JPH0776592B2 - 玉形弁 - Google Patents
玉形弁Info
- Publication number
- JPH0776592B2 JPH0776592B2 JP3117254A JP11725491A JPH0776592B2 JP H0776592 B2 JPH0776592 B2 JP H0776592B2 JP 3117254 A JP3117254 A JP 3117254A JP 11725491 A JP11725491 A JP 11725491A JP H0776592 B2 JPH0776592 B2 JP H0776592B2
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- JP
- Japan
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- valve
- sleeve
- valve stem
- stem
- valve body
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、化学プラントなどの
配管に用いる急速開閉式の玉形弁に関する。
配管に用いる急速開閉式の玉形弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】危険物や高温流体、ポリマーなどを送る
配管に取りつけられるバルブは、その流体を流し続ける
と危険な場合、急速に閉じる必要がある。また、反応缶
からポリマーを抜き出すためのバルブも抜き出しを停止
するときには、できるだけ速くバルブを閉じないと危険
である。これらのバルブを開閉する作業は遠隔操作とし
たいためにエアシリンダ、電気モータなどの駆動源を用
いて行うのが一般的である。
配管に取りつけられるバルブは、その流体を流し続ける
と危険な場合、急速に閉じる必要がある。また、反応缶
からポリマーを抜き出すためのバルブも抜き出しを停止
するときには、できるだけ速くバルブを閉じないと危険
である。これらのバルブを開閉する作業は遠隔操作とし
たいためにエアシリンダ、電気モータなどの駆動源を用
いて行うのが一般的である。
【０００３】一方、上記のような用途に適したバルブと
しては、ゲート弁、玉形弁、ボール弁、バタフライ弁な
どがある。これらのうち、玉形弁を除くバルブはその構
造上、エアシリンダーを用いることによって安全に急速
開閉することは容易である。しかしながら、玉形弁の場
合は閉弁時の弁体に流体圧が開弁方向に常時使用する構
造になっているので、開閉をエアシリンダーで駆動する
と万一エアの圧力が低下した場合、バルブの閉じた状態
が緩んで内部の流体が流れ出る危険性をはらんでいる。
しては、ゲート弁、玉形弁、ボール弁、バタフライ弁な
どがある。これらのうち、玉形弁を除くバルブはその構
造上、エアシリンダーを用いることによって安全に急速
開閉することは容易である。しかしながら、玉形弁の場
合は閉弁時の弁体に流体圧が開弁方向に常時使用する構
造になっているので、開閉をエアシリンダーで駆動する
と万一エアの圧力が低下した場合、バルブの閉じた状態
が緩んで内部の流体が流れ出る危険性をはらんでいる。
【０００４】しかしながら、内部流体の性質、環境条件
（例えば、高温・高圧・真空など）の制約から他の形式
のバルブは使えず、玉形弁でなければならないというこ
とが多く、玉形弁は厳しい使用条件に耐え、耐久性が高
いなどの長所があり、玉形弁であって急速開閉できる動
力弁の要求は強い。
（例えば、高温・高圧・真空など）の制約から他の形式
のバルブは使えず、玉形弁でなければならないというこ
とが多く、玉形弁は厳しい使用条件に耐え、耐久性が高
いなどの長所があり、玉形弁であって急速開閉できる動
力弁の要求は強い。
【０００５】このため、玉形弁の場合はフェイルセーフ
の見地から、開閉用駆動源として、シリンダーの片側に
バネを入れた単作動式のエアシリンダを用いるか、又
は、電気またはエアを動力源としたモーターを回転させ
てねじでバルブステムを送り、バルブステムの弁体で弁
孔を開閉する構造とする必要がある。
の見地から、開閉用駆動源として、シリンダーの片側に
バネを入れた単作動式のエアシリンダを用いるか、又
は、電気またはエアを動力源としたモーターを回転させ
てねじでバルブステムを送り、バルブステムの弁体で弁
孔を開閉する構造とする必要がある。
【０００６】ところで、開閉用駆動源として、シリンダ
ーの片側にバネを入れた単作動式のエアシリンダを用い
た場合は、アクチュエーターが大型になるという不都合
がある。
ーの片側にバネを入れた単作動式のエアシリンダを用い
た場合は、アクチュエーターが大型になるという不都合
がある。
【０００７】これに対し、開閉用駆動源として、電気ま
たはエアを動力源としたモータを使用する構造は、全体
の構成を小型化できるという利点があり、特にエアを動
力源としたエアモータを回転させてねじでバルブステム
を送る構造とするのがコンパクト化の点から最も望まし
い。
たはエアを動力源としたモータを使用する構造は、全体
の構成を小型化できるという利点があり、特にエアを動
力源としたエアモータを回転させてねじでバルブステム
を送る構造とするのがコンパクト化の点から最も望まし
い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、エアを動力源
としたモーターを回転させてねじでバルブステムを送る
構造とすると、ねじのリード角はその摩擦角よりも大き
くできないという制約のため、大口径のバルブの場合は
開閉に時間がかかり過ぎるという問題がある。
としたモーターを回転させてねじでバルブステムを送る
構造とすると、ねじのリード角はその摩擦角よりも大き
くできないという制約のため、大口径のバルブの場合は
開閉に時間がかかり過ぎるという問題がある。
【０００９】即ち、エアモーターはコンパクトという特
長はあるが、大きなトルクを得るためには出力回転数を
抑えなければならないという宿命がある。バルブ用エア
モーターの出力回転はせいぜい１００ＲＰＭであり、ね
じのリード角も５度以下にすることが必要で、４インチ
程度のバルブを開閉するのに１０秒以上かかる計算にな
り、これでは急速開閉弁とは言い難い。
長はあるが、大きなトルクを得るためには出力回転数を
抑えなければならないという宿命がある。バルブ用エア
モーターの出力回転はせいぜい１００ＲＰＭであり、ね
じのリード角も５度以下にすることが必要で、４インチ
程度のバルブを開閉するのに１０秒以上かかる計算にな
り、これでは急速開閉弁とは言い難い。
【００１０】そこでこの発明は、ねじのリード角をその
摩擦角よりも大きくし、これによってバルブステムの送
り速度を速め、急速開閉が実現できる玉形弁を提供する
ことを課題としている。
摩擦角よりも大きくし、これによってバルブステムの送
り速度を速め、急速開閉が実現できる玉形弁を提供する
ことを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、この発明は、上下動可能となるバルブステム
の雄ねじに外嵌螺合したスリーブを軸受ハウジングで回
動自在に支持し、スリーブと動力伝達機構を介して連動
したエアモーターでスリーブを回転させることにより、
バルブステムを軸方向に移動させ、バルブステムに取付
けた弁体で弁孔を開閉動させるようにした玉形弁におい
て、前記動力伝達機構の一部に、バルブステムの弁体が
弁孔を閉鎖した時点でスリーブを固定するブレーキ機構
を設け、バルブステムとスリーブのねじのリード角をそ
のねじの摩擦角より大きく設定した構成を採用したもの
である。
するため、この発明は、上下動可能となるバルブステム
の雄ねじに外嵌螺合したスリーブを軸受ハウジングで回
動自在に支持し、スリーブと動力伝達機構を介して連動
したエアモーターでスリーブを回転させることにより、
バルブステムを軸方向に移動させ、バルブステムに取付
けた弁体で弁孔を開閉動させるようにした玉形弁におい
て、前記動力伝達機構の一部に、バルブステムの弁体が
弁孔を閉鎖した時点でスリーブを固定するブレーキ機構
を設け、バルブステムとスリーブのねじのリード角をそ
のねじの摩擦角より大きく設定した構成を採用したもの
である。
【００１２】
【作用】回転駆動機でスリーブを回転させてバルブステ
ムを軸方向に移動させ、バルブステムに取付けた弁体を
開閉動させるとき、動力伝達機構にブレーキ機構が設け
られているので、弁体による弁孔の閉鎖時にスリーブに
ブレーキをかけることにより、弁体が弁座に当接したと
きの反力を止めてスリーブが回るのを防ぐことができ、
かつ、バルブステムの雄ねじのリード角をねじの摩擦角
より大きくしたので、開閉速度を速くしてもバルブの性
能を損なうことがなく、確実な閉弁状態が得られる。従
って、玉形弁の開閉速度を高速化できる。
ムを軸方向に移動させ、バルブステムに取付けた弁体を
開閉動させるとき、動力伝達機構にブレーキ機構が設け
られているので、弁体による弁孔の閉鎖時にスリーブに
ブレーキをかけることにより、弁体が弁座に当接したと
きの反力を止めてスリーブが回るのを防ぐことができ、
かつ、バルブステムの雄ねじのリード角をねじの摩擦角
より大きくしたので、開閉速度を速くしてもバルブの性
能を損なうことがなく、確実な閉弁状態が得られる。従
って、玉形弁の開閉速度を高速化できる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１は玉形弁の基本構造を示し、バルブ本
体１の上部を上下軸方向に移動できるよう貫通するバル
ブステム２の下端に、バルブ本体１内に設けた弁座３へ
圧接して弁孔４を開閉する弁体５が取付けられ、バルブ
本体１の上部に配置した軸受ハウジング６でスリーブ７
を上下の軸受８、９を介して回動自在に支持し、前記バ
ルブステム２の上部に形成した雄ねじ１０がこのスリー
ブ７のねじ孔１１と螺合している。
体１の上部を上下軸方向に移動できるよう貫通するバル
ブステム２の下端に、バルブ本体１内に設けた弁座３へ
圧接して弁孔４を開閉する弁体５が取付けられ、バルブ
本体１の上部に配置した軸受ハウジング６でスリーブ７
を上下の軸受８、９を介して回動自在に支持し、前記バ
ルブステム２の上部に形成した雄ねじ１０がこのスリー
ブ７のねじ孔１１と螺合している。
【００１５】上記スリーブ７は、図２の如く、軸受ハウ
ジング６上に取付けたエアモーター１２と動力伝達機構
で連動され、具体的にはエアモーター１２で駆動される
出力ギヤ１３とスリーブ７がハンマーブロー１４を介し
て連動され、エアモーター１２でスリーブ７を回転させ
ることにより、バルブステム２が上下動し、弁体５が弁
孔４を開閉動する。このスリーブ７を支える軸受８、９
は各々逆方向のスラスト荷重を受けることになる。
ジング６上に取付けたエアモーター１２と動力伝達機構
で連動され、具体的にはエアモーター１２で駆動される
出力ギヤ１３とスリーブ７がハンマーブロー１４を介し
て連動され、エアモーター１２でスリーブ７を回転させ
ることにより、バルブステム２が上下動し、弁体５が弁
孔４を開閉動する。このスリーブ７を支える軸受８、９
は各々逆方向のスラスト荷重を受けることになる。
【００１６】いま、エアモータ１２で出力ギヤ１３を回
転することによってスリーブ７を閉弁方向に回転させる
と、バルブステム２は互いにかみ合ったねじで図１の下
方向に送られる。バルブステム２の先端につけられた弁
体５が弁座３に当たったところでこのバルブは閉じら
れ、リミットスイッチ１５などによって閉じたことを検
知して、エアモーター１２はエアの供給を止められスト
ップする。この時、スリーブ７とバルブステム２に切ら
れたねじのリード角が摩擦角よりも小さければ、弁体５
が弁座３に当接したときの反力がスリーブ７に加わって
も、摩擦抵抗によってスリーブ７に回転は発生せず、こ
れによって玉形弁は閉じ続けるが、送り速度を速くしよ
うとして、雄ねじ１０及びスリーブのねじ孔１１のねじ
のリード角を摩擦角よりも大きくすると、弁座３への弁
体５の当接による反力がスリーブ７に加わったとき、ス
リーブ７をねじの摩擦抵抗で止めることができず、スリ
ーブ７に回転が生じ、玉形弁は閉じた状態を維持するこ
とができず、緩んでしまう。
転することによってスリーブ７を閉弁方向に回転させる
と、バルブステム２は互いにかみ合ったねじで図１の下
方向に送られる。バルブステム２の先端につけられた弁
体５が弁座３に当たったところでこのバルブは閉じら
れ、リミットスイッチ１５などによって閉じたことを検
知して、エアモーター１２はエアの供給を止められスト
ップする。この時、スリーブ７とバルブステム２に切ら
れたねじのリード角が摩擦角よりも小さければ、弁体５
が弁座３に当接したときの反力がスリーブ７に加わって
も、摩擦抵抗によってスリーブ７に回転は発生せず、こ
れによって玉形弁は閉じ続けるが、送り速度を速くしよ
うとして、雄ねじ１０及びスリーブのねじ孔１１のねじ
のリード角を摩擦角よりも大きくすると、弁座３への弁
体５の当接による反力がスリーブ７に加わったとき、ス
リーブ７をねじの摩擦抵抗で止めることができず、スリ
ーブ７に回転が生じ、玉形弁は閉じた状態を維持するこ
とができず、緩んでしまう。
【００１７】そこでこの発明は、エアモーター１２の回
転をスリーブ７に伝え、バルブステム２を上下動させる
動力伝達機構の一部にブレーキ機構を設け、弁体５が弁
座３に当接したときにスリーブ７を固定し、弁座３への
当接による反力でスリーブ７が回転することのないよう
にし、これにより、バルブステム２及びスリーブ７に設
けるねじのリード角をねじの摩擦角よりも大きくし、開
閉速度を速くすることを可能にしている。
転をスリーブ７に伝え、バルブステム２を上下動させる
動力伝達機構の一部にブレーキ機構を設け、弁体５が弁
座３に当接したときにスリーブ７を固定し、弁座３への
当接による反力でスリーブ７が回転することのないよう
にし、これにより、バルブステム２及びスリーブ７に設
けるねじのリード角をねじの摩擦角よりも大きくし、開
閉速度を速くすることを可能にしている。
【００１８】前記した動力伝達機構の一部にブレーキ機
構を設ける方法としては、 エアモーター１２をブレーキつきとする方法。この
方法は、弁体５の閉弁時にブレーキでエアモータ１２を
固定し、出力ギヤ１３とハンマーブロー１４を介してス
リーブ７を固定化する。 エアモーター１２と動力伝達機構における減速機の
接続部にブレーキつきクラッチを取りつける方法。
構を設ける方法としては、 エアモーター１２をブレーキつきとする方法。この
方法は、弁体５の閉弁時にブレーキでエアモータ１２を
固定し、出力ギヤ１３とハンマーブロー１４を介してス
リーブ７を固定化する。 エアモーター１２と動力伝達機構における減速機の
接続部にブレーキつきクラッチを取りつける方法。
【００１９】 減速機にブレーキをかける方法。と
の方法は、閉弁時にブレーキを作動させ、スリーブ７
を固定化する。
の方法は、閉弁時にブレーキを作動させ、スリーブ７
を固定化する。
【００２０】 バルブステム２を送るスリーブ７に直
接ブレーキをかける方法等を例示することができ、その
いずれの方法でも目的を達成することができるが、特に
の方法が価格も安く、特殊な部品も必要としないので
好都合である。
接ブレーキをかける方法等を例示することができ、その
いずれの方法でも目的を達成することができるが、特に
の方法が価格も安く、特殊な部品も必要としないので
好都合である。
【００２１】そこで、図２はスリーブ７に直接ブレーキ
をかける方法の具体的な構造を示しており、スリーブ７
を回動自在に支持する上位軸受８の上面と軸受ハウジン
グ６の間に皿ばね１６をセットした構造とし、弁体５の
閉弁によってスリーブ７に加わる反力をこの皿ばね１６
で受けると、軸受８に上記した反力に等しいスラスト荷
重を与え続けることができ、この軸受８のスラスト荷重
による回転抵抗によってスリーブ７にブレーキをかける
ことができる。
をかける方法の具体的な構造を示しており、スリーブ７
を回動自在に支持する上位軸受８の上面と軸受ハウジン
グ６の間に皿ばね１６をセットした構造とし、弁体５の
閉弁によってスリーブ７に加わる反力をこの皿ばね１６
で受けると、軸受８に上記した反力に等しいスラスト荷
重を与え続けることができ、この軸受８のスラスト荷重
による回転抵抗によってスリーブ７にブレーキをかける
ことができる。
【００２２】また、弁体５の開側にも同様の性能を持た
せる場合は、下位軸受９の下面と軸受押え１７の間に皿
ばねをセットすることによって得られる。
せる場合は、下位軸受９の下面と軸受押え１７の間に皿
ばねをセットすることによって得られる。
【００２３】上記のように、動力伝達機構の一部にブレ
ーキ機構を組込むことにより、閉弁時の反力によるスリ
ーブ７の回転発生を防ぎ、これにより、バルブステム２
とスリーブ７のねじのリード角をねじの摩擦角より大き
くしても、弁体５の開閉位置の保持が行なえ、従って玉
形弁の急速開閉が実現できることになる。
ーキ機構を組込むことにより、閉弁時の反力によるスリ
ーブ７の回転発生を防ぎ、これにより、バルブステム２
とスリーブ７のねじのリード角をねじの摩擦角より大き
くしても、弁体５の開閉位置の保持が行なえ、従って玉
形弁の急速開閉が実現できることになる。
【００２４】
【効果】以上のように、この発明によると、エアモータ
ーの駆動によって弁体を開閉動させる玉形弁において、
弁体の閉弁時にブレーキ機構でスリーブを固定し、閉弁
時の反力によるスリーブの回転発生を防止するように
し、かつ、バルブステムとスリーブのねじのリード角を
ねじの摩擦角より大きくしたので、開閉速度を速くする
ことができ、閉弁も確実になり、玉形弁の急速開閉が可
能になる。
ーの駆動によって弁体を開閉動させる玉形弁において、
弁体の閉弁時にブレーキ機構でスリーブを固定し、閉弁
時の反力によるスリーブの回転発生を防止するように
し、かつ、バルブステムとスリーブのねじのリード角を
ねじの摩擦角より大きくしたので、開閉速度を速くする
ことができ、閉弁も確実になり、玉形弁の急速開閉が可
能になる。
【図１】玉形弁の基本構造を示す縦断面図
【図２】ブレーキ機構をセットしたこの発明の玉形弁を
示す要部の拡大断面図
示す要部の拡大断面図
１ バルブ本体 ２ バルブステム ３ 弁座 ４ 弁孔 ５ 弁体 ７ スリーブ ８、９ 軸受 １２ エアモーター １３ 出力ギヤ １６ 皿ばね
Claims (1)
- 【請求項１】 上下動可能となるバルブステムの雄ねじ
に外嵌螺合したスリーブを軸受ハウジングで回動自在に
支持し、スリーブと動力伝達機構を介して連動したエア
モーターでスリーブを回転させることにより、バルブス
テムを軸方向に移動させ、バルブステムに取付けた弁体
で弁孔を開閉動させるようにした玉形弁において、前記
動力伝達機構の一部に、バルブステムの弁体が弁孔を閉
鎖した時点でスリーブを固定するブレーキ機構を設け、
バルブステムとスリーブのねじのリード角をそのねじの
摩擦角より大きく設定したことを特徴とする玉形弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3117254A JPH0776592B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 玉形弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3117254A JPH0776592B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 玉形弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04347083A JPH04347083A (ja) | 1992-12-02 |
| JPH0776592B2 true JPH0776592B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=14707214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3117254A Expired - Lifetime JPH0776592B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 玉形弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776592B2 (ja) |
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| JPH0185581U (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-07 | ||
| JPH0198379U (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-30 |
-
1991
- 1991-05-22 JP JP3117254A patent/JPH0776592B2/ja not_active Expired - Lifetime
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