し実質的に直角をなす閉止位置との間を
直径方向の軸線のまわりに回転し得るよう前記通
路内に取り付けられた弁板と、 前記弁本体の内周面に形成された円周方向の条
溝と、 前記弁本体の条溝内にシール状態で保持された
非燃性金属シールリングを備え、 前記金属シールリングはその両端に形成された
一対の半径方向外方にのびるフランジを有し、こ
れらフランジの端縁が前記弁本体の条溝の側壁と
スライド可能に係合しており、前記金属シールリ
ングは半径方向内方へ突出するリブを有し、この
リブの終端は円周方向の弁座面を形成しており、 前記金属リブの前記弁座面には円周方向の条溝
が形成され、この条溝はその内部の幅よりも狭い
開口を有し、 さらに前記シールリングの金属より柔らかい材
料で作られた弁座リングが前記リブの条溝内に緊
密に嵌着せしめられていて、その先端が第1次弁
座面を形成しており、この第1次弁座面は弁内部
の温度が前記軟質の弁座リング材料の分解温度を
越えない限り前記弁板の対向円周方向シール面と
唯一のシール係合を行うことができるようになつ
ており、 さらにまた前記第1次弁座面とシール係合した
前記弁板のシール面によつて弁座リングおよび前
記金属シールリングが半径方向外方に押し広げら
れ、前記金属シールリングがプレロードされてい
て、前記弁座リングが破壊されたときに、前記シ
ールリングの前記円周方向の弁座面が前記弁板の
前記対向円周方向シール面と自動的にシール係合
するに至るものであることを特徴とするものであ
る。
したがつて、本発明によれば、常時は軟質の弁
座リングの先端が第1次弁座面を形成し、この第
1次弁座面が弁板の対向円周方向シール面とシー
ル係合し、これによつて第1次シール係合が達成
され、第1次シール効果が得られる。そして、第
1次弁座面とシール係合された弁板のシール面に
よつて金属シールリングが半径方向外方に押し広
げられ、プレロードされているので、火災が生じ
たとき、あるいは可燃性の内部流通液体が発火し
たとき、その高い温度によつて軟質の弁座リング
が破壊され、消失すると、金属シールリングのフ
ランジの端縁が弁本体の条溝の側壁に沿つてスラ
イドし、金属シールリングのリブの弁座面が弁板
の対向円周方向シール面と自動的にシール係合す
るに至り、これによつて第2シール係合が達成さ
れ、第2シール効果が得られる。
シールリングの材料は加工硬化したステンレス
鋼とするのが好ましく、他方、リブ条溝内に挿入
される軟質弁座リングはポリテトラフルオルエチ
レンのような弾性非金属材料とするのが好まし
い。しかし、或る種の用途に対しては弁座リング
を鉛または銅のような軟質金属で造ることができ
る。
本発明の好適実施例においては、シールリング
のリブ条溝を鳩尾形断面とし、弁座リングを補足
形状の中実の台形断面とする。弁座リングの他の
例として、V字形断面とし、これにより、V字形
の両腕を一緒に圧縮することによつて弁座リング
を鳩尾形条溝内に挿入し得るようにする。第3の
好適例においては、リブ条溝および弁座リングの
両方をT字形断面形状とする。この例によれば、
弁を極めて高い圧力条件下で開く際に弁座リング
を条溝から吹き出す作用に対する抵抗を増大させ
ることができる。
さらに、リブの条溝の一対の側壁のうちの一方
の側壁をリブの条溝の開口に対しアンダーカツト
し、他方の側壁を一方の側壁に向かつて塑性変形
させてもよい。これによつて弁座リングをリブの
条溝内に緊密に嵌着することもできる。
以下、本発明を図面に示す好適実施例につき説
明する。
本発明によるシールリングの構成および作動原
理を理解するため、従来既知の蝶形弁またはトラ
ニオン弁に取付けられる実施例につき次に説明す
る。第1図はかゝる弁を分解斜視図で示す。
第1図に示すトラニオン弁には、偏平な環状ウ
エフアー形状の弁本体1を設け、その内側通路2
に入口3と出口4とを設ける。弁本体の下流また
は出口面5に端ぐり孔を形成して環状凹部6を設
け、これに保持環7を平ねじ8によつて同一平面
で取付け得るようにする。保持環7はシール環ま
たは磨耗環9と支持環10を通路の下流端縁に切
削形成した円周条溝11内に保持する。
弁板12には円周方向のシール面13を形成
し、この弁板12が通路2の軸線に対し実質的に
平行をなす開放位置と弁板が通路軸線に対して実
質的に直角をなす閉止位置との間に直径方向軸線
の周りに回転し得るよう通路2内に取付け得る構
成とする。弁板12が閉止位置に回転したとき、
そのシール面13はシール環9からなる弁座構造
とシール係合する。
弁板を通路2内に開放および閉止位置間に回転
し得るよう枢着するための装置として、弁棒14
を上下プツシユ15および16内に取付けて弁本
体に直径方向に貫通した孔17内に回転し得るよ
う設ける。弁棒14を弁板の上流側面に設けた直
径方向ボス19に貫通した孔18に貫通する。弁
板12をピン20によつて弁棒14に固定する。
弁棒14の上端における漏洩を防止するため、
スペーサ21及び弾性パツキン環22を備える既
知の適宜の弁棒パツキン装置を設け、スタツド2
6に螺着したナツト25でグランド23及び追従
子24を押下げることにより、孔17内でスペー
サ21及び環22をブシユ15の上面に押圧す
る。弁棒14はその方形の上端に取付けられるハ
ンドルまたはモーター駆動装置(図示せず)によ
つてブシユ内で回転する。
本発明によるシールリングの構造および作用を
第2〜7図につき次に説明する。
第2図は本発明による広い温度範囲のシールリ
ング28の一例を取付けた第1図に示す弁の組立
てた弁座の断面を示す。段付き硬質金属製シール
リング28の基本的形状および条溝11内へのシ
ールリングおよび支持環10の配置については前
述した米国特許第3642248号明細書に記載されて
いると同様にすることができる(特に、米国特許
第3642248号明細書の第14および15図参照)。
しかし、幾つかの重要な相違が詳細構造および機
能上にある。
第2図に示すように、円周方向の条溝11が弁
本体1の内周面に形成され、非燃性金属シールリ
ング28が弁本体1の条溝11内にシール状態で
保持され、シールリング28は半径方向内面30
を形成する肩部29および一対のフランジ34,
35を有している。フランジ34,35はシール
リング28の両端32,33に形成され、半径方
向外方にのび、その端縁36,37は弁本体1の
条溝11の側壁38,39とスライド可能に係合
している。フランジ34,35の端縁36,37
を条溝11の側壁側壁38,39と弾性接触させ
ると、これを確実にシール係合させることがで
き、シールリング28をシール状態で保持するこ
とができる。さらに、シールリング28の半径方
向外面31と条溝11の底壁40間に支持環10
が設けられ、支持環10によつてシールリング2
8のシール状態を保つこともできる。
さらに、条溝11の側壁38,39に突片4
1,42が設けられ、シールリング28は半径方
向内方へ突出するリブ43を有し、リブ43は各
突片41,42間の開口に配置されている。そし
て、リブ43の終端に円周方向の弁座面44が形
成され、この弁座面44に円周方向の条溝45が
形成されており、条溝45は鳩尾形断面のもの
で、内部の幅よりも狭い開口を有する。さらに、
ポリテトラフルオルエチレンなど、シールリング
28の金属より柔らかい材料で作られた弁座リン
グ46がリブ43の条溝45内に緊密に嵌着せし
められ、弁座リング46はリブ43の弁座面44
から一定量突出している。したがつて、弁座リン
グ46の先端によつて第1次弁座面47が形成さ
れるものである。
そして、第3図に示すように、弁座リング46
の弁座面47が弁板12の対向円周方向シール面
48とシール係合している。これによつて第1次
シール係合が達成され、第1次シール効果が得ら
れる。さらに、弁板12のシール面48と弁座リ
ング46の弁座面47がシール係合するとき、弁
板12のシール面48によつて弁座リング46お
よび金属シールリング28が外方に押し広げら
れ、金属シールリング28がプレロードされてい
る。
したがつて、第4図に示すように、火災が生じ
たとき、あるいは可燃性の内部流通液体が発火し
たとき、その高い温度によつて軟質の弁座リング
46および支持環10が破壊され、消失すると、
金属シールリング28のフランジ34,35の端
縁36,37が弁本体1の条溝11の側壁38,
39に沿つてスライドし、金属シールリング28
のリブ43の弁座面44が弁板12の対向円周方
向シール面48と自動的にシール係合するに至
る。これによつて第2次シール係合が達成され、
第2次シール効果が得られる。したがつて、軟質
の弁座リング46が破壊され、消失しても、液体
の流通を阻止することができる。なお、この実施
例では、弁座面44の曲率半径が弁板12のシー
ル面48のそれよりも小さく、弁座面44はその
両端縁でシール面48と線接触する。したがつ
て、接触圧力が弁座面44の両端縁に集中し、高
い接触圧力のシール係合が達成され、好ましい。
非金属弁座リング46を鳩尾形条溝45内に挿
入し得るようにするため、第2図および第3図に
示す弁座リングはV字形断面形状を有するものと
する。かかるV字形とすることによつて弁座リン
グ圧縮して条溝の狭い開口を経て挿入することが
できる。挿入後、弁座リング46はその材料の弾
性によつてV字の両側を拡開して条溝の側面に密
着する。
第4図に示すように、シールリング28の半径
方向外面31には浅い条溝49を形成する。支持
環10を用いる場合この条溝は支持環10を条溝
11内の中央に位置せしめるのに役立つとともに
更に重要な機能として条溝45の底と条溝49の
底との間において金属材質の所定の厚さを保ち、
これにより条溝11の両側壁に対してシールリン
グのフランジをプレロードするための所望のばね
力を与えることである。米国特許第3642248号に
記載の金属シールリングでは、金属リングの断面
を実質的に一様に形成することによつてかかるば
ね力を与えている。すなわち、シールリングの半
径方向外面に深い条溝を設け、この条溝によつて
中空のリブを形成していた。本発明によるシール
リングでは、条溝45を形成するための余地を得
るためにリブを中空でないものにする必要があ
る。
第5〜5A図は本発明による他の例を示し、本
例では中実の台形の断面形状を有する弁座リング
を用いる。これにより、前述した例より強い弁座
リング断面を得る。かかる形式の弁座リングを条
溝内に挿入し得るようにするため、本発明によれ
ば、これらの図面によつて示す方法によつて組立
てる。第5図に示すように、シールリング28′
の弁座面44′における条溝45′の一方の側壁5
0だけをアンダーカツトする。他方の側壁51は
条溝の底に対し直角に形成する。これにより、条
溝の開口を弁座リング52の挿入を許すに十分な
大きさとする。弁座リングを挿入した後、リブの
側壁53を第5A図に示すように、弁座リング5
2の対応する側面に対し曲げる。かかる方法によ
つて軟質の弁座リング52と金属製シールリング
28′とを流体密に結合する。また、特別な工具
を用いることなしに弁座リングを挿入することが
でき、これにより、安価にシールリングを組立て
ることができる。
V字形および中実の台形断面の弁座リングは2
つの利点を有する。第1に、かかる形状とするこ
とによつて弁座リングを条溝内に固定することが
できる。第2に、自己作用シール効果が得られ
る。弁板を閉止する際に、高圧側から弁座リング
の背面に漏洩する流体は台形断面の底辺に外向き
の力を加えると考えられる。この力は弁座リング
の下流側を押付けてリブの連続壁とのシール係合
を更に密にする。
次に、第6および6A図に示す本発明の他の例
では、弁座リング54をT字形断面形状とし、こ
れを金属シールリング56のリブ43′に形成し
た整合するT字形条溝55内に嵌入して取付け
る。このシールリング56の形状はリブ条溝の形
状を除いては、前述した例に示すものと実質的に
同じである。したがつて、前述した例と同様のシ
ールリング56の部分を同じ符号で示し、その説
明を省略する。
第6および6A図に示すシールリングと、前述
したシールリングとの主なる相違点は、条溝の形
状およびこの条溝内に弁座リングを取付ける方法
にある。第6図に示すように、アンダーカツト条
溝55を最初にリブに形成し、各溝の開口におけ
る突片57および58間の間隔を条溝内に弁座リ
ング54の段部を挿入するに十分なものとする。
弁座リングを条溝内に、第6図に示すように、
スナツプ嵌入させた後、条溝の一方の側壁59を
第6A図に示す仮想線位置から実線位置に横方向
に塑性変形させる。この工程はシールリング56
を旋盤に保持させた状態で、側壁をロール成形し
て弁座リングを側壁60に対し密着させ、弁座リ
ング54のリブ部分と突片57および58の端縁
との間に間隙がなくなるまで変形させることによ
つて行なうことができる。この結果、硬質の金属
シールリングと軟質の弁座リングとの間を確実に
シールすることができる。
第6A図に示すように、完成されたT字形弁座
リングを第7図において弁に取付けて示す。この
第7図は第3図に示す例の鳩尾形弁座リングの取
付けに対応するものである。第3図の例における
と同様に、弁板12のシール面48は弁座リング
54の弁座面61だけと係合する。正常作動条件
下では、硬質金属シールリング56の弁座面62
および63は弁板とは接触しない。
第6および7図に示す例では、通常の作動圧力
よりも高い圧力での使用に特に適しており、この
理由は、前述した例の鳩尾形条溝および弁座リン
グに比べて弁を急速に開く際における弁座リング
が外脱する惧れをアンダーカツト条溝55の突片
が十分に防止し得るからである。同時に弁座リン
グの段部において実質的に直角に曲つていること
によつて高圧での弁座リングとシールリングとの
間の漏洩に対する抵抗を増大させることができ
る。
他の例と同様に、ゴム製の支持環10はシール
リングと弁本体との間の漏洩に対する一次シール
作用をなし、外方に押付けられたシールリングの
拡開端縁36および37によつて弁本体の条溝1
1の各側面に対する二次シールを行なう。
実施例 15.24cm(6インチ)の公称内径を有し、定格
圧力が約68.039Kg(150ポンド)の図示の形式の
ウエフアートラニオン弁を前述したOCMA規格
(OCMA仕様No.FSV−1「軟質弁座玉弁に対する
火災安全テスト」として発行されている)にした
がつてテストした。この仕様はテスト流体として
灯油またはデイーゼル油を用い弁の定格圧力に等
しいテスト圧力を弁に加えることを要求してい
る。次に、弁を開放位置にした状態で軟質弁座リ
ングおよび支持環が完全に分解するに十分な時間
火に曝すことが必要である。次に、火を消してか
ら5分以内に少なくとも3回作動することが必要
である。次に、弁を閉じ約1.055Kg/cm2(15psi)
および全定格テスト圧力でテストする。漏洩割合
は弁直径2.54cm/(1インチ)あたり毎分10mlを
超えないことが必要である。
本発明によるシールを取付けた15.24cm(6イ
ンチ)弁に上述のテストを行なつた。耐火テスト
を完了した後に約1.055Kg/cm2(15psi)および約
21.092Kg/cm2(300psi)の定格テストで測定され
た漏洩割合は実質的に零であつた。このテスト
後、弁を分解したところ、軟質弁座リングおよび
支持環が完全に分解していることが確かめられ
た。
次に、45.72cm(18インチ)弁につきテストし
て同様の結果を得た。
従来の金属シールリングでは、冒頭に記載した
ように、相対的に高い漏洩割合が経験されている
ことから、本発明による「軟質弁座」金属シール
リングの完壁な性能は全く予期されなかつた。本
発明者の知る限りでは、市販の標準型の蝶形トラ
ニオン弁を改良したもので、OCMA仕様に合格
し得たものは従来存在しない。確かに、測定し得
る程度の漏洩が検出されないという仕様を遥かに
超えた弾性着座弁は本発明のもの以外にはない。
本発明によるシールリングの優れた性能は弁の
正常作動寿命中の磨耗の全てを非金属弁座リング
の「軟質」第一次弁座面が受持つという事実の結
果によると信じられる。これがため、金属シール
リングの弁座面は磨耗および磨滅から保護され、
これにより、火事をともなう緊急作動状態におい
て完全なシールを行なうことができる。これがた
め、本発明による軟質弁座リングと金属シールリ
ングの組合わせは従来の全部が軟質、全部が硬質
または軟質および硬質弁座を順次に配置した構造
のものに比べ遥かに優れた結果を得ることができ
る。
前述したように、軟質弁座リングの材料として
は、殆んどの用途に対してポリテトラフルオルエ
チレンのような非金属プラスチツクが好ましい。
或る場合には、軟質弁座リングを金属とすること
ができるが、しかし、シールリングの硬化金属に
比べ遥かに軟質の鉛または銅のような金属とす
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるシール機構を設けるに好
適な既知の蝶形トラニオン弁の分解斜視図、第2
図は弁板を開放した状態で第1図の弁における従
来形式の支持環と組合わせた本発明によるシール
リングの好適例を示す部分断面図、第3図は弁板
を閉じた状態で示す第2図と同様の部分断面図、
第4図は軟質弁座リングおよび支持環の損失後に
おける本発明によるシールリングを示す第3図と
同様の部分断面図、第5図は中間組立段階におけ
る本発明シールリングの他の例の断面の部分斜視
図、第5A図は組立てを完了したシールリングを
示す第5図と同様の部分斜視図、第6図は中間組
立段階でのシールリングの他の例の断面の部分斜
視図、第6A図は組立てを完了したシールリング
を示す第6図と同様の断面の部分斜視図、第7図
は弁板を閉じた状態で第1図の弁における従来形
式の支持環と組合わせた第6A図に示す好適例を
示す部分断面図である。 1……弁本体、2……内側通路、11……条
溝、12……弁板、28……金属シールリング、
34,35……フランジ、36,37……端縁、
38,39……側壁、43……リブ、44,47
……弁座面、46……弁座リング、48……シー
ル面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内側通路2を有する偏平な環状ウエフアー形
    状の弁本体1と、 円周方向のシール面48を有し、前記通路2の
    軸線に対し実質的に平行をなす開放位置と、前記
    通路2の軸線に対し実質的に直角をなす閉止位置
    との間を直径方向の軸線のまわりに回転し得るよ
    う前記通路2内に取り付けられた弁板12と、 前記弁本体1の内周面に形成された円周方向の
    条溝11と、 前記弁本体1の条溝11内にシール状態で保持
    された非燃性金属シールリング28を備え、 前記金属シールリング28はその両端に形成さ
    れた一対の半径方向外方にのびるフランジ34,
    35を有し、これらフランジ34,35の端縁3
    6,37が前記弁本体1の条溝11の側壁38,
    39とスライド可能に係合しており、前記金属シ
    ールリング28は半径方向内方へ突出するリブ4
    3を有し、このリブ43の終端は円周方向の弁座
    面44を形成しており、 前記金属リブ43の前記弁座面44には円周方
    向の条溝45が形成され、この条溝45はその内
    部の幅よりも狭い開口を有し、 さらに前記シールリング28の金属より柔らか
    い材料で作られた弁座リング46が前記リブ43
    の条溝45内に緊密に嵌着せしめられていて、そ
    の先端が第1次弁座面47を形成しており、この
    第1次弁座面47は弁内部の温度が前記軟質の弁
    座リング材料の分解温度を越えない限り前記弁板
    12の対向円周方向シール面48と唯一のシール
    係合を行うことができるようになつており、 さらにまた前記第1次弁座面47とシール係合
    した前記弁板12のシール面48によつて弁座リ
    ング46および前記金属シールリング28が半径
    方向外方に押し広げられ、前記金属シールリング
    28がプレロードされていて、前記弁座リング4
    6が破壊されたときに、前記シールリング28の
    前記円周方向の弁座面44が前記弁板12の前記
    対向円周方向シール面48と自動的にシール係合
    するに至るものであることを特徴とする火災安全
    蝶形弁。 2 前記弁座リング46の材料が弾性非金属材料
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の火災安全蝶形弁。 3 前記シールリング28の材料がステンレス鋼
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の火災安全蝶形弁。 4 前記シールリング28のリブ43における条
    溝45が鳩尾形断面を有し、前記弁座リング46
    がこれに適合する形状の台形断面を有することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の火災安
    全蝶形弁。 5 前記シールリング28のリブ43における条
    溝45が鳩尾形断面を有し、前記弁座リング46
    がこれに適合する形状のV字形断面を有し、これ
    によりV字の両遊端縁を圧縮して一緒にすること
    によつて弁座リング46を鳩尾形条溝45の開口
    に挿入し得るよう構成してなることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項に記載の火災安全蝶形弁。 6 前記シールリング28のリブ43における条
    溝45がT字形断面を有し、前記弁座リング46
    がこれに適合する形状のT字形断面を有すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の火災
    安全蝶形弁。 7 前記シールリング28の半径方向外面には浅
    い中周条溝49を形成したことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載の火災安全蝶形弁。 8 前記リブ43がその条溝45の一対の側壁5
    0,51を有し、これら側壁のうちの一方の側壁
    50が前記リブ43の条溝45の開口に対しアン
    ダーカツトされ、他方の側壁51が前記一方の側
    壁50に向かつて塑性変形せしめられ、これによ
    つて前記弁座リング46が前記リブ43の条溝4
    5内に緊密に嵌着せしめられていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の火災安全蝶形
    弁。
JP2877078A 1977-03-15 1978-03-15 Seal ring for valve seat Granted JPS53130525A (en)

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US77764477A 1977-03-15 1977-03-15
US05/797,921 US4113268A (en) 1977-03-15 1977-05-18 Extended temperature range valve seal

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JPS53130525A JPS53130525A (en) 1978-11-14
JPS6228349B2 true JPS6228349B2 (ja) 1987-06-19

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CA (1) CA1080684A (ja)
DE (1) DE2811035C2 (ja)
ES (1) ES467893A1 (ja)
FR (1) FR2384182A1 (ja)
GB (1) GB1571875A (ja)
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BR7801580A (pt) 1978-10-03
CA1080684A (en) 1980-07-01
JPS53130525A (en) 1978-11-14
FR2384182A1 (fr) 1978-10-13
GT197852325A (es) 1979-11-09
DE2811035C2 (de) 1986-08-28
AU3427478A (en) 1979-09-20
AU518072B2 (en) 1981-09-10
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