JPH1078139A - 金属ガスケットおよび弁装置 - Google Patents
金属ガスケットおよび弁装置Info
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- JPH1078139A JPH1078139A JP9199777A JP19977797A JPH1078139A JP H1078139 A JPH1078139 A JP H1078139A JP 9199777 A JP9199777 A JP 9199777A JP 19977797 A JP19977797 A JP 19977797A JP H1078139 A JPH1078139 A JP H1078139A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
- F16J15/0887—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
- F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
- F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
- F16K1/226—Shaping or arrangements of the sealing
- F16K1/2263—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat
- F16K1/2266—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat and being forced into sealing contact with the valve member by a spring or a spring-like member
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セルフセンタリングの機能を持つ従来のガス
ケットは、相対的に構造が複雑で製造コストが嵩む。ま
た、シール部材がガスケットの動的シール面に対して正
確に配置されていないと、均一に圧縮されず、シールの
均一性が損なわれる。 【解決手段】 静的シールを確保するための末端部１６
と、動的シールを確保するための円弧部１５とを具えた
部分を有し、円弧部１５は同じ方向に湾曲すると共にそ
の曲率半径が変化している。
ケットは、相対的に構造が複雑で製造コストが嵩む。ま
た、シール部材がガスケットの動的シール面に対して正
確に配置されていないと、均一に圧縮されず、シールの
均一性が損なわれる。 【解決手段】 静的シールを確保するための末端部１６
と、動的シールを確保するための円弧部１５とを具えた
部分を有し、円弧部１５は同じ方向に湾曲すると共にそ
の曲率半径が変化している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静的シールを確保
すると共に動的シールを確保するためのガスケットおよ
びこれを用いた弁装置に関する。このガスケットは、特
に、高圧および／または高温状況下で操作されるシール
部材と共にバタフライ弁の上流および／または下流のシ
ールを確保するように意図されている。このような使用
のために、金属ガスケットがボディ側の静的シールおよ
びシール部材側の動的シールを確保するか、あるいはボ
ディ側の動的シールおよびシール部材側の静的シールを
確保するように使用される。
すると共に動的シールを確保するためのガスケットおよ
びこれを用いた弁装置に関する。このガスケットは、特
に、高圧および／または高温状況下で操作されるシール
部材と共にバタフライ弁の上流および／または下流のシ
ールを確保するように意図されている。このような使用
のために、金属ガスケットがボディ側の静的シールおよ
びシール部材側の動的シールを確保するか、あるいはボ
ディ側の動的シールおよびシール部材側の静的シールを
確保するように使用される。
【０００２】
【従来の技術】文献ＦＲ−Ｂ１−２５６６８７０は、シ
ール部材とボディとの間のシールを確保するように設計
したいくつかの型式のガスケットを具えている。その図
６において、単一部品から機械加工されるように提案さ
れたガスケットは、動的シールがシール部材に押圧状態
で当接する面取り部によって達成される。図２および図
４は、しっかりした相対的に剛体の背圧リングと共に薄
い板金製のガスケットを示している。この薄い板金製ガ
スケットは、高圧に耐えるために充分大きな接触圧を作
り出すように形成した金属リングによって動的シールを
確保している。静的シールは、ガスケットの平坦部の一
方が当接する弾性トーラス（a resilienttorus ）の圧
縮によって達成される。
ール部材とボディとの間のシールを確保するように設計
したいくつかの型式のガスケットを具えている。その図
６において、単一部品から機械加工されるように提案さ
れたガスケットは、動的シールがシール部材に押圧状態
で当接する面取り部によって達成される。図２および図
４は、しっかりした相対的に剛体の背圧リングと共に薄
い板金製のガスケットを示している。この薄い板金製ガ
スケットは、高圧に耐えるために充分大きな接触圧を作
り出すように形成した金属リングによって動的シールを
確保している。静的シールは、ガスケットの平坦部の一
方が当接する弾性トーラス（a resilienttorus ）の圧
縮によって達成される。
【０００３】これらのガスケットは、圧力下に置かれる
時やシール部材の閉鎖中にシール圧を保持するように、
シール部材に関してセルフセンタリング（self-centrin
g ）の概念を用いている。機械加工したガスケットの半
径方向の可撓性は、複数の機械加工した複数の円周溝に
よって得られる。薄い板金製ガスケットは、リングの形
成面とその末端部との間に円錐状の接続領域を具える。
時やシール部材の閉鎖中にシール圧を保持するように、
シール部材に関してセルフセンタリング（self-centrin
g ）の概念を用いている。機械加工したガスケットの半
径方向の可撓性は、複数の機械加工した複数の円周溝に
よって得られる。薄い板金製ガスケットは、リングの形
成面とその末端部との間に円錐状の接続領域を具える。
【０００４】文献ＤＥ−Ｃ２−２６４４５１８は、一体
構造の金属ガスケットを記述している。このガスケット
は、フック状の部分、すなわち静的シールを確保するた
めの末端部と、接続部と、円弧形状の部分とを有する。
接続部は、ガスケットの軸線方向の可撓性を確保するよ
うに、円錐あるいは直線の形に設計することができ、従
って、ガスケットにシール部材の軸線方向、すなわち流
体通路の軸線に沿った変位を伴うことを許容する。
構造の金属ガスケットを記述している。このガスケット
は、フック状の部分、すなわち静的シールを確保するた
めの末端部と、接続部と、円弧形状の部分とを有する。
接続部は、ガスケットの軸線方向の可撓性を確保するよ
うに、円錐あるいは直線の形に設計することができ、従
って、ガスケットにシール部材の軸線方向、すなわち流
体通路の軸線に沿った変位を伴うことを許容する。
【０００５】また、ＤＥ−ＯＳ−２４５４４５２から、
エラストマーあるいは金属ガスケットは、フックの形状
で周知である。これらのトロイダル（toroidal）部にお
いて、ガスケットは、その半径方向の変位を制限するた
め、ガスケットハウジングの肩部に当接するリップ部を
具えている。
エラストマーあるいは金属ガスケットは、フックの形状
で周知である。これらのトロイダル（toroidal）部にお
いて、ガスケットは、その半径方向の変位を制限するた
め、ガスケットハウジングの肩部に当接するリップ部を
具えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した文献ＦＲ−Ｂ
１−２５６６８７０に記載されたガスケットは、相対的
に構造が複雑であり、従って製造するに際して高価とな
る。
１−２５６６８７０に記載されたガスケットは、相対的
に構造が複雑であり、従って製造するに際して高価とな
る。
【０００７】一方、文献ＤＥ−Ｃ２−２６４４５１８や
ＤＥ−ＯＳ−２４５４４５２に開示されたガスケット
は、シール部材がガスケットの動的シール面に対して正
確に中心に配置されていない、すなわち作業軸線（work
ing axis）に沿って半径方向にずれている場合、均一に
圧縮されないという欠点を示す。ガスケットは、セルフ
センタリングが可能ではないので、シール部材に対する
シールが均一とはならなくなる。
ＤＥ−ＯＳ−２４５４４５２に開示されたガスケット
は、シール部材がガスケットの動的シール面に対して正
確に中心に配置されていない、すなわち作業軸線（work
ing axis）に沿って半径方向にずれている場合、均一に
圧縮されないという欠点を示す。ガスケットは、セルフ
センタリングが可能ではないので、シール部材に対する
シールが均一とはならなくなる。
【０００８】
【発明の目的】本発明の目的は、セルフセンタリング能
力を持つガスケットの製造に関する上述した不具合を簡
単に解決し得る金属ガスケットおよびこれを用いた弁装
置を提供することにある。
力を持つガスケットの製造に関する上述した不具合を簡
単に解決し得る金属ガスケットおよびこれを用いた弁装
置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の形態は、
静的シールを確保するための末端部と、動的シールを確
保するための円弧部とを具えた断面を有し、前記円弧部
は同じ方向に湾曲すると共にその曲率半径が変化してい
ることを特徴とする金属ガスケットにある。
静的シールを確保するための末端部と、動的シールを確
保するための円弧部とを具えた断面を有し、前記円弧部
は同じ方向に湾曲すると共にその曲率半径が変化してい
ることを特徴とする金属ガスケットにある。
【００１０】また、本発明の第２の形態は、ボディとシ
ール部材との間の上流および／または下流へのシールを
確保するように、前記ボディと前記シール部材と金属ガ
スケットとを具えた弁装置であって、前記金属ガスケッ
トは、静的シールを確保するための末端部と、動的シー
ルを確保するための円弧部とを具えた断面を有し、前記
円弧部は同じ方向に湾曲すると共にその曲率半径が変化
していることを特徴とする弁装置にある。
ール部材との間の上流および／または下流へのシールを
確保するように、前記ボディと前記シール部材と金属ガ
スケットとを具えた弁装置であって、前記金属ガスケッ
トは、静的シールを確保するための末端部と、動的シー
ルを確保するための円弧部とを具えた断面を有し、前記
円弧部は同じ方向に湾曲すると共にその曲率半径が変化
していることを特徴とする弁装置にある。
【００１１】本発明によると、例えば球形のシール部材
に対し、適切な特性（角度および半径）の円弧により、
そしてまた、適当に変化可能な半径および角度の円弧を
選択して得られる動的シールの接触圧により、得られる
半径方向の可撓性によってガスケットのセルフセンタリ
ングが制御される。
に対し、適切な特性（角度および半径）の円弧により、
そしてまた、適当に変化可能な半径および角度の円弧を
選択して得られる動的シールの接触圧により、得られる
半径方向の可撓性によってガスケットのセルフセンタリ
ングが制御される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の第１の形態による金属ガ
スケットおよび第２の形態による弁装置において、装着
時にガスケットハウジング内に配置されるように、装着
状態のガスケットの円弧部がガスケットハウジングの剛
体部に押圧状態で当接するものであってもよい。
スケットおよび第２の形態による弁装置において、装着
時にガスケットハウジング内に配置されるように、装着
状態のガスケットの円弧部がガスケットハウジングの剛
体部に押圧状態で当接するものであってもよい。
【００１３】また、円弧部と末端部とは、末端部に対し
て１３５度よりも小さな角度をなす直線部を介して接続
しているものであってもよい。
て１３５度よりも小さな角度をなす直線部を介して接続
しているものであってもよい。
【００１４】円弧部は、その曲率半径が連続して変化し
ているものであってもよいし、不連続に変化しているも
のであってもよい。円弧部の曲率半径が不連続に変化し
ている場合、この円弧部は、少なくとも２つの異なる半
径を持ち、相互に接続する複数の円弧で構成することが
好ましく、特に３つの円弧で構成されていることが望ま
しい。円弧部を３つの円弧で構成した場合、逆向き装着
のガスケットに対して装着するように、一定半径の第１
の円弧に、動的シールの接触点ならびに逆向き装着のガ
スケットの動的シールの接触点を設定することが有効で
ある。
ているものであってもよいし、不連続に変化しているも
のであってもよい。円弧部の曲率半径が不連続に変化し
ている場合、この円弧部は、少なくとも２つの異なる半
径を持ち、相互に接続する複数の円弧で構成することが
好ましく、特に３つの円弧で構成されていることが望ま
しい。円弧部を３つの円弧で構成した場合、逆向き装着
のガスケットに対して装着するように、一定半径の第１
の円弧に、動的シールの接触点ならびに逆向き装着のガ
スケットの動的シールの接触点を設定することが有効で
ある。
【００１５】円弧部が、少なくとも２つの異なる半径を
持ち、相互に接続する複数の円弧で構成されている場
合、第１の円弧は、第１の部分と第２の部分とを有し、
この第１の円弧の第１の部分に位置する押圧点を具える
ものであってもよい。
持ち、相互に接続する複数の円弧で構成されている場
合、第１の円弧は、第１の部分と第２の部分とを有し、
この第１の円弧の第１の部分に位置する押圧点を具える
ものであってもよい。
【００１６】
【実施例】本発明による金属ガスケットをバタフライ弁
に応用した実施例について、図１〜図１０を参照しなが
ら詳細に説明するが、本発明はこのような実施例に限ら
ず、同様な課題を内包する他の分野の技術にも応用する
ことができる。
に応用した実施例について、図１〜図１０を参照しなが
ら詳細に説明するが、本発明はこのような実施例に限ら
ず、同様な課題を内包する他の分野の技術にも応用する
ことができる。
【００１７】図１を参照すると、バタフライ弁は、段部
３と共に設けた軸線方向の流体通路２を有するボディ１
を一般的な方法によって具え、段部３は流体通路２の軸
線５に対して直角な面に配した支持部４を有し、さらに
ボディ１に設けた横孔９, １０を貫通する２つのそれぞ
れ軸７, ８により、ボディ１に対して回動するように装
着したバタフライディスク６を具え、一方の軸７がバタ
フライディスク６の駆動を確保するように機能する。
３と共に設けた軸線方向の流体通路２を有するボディ１
を一般的な方法によって具え、段部３は流体通路２の軸
線５に対して直角な面に配した支持部４を有し、さらに
ボディ１に設けた横孔９, １０を貫通する２つのそれぞ
れ軸７, ８により、ボディ１に対して回動するように装
着したバタフライディスク６を具え、一方の軸７がバタ
フライディスク６の駆動を確保するように機能する。
【００１８】この実施例において、バタフライディスク
６の外縁部を構成するシール面１２は、球形であって、
バタフライディスク６の主対称軸に中心が位置してい
る。この形状は、より一般的には、回転によって発生し
た円錐体、すなわち適当な曲線を母線とする回転曲線と
同じものであってもよい。
６の外縁部を構成するシール面１２は、球形であって、
バタフライディスク６の主対称軸に中心が位置してい
る。この形状は、より一般的には、回転によって発生し
た円錐体、すなわち適当な曲線を母線とする回転曲線と
同じものであってもよい。
【００１９】バタフライ弁が閉位置にある時、バタフラ
イディスク６のシール面１２は、ボディ１の段部３の支
持部４のほぼ反対側にこれと対向してそれ自身が位置す
ることに注意すべきである。
イディスク６のシール面１２は、ボディ１の段部３の支
持部４のほぼ反対側にこれと対向してそれ自身が位置す
ることに注意すべきである。
【００２０】この図面において、バタフライ弁の上流お
よび／または下流のシールを達成するために使用したガ
スケットは、図示されていない。矢視Ａ部は、図２から
図６に示した種々の詳細部分に対応した領域を概略的に
示している。
よび／または下流のシールを達成するために使用したガ
スケットは、図示されていない。矢視Ａ部は、図２から
図６に示した種々の詳細部分に対応した領域を概略的に
示している。
【００２１】上述すると共に図２に例示したように、バ
タフライ弁の上流および／または下流シールは、静的シ
ールをもたらすように、ボディ１の段部３の支持部４に
対して保持されるように設計された動的シール部である
円弧部１５と、半径方向に平坦な部分を示すカラーの形
態の末端部１６とを具えたガスケット１４の一部によっ
て確保されている。ガスケット１４のこの部分は、全体
としてフック形状となっている。バタフライ弁が閉じら
れた時、ガスケット１４とバタフライディスク６のシー
ル面１２との間の接触点１９は、円弧部１５に位置して
角度αの一方側を構成し、軸７, ８の作業軸線１３に対
して角度φを形成する。この角度αの第２の側、つまり
ガスケット１４の先端よりも末端部１６の方に位置する
側は、軸線５, １３が交差する点で作業軸線１３を横切
り、少なくともシール面１２の法線と一致している。従
って、２つの軸線５, １３の交点は、角度φの中心とな
る。
タフライ弁の上流および／または下流シールは、静的シ
ールをもたらすように、ボディ１の段部３の支持部４に
対して保持されるように設計された動的シール部である
円弧部１５と、半径方向に平坦な部分を示すカラーの形
態の末端部１６とを具えたガスケット１４の一部によっ
て確保されている。ガスケット１４のこの部分は、全体
としてフック形状となっている。バタフライ弁が閉じら
れた時、ガスケット１４とバタフライディスク６のシー
ル面１２との間の接触点１９は、円弧部１５に位置して
角度αの一方側を構成し、軸７, ８の作業軸線１３に対
して角度φを形成する。この角度αの第２の側、つまり
ガスケット１４の先端よりも末端部１６の方に位置する
側は、軸線５, １３が交差する点で作業軸線１３を横切
り、少なくともシール面１２の法線と一致している。従
って、２つの軸線５, １３の交点は、角度φの中心とな
る。
【００２２】このガスケット１４に関し、後の図面に示
した実施例において、その末端部１６の固定は、ねじ１
８でボディ１に固定される環状のフランジ１７によっ
て、確実にされることに注意すべきである。
した実施例において、その末端部１６の固定は、ねじ１
８でボディ１に固定される環状のフランジ１７によっ
て、確実にされることに注意すべきである。
【００２３】バタフライディスク６によってガスケット
１４に働く接触力は、ガスケット１４に変形をもたら
す。この変形の影響下で、円弧部１５は、フランジ１７
に対し、あるいはより一般的にはボディ１の支持部４に
押圧状態で当接することができる。点２３は、ガスケッ
ト１４の円弧部１５とフランジ１７との間の接触可能な
点である。
１４に働く接触力は、ガスケット１４に変形をもたら
す。この変形の影響下で、円弧部１５は、フランジ１７
に対し、あるいはより一般的にはボディ１の支持部４に
押圧状態で当接することができる。点２３は、ガスケッ
ト１４の円弧部１５とフランジ１７との間の接触可能な
点である。
【００２４】同様に、作業状態および圧力をかけた状態
において、円弧部１５が支持部４に押圧される方向に変
位をもたらす場合、例えガスケット１４が逆向きに装着
されたとしても、ガスケット１４の円弧部１５はボディ
１の支持部４に押し付けられることができる。
において、円弧部１５が支持部４に押圧される方向に変
位をもたらす場合、例えガスケット１４が逆向きに装着
されたとしても、ガスケット１４の円弧部１５はボディ
１の支持部４に押し付けられることができる。
【００２５】図３において、ガスケット１４は、バタフ
ライディスク６のシール面１２に対して通常の向きに装
着されているのに対し、図４におけるガスケット１４
は、逆向きに装着されている。バタフライディスク６の
シール面１２は、ガスケット１４の開き側（円弧部１５
の先端が位置する側：通常の向き）か、あるいは閉じ側
（円弧部１５が連続する側：逆向き）でガスケット１４
と接触状態となる。
ライディスク６のシール面１２に対して通常の向きに装
着されているのに対し、図４におけるガスケット１４
は、逆向きに装着されている。バタフライディスク６の
シール面１２は、ガスケット１４の開き側（円弧部１５
の先端が位置する側：通常の向き）か、あるいは閉じ側
（円弧部１５が連続する側：逆向き）でガスケット１４
と接触状態となる。
【００２６】図５は、ガスケット１４に対する３つの圧
迫形状および２つの装着方向の概念図である。
迫形状および２つの装着方向の概念図である。
【００２７】原則的に、ガスケット１４は、押圧点に従
って図面に示した４つの面まで有することができる。末
端部１６側の２つの押圧点は、固定押圧の状態で、フラ
ンジ１７とボディ１との間の末端部１６の埋設位置を示
しており、次の３つ目の押圧点は、ガスケットハウジン
グに対する円弧部１５の押圧点を示しており、変位可能
な可動押圧の状態となっている。この押圧点の位置は、
装着方法に応じて変化する。シール部材であるバタフラ
イディスク６のシール面１２に対するガスケット１４の
接触点１９は、最後の押圧点に対して示されている。
って図面に示した４つの面まで有することができる。末
端部１６側の２つの押圧点は、固定押圧の状態で、フラ
ンジ１７とボディ１との間の末端部１６の埋設位置を示
しており、次の３つ目の押圧点は、ガスケットハウジン
グに対する円弧部１５の押圧点を示しており、変位可能
な可動押圧の状態となっている。この押圧点の位置は、
装着方法に応じて変化する。シール部材であるバタフラ
イディスク６のシール面１２に対するガスケット１４の
接触点１９は、最後の押圧点に対して示されている。
【００２８】図６から図８は、通常の向きで装着した状
態のガスケット１４に対する負荷の形式に従って接触す
るガスケット１４とシール部材、つまりダイヤフラムデ
ィスク６との接触点１９における圧力の相違を示してい
る。
態のガスケット１４に対する負荷の形式に従って接触す
るガスケット１４とシール部材、つまりダイヤフラムデ
ィスク６との接触点１９における圧力の相違を示してい
る。
【００２９】図６に示されるように、（シール部材が圧
力を受けて閉鎖される）締め付けによってのみもたらさ
れる負荷は、何らかの付加的な圧力を伴うことなく、ダ
イヤフラム弁の閉鎖に対応する。ガスケット１４は、変
形応力を与えるシール部材、つまりダイヤフラムディス
ク６の嵌入による値Ｘの締め付けを受ける。ガスケット
１４の変形は、その末端部１６が固定支持部としてふる
まうため、その自由部分、すなわち、その円弧部１５に
もたらされる。
力を受けて閉鎖される）締め付けによってのみもたらさ
れる負荷は、何らかの付加的な圧力を伴うことなく、ダ
イヤフラム弁の閉鎖に対応する。ガスケット１４は、変
形応力を与えるシール部材、つまりダイヤフラムディス
ク６の嵌入による値Ｘの締め付けを受ける。ガスケット
１４の変形は、その末端部１６が固定支持部としてふる
まうため、その自由部分、すなわち、その円弧部１５に
もたらされる。
【００３０】図７に示されたオートクレーブ（autoclav
e ）負荷は、ガスケット１４の円弧部１５の開き側に例
えば５０バールの圧力Ｐがもたらされるように、バタフ
ライ弁がさらされることを意味する。ダイヤフラムディ
スク６の一方側（図中、上側）に与えられる圧力および
製造時の部品の遊びのため、シール部材、つまりダイヤ
フラムディスク６は、距離Ｙだけ変位し、つまりガスケ
ット１４の半径方向内側へより深く嵌入する。このシー
ル部材の変位は、変形応力を増大する間隔Ｘ+だけ、さ
らに円弧部１５を圧縮する効果を有する。このため、シ
ール面１２の接触圧が増大し、またシール圧も増大する
こととなる。
e ）負荷は、ガスケット１４の円弧部１５の開き側に例
えば５０バールの圧力Ｐがもたらされるように、バタフ
ライ弁がさらされることを意味する。ダイヤフラムディ
スク６の一方側（図中、上側）に与えられる圧力および
製造時の部品の遊びのため、シール部材、つまりダイヤ
フラムディスク６は、距離Ｙだけ変位し、つまりガスケ
ット１４の半径方向内側へより深く嵌入する。このシー
ル部材の変位は、変形応力を増大する間隔Ｘ+だけ、さ
らに円弧部１５を圧縮する効果を有する。このため、シ
ール面１２の接触圧が増大し、またシール圧も増大する
こととなる。
【００３１】図８に示される非オートクレーブ負荷は、
ガスケット１４の円弧部１５の閉じ側を圧縮するように
ダイヤフラム弁がさらされることを意味する。二点鎖線
で示した状態から実線で示した状態に、シール部材、つ
まりダイヤフラムディスク６は、距離Ｙだけ変位し、値
Ｘ- だけガスケット１４を圧縮する。この変位は、締め
付け力の減少をもたらす。
ガスケット１４の円弧部１５の閉じ側を圧縮するように
ダイヤフラム弁がさらされることを意味する。二点鎖線
で示した状態から実線で示した状態に、シール部材、つ
まりダイヤフラムディスク６は、距離Ｙだけ変位し、値
Ｘ- だけガスケット１４を圧縮する。この変位は、締め
付け力の減少をもたらす。
【００３２】ガスケットの寸法は、どのような装着方向
でもシールを確保すると同時に、ガスケットの復元不可
能な塑性変形を防止するように、考慮する必要がある。
でもシールを確保すると同時に、ガスケットの復元不可
能な塑性変形を防止するように、考慮する必要がある。
【００３３】図９は、ガスケット１４の詳細を示す。末
端部１６として周知の単調な静的シール部は、動的シー
ル部として意図した円弧部１５まで続いている。
端部１６として周知の単調な静的シール部は、動的シー
ル部として意図した円弧部１５まで続いている。
【００３４】静的シール部と動的シール部との接続は、
半径Ｒ4 の円弧によりもたらされている。この半径Ｒ4
の最小値は、ガスケット１４の製造方法によって必然的
に決められる。この値は、一般的におおよそ１mmから２
mmである。角度εは、セルフセンタリング能力に影響を
及ぼすために重要である。この角度εは、４５度と９０
度との間にある。図示した実施例において、この角度ε
は、（９０−φ）度である。本実施例におけるガスケッ
ト１４は、シール部材、つまりバタフライディスク６の
嵌入によって生ずる円弧部１５の変形の方向に対し、ほ
ぼ直角な方向となる直線部２０を半径Ｒ4 の円弧に隣接
して配置している。この直線部２０は、末端部１６に対
して最大で１３５度の角度を形成する。直線部２０は、
９０度の角度を越えて拡がる半径Ｒ3 の円弧まで続いて
いる。この円弧は、角度φの第２の側と平行に直線部２
１を方向付ける効果を有する。直線部２１のこの面にお
いて、ガスケット１４はフランジ１７に押圧状態で当接
している。
半径Ｒ4 の円弧によりもたらされている。この半径Ｒ4
の最小値は、ガスケット１４の製造方法によって必然的
に決められる。この値は、一般的におおよそ１mmから２
mmである。角度εは、セルフセンタリング能力に影響を
及ぼすために重要である。この角度εは、４５度と９０
度との間にある。図示した実施例において、この角度ε
は、（９０−φ）度である。本実施例におけるガスケッ
ト１４は、シール部材、つまりバタフライディスク６の
嵌入によって生ずる円弧部１５の変形の方向に対し、ほ
ぼ直角な方向となる直線部２０を半径Ｒ4 の円弧に隣接
して配置している。この直線部２０は、末端部１６に対
して最大で１３５度の角度を形成する。直線部２０は、
９０度の角度を越えて拡がる半径Ｒ3 の円弧まで続いて
いる。この円弧は、角度φの第２の側と平行に直線部２
１を方向付ける効果を有する。直線部２１のこの面にお
いて、ガスケット１４はフランジ１７に押圧状態で当接
している。
【００３５】その後、（１８０−φ）度を越えて拡が
り、作業軸線１３と平行な直線部２２で終わる半径Ｒ1
の円弧がある。接触点１９は、この円弧Ｒ1 内に設定さ
れる。
り、作業軸線１３と平行な直線部２２で終わる半径Ｒ1
の円弧がある。接触点１９は、この円弧Ｒ1 内に設定さ
れる。
【００３６】図１０は、円弧部１５に半径Ｒ2 の円弧を
追加した本は詰めによるガスケット１４の他の実施例を
示している。
追加した本は詰めによるガスケット１４の他の実施例を
示している。
【００３７】このガスケット１４は、Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3 から
選択した少なくとも２つの異なる半径を持つ３つの円弧
（α, β）, γ, δからなる円弧部１５を有する。円弧
部１５と末端部１６との間の接続は、半径Ｒ4 の円弧ε
によってもたらされている。円弧部１５は、ガスケット
ハウジングの利用可能な空間の状態に適合した長さの直
線部２０を有する。この長さは、半径Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3 の決
まった選択のために０になってもよい。
選択した少なくとも２つの異なる半径を持つ３つの円弧
（α, β）, γ, δからなる円弧部１５を有する。円弧
部１５と末端部１６との間の接続は、半径Ｒ4 の円弧ε
によってもたらされている。円弧部１５は、ガスケット
ハウジングの利用可能な空間の状態に適合した長さの直
線部２０を有する。この長さは、半径Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3 の決
まった選択のために０になってもよい。
【００３８】通常方向に装着状態の場合のガスケットハ
ウジングに対する押圧点２３は、半径Ｒ2 の円弧γ上に
設定され、図中、黒塗り三角形によって示されている。
ウジングに対する押圧点２３は、半径Ｒ2 の円弧γ上に
設定され、図中、黒塗り三角形によって示されている。
【００３９】バタフライディスク６と支持部４との間の
接触点１９は、半径Ｒ1 の円弧α,β内に設定されてい
る。これは、通常の向きの装着の場合において、ガスケ
ット１４の先端部からの角距離αにあって、しかも円弧
α, βの中心を通る中心軸線と直角な軸線から角距離φ
にある。この角度φは、図２の角度φと対応している。
半径Ｒ1 の円弧α, βは、角度φに関して規定した２つ
の角度α, βから構成されている。
接触点１９は、半径Ｒ1 の円弧α,β内に設定されてい
る。これは、通常の向きの装着の場合において、ガスケ
ット１４の先端部からの角距離αにあって、しかも円弧
α, βの中心を通る中心軸線と直角な軸線から角距離φ
にある。この角度φは、図２の角度φと対応している。
半径Ｒ1 の円弧α, βは、角度φに関して規定した２つ
の角度α, βから構成されている。
【００４０】逆向き装着の場合における接触点１９′
は、円弧αから円弧β内の２φの所に設定されている。
この場合、ガスケットハウジングに対する押圧点２３′
は、ガスケット１４の先端部に近接する円弧α内に設定
されている。
は、円弧αから円弧β内の２φの所に設定されている。
この場合、ガスケットハウジングに対する押圧点２３′
は、ガスケット１４の先端部に近接する円弧α内に設定
されている。
【００４１】一定の厚みおよび開いた形状の断面のた
め、スタンピングや、閉塞鍛造、あるいは金属スピニン
グによって、薄い板金製ガスケットを製造することが可
能である。
め、スタンピングや、閉塞鍛造、あるいは金属スピニン
グによって、薄い板金製ガスケットを製造することが可
能である。
【００４２】本発明によるガスケットは、例えば、１／
４回転シール部材を具えた弁装置のシール部材を隙間な
く構成するように、弁などの静的シールや動的シールの
ために使用することができる。
４回転シール部材を具えた弁装置のシール部材を隙間な
く構成するように、弁などの静的シールや動的シールの
ために使用することができる。
【００４３】
【発明の効果】本発明によると、球形のシール部材に対
し、適切な特性（角度および半径）の円弧により、そし
てまた、適当に変化可能な半径および角度の円弧を選択
して得られる動的シールの接触圧により、得られる半径
方向の可撓性によってガスケットのセルフセンタリング
を制御することができる。例えば、セルフセンタリング
が可能であって、背圧リングを具えた周知のガスケット
と比較すると、円弧部のみによって従来のものと同一機
能を果たすことができるので、部品点数を減少すること
ができる。実験によると、圧力が５０バールでも使用可
能であることが判明した。
し、適切な特性（角度および半径）の円弧により、そし
てまた、適当に変化可能な半径および角度の円弧を選択
して得られる動的シールの接触圧により、得られる半径
方向の可撓性によってガスケットのセルフセンタリング
を制御することができる。例えば、セルフセンタリング
が可能であって、背圧リングを具えた周知のガスケット
と比較すると、円弧部のみによって従来のものと同一機
能を果たすことができるので、部品点数を減少すること
ができる。実験によると、圧力が５０バールでも使用可
能であることが判明した。
【００４４】また、角度および半径をパラメータ表示す
ることにより、小径および大径のガスケットに対し、最
適な圧力を可能とする極めてさまざまな実施形態を得る
ことができる。特に、３つの円弧のパラメータをセット
した場合、利用可能な空間の要求に従うものの、ガスケ
ットの実施形態を増大する利点がある。
ることにより、小径および大径のガスケットに対し、最
適な圧力を可能とする極めてさまざまな実施形態を得る
ことができる。特に、３つの円弧のパラメータをセット
した場合、利用可能な空間の要求に従うものの、ガスケ
ットの実施形態を増大する利点がある。
【００４５】末端部に対して１３５度よりも小さな角度
をなす直線部を介して円弧部と末端部とを接続した場合
には、利用可能な空間の要求に対する適合性を可能とす
る。同時に、半径方向の可撓性およびセルフセンタリン
グ能力をより変化させることができる。
をなす直線部を介して円弧部と末端部とを接続した場合
には、利用可能な空間の要求に対する適合性を可能とす
る。同時に、半径方向の可撓性およびセルフセンタリン
グ能力をより変化させることができる。
【００４６】さらに、動的シールの接触点を円弧部の一
定半径の第１の円弧に設定した場合、ガスケットが通常
向き装着および逆向き装着の何れであっても、圧力が加
えられる何れの側においてもシール機能を維持すること
ができ、高圧操作の場合に有効である。
定半径の第１の円弧に設定した場合、ガスケットが通常
向き装着および逆向き装着の何れであっても、圧力が加
えられる何れの側においてもシール機能を維持すること
ができ、高圧操作の場合に有効である。
【００４７】一方、このような金属ガスケットが組み込
まれるバタフライ弁の如き弁装置は、極端な高温および
／または高圧の状況下であっても確実なシールをもたら
すことができる。
まれるバタフライ弁の如き弁装置は、極端な高温および
／または高圧の状況下であっても確実なシールをもたら
すことができる。
【図１】本発明による弁装置をバタフライ弁に応用した
一実施例の概略構造を表す断面図である。
一実施例の概略構造を表す断面図である。
【図２】図１中の矢視Ａ部を抽出拡大した断面図であ
る。
る。
【図３】通常の向きに装着したガスケットとバタフライ
ディスクとの動的シール部分を抽出した概念図である。
ディスクとの動的シール部分を抽出した概念図である。
【図４】逆向き装着のガスケットとバタフライディスク
との動的シール部分を抽出した概念図である。
との動的シール部分を抽出した概念図である。
【図５】ガスケットの装着形態をそれぞれ説明するため
の模式図である。
の模式図である。
【図６】ガスケットとバタフライディスクとの動的シー
ル部分の概念図である。
ル部分の概念図である。
【図７】ガスケットとバタフライディスクとの動的シー
ル部分の概念図である。
ル部分の概念図である。
【図８】ガスケットとバタフライディスクとの動的シー
ル部分の概念図である。
ル部分の概念図である。
【図９】本発明による金属ガスケットの一実施例の主要
部の構造を表す概念図である。
部の構造を表す概念図である。
【図１０】本発明による金属ガスケットの他の実施例の
主要部の構造を表す概念図である。
主要部の構造を表す概念図である。
【符号の説明】 １ ボディ ２ 流体通路 ３ 段部 ４ 支持部 ５ 流体通路の軸線 ６ バタフライディスク ７, ８ 軸 ９, １０ 横孔 １２ シール面 １３ 作業軸線 １４ ガスケット １５ 円弧部 １６ 末端部 １７ フランジ １８ ねじ １９, １９′ 接触点 ２１, ２２ 直線部 ２３, ２３′ 押圧点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クロード ヴァティニェ フランス 33400 タレンス アヴゥニュ ドゥ ブルィユ 28
Claims (20)
- 【請求項１】 静的シールを確保するための末端部と、
動的シールを確保するための円弧部とを具えた断面を有
し、前記円弧部は同じ方向に湾曲すると共にその曲率半
径が変化していることを特徴とする金属ガスケット。 - 【請求項２】 装着時にガスケットハウジング内に配置
されるように、装着状態のガスケットの前記円弧部が前
記ガスケットハウジングの剛体部に押圧状態で当接する
ことを特徴とする請求項１に記載の金属ガスケット。 - 【請求項３】 前記円弧部と前記末端部とは、前記末端
部に対して１３５度よりも小さな角度をなす直線部を介
して接続していることを特徴とする請求項１に記載の金
属ガスケット。 - 【請求項４】 前記円弧部は、その曲率半径が連続して
変化していることを特徴とする請求項１に記載の金属ガ
スケット。 - 【請求項５】 前記円弧部は、その曲率半径が不連続に
変化していることを特徴とする請求項１に記載の金属ガ
スケット。 - 【請求項６】 前記円弧部は、少なくとも２つの異なる
半径を持ち、相互に接続する複数の円弧で構成されてい
ることを特徴とする請求項５に記載の金属ガスケット。 - 【請求項７】 前記円弧部は、３つの円弧で構成されて
いることを特徴とする請求項６に記載の金属ガスケッ
ト。 - 【請求項８】 逆向き装着のガスケットに対して装着す
るように、一定半径の第１の円弧に、動的シールの接触
点ならびに逆向き装着のガスケットの動的シールの接触
点が設定されていることを特徴とする請求項７に記載の
金属ガスケット。 - 【請求項９】 第１の前記円弧は、第１の部分と第２の
部分とを有し、この第１の円弧の前記第１の部分に位置
する押圧点を具えたことを特徴とする請求項６に記載の
金属ガスケット。 - 【請求項１０】 前記第１の円弧に隣接した前記円弧に
位置する押圧点を有することを特徴とする請求項９に記
載の金属ガスケット。 - 【請求項１１】 ボディとシール部材との間の上流およ
び／または下流へのシールを確保するように、前記ボデ
ィと前記シール部材と金属ガスケットとを具えた弁装置
であって、 前記金属ガスケットは、静的シールを確保するための末
端部と、動的シールを確保するための円弧部とを具えた
断面を有し、前記円弧部は同じ方向に湾曲すると共にそ
の曲率半径が変化していることを特徴とする弁装置。 - 【請求項１２】 装着時にガスケットハウジング内に配
置されるように、装着状態のガスケットの前記円弧部が
前記ガスケットハウジングの剛体部に押圧状態で当接す
ることを特徴とする請求項１１に記載の弁装置。 - 【請求項１３】 前記円弧部と前記末端部とは、前記末
端部に対して１３５度よりも小さな角度をなす直線部を
介して接続していることを特徴とする請求項１１に記載
の弁装置。 - 【請求項１４】 前記円弧部は、その曲率半径が連続し
て変化していることを特徴とする請求項１１に記載の弁
装置。 - 【請求項１５】 前記円弧部は、その曲率半径が不連続
に変化していることを特徴とする請求項１１に記載の弁
装置。 - 【請求項１６】 前記円弧部は、少なくとも２つの異な
る半径を持ち、相互に接続する複数の円弧で構成されて
いることを特徴とする請求項１５に記載の弁装置。 - 【請求項１７】 前記円弧部は、３つの円弧で構成され
ていることを特徴とする請求項１６に記載の弁装置。 - 【請求項１８】 逆向き装着のガスケットに対して装着
するように、一定半径の第１の円弧に、動的シールの接
触点ならびに逆向き装着のガスケットの動的シールの接
触点が設定されていることを特徴とする請求項１７に記
載の弁装置。 - 【請求項１９】 第１の前記円弧は、第１の部分と第２
の部分とを有し、この第１の円弧の前記第１の部分に位
置する押圧点を具えたことを特徴とする請求項１６に記
載の弁装置。 - 【請求項２０】 前記第１の円弧に隣接した前記円弧に
位置する押圧点を有することを特徴とする請求項１９に
記載の弁装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9609378A FR2751716B1 (fr) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | Joint d'etancheite en metal, notamment pour un dispositif de robinetterie |
| FR9609378 | 1996-07-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1078139A true JPH1078139A (ja) | 1998-03-24 |
| JP4132142B2 JP4132142B2 (ja) | 2008-08-13 |
Family
ID=9494478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19977797A Expired - Lifetime JP4132142B2 (ja) | 1996-07-25 | 1997-07-25 | 金属ガスケットおよび弁装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6027126A (ja) |
| EP (1) | EP0821190B1 (ja) |
| JP (1) | JP4132142B2 (ja) |
| DE (1) | DE69725234T2 (ja) |
| ES (1) | ES2203767T3 (ja) |
| FR (1) | FR2751716B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007536487A (ja) * | 2004-05-10 | 2007-12-13 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 補強材付きシール装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6460859B1 (en) | 2000-04-12 | 2002-10-08 | Parker-Hannifin Corporation | Resilient elastomer and metal retainer gasket for sealing between curved surfaces |
| DE10312753A1 (de) * | 2003-03-21 | 2004-10-07 | Mokveld Valves B.V. | Ringspaltdichtung für ein Ventil |
| ES2606757T3 (es) * | 2005-01-28 | 2017-03-27 | American Seal And Engineering Company, Inc. | Junta elástica |
| US8286938B2 (en) | 2005-12-21 | 2012-10-16 | Fisher Controls International Llc | Flexible seals for process control valves |
| FR2960036B1 (fr) | 2010-05-11 | 2013-05-10 | Ksb Sas | Robinet a joint metallique |
| FR2960935B1 (fr) * | 2010-06-04 | 2012-06-08 | Ksb Sas | Robinet a joint d'etancheite en deux pieces |
| CN112797201B (zh) * | 2021-01-27 | 2022-05-10 | 沪航科技集团有限公司 | 一种强化密封结构的止回阀 |
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| US3749359A (en) * | 1971-03-24 | 1973-07-31 | Dresser Ind | Valve seat construction |
| US3834663A (en) * | 1971-12-09 | 1974-09-10 | Jamesbury Corp | Metal seat butterfly valve |
| DE2829066C2 (de) * | 1978-07-01 | 1982-05-06 | Klein, Schanzlin & Becker Ag, 6710 Frankenthal | Dichtung für eine Absperrklappe |
| US4231546A (en) * | 1978-12-22 | 1980-11-04 | Fisher Controls Company, Inc. | High-temperature bidirectional metal seal |
| US4410163A (en) * | 1982-02-01 | 1983-10-18 | Keystone International, Inc. | Valve seat |
| US4750708A (en) * | 1986-04-23 | 1988-06-14 | Whitey Co. | High strength ball valve seat assembly |
| US4944489A (en) * | 1989-08-10 | 1990-07-31 | Gebruder Adams Armaturen U. Apparate Gmbh & Co., K.G. | Rotary valve and seal |
-
1996
- 1996-07-25 FR FR9609378A patent/FR2751716B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-07-03 EP EP97401578A patent/EP0821190B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-03 ES ES97401578T patent/ES2203767T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-03 DE DE69725234T patent/DE69725234T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-24 US US08/899,728 patent/US6027126A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-25 JP JP19977797A patent/JP4132142B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| JP2007536487A (ja) * | 2004-05-10 | 2007-12-13 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 補強材付きシール装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0821190A1 (fr) | 1998-01-28 |
| FR2751716B1 (fr) | 1998-09-11 |
| JP4132142B2 (ja) | 2008-08-13 |
| EP0821190B1 (fr) | 2003-10-01 |
| DE69725234D1 (de) | 2003-11-06 |
| ES2203767T3 (es) | 2004-04-16 |
| US6027126A (en) | 2000-02-22 |
| FR2751716A1 (fr) | 1998-01-30 |
| DE69725234T2 (de) | 2004-08-05 |
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