JPH0140380Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、流体の開閉及び流量制御に用いられ
るバタフライ弁であつて、特に、中空筒状の弁本
体内面と弁体周面とを、弁軸と一定距離距てた偏
つた位置で閉弁させるようにした偏芯形バタフラ
イ弁に関する。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is a butterfly valve used for opening/closing fluid and controlling flow rate. This invention relates to an eccentric butterfly valve that closes at an offset position a certain distance from the valve stem.

（従来の技術） 従来の偏芯形バタフライ弁の基本的構造は、第
３Ａ図に示すように、剛性材料からなる中空筒状
の弁本体１と、該弁本体１内に回動自在に軸支さ
れた円板状弁体２と、閉弁時において弁本体１と
弁体２の周縁部との間に介在する加硫ゴム等の弾
性材料からなる環状のシートリング３とからな
り、該環状のシートリング３は、弁棒４と同芯で
なく一定距離距てた偏つた位置に設けられてお
り、バタフライ弁を閉弁又は開弁する時には、弁
体２をシートリング３に摺動、圧接させてシール
作用を行わせるように構成されていた。なお、図
中、５は弁板２を弁棒４に固定するテーパボル
ト、６は軸封パツキン、７はリテーナ、８はグラ
ンド押え、９はシートリング押え、１０は底板を
示す。(Prior Art) The basic structure of a conventional eccentric butterfly valve, as shown in FIG. 3A, is a hollow cylindrical valve body 1 made of a rigid material, and a rotatable shaft inside the valve body 1. It consists of a supported disc-shaped valve body 2 and an annular seat ring 3 made of an elastic material such as vulcanized rubber that is interposed between the valve body 1 and the peripheral edge of the valve body 2 when the valve is closed. The annular seat ring 3 is not concentric with the valve stem 4, but is provided at an offset position a certain distance apart, and when closing or opening the butterfly valve, the valve body 2 is slid onto the seat ring 3. , and were configured to be brought into pressure contact to perform a sealing action. In the figure, 5 is a taper bolt that fixes the valve plate 2 to the valve stem 4, 6 is a shaft sealing packing, 7 is a retainer, 8 is a gland holder, 9 is a seat ring holder, and 10 is a bottom plate.

上記のように構成されているため、弁体２の開
弁時には、第４図に示すように、弁体２を反時計
方向に回動することにより、シートリング３も同
様に反時計方向に移動させられ、また逆に閉弁時
には、これらと反対の移動がなされる。このよう
に、シートリング３自身、左右へ移動され、その
都度、圧縮、引張作用がシートリング３の表面即
ち弁体との当接部に起こる。また、流体中には必
ず不純物、塵埃、固形物等の混合物があり、シー
トリングの摩耗を助長させていた。 With the above structure, when the valve body 2 is opened, as shown in FIG. 4, by rotating the valve body 2 counterclockwise, the seat ring 3 is also rotated counterclockwise. and vice versa when the valve is closed. In this way, the seat ring 3 itself is moved from side to side, and each time a compression or tension action occurs on the surface of the seat ring 3, that is, on the contact portion with the valve body. Further, there is always a mixture of impurities, dust, solid matter, etc. in the fluid, which promotes wear of the seat ring.

通常、シートリングは弾性材料（加硫ゴム等）
で構成されており、その材料特有の反撥弾性によ
りシール作用を行なうが、上記のように開閉に伴
う摩耗及び流体中における混合物に伴う摩耗があ
るため、上記のように優れた反撥弾性をもつた弾
性材料でも、仕様条件により寿命は左右される。
また、流体は一般に水（清水、海水、工業用水、
工場廃液、薬液等）を主体に、蒸気、油（ガソリ
ン、重油、灯油等）及び粉粒体に別けられる。 Seat rings are usually made of elastic material (vulcanized rubber, etc.)
It performs a sealing action due to the rebound resilience unique to the material. However, as mentioned above, there is abrasion due to opening and closing and wear due to the mixture in the fluid. Even with elastic materials, the service life is affected by specification conditions.
In addition, the fluid is generally water (fresh water, seawater, industrial water,
It is mainly divided into steam, oil (gasoline, heavy oil, kerosene, etc.), and powder and granules, mainly consisting of factory waste liquids, chemical solutions, etc.).

従つて、シートリングの材質も均一に使用でき
ないことは明らかであり、一例として蒸気用シー
トリングにはEPT（エチレン・プロピレン・ゴ
ム）が現在最良とされており、また重油用シート
リングにはNBR（ニトリル・ゴム）が最良であ
り、また酸素等の気体用シートリングにはIIR
（ブチルゴム）が最適とされている。この場合、
上記EPTを重油に使用すると全く耐油性がなく、
短時間のうちにゴム特有の膨潤現象を起こし、シ
ール作用は勿論のこと、シートリング自身破損
（破断）してトラブルの発生となる。 Therefore, it is clear that the material of the seat ring cannot be used uniformly; for example, EPT (ethylene propylene rubber) is currently considered the best for seat rings for steam, and NBR for seat rings for heavy oil. (nitrile rubber) is the best, and IIR is the best for seat rings for gases such as oxygen.
(butyl rubber) is considered to be the most suitable. in this case,
When the above EPT is used with heavy oil, it has no oil resistance at all.
Within a short period of time, a swelling phenomenon peculiar to rubber occurs, which not only affects the sealing effect but also damages (breaks) the seat ring itself, causing trouble.

上記のように、シートリングには流体に適応し
た材質を選ばねばならないが、通常、弁の開閉頻
度や使用期間に応じて定期的にシートリングの交
換を行ない、シート洩れに対応している。このよ
うにバタフライ弁の寿命はシートリングの摩耗に
よつて決定されるのが現状であるので、バタフラ
イ弁の寿命を延ばすには、如何にしてシートリン
グの摩耗を防止するかが重要な課題である。その
ため従来技術では、シートリング材質の物理的性
質の中で特に耐摩耗性について徹底的に追究し、
圧接量を出来るだけ少くする等の策を講じて来
た。 As mentioned above, a material suitable for the fluid must be selected for the seat ring, but normally the seat ring is replaced periodically depending on the frequency of opening and closing of the valve and the period of use to prevent seat leakage. In this way, the life of a butterfly valve is currently determined by the wear of the seat ring, so in order to extend the life of a butterfly valve, an important issue is how to prevent the wear of the seat ring. be. Therefore, in the conventional technology, we have thoroughly investigated the physical properties of the seat ring material, especially the wear resistance.
We have taken measures such as reducing the amount of pressure welding as much as possible.

また、これらの問題に対処するために、弁本体
の内周に穿設した溝に水密ゴムを張設し、該溝を
介して圧力水により水密ゴムを、弁体周面に穿設
したシール溝に圧着または離脱せしめるようにし
た無摺動水密装置が考えられていた。（特公昭51
−10687号公報参照） （考案が解決しようとする問題点） 上記したように従来のシートリング材質の物理
的性質の中の耐摩耗性を向上させると、ゴム特有
の性質より、他の物理的性質、例えば引張強度、
引裂強さ、硬さ、耐食性等が低下し、バタフライ
弁のシートリングとして必ずしも適格ではなく、
又圧接量を少くするとシール性が悪く長寿命に耐
えない等の問題点があつた。 In addition, in order to deal with these problems, watertight rubber is stretched in a groove drilled on the inner periphery of the valve body, and watertight rubber is applied to the circumference of the valve body using pressure water through the groove. Non-sliding watertight devices have been considered that are crimped into or released from grooves. (Tokuko Showa 51
(Refer to Publication No. 10687) (Problem to be solved by the invention) As mentioned above, if the wear resistance of the physical properties of conventional seat ring materials is improved, other physical properties properties, e.g. tensile strength,
Tear strength, hardness, corrosion resistance, etc. are reduced, and it is not necessarily suitable as a seat ring for butterfly valves.
Further, when the amount of pressure welded is reduced, there are problems such as poor sealing performance and a long lifespan.

また上記した従来公知の無摺動水密装置では水
密ゴムの裏側に直接圧力水を給排するように構成
されているため、該水密ゴムの耐久性、従つてシ
ートリングの耐久性の点で問題点を有していた。 Furthermore, since the above-mentioned conventionally known non-sliding watertight device is configured to supply and discharge pressure water directly to the back side of the watertight rubber, there is a problem in terms of the durability of the watertight rubber and, therefore, the durability of the seat ring. It had a point.

本考案は、従来のバタフライ弁のシートリング
の物理的性質の中の耐摩耗性、耐久性及びシール
性を同時に満足してシートリングの寿命を延ば
し、シール性をより確実にすることを技術的課題
としている。 The present invention aims to simultaneously satisfy the physical properties of wear resistance, durability, and sealing properties of the conventional butterfly valve seat ring, extend the life of the seat ring, and ensure the sealing performance. This is an issue.

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記した従来技術の問題点及び技術
的課題を解決するために、剛性材料からなる中空
筒状本体の内面に、弁体を回動自在に軸支する弁
棒と偏つた位置に環状の溝を設け、該環状溝の中
に中空状の弾性シートリングを張設し、該中空状
のシートリングを、外側部材と該外側部材の内側
に収納された管状リングに２分して構成し、該管
状リングに操作用流体を給排する導管を接続し、
開弁時と閉弁時には、管状リング内の流体を排除
した状態で弁棒を回動することにより弁体がシー
トリングを摺動しないようにし、また閉弁位置に
停止後、流体を供給して確実にシールさせるよう
にしたことを特徴としている。(Means for Solving the Problems) In order to solve the problems and technical problems of the prior art described above, the present invention provides a rotatable valve body on the inner surface of a hollow cylindrical body made of a rigid material. An annular groove is provided at a position offset from the pivotally supported valve stem, a hollow elastic seat ring is stretched in the annular groove, and the hollow seat ring is placed between the outer member and the inner side of the outer member. A tubular ring is configured to be divided into two parts, and a conduit for supplying and discharging an operating fluid is connected to the tubular ring,
When opening and closing the valve, the valve stem is rotated with the fluid in the tubular ring removed to prevent the valve body from sliding on the seat ring, and after the valve has stopped at the closed position, fluid is supplied. It is characterized by ensuring a secure seal.

（作用） 本考案は上記のように構成したことにより、開
弁時及び閉弁時に、管状リング内の流体を導管を
経て排除すると、管状リングは収縮し、該管状リ
ングを取巻くシートリングの外側部材も収縮す
る。この収縮した状態で弁棒によつて弁体を回動
させると、弁体とシートリングとが摺動しないの
で摺動摩擦に伴う不都合が生じない。(Function) With the present invention configured as described above, when the fluid in the tubular ring is removed through the conduit when the valve is opened and closed, the tubular ring contracts, and the outer side of the seat ring surrounding the tubular ring is The member also contracts. When the valve body is rotated by the valve stem in this contracted state, the valve body and the seat ring do not slide, so that problems associated with sliding friction do not occur.

そして弁体が全閉の所定位置に来たとき、再び
導管を経て管状リング内に圧力流体を供給し、該
管状リングと外側部材の双方を拡張させると、弁
体周面と弁本体内面とが、該シートリングを介し
て密閉されるので、シール作用も確実に行われ
る。また全開位置にあつても、同様にシートリン
グは拡張されている。 When the valve body reaches the fully closed predetermined position, pressure fluid is again supplied into the tubular ring via the conduit to expand both the tubular ring and the outer member, causing the peripheral surface of the valve body and the inner surface of the valve body to is sealed via the seat ring, so the sealing action is also ensured. Also, even in the fully open position, the seat ring is similarly expanded.

なお、シートリングの外側部材と弁体との当接
部及びその近傍に、断面Ｖ字状の溝を複数個形成
すると、弁体周面との当接が確実になり、且つ降
圧効果を発揮してシール効果がより向上する。 In addition, if a plurality of grooves with a V-shaped cross section are formed at and near the contact area between the outer member of the seat ring and the valve body, the contact with the circumferential surface of the valve body will be ensured, and the pressure-lowering effect will be exhibited. This will further improve the sealing effect.

（実施例） 次に、本考案の実施例を図面と共に説明する。(Example) Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１Ａ図は、本考案の一実施例を示すバタフラ
イ弁の閉弁時における弁体とシートリング付近の
要部拡大断面図であつて、図面に記載した符号の
うち、第３Ａ図に記載した符号と同一のものは、
同一ないし同類部分を示すものとする。 Figure 1A is an enlarged cross-sectional view of the main parts near the valve body and seat ring when the butterfly valve is closed, showing one embodiment of the present invention. The same as the sign is
Indicates the same or similar parts.

図において、弁本体１の内面と、弁棒４にテー
パボルト５によつて固定された弁体２の周面と
は、閉弁時において、弁棒４と同芯でなく一定距
離距てた偏つた位置に設けられた環状シートリン
グ３によつてシールされる点では、従来のもの
（第３Ａ図）と変りはない。 In the figure, the inner surface of the valve body 1 and the circumferential surface of the valve body 2 fixed to the valve stem 4 by a taper bolt 5 are not concentric with the valve stem 4 but are offset by a certain distance when the valve is closed. There is no difference from the conventional one (FIG. 3A) in that it is sealed by the annular seat ring 3 provided in the cradle position.

本実施例では、シートリング３は、中空状に形
成され、且つ流体と接する外側部材３ａと、該外
側部材３ａの内側に収納された管状リング３ｂと
に２分して構成され、外側部材３ａは、前記のよ
うな直接接する流体に適応する材質からなり、且
つ管状リング３ｂを内蔵するように断面形状が入
口部を絞つた袋状をなし、その両端部に設けられ
た係止部１５を弁本体１内に埋め込むようにし、
シートリング押え９をボルト１１で締付けること
によつて弁本体１に固定されている。また外側部
材３ａの表面には、弁体２との当接部及びその近
傍に、断面Ｖ字状の複数個の溝３ｃが設けられ、
且つ外側部材３ａの裏面の管状リング３ｂとの接
触面には、補強のためにナイロン、テトロン等の
織布３ｄが同時成型されている。 In this embodiment, the seat ring 3 is divided into two parts: an outer member 3a that is formed hollow and in contact with fluid, and a tubular ring 3b that is housed inside the outer member 3a. is made of a material suitable for direct contact with the fluid as described above, has a bag-like cross-sectional shape with a narrowed inlet so as to house the tubular ring 3b, and has locking portions 15 provided at both ends thereof. embedded in the valve body 1,
The seat ring retainer 9 is fixed to the valve body 1 by tightening bolts 11. Further, on the surface of the outer member 3a, a plurality of grooves 3c having a V-shaped cross section are provided at the contact portion with the valve body 2 and in the vicinity thereof,
Further, a woven fabric 3d of nylon, Tetron, etc. is simultaneously molded on the back surface of the outer member 3a that contacts the tubular ring 3b for reinforcement.

一方、管状リング３ｂは、給排する流体（気
体、水、油等）に最適とされるニトリル系ゴムで
構成され、前記外側部材３ａの開口部に対応する
個所で導管１２が内部へ貫通するようにして連結
されている。また該導管１２の他端は、弁本体１
を貫通して、電磁弁等の切換弁１４を具えた外部
導管１３に接続されている。 On the other hand, the tubular ring 3b is made of nitrile rubber, which is considered optimal for fluids to be supplied and discharged (gas, water, oil, etc.), and a conduit 12 penetrates inside at a location corresponding to the opening of the outer member 3a. They are connected in this way. The other end of the conduit 12 is connected to the valve body 1
It is connected to an external conduit 13 provided with a switching valve 14, such as a solenoid valve.

次に作動状態について説明すると、開弁時及び
閉弁時には、切換弁１４を操作し、導管１３，１
２を経て管状リング３ｂの圧力流体を排除して収
縮させると、外側部分３ａも外圧によつて一緒に
収縮する。この収縮した状態で、弁棒４によつて
弁体２を回動させると、弁体２とシートリング３
とは摺動することなく、開閉動作が円滑に行われ
る。 Next, to explain the operating state, when opening and closing the valve, the switching valve 14 is operated and the conduits 13, 1
When the tubular ring 3b is deflated by removing the pressure fluid through the tube 2, the outer part 3a is also constricted together with the external pressure. When the valve body 2 is rotated by the valve stem 4 in this contracted state, the valve body 2 and the seat ring 3
Opening and closing operations are performed smoothly without sliding.

そして弁板２が全閉の所定位置に来たとき、再
び切換弁１４を操作し、導管１２を経て管状リン
グ３ｂに圧力流体を供給すると、中空状のシート
リング３は拡張し、弁体２の周面と弁本体１の内
面とが該シートリング３を介して密閉される。ま
た全開位置にあつても、中空状シートリング３は
拡張された状態に置かれる。 When the valve plate 2 reaches the fully closed predetermined position, the switching valve 14 is operated again to supply pressure fluid to the tubular ring 3b through the conduit 12, the hollow seat ring 3 expands, and the valve body 2 The peripheral surface of the valve body 1 and the inner surface of the valve body 1 are sealed via the seat ring 3. Further, even in the fully open position, the hollow seat ring 3 is placed in an expanded state.

また、この実施例では、弁体との当接部及びそ
の近傍に断面Ｖ字状の複数の溝３ｃが形成されて
いるので、弁閉時、弁体との当接が確実になり、
仮に、１条目で洩れても、次の２条目で阻止する
という多段方式による降圧効果を発揮し、シール
効果を一層向上させている。また、外側部分の裏
面には、ナイロン、テトロン等の織布を同時成型
しているので、伸縮作用を受ける外側部材の裏面
が大幅に補強され、該シートリングの耐久性を向
上させている。 In addition, in this embodiment, since a plurality of grooves 3c having a V-shaped cross section are formed at the contact portion with the valve body and in the vicinity thereof, the contact with the valve body is ensured when the valve is closed.
Even if a leak occurs in the first passage, it is blocked in the next second passage, achieving a pressure-lowering effect through a multi-stage system, further improving the sealing effect. In addition, since a woven fabric of nylon, tetron, etc. is simultaneously molded on the back surface of the outer portion, the back surface of the outer member, which is subject to expansion and contraction, is significantly reinforced and the durability of the seat ring is improved.

また、上記のように中空状シートリングへの圧
力流体の給排作用と弁体の開閉操作とを同期させ
るために、第２図に示すように、流体圧で駆動さ
れるピストンの動きを弁棒の回転運動に変換する
機構を備えたアクチユエータ２０に、４方切換弁
２１を介して流体圧を作動させ、弁体を開閉運動
させると共に、該弁体の開閉動作に同期するよう
に、３方切換弁２２を操作して前記管状リング３
ｂへ流体の給排をさせるようにすることも可能で
ある。 In addition, in order to synchronize the supply and discharge of pressure fluid to and from the hollow seat ring and the opening and closing operations of the valve body, as shown in Fig. 2, the movement of the piston driven by fluid pressure is controlled by the valve. The actuator 20, which is equipped with a mechanism for converting the rotational movement of the rod, operates fluid pressure via the four-way switching valve 21 to open and close the valve body, and also to synchronize with the opening and closing movement of the valve body. By operating the switching valve 22, the tubular ring 3
It is also possible to supply and discharge fluid to and from b.

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、シート
リングを中空状に形成し、且つ外側部材と管状リ
ングとに２分して構成しているので、次のような
特有の効果を奏することができる。(Effects of the invention) As explained above, according to the invention, the seat ring is formed into a hollow shape and is divided into two parts, the outer member and the tubular ring, so that the following unique features are achieved. It can be effective.

(i) 管状リング３ｂと導管７は完全に接続されて
おり、外部に洩れることがないので、正確にシ
ートリングの外側部材３ａを内径方向に押し、
弁体２の周縁と確実にシール作用を行なうこと
ができる。(i) Since the tubular ring 3b and the conduit 7 are completely connected and there will be no leakage to the outside, press the outer member 3a of the seat ring accurately in the inner radial direction.
A sealing action can be reliably performed with the periphery of the valve body 2.

(ii) 流体の種類により、流体と直接接するシート
リングの外側部材３ａの材質を適応性のあるも
のに互換できるので、該バタフライ弁の寿命を
伸ばすことができる。(ii) Since the material of the outer member 3a of the seat ring that is in direct contact with the fluid can be changed depending on the type of fluid, the life of the butterfly valve can be extended.

(iii) シートリングの外側部材３ａの裏面に、適宜
補強用の織布を同時成型することが可能になる
ので、シートリングの強度及び耐久性を増すこ
とができる。(iii) Since it becomes possible to simultaneously mold a reinforcing fabric on the back surface of the outer member 3a of the seat ring, the strength and durability of the seat ring can be increased.

(iv) 弁体との当接部分及びその近傍にＶ字状の複
数の溝を形成することにより、弁体との当接が
より確実になり、降圧効果を発揮してシール効
果を一層向上させることができる。(iv) By forming multiple V-shaped grooves at the contact area with the valve body and in its vicinity, the contact with the valve body becomes more secure, and the sealing effect is further improved by exerting a pressure-lowering effect. can be done.

(v) 管状のシートリングへ流体を給排することに
よつて無摺動シールが可能となり、またこの流
体の給排には、気体（主として空気）、水（主
として清水）及び油（シリンダオイル）の多種
類のものが適応できる。(v) A non-sliding seal is made possible by supplying and discharging fluid to and from the tubular seat ring, and this fluid supply and discharge requires the use of gas (mainly air), water (mainly fresh water), and oil (cylinder oil). ) can be applied to many types.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１Ａ図は本考案の一実施例を示すバタフライ
弁の要部拡大断面図、第１Ｂ図はシートリングの
外側部材の断面図、第２図は本考案のバタフライ
弁の操作装置の一例を示す説明図、第３Ａ及び３
Ｂ図は、偏芯型バタフライ弁の基本構造を示す断
面図及び側面図、第４図は作動状態を示す説明図
である。 １……弁本体、２……弁体、３……シートリン
グ、３ａ……外側部材、３ｂ……管状リング、３
ｃ……断面Ｖ字状溝、３ｄ……補強織布、４……
弁棒、９……シートリング押え、１２，１３……
導管。 Fig. 1A is an enlarged sectional view of the essential parts of a butterfly valve showing an embodiment of the present invention, Fig. 1B is a sectional view of the outer member of the seat ring, and Fig. 2 is an example of the operating device of the butterfly valve of the present invention. Explanatory diagram, 3A and 3
Figure B is a sectional view and side view showing the basic structure of the eccentric butterfly valve, and Figure 4 is an explanatory diagram showing the operating state. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Valve body, 2... Valve body, 3... Seat ring, 3a... Outer member, 3b... Tubular ring, 3
c... V-shaped groove in cross section, 3d... Reinforced woven fabric, 4...
Valve stem, 9... Seat ring holder, 12, 13...
conduit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 １ 剛性材料からなる中空筒状本体の内面に、弁
体を回動自在に軸支する弁棒と一定距離距てた
偏つた位置に環状の溝を設け、該環状溝の中に
中空状の弾性シートリングを張設し、該シート
リングを、外側部材と該外側部材の内側に収納
された管状リングによつて構成し、該管状リン
グに操作用流体を給・排する導管を結合したこ
とを特徴とするバタフライ弁。 ２ 前記シートリングは、弁体周縁部との当接部
及びその近傍に断面Ｖ字状の複数の溝を形成し
た実用新案登録請求の範囲第１項記載のバタフ
ライ弁。 ３ 前記シートリングの裏側に補強用織布を同時
成形した実用新案登録請求の範囲第１項記載の
バタフライ弁。[Claims for Utility Model Registration] 1. An annular groove is provided on the inner surface of a hollow cylindrical body made of a rigid material at a deviated position a certain distance from the valve stem that rotatably supports the valve body. A hollow elastic seat ring is stretched in the annular groove, the seat ring is composed of an outer member and a tubular ring housed inside the outer member, and an operating fluid is supplied to the tubular ring. - A butterfly valve characterized by a combination of discharge conduits. 2. The butterfly valve according to claim 1, wherein the seat ring has a plurality of grooves having a V-shaped cross section at the contact portion with the peripheral edge of the valve body and in the vicinity thereof. 3. The butterfly valve according to claim 1, wherein a reinforcing woven fabric is simultaneously molded on the back side of the seat ring.