JPS6275179A

JPS6275179A - 閉止弁

Info

Publication number: JPS6275179A
Application number: JP22080986A
Authority: JP
Inventors: ガイゼル・フリードリッヒ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-09-24
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1987-04-07
Anticipated expiration: 2006-09-18
Also published as: JPH0233908B2; FR2587781B1; GB8621188D0; GB2182118A; CH672668A5; FR2587781A1; GB2182118B; DE3533937C1

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）この発明は管路用または容器用のバタフライ弁方式の閉
止弁に関する。

（従来技術とその問題点）上記型式の閉止弁はケーシングとその内部で方向転換可
能に取付Ｉｊられた弁状の開閉体とを備え、その開閉体
はケーシングを貫いて設けられた制御ユニットにより、
ケーシングの密封面から離したり、この密封面に密接す
るよう寄せ付けたりできるほか、開閉体の回転軸は開閉
体の面の外側に位置し、また開閉体の裏側には開閉体の
周部より突出する支持金具が設けられており、この支持
金具にはケーシングの内部で全、方向へ方向転換可能に
取付けられたボールが支持されている。またこれらと直
径方向相対する位置には調節ユニットに備えられた調節
可能なコントロールロッドが開閉体に結合されており、
コントロールロッドの操作によって開閉体を方向転換さ
せかつケーシングの密封面側へ動かし、すなわち密封位
置に変位させることができるようになっている。

このような型式の閉止弁はドイツ連邦共和国特許公開公
報箱２７４８２０１号において公知となっている。バタ
フライ弁と称されるこの方式の閉止弁はその特殊方式に
より調節ユニットなどを介して密封面へ開閉体を強く押
圧することによって互いに対し遮断すべき空間を相互に
密封する用途にも適している。このような構造によって
、閉止弁は開閉体により遮断された空間相互間に差圧が
有るかどうかまたその差圧がどちらの側から開閉体にか
かつているかに関係なく開閉動可能となっている。しか
しながら閉状態の開閉体に差圧がどちらの側から作用し
ているかによって、調節ユニットを通じて加えられた密
封圧力は増大しもしくは減少する。支持金具が固定され
また調節ユニットが結合されている側の開閉体の面に差
圧が作用する場合には密封圧力は増大する。また、それ
以外の場合すなわち差圧が開閉体の反対側の面に作用す
る場合には開閉体を密封面から引き離す方向に働く。こ
の場合には閉止弁の密封性が損われるので、閉止弁の機
能は失われないまでも低減することとなる。この種の閉
止弁には可塑性もしくはエラス［ヘマー性のシールリン
グが使用されているので閉鎖圧力は余り高くは設定でき
ず、従って閉鎖圧力の変化は密封性にそれ程影響しない
。

そこで本発明の基本的な目的は開閉体に差圧が加わって
いる場合、差圧が開閉体へどちらの側から加わっている
かに関係なく、調節ユニットを介して加えられる閉鎖圧
力が常に増強されるようにして、閉止弁の密封性が差圧
の作用方向に対応するようにすることにある。

この目的を考慮して公知の閉止機構を調査してみると、
まず閉止機構に関してはこの課題目標が常識的に公知で
あることがわかる。

このような課題目標はドイツ連邦共和国公告公報箱２５
２８０４３号に記載されているが、その対象はいわゆる
バタフライ弁方式の閉止弁ではなく、全く別の構成要件
を備えたスライドバルブである。

閉止弁としてはドイツ連邦共和国分−告公報第１０５７
４０７号に記載されたものがある。これに示された片面
が平面の支持エレメントは面取りされた周部を備えてい
る。バルブディスクは膨出していて、ビーディングされ
た縁部を有している。バルブディスクのこのビーディン
グされた縁部は支持エレメントの面取りされた周部を留
っている。

遮断されるべき空間をこのバルブが完全に互いから遮断
できるように、バルブディスクを支持エレメントに押圧
する非常に高い圧力が一方の側にかかつている必要があ
るので、バルブディスクの周囲が幾分拡張される。バル
ブディスクの変形時にはその内縁部が支持エレメントの
周部に沿って滑るので、バルブディスクの膨出した縁部
は必然的に外方に押される。最大達成可能密封圧力はバ
ルブディスクの弾性特性にも関係するが、主として加わ
る差圧の大ぎさに関係している。調節ユニットによる閉
鎖圧力調節は全く不可能であり、加わる差圧が小さいほ
どシールディスクの変形度は少ない。閉止弁に適当な強
さの差圧が予め加わっているとバルブは絶対に開くこと
ができない。このような閉止機構では高度な目的には利
用できない。

差圧で制御される閉止機構はアメリカ合衆国特許公報箱
３００８６８５号にも記載されている。同公報の機構に
おいて、ケーシングの内部に固定された軸にはそれ自体
堅固な円板状の開閉体が回動可能に取付けられている。

この開閉体は片面にバルブディスクを支持し、バルブデ
ィスクは開閉体の内部にボルトを介して固定されている
。バルブディスクはディスクスプリングの形態をなして
おり、その外周部は開閉体の外縁部に接している。この
ような閉止機構が完全に作動できるには開閉体とケーシ
ングとの間に僅かな遊びが存在していなければならない
。しかしながら、この構造では調節ユニットが軸になっ
ているので、これを介して適切な高さの閉鎖圧力を加え
ることは不可能であり、従って密封性は劣っている。次
に差圧が閉状態の開閉体の一方の側に予めかかっている
と、それによりバルブディスクは幾分平面状に押圧され
てその周部が開閉体上を滑るのでバルブディスクの直径
は幾分拡張され、必要な密封が達成される。しかし、こ
れは差圧が所定の方向で作用する場合にしかあてはまら
ない。適切な差圧が無いと開閉体で遮断されるべき二つ
の空間は互いに対して密封され（牙ない。差圧が他方の
側から開閉体に作用すると密封は全く不可能となる。ま
た、差圧が正方向から作用する場合、差圧により適切に
閉じたバルブはもう間かなくなることに注意する必要が
ある。このため、この公報の装置では付加バルブを備え
たバイパス路が設けられていて、差圧で押し下げられて
いるバルブディスクは付加バルブにより圧力解除されて
開くことができるようになっているが、この構成ではコ
スト高となるので満足な結果は得られない。

アメリカ合衆国特許公報箱３０７７３３２号にもバタフ
ライ弁が示されている。同公報の装置において、堅固な
バルブディスクが固定軸の周囲を回動可能となっている
。バルブシートはスプリングスチールリングで形成され
ていて、一方の側が開放した中空体をなしており、この
中空体はケーシング内部に張りだしていて、開放側が加
えられた圧力を受ける方向に向いているように取付けら
れている。同公報の装置では加えられた差圧の影響で閉
鎖圧力が増大するとバルブが開かなくなることに同じく
注意する必要がある。この装置では圧力が正しい側から
バルブディスクに作用する場合に限り、そこに説明され
た効果が実際に生ずる。圧力の方向が逆の場合には密封
シートを形成するスプリングスチールリングがバルブデ
ィスクから離れるので差圧によって閉状態のバルブが開
かれることとなる。

（問題点を解決するための手段）上記のようなバタフライ方式の閉止弁に関する問題点を
解決するため、本発明は下記の構成を組合わせたことを
特徴としている。

・開閉体は支持エレメントを備え、この支持エレメント
の裏面には支持金具が設けられており、また支持エレメ
ントは調節ユニットに連結されていおり、バルブディス
クは支持エレメントの前面に支持されている。

・バルブディスクは支持エレメント側に向いた縁部を右
してＪ５す、この縁部には球面状に形成されたケーシン
グの密封面と協動してバルブを密封するためのシールリ
ングが設けられている。

・支持エレメントはバルブディスクの縁部に近接する周
部に設けられた隆起状、結節状あるいはリップ状の突出
部を有してこれをバルブディスクに当接させている。

、バルブディスクは同一荷重の作用下では支持エレメン
トに比べてより大ぎく弾性変形できるように形成されて
いる。

・バルブディスクは支持エレメントの周部の突出部との
接触面を除き、支持エレメントからｍ間している。

・バルブディスクには少なくとも１つのピンが固定され
ていて、このピンは支持エレメントの孔に遊挿されてい
る。

それら自体は部分的に公知のこれらの構成の組合わせに
より専門家をも驚かせる効果が生みだされる。従来のバ
タフライ方式のもので特に外部から閉鎖圧力が制御され
るものは無く、また不時に加わる差圧下で弁が開くこと
のできるように保証されているものも無く、さらに不時
に加わる差圧がいわば間閏体への作用方向に関係なく常
に閉鎖圧力を増強するように保証されているものもない
。

（実施例）次にこの発明の一実施例を添附の図面を参照して説明す
る。

図示したバタフライ弁方式の閉止弁は貫通孔２を有りる
ケーシング１を備えている。貫通孔２はケーシング１の
フランジ面に向けてテーバ状になっており、球面状の密
封面４０を形成している。

ケーシング１の内部には開閉体４が調節可能に取付けら
れている。

開閉体４は厚板状の支持エレメント５からなっており、
支持エレメント５の裏面７には支持棒６が溶着されてい
る。支持棒６は間ｍ体４０縁部より側方に突出しており
、その自由端にボール８を支持している。支持棒６は開
閉体４の直径方向に設けられており、ボール８はケーシ
ング１に設けられた孔１０１．：装着された支承部材９
に保持されている。

支持エレメント５の裏面７には支持棒６と直径方向相対
する位置にガイドピン３６が軸受台１１を介して支持さ
れている。ガイドピン３６の軸は支持エレメント５の面
に平行をなしてシフティングガイド３５に挿通されてお
り、このシフティングガイド３５は調節ユニットに連結
されてケーシングの内部に突出するコントロールロッド
１３の端部に設けられている。ここでコントロールロッ
ド１３の中心線はボール８の中心点を貫き、これが開閉
体４の回転軸２９となるように設定されている。

開閉体４は上記支持エレメント５の他にさらにその前面
にバルブディスク１２を備えている。このバルブディス
ク１２は円錐台側面形状の周部１５と平底部１４とを有
する平たい皿状をなしており、周部１５の外面にはエラ
ストマー材料等により形成されたシールリング１６が装
着されている。

このシールリング１６はバルブディスク１２を受容する
球面状の＠月面４０に相対して設けられている。バルブ
ディスク１２は支持エレメント５に比べて薄く形成され
ているので、同一荷重の影響下では支持エレメント５よ
りもはるかに大きく弾性変形可能である。支持エレメン
ト５の縁部にはその前面に突出状態で周設された隆起部
１７が設けられており、この隆起部１７には図示のよう
にバルブディスク１２が支持エレメントから全面的に僅
かに離間した状態で自由接触している。すなわち隆起部
１７はバルブディスク１２の平底部１４の縁部に近接し
て位置することとなる。さらに、バルブディスク１２に
はピン１８が結合されており、このピン１８は支持エレ
メント５の孔１つに遊挿されている。ナツト２０によっ
て開閉体４を構成する支持エレメント５とバルブディス
ク１２とが結合されている。

コントロールロッド１３は閉止弁に作動時に軸方向に摺
動される。このような作動は手動または動力駆動すなわ
ち油圧もしくは空圧シリンダユニットにより行なわれる
。これらの構成−は本発明には直接関係が無いので詳し
い説明は省略する。コントロールロッド１３の端部のシ
フティングガイド３５は第４図に示した開放状態におい
てケーシング１内にコントロールロッド１３が押し入れ
られると開閉体４の向きを第１図に示した位置に変え、
次いで第２図に示したように開閉体４を密閉状態に押圧
するための三次元的な経路を有している。すなわちガイ
ドピン３６はその縦軸に対し直角かつ回転＠２つに平行
な軸のまわりに回動し、次いで平行移動する。ここで、
コントロールロッド１３は回転しないようになっており
、またピン１８により遊びが持たせであるため、バルブ
ディスク１２は球面状の密封面４０１．：難なく自然に
圧着できる。

次に第２図に示した密封状態の閉止弁を参照すると、同
図に示すように、密封に必要な力はコントロールロッド
１３のシフティングガイド３５を介して加えられる。そ
こで第２図に示した閉止弁に右側から作用する差圧が加
わっていると仮定すると、このような圧力はバルブディ
スク１２の全面にかかって、バルブディスク１２の周部
１５を拡張しようとするので、これによってシールリン
グ１６が球面状の密封面１４にさらに押圧され、従って
コントロールロッド１３を介して加えられて密封力が増
強される。

一方、差圧が他方の側すなわち図中左側より作用すると
、バルブディスク１２の平底部１４は隆起部１７に当接
しているので、このような力により幾分内側に押されて
第３図に示すように変形される。従ってバルブディスク
１２の周部１５は外側に押出され、密封力が増強される
。バルブディスク１２は堅固な支持エレメント５に比較
して容易に変形可能なように薄く形成されており、上記
の圧力で所望の変形が可能となっている。

以上において支持エレメント５は板状の構造部品として
説明したが、この支持エレメント５はリング状にも形成
可能であり、このにうなリングを適宜剛体として設計す
ることができる。また、隆起部１７に代えて支持エレメ
ント５の形状に関係なく、プレートまたはリングとして
互いに離間してなる結節状（ネップ状）やリップ状の部
材を設Ｇノでもよい。さらに、支持エレメント５のバル
ブディスク１２を向いた而を全面にわたり平面状に形成
するとともに周部の隆起部をバルブディスク１２の内面
に、例えば平底部１４と周部１５の内側にこのような隆
起部をプレス加工することにより、形成してもよい。

加えて、ケーシング１の内部に突出するコントロールロ
ッド１３は軸方向に摺動するものばかりでなく、回転す
るものを用いてもより。さらに、調節ユニットのシフテ
ィングガイドは目的に応じて種々に形成可能である。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は開閉体
が内側に方向転換した状態を示す閉止弁の断面図、第２
図は開閉体が閉位置に達した状態を示す閉止弁の断面図
、第３図は閉位置の開閉体に左方から差圧が加わった状
態を示す閉止弁の断面図、第４図は開閉体が閉位置にあ
る状態の閉止弁を部分的に断面で示した側面図である。１・・・ケーシング４・・・開閉体５・・・支持エレメント６・・・支持棒７・・・裏面８・・・ボール１２・・・バルブディスク１３・・・コントロールロッド１４・・・平底部１５・・・縁部１６・・・シールリング１７・・・隆起部１８・・・ピン１９・・・孔

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ケーシングとこのケーシングの内部に方向転換可
能に取付けられた開閉体とを備え、この開閉体は前記ケ
ーシングを貫通して設けられた調節ユニットによって前
記ケーシングの密封面から離隔可能および／もしくは前
記密封面に密着するように接近可能であり、前記開閉体
の回転軸は該開閉体の面の外部に位置しており、また前
記開閉体の裏面には前記ケーシング内に全方向に方向転
換可能に取付けられたボールを支持する支持金具が前記
開閉体の周部より突出状態で設けられており、前記支持
金具とほぼ直径方向に相対する位置には前記調節ユニッ
トの調節可能なコントロールロッドが前記開閉体に連結
されており、前記開閉体は前記コントロールロッドの操
作によって方向転換しまた密封面に向けて動いてこれと
密着可能に構成された管路用もしくは容器用のバタフラ
イ弁方式の閉止弁であって、ａ）開閉体４は支持エレメント５を有しており、支持エ
レメント５は裏面７に支持金具６を備えかつ前面にバル
ブディスク１２を支持して調節ユニットに連繋されてお
り、ｂ）バルブディスク１２は支持エレメント５に向いた縁
部１５を有しており、この縁部１５にはケーシング１の
球面状の密封面４０と協動して開閉体４の密封を行なわ
せるためのシールリング１６が設けられており、ｃ）バルブディスク１２の縁部１５に近接する底部１４
は隆起状および／または結節状および／またはリップ状
の突出部１７により支持エレメント５に当接しており、ｄ）バルブディスク１２は同一荷重の作用下では支持エ
レメント５に比べてより大きく弾性変形できるように構
成されており、ｃ）バルブディスク１２には少なくとも１つのピン１８
が固定されており、このピン１８は支持エレメント５の
孔１９に遊挿されている、ことを特徴とする閉止弁。
（２）バルブディスク１２を支持する支持エレメント５
の突出部１７は支持エレメント５の周部に形成された隆
起部であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の閉止弁。
（３）バルブディスク１２には複数本のピン１８が固定
されており、これらのピン１８は支持エレメント５の支
持部である突出部１７に近接して配置され、支持エレメ
ント５の前方に延出していることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の閉止弁。
（４）バルブディスク１２の縁部１５は円錐台外面形状
に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の閉止弁。