TW202104782A - 隔膜及隔膜閥 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種隔膜及隔膜閥，作成可解消因螺栓緊固不足所致之氣密性能降低、因螺栓鎖緊過度而造成隔膜損傷的問題，並且也能減少隔膜的耐久性等性能之變異及簡化緊固作業。 [解決手段]在隔膜4設有比恰好可插通螺栓的直徑還大直徑的貫通孔13。貫通孔13被嵌入有可供螺栓插通之金屬製的螺栓插通筒14。作成螺栓插通筒14的高度係相等於或小於貫通孔13的高度。

Description

隔膜及隔膜閥
本發明係有關一種使用於隔膜閥的隔膜及隔膜閥。
有關在生物、醫藥品等之生產程序廣泛使用的閥方面，已知悉一種在流體通路設置閥座，且相對於此藉由使隔膜變形而使隔膜和閥座抵接-隔離以開閉流體通路之隔膜閥(專利文獻1)。
用於此種閥的隔膜，通常係樹脂製或橡膠製且被插入於本體與閥帽之間，再以螺栓固定於本體及閥帽。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-249868號公報
[發明欲解決之課題]
在習知的隔膜閥中設定有在以螺栓固定隔膜之際的規定(例如以既定的扭矩值緊固)，但亦有未遵守規定的情況，因此，具有所謂因螺栓緊固過度造成隔膜損傷之虞的問題。
本發明之目的在於提供一種隔膜及隔膜閥，作成可解除因螺栓緊固不足所致之氣密性能降低、因螺栓鎖緊過度而造成隔膜損傷的問題，並且也能減少隔膜的耐久性等性能之變異及簡化緊固作業。 [用以解決課題之手段]
本發明的隔膜，係被本體及閥帽所挾持且藉由螺栓而被固定於前述本體及前述閥帽之隔膜閥用隔膜，其特徵為，設有供前述螺栓插通的貫通孔，前述貫通孔被嵌入有可供前述螺栓插通之金屬製的螺栓插通筒，前述螺栓插通筒的高度被設成小於前述貫通孔的高度。
本發明的隔膜閥，具備：設有流體通路的本體；藉由相對於形成在前述流體通路的閥座抵接-隔離而開閉前述流體通路之隔膜；在與前述本體之間保持前述隔膜的周緣部之閥帽；隔介掛鉤連接於前述隔膜的閥桿；及用以使前述閥桿升降的操作機構，且前述隔膜藉由螺栓而被固定於前述本體及前述閥帽，其特徵為，在前述隔膜設有供前述螺栓插通的貫通孔，前述貫通孔被嵌入有可插通前述螺栓之金屬製的螺栓插通筒，前述螺栓插通筒的高度被設成小於前述貫通孔的高度。
隔膜的材質雖無特別限定，但較佳為使用天然橡膠、腈橡膠、苯乙烯橡膠、氟橡膠(FPM)、乙烯-丙烯橡膠(EPDM)、矽橡膠等之橡膠材料。隔膜可為由上述橡膠材料所成之單層構造者，亦可為將由上述橡膠材料所成之橡膠層與聚四氟乙烯樹脂(PTFE)等的合成樹脂層積層後的二層構造者。
當為了固定隔膜而將螺栓緊固時，由於作成螺栓插通筒的高度小於貫通孔的高度(＝設有貫通孔的部分的隔膜之厚度)，所以首先僅隔膜被壓縮。接著，藉由再將螺栓緊固，使得螺栓插通筒被挾持在本體與閥帽之間。如此一來，由於螺栓插通筒為金屬製，所以變得難以再進一步進行緊固。藉由以該狀態可成為適當緊固狀態之方式事先設定螺栓插通筒的高度與貫通孔的高度之差，藉由緊固到難以緊固為止，即便未使用扭力板手，亦可適當地緊固，使得緊固作業被簡化。而且，因無緊固過度而可防止隔膜損傷，並且藉由均勻進行緊固，亦可防止因緊固不足所致之隔膜的性能降低。
有前述螺栓插通筒為金屬製且藉由成型而和前述隔膜成為一體的情形。螺栓插通筒亦可作成藉由和以往同樣的方法將隔膜成型(加硫)後被嵌入於貫通孔，亦可作成在將螺栓插通筒先嵌入加硫前的隔膜的狀態之後，再進行加硫(成型)，以後者更佳。
隔膜閥可以是在流體通路設置承接隔膜的座的謂之磨耗型(wear type)，也可以是在流體通路未設置承接隔膜的座的謂之非磨耗型(wearless type)。
較佳為在隔膜的螺栓插通筒的外周設有至少1個凹部或凸部。
貫通孔與螺栓插通筒之嵌合，就防止隔膜的損傷這點而言，雖可為鬆嵌，但從操作容易的觀點來看，以可防止螺栓插通筒之脫落的嵌合較佳。藉由作成在隔膜的螺栓插通筒的外周設置至少1個凹部或凸部，可更確實地防止螺栓插通筒的脫落。 [發明之效果]
依據本發明的隔膜閥用隔膜及隔膜閥，即便不使用扭力板手，亦可適當地緊固，使得緊固作業被簡化。而且，因不會過度緊固，所以可防止隔膜損傷，並且由於可均勻地進行緊固，亦可防止因緊固不足所致之隔膜的性能降低。
本發明的隔膜閥用隔膜及隔膜閥的第1實施形態以圖1至圖5來表示。在以下的說明中，上下、左右設為圖1的上下、左右。該上下、左右係權宜設置者，在設置時，亦有上下相反、成為水平的情況。
該隔膜閥1係為磨耗型且自動者，如圖1所示，具備有：具有往左右延伸的流體流入通路2a及流體流出通路2b之本體2；設置在本體2的流體流入通路2a與流體流出通路2b之間作為閥座之座3；藉由相對於座3的上面抵接-離間而對流體流入通路2a與流體流出通路2b之間進行開閉之隔膜4；在與本體2之間保持隔膜4的周緣部之閥帽5；隔介掛鉤7連接於隔膜4之閥桿6；固定於閥桿6下端部之隔膜按壓件8；及使閥桿6上下移動以使隔膜4往開或閉方向移動之操作機構9。
隔膜4係為橡膠材料或由樹脂、彈性體(elastomer)所成之單層構造者，從上觀察呈方形狀，如圖2所示，被插入本體2與閥帽5之間，藉螺栓10固定在本體2及閥帽5。在掛鉤7設有被插入閥桿6內以達成防止掉出的鉤7a。
操作機構9雖省略圖示，但例如為，使固定於閥桿6的活塞抵抗壓縮螺旋彈簧的偏置力並藉由壓縮空氣而上下者、或僅藉由壓縮空氣而上下者。
在隔膜4的中央設有往上方突出之圓柱狀的突出部11。在突出部11埋設有和閥桿6連接的掛鉤7的下部。又，在隔膜4的周緣，以成為和突出部11同心之方式設置圓形的挾持部12。挾持部12係被挾持在本體2與閥帽5之間的部分，在挾持部12上面設有和設在閥帽5下面的凹處相嵌合的突起12a，在挾持部12下面設有和設在本體2上面的凹處相嵌合的突起12b。
當藉由操作機構9使閥桿6下降時，藉掛鉤7及隔膜按壓件8使隔膜4的中央部朝下方移動，藉此，隔膜4的中央部抵接於座3的上面，可得到圖1所示的閉鎖狀態。
上述之構成係與習知者相同，本實施形態的隔膜閥1，如圖4及圖5所示，有關隔膜4被作成為於設在方形部分的4個角隅的貫通孔13被嵌入有金屬製的螺栓插通筒14的形狀，這點與習知者不同。
貫通孔13係剖面呈圓形且作成比恰好可插通螺栓插通筒的直徑還大的直徑。螺栓插通筒14係呈短圓筒體且其內徑作成恰好可插通螺栓10的大小。
又，金屬製的螺栓插通筒14的高度L1係作成相等於或小於貫通孔13的高度L2(＝設有貫通孔13的部分的隔膜4之厚度)。而且，設定螺栓插通筒14的高度與貫通孔13的高度(亦即，設有貫通孔13的部分的隔膜4之厚度)之差俾在將螺栓10緊固時，螺栓插通筒14被挾持在本體2與閥帽5之間的狀態成為適當的緊固狀態。
螺栓插通筒14的外周面係作成適合與貫通孔13嵌合之適宜的形狀。圖6至圖8表示其一例。
圖6中，螺栓插通筒14的外周面作成圓筒面。此處，圓筒面當然亦可為完全平滑的圓筒面，但以藉由滾紋(knurling)加工、梨皮加工等而使摩擦係數增大的加工者更佳。
圖7中，螺栓插通筒14係作成在圓筒體15的軸方向的中央部的外周面設有環狀的凸部16。例如，藉由將圓筒體15的外徑作成稍小於貫通孔13的內徑，並且將環狀的凸部16的外徑作成稍大於貫通孔13的內徑，成為在成型後的隔膜4從後方插入之際變得容易插入且難以脫落或掉出的螺栓插通筒。
圖8中，螺栓插通筒14係作成在圓筒體17的軸方向的中央部的外周面設有環狀的凹部18，並且在凹部18的軸方向的中央部設有環狀的凸部19。本實施形態者，係藉由事先插入於加硫前的隔膜，成為橡膠在加硫時流入凹部18內使得螺栓插通筒14難以脫落或掉出。
依據上述隔膜4，當為了固定隔膜4而將螺栓10緊固時，由於作成螺栓插通筒14的高度小於貫通孔13的高度(＝設有貫通孔13的部分的隔膜4之厚度)，所以首先僅隔膜4被壓縮。接著，藉由再將螺栓10緊固，使得螺栓插通筒14被挾持在本體2與閥帽5之間。如此一來，由於螺栓插通筒14為金屬製，故變得難以再進一步進行緊固。此乃對應適當的緊固狀態，藉由緊固到緊固困難為止，即便不使用扭力板手，亦可適當地緊固。
因此，依據上述隔膜4，緊固作業被簡化。而且，因無緊固過度，所以可防止隔膜損傷，並且藉由均勻地進行緊固，由於變異變小，所以亦可防止因緊固不足所致之外部漏洩、隔膜的耐久性能降低。
此外，圖1及圖2示出使用了壓縮空氣的自動隔膜閥1，上述之隔膜4係如圖9所示，亦可適用於藉由手動旋轉手柄21而使閥桿6上下移動的手動隔膜閥20。圖9中，針對具有與圖1的構成相同機能的部分，賦予和圖1相同的符號並省略其說明。
又，圖3示出橡膠材料、或由樹脂、彈性體所成之單層構造的隔膜4，在圖9所示的隔膜4中，亦可在與座3相接之側作成經貼附樹脂後的積層處理之隔膜的2層構造。再者，如圖10所示，隔膜4亦可作成與座3相接之側的樹脂層(例如PTFE製)22及與隔膜按壓件8相接之側的橡膠層23的2層構造。此時，關於圖9所示的形態，成為直到含有橡膠材、樹脂、彈性體部之積層為止的部分，關於圖10的形態，如圖11所示，供螺栓插通筒14嵌入的貫通孔13被設於樹脂層22。此外，圖10中，在掛鉤24上部設有可和設在套筒25的陰螺紋部螺合的陽螺紋部24a以取代鉤。
此外，雖省略圖示，但針對隔膜的構成、隔膜閥的構成，可使用習知各種構件。 [產業上利用之可能性]
依據本發明，可助益於提升在半導體、生物、醫藥品等之生產程序廣泛使用的隔膜閥用隔膜及隔膜閥的性能。
1:隔膜閥 2:本體 2a:流體流入通路(流體通路) 2b:流體流出通路(流體通路) 4:隔膜 5:閥帽 6:閥桿 7:掛鉤 9:操作機構 10:螺栓 13:貫通孔 14:螺栓插通筒 16:凸部 18:凹部 19:凸部 20:隔膜閥
圖1係表示本發明的隔膜閥用隔膜及隔膜閥的第1實施形態的整體構成之縱剖面圖。 圖2係圖1的側視圖。 圖3係隔膜的俯視圖。 圖4(a)係圖3的X-X的部分剖面圖，圖4(b)係表示貫通孔與螺栓插通筒的高度關係之放大剖面圖。 圖5係隔膜的分解立體圖。 圖6係表示螺栓插通筒的1實施形態之圖，圖6(a)為立體圖，圖6(b)為前視圖。 圖7係表示螺栓插通筒的其他實施形態之圖，圖7(a)為立體圖，圖7(b)為前視圖。 圖8係表示為以加硫成型等之成型加工來實現所需的螺栓插通筒之另外其他實施形態之圖，圖8(a)為立體圖，圖8(b)為前視圖。 圖9係表示本發明的隔膜閥用隔膜及隔膜閥的第2實施形態的整體構成之縱剖面圖。 圖10係表示隔膜的其他實施形態之前視剖面圖。 圖11係沿著圖10所示的隔膜之對角線的剖面圖，成為和圖4(a)相當的圖。
4:隔膜
7:掛鉤
11:突出部
12:挾持部
12a:突起
13:貫通孔
14:螺栓插通筒

Claims (6)

  1. 一種隔膜，係被本體及閥帽所挾持且藉由螺栓而被固定於前述本體及前述閥帽之隔膜閥用隔膜，其特徵為， 設有供前述螺栓插通的貫通孔，前述貫通孔被嵌入有可供前述螺栓插通之金屬製的螺栓插通筒，前述螺栓插通筒的高度被設成小於前述貫通孔的高度。
  2. 如請求項1之隔膜，其中 在前述螺栓插通筒的外周設有至少1個凹部或凸部。
  3. 如請求項1或2之隔膜，其中 前述螺栓插通筒為金屬製，且藉由成型而和前述隔膜成為一體。
  4. 一種隔膜閥，具備： 設有流體通路的本體；藉由相對於形成在前述流體通路的閥座抵接-隔離而開閉前述流體通路之隔膜；在與前述本體之間保持前述隔膜的周緣部之閥帽；隔介掛鉤連接於前述隔膜的閥桿；及用以使前述閥桿升降的操作機構，且前述隔膜藉由螺栓而被固定於前述本體及前述閥帽，其特徵為， 在前述隔膜設有供前述螺栓插通的貫通孔，前述貫通孔被嵌入有可插通前述螺栓之金屬製的螺栓插通筒，前述螺栓插通筒的高度被設成小於前述貫通孔的高度。
  5. 如請求項4之隔膜閥，其中 在前述螺栓插通筒的外周設有至少1個凹部或凸部。
  6. 如請求項4或5之隔膜閥，其中 前述螺栓插通筒為金屬製，且藉由成型而和前述隔膜成為一體。
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