JP3825425B2 - Butterfly valve with rubber seat ring - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
この発明は、弁本体内周面に装着されるゴム製シートリングを備えたバタフライ弁に関し、特にゴム製シートリングの改良された取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、円筒状の流体通路を貫設した弁本体の内周面にゴム製のシートリングを配設し、弁本体内に外部から駆動回転自在に軸支した円盤状の弁体の外周面を該ゴム製シートリングの内周面に接離させて流体通路の開閉を行うようにしたバタフライ弁は公知であり、種々の流体の制御に汎用されている。
【０００３】
図１に示すように、かかるゴム製シートリング(３)は、弁本体(１)の内周面(1a)及びフランジ接続面(1b)を覆って接着されており、図２に示すような種々の力が作用している。すなわち、配管フランジ(４)からの圧縮力（矢印７）、弁本体内を流過する内部流体圧力や流速による力（矢印６）或いは回転する弁体との圧接により負荷される力(矢印５)等を受ける。ゴム製シートリングは、これらの力を受けることによって、シートリングを移動させる力が発生するが、弁本体に接着されていることにより、接着面で剪断応力がかかってくる。この剪断応力は、図３に示すように、形状変化が大きい弁本体内周面とフランジ接続面の交点である角部(11)で最大となる。
【０００４】
実開昭５９−１７４４５９号公報、特開平８−３２６９３０号公報等には、ゴム製シートリングと弁本体との間に隙間を設けて、ゴム製シートリング内部に作用する応力を緩和する構造が提案されている。しかしながら、これらの構造では、配管フランジとの圧縮により発生させるシール面圧が低下するため、シール性能が低下してくる問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭５９−１７４４５９号公報
【特許文献２】
特開平８−３２６９３０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、シール面圧を低下させることなく、形状変化の大きい弁本体の角部における剪断応力を低減させて、シートリングの損傷を防止せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明が採った手段は、円筒状の流体通路を貫設した弁本体の内周面にゴム製のシートリングを配設し、弁本体内に外部から駆動回転自在に軸支した円盤状の弁体の外周面を該ゴム製シートリングの内周面に接離させて流体通路の開閉を行うようにしたバタフライ弁において、弁本体の内周面及びフランジ接続面を覆って接着されるゴム製シートリングを、形状変化の大きい弁本体内周面とフランジ接続部の角部に対応する部分において、弁本体に接着しない構造としたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の好ましい実施の形態を、以下に詳細に説明する。図面を参照して、(１)はバタフライ弁の弁本体であり、円筒状の流体通路(10)が貫設される。(２)は、弁本体(１)の流体通路内に回動自在に軸支された円盤状の弁体であって、弁本体外から所望のアクチュエータで駆動回転される。(３)は、弁本体の内周面(1a)並びにフランジ接続面(1b)を覆って配設された環状のゴム製シートリングである。シートリング(３)は、弁体(２)の外周面と接離して、流体通路の開閉を可能とする弁座シール部を構成する。
【０００９】
弁本体(１)の内周面(1a)及びフランジ接続面(1b)を覆って接着されるゴム製シートリング(３)には、図２に示すように配管フランジ(４)からの圧縮力（矢印７）、弁本体内を流過する内部流体圧力や流速による力（矢印６）或いは回転する弁体との圧接により負荷される力（矢印５）等の力が作用している。ゴム製シートリングは、これらの力を受けることによって、ゴムシートを移動させる力が発生し、弁本体に接着されていることにより、剪断応力がかかってくる。この剪断応力は、図３に示すように、形状変化が大きい弁本体の内周面とフランジ接続面との交点である角部(11)において最大となっている。
【００１０】
そこで、この発明は、矢印５，６及び７の力が集中し剪断応力が最大となる結果、破損しやすい弁本体の角部(11)において、ゴム製シートリングを弁本体(１)に接着しない構造としたことを特徴とする。非接着部は、角部のアール部分のみで十分であるが、若干アール部を越えて直線部にかかっても差し支えない。角部においてゴム製シートリング(３)を弁本体(１)に非接着としたことにより、ゴムシートリングの内部に作用する剪断応力を、ゴムを変形させる力に変換させることができ、過度に集中する部分的な剪断応力を緩和させ、ゴム製シートリングの破損を防止することができる。
【００１１】
【発明の効果】
この発明によれば、ゴム製シートリングに作用する剪断応力を、ゴムの圧縮引張応力に変換、吸収し、角部に働く部分的な集中剪断応力を分散、軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バタフライ弁の一部を拡大した断面図
【図２】ゴム製シートリングに作用する種々の力を示す説明図
【図３】角部に集中する剪断応力を説明する図
【図４】この発明による剪断応力の分散を説明する図
【符号の説明】
(１)弁本体
(２)弁体
(３)ゴム製シートリング
(４)配管フランジ
(10)流体通路
(11)角部[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a butterfly valve having a rubber seat ring mounted on the inner peripheral surface of a valve body, and more particularly to an improved mounting structure for a rubber seat ring.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a rubber seat ring has been provided on the inner peripheral surface of a valve main body penetrating a cylindrical fluid passage, and the outer peripheral surface of a disc-shaped valve body that is rotatably supported from the outside in the valve main body. A butterfly valve which opens and closes a fluid passage by being brought into contact with and separated from the inner peripheral surface of the rubber seat ring is well known and widely used for controlling various fluids.
[0003]
As shown in FIG. 1, the rubber seat ring (3) is adhered to cover the inner peripheral surface (1a) and the flange connection surface (1b) of the valve body (1), as shown in FIG. Various forces are acting. That is, the compressive force from the pipe flange (4) (arrow 7), the force due to the internal fluid pressure and flow velocity flowing through the valve body (arrow 6), or the force applied by the pressure contact with the rotating valve body (arrow 5) ) Etc. The rubber seat ring receives these forces to generate a force for moving the seat ring. However, since the rubber seat ring is bonded to the valve body, a shearing stress is applied to the bonding surface. As shown in FIG. 3, this shear stress becomes maximum at the corner portion (11), which is the intersection of the valve body inner peripheral surface and the flange connection surface, where the shape change is large.
[0004]
Japanese Utility Model Laid-Open Nos. 59-17459 and 8-326930 disclose a structure in which a gap is provided between a rubber seat ring and a valve body to relieve stress acting on the inside of the rubber seat ring. Proposed. However, in these structures, since the seal surface pressure generated by the compression with the pipe flange is lowered, there is a problem that the seal performance is lowered.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 59-17459 [Patent Document 2]
JP-A-8-326930 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is intended to prevent the seat ring from being damaged by reducing the shear stress at the corner of the valve body having a large shape change without reducing the seal surface pressure.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention employs a rubber seat ring disposed on the inner peripheral surface of a valve main body penetrating a cylindrical fluid passage so that the valve main body can be driven and rotated from the outside. In a butterfly valve in which a fluid passage is opened and closed by bringing the outer peripheral surface of a disc-shaped valve body pivotally supported on the inner surface of the rubber seat ring into and out of contact with the inner peripheral surface of the rubber seat ring. The rubber seat ring that covers and adheres to the valve body has a structure that does not adhere to the valve body at a portion corresponding to the inner peripheral surface of the valve body having a large shape change and the corner of the flange connection portion.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below. Referring to the drawings, (1) is a valve body of a butterfly valve, and a cylindrical fluid passage (10) is provided therethrough. (2) is a disc-like valve body rotatably supported in the fluid passage of the valve body (1), and is driven and rotated by a desired actuator from the outside of the valve body. (3) is an annular rubber seat ring disposed to cover the inner peripheral surface (1a) and the flange connection surface (1b) of the valve body. The seat ring (3) is in contact with and separated from the outer peripheral surface of the valve body (2) to constitute a valve seat seal portion that enables opening and closing of the fluid passage.
[0009]
The rubber seat ring (3) that covers and adheres to the inner peripheral surface (1a) and the flange connection surface (1b) of the valve body (1) has a compressive force from the piping flange (4) as shown in FIG. Forces such as (arrow 7), force due to internal fluid pressure and flow velocity flowing through the valve body (arrow 6), or force loaded by pressure contact with the rotating valve body (arrow 5) are acting. The rubber seat ring receives these forces to generate a force for moving the rubber sheet, and is bonded to the valve body, so that a shear stress is applied. As shown in FIG. 3, this shear stress is maximum at the corner (11), which is the intersection of the inner peripheral surface of the valve main body and the flange connection surface, which has a large shape change.
[0010]
Therefore, the present invention provides a rubber seat ring bonded to the valve body (1) at the corner (11) of the valve body which is easily damaged as a result of the force of the arrows 5, 6 and 7 being concentrated and the shear stress being maximized. It is characterized by having a structure that does not. For the non-bonded portion, only the rounded portion at the corner is sufficient, but it may be slightly over the rounded portion and hit the straight portion. By making the rubber seat ring (3) non-adhered to the valve body (1) at the corner, the shear stress acting on the inside of the rubber seat ring can be converted into a force that deforms the rubber, and excessively The concentrated partial shear stress can be relieved and the rubber seat ring can be prevented from being damaged.
[0011]
【The invention's effect】
According to the present invention, the shear stress acting on the rubber sheet ring can be converted and absorbed into the compressive tensile stress of rubber, and the partial concentrated shear stress acting on the corner can be dispersed and reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a part of a butterfly valve. FIG. 2 is an explanatory diagram showing various forces acting on a rubber seat ring. FIG. 3 is an explanatory diagram of shear stress concentrated on a corner. [Figure] Diagram explaining the distribution of shear stress according to the present invention [Explanation of symbols]
(1) Valve body
(2) Valve body
(3) Rubber seat ring
(4) Piping flange
(10) Fluid passage
(11) Corner

Claims (1)

円筒状の流体通路を貫設した弁本体の内周面にゴム製のシートリングを配設し、弁本体内に外部から駆動回転自在に軸支した円盤状の弁体の外周面を該ゴム製シートリングの内周面に接離させて流体通路の開閉を行うようにしたバタフライ弁において、弁本体の内周面及びフランジ接続面を覆って接着されるゴム製シートリングを、形状変化の大きな弁本体の内周面とフランジ接続面の交点である角部に対応する部分において、弁本体に接着しない構造としたことを特徴とするゴム製シートリングを備えたバタフライ弁。A rubber seat ring is disposed on the inner peripheral surface of the valve body through which a cylindrical fluid passage is provided, and the outer peripheral surface of a disc-shaped valve body that is rotatably supported and rotated from the outside in the valve body. In a butterfly valve that opens and closes the fluid passage by contacting and separating from the inner peripheral surface of the seat ring made of rubber, the rubber seat ring that covers and adheres to the inner peripheral surface of the valve body and the flange connection surface is changed in shape. A butterfly valve provided with a rubber seat ring, characterized in that it has a structure that does not adhere to the valve body at a portion corresponding to the corner portion that is the intersection of the inner peripheral surface of the large valve body and the flange connection surface.

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