JPH1151242A - グランドパッキンの応力補償機構およびグランドパッキンの組み付け方法 - Google Patents

グランドパッキンの応力補償機構およびグランドパッキンの組み付け方法

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JPH1151242A
JPH1151242A JP20943997A JP20943997A JPH1151242A JP H1151242 A JPH1151242 A JP H1151242A JP 20943997 A JP20943997 A JP 20943997A JP 20943997 A JP20943997 A JP 20943997A JP H1151242 A JPH1151242 A JP H1151242A
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JP
Japan
Prior art keywords
gland packing
gland
cylinder
piston
packing
Prior art date
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Application number
JP20943997A
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English (en)
Inventor
Koji Nakabashi
康二 中橋
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Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 グランドパッキンの経時的な応力低下を常に
補うことによって、シール面の面圧を充分に確保して流
体の漏洩を確実に防止し、またグランドパッキンの応力
補償機構を用いて、グランド部に対してのグランドパッ
キンの組み付けを容易なものとすること。 【解決手段】 グランド部4A側の上蓋4に取り付けら
れたシリンダ21と、シリンダ21の内部に摺動自在に
はめ合わされて、シリンダ21の内部に導入される圧力
に応じてグランドパッキン6を弁軸1の軸線方向に加圧
するピストン22と、シリンダ21の内部に加圧空気を
供給する空気圧供給源26を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、グランド部と軸
との間をシールするグランドパッキンの応力が低下した
ときに、その応力を補うグランドパッキンの応力補償機
構、およびその応力補償機構を用いたグランドパッキン
の組み付け方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は、グランドシール構造としてのグ
ランドパッキンを備えた一般的なバルブの縦断面図であ
る。図5において、1は下端に弁体2が取り付けられた
弁軸であり、その上端に連結された図示しないアクチュ
エータによって上下動されることにより、弁箱3内に形
成された流路を開閉する。弁箱3には軸支部材としての
上蓋4が取り付けられており、その上蓋4の内部には、
弁軸1を通すグランド部4Aが形成されている。グラン
ド部4Aには、ネックブッシュ5、複数枚のグランドパ
ッキン6、ランタンリング7、複数枚のグランドパッキ
ン6、およびパッキンホロワ8が順次はめ込まれてい
る。9はパッキンフランジであり、グランドボルト10
に対するナット11の締め付け力によってパッキンホロ
ワ8を下方に押し付ける。そして、ナット11を締め付
けてパッキンホロワ8を下方に押し付けることにより、
グランドパッキン6の内周面と弁軸1の外周面との間の
シール面、およびグランドパッキン6の外周面とグラン
ド部4Aの内周面との間のシール面に面圧を発生させ
て、流路内の流体を外部に漏洩させないようにグランド
シールするようになっている。
【0003】このようなバルブにおいては、時間の経過
と共に、グランドパッキン6の弾性応力が低下して、シ
ール面の面圧が低下してしまう。グランドパッキン6の
応力低下の一因としては、弁軸の上下動によるグランド
パッキン6の内周面の磨耗がある。
【0004】従来より、このようなグランドパッキン6
の経時的な応力低下を補う方法としては、例えば、図6
のようにグランド部4Aの内部にコイルばね12を組み
込み、そのコイルばね12によってグランドパッキン6
を下方に加圧する方法がある。また、実開平5−361
80号公報には、図7のように、パッキンフランジ9と
ナット11との間に皿ばね13を組み込み、その皿ばね
13によって、パッキンフランジ9およびパッキンホロ
ワ8を介してグランドパッキン6を下方に加圧する応力
補償機構が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来は、このようにコ
イルばね12や皿ばね13などの弾性部材を用いてグラ
ンドパッキン6を加圧するため、グランドパッキン6の
体積が経時的な変化によって所定量以上に減少した場合
には、そのグランドパッキン6に対して弾性部材の弾性
力が作用しなくなって、グランドパッキン6の経時的な
応力低下が補償できなくなってしまう。そのグランドパ
ッキン6の経時的な応力低下を常に補うためには、定期
的に、ナット11を締め直さなければならなかった。
【0006】また、従来は、グランドパッキン6をグラ
ンド部4Aに挿入するときに特別なジグを用いなければ
ならず、そのジグをグランドパッキン6に押し付けるよ
うにして、グランドパッキン6を組み付ける作業も面倒
であった。
【0007】この発明は、このような問題を解決課題と
するものであり、グランドパッキンの経時的な応力低下
を常に補うことによって、シール面の面圧を充分に確保
して、流体の漏洩を確実に防止することができるグラン
ドパッキンの応力補償機構を得ることを目的とする。
【0008】また、この発明は、グランドパッキンの応
力補償機構を用いて、グランドパッキンをグランド部に
容易に挿入することができるグランドパッキンの組み付
け方法を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
るグランドパッキンの応力補償機構は、軸支部材に取り
付けられたシリンダと、そのシリンダの内部に摺動自在
にはめ合わされて、そのシリンダの内部に導入される圧
力に応じてグランドパッキンを軸の軸線方向に加圧する
ピストンと、そのシリンダの内部に流体圧を導入する流
体圧導入手段とを備えたものである。
【0010】請求項2記載の発明に係るグランドパッキ
ンの応力補償機構は、流体圧導入手段がシリンダの内部
に一定圧の加圧流体を導入するものである。
【0011】請求項3記載の発明に係るグランドパッキ
ンの組み付け方法は、請求項1または請求項2のうちの
いずれか1項記載のグランドパッキンの応力補償機構を
用いたグランドパッキンの組み付け方法であって、グラ
ンド部にグランドパッキンを挿入するときに、流体圧導
入手段によってシリンダの内部に流体圧を導入し、ピス
トンによってグランドパッキンをグランド部に押し込む
ものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1および図2は、この発明の実施の形
態1を説明するための図である。本例は、前述した図5
のバルブ用のグランドパッキンの応力補償機構、および
グランドパッキンの組み付け方法としての適用例であ
る。
【0013】図1および図2において、21は底部21
Aを上方に向けた筒状のシリンダであり、その底部21
Aの中央には貫通孔21Bが形成されている。シリンダ
21の周壁部21Cには、グランドボルト10を通すた
めのボルト挿通孔21Dと、内部のシリンダ室Rに連通
する連通孔21Eが形成されている。このシリンダ21
は、そのボルト挿通孔21D内にグランドボルト10を
通した上、そのグランドボルト10にナット11をねじ
付けることによって上蓋4の上部に取り付けられる。
【0014】シリンダ21のシリンダ室Rには、パッキ
ンホロワ8の上方に位置するピストン22が上下方向に
摺動自在にはめ合わされている。このピストン22は、
弁軸1と摺動自在にはまり合う筒状部22Aと、その筒
状部22Aの下側に設けられたリング状の底部22Bと
によって構成されている。筒状部22Aの外周面は、シ
リンダ21の貫通孔21B内に摺動自在にはめ合わさ
れ、また底部22Bはシリンダ21の周壁部21C内に
摺動自在にはめ合わされている。23は貫通孔21Bと
筒状部22Aとの間をシールするためのシールリング、
24は周壁部21Cと底部22Bとの間をシールするた
めのシールリングである。本例の場合、前者のシールリ
ング23は貫通孔21Bの内周面に取り付けられ、また
後者のシールリング24は底部22Bの外周面に取り付
けられている。
【0015】シリンダ21の連通孔21Eには、圧力調
整弁25を介して空気圧供給源26が接続されており、
シリンダ室R内に一定の空気圧を導入するための流体圧
導入手段が構成されている。空気圧供給源26として
は、計装空気の供給系などを用いることができる。
【0016】次に動作について説明する。シリンダ21
とピストン22は、図1および図2のように、グランド
ボルト10にナット11をねじ付けることによって上蓋
4の上部に取り付けられ、そのピストン22がパッキン
ホロワ8の上に位置する。このようなシリンダ21とピ
ストン22の取り付け状態において、空気圧供給源26
から、圧力調整弁25を通して一定の空気圧をシリンダ
室R内に導入する。ピストン22は、シリンダ室R内の
空気圧によってパッキンホロワ8を下方に加圧する。し
たがって、グランドパッキン6が一定の圧力で下方に加
圧され、グランドパッキン6の内周面と弁軸1の外周面
との間のシール面、およびグランドパッキン6の外周面
とグランド部4Aの内周面との間のシール面に所定の面
圧が発生する。
【0017】このように、ピストン22は、シリンダ室
R内に空気圧によって、常に、グランドパッキン6を加
圧することになる。また、仮に、グランドパッキン6の
体積が経時的な変化によって所定量以上に減少した場合
には、それに追従するようにピストン22が下方に移動
した上、同様にグランドパッキン6を加圧する。したが
って、グランドパッキン6の経時的な応力低下が常に補
償されて、シール面からの流体の漏洩が確実に防止され
上ることになる。グランドパッキン6の加圧の程度は、
シリンダ室Rに導入する空気圧を圧力調整弁25によっ
て調整することにより設定できる。
【0018】ところで、グランド部4A内にグランドパ
ッキン6を挿入する組み付け時には、ピストン22の下
方向の移動ストロークを利用して、グランドパッキン6
をグランド部4A内に容易に押し込むことができる。そ
の際、グランドパッキン6の押し込み力は、シリンダ室
R内に導入する空気圧を調整することにより確保する。
また、グランドパッキン6の押し込み量は、ナット11
を回してシリンダ21の取り付け位置を調整することに
よっても設定できる。
【0019】また、この実施の形態1においては、シリ
ンダ室Rがシリンダ21とピストン22のみによって形
成されているため、シリンダ室Rからの加圧空気の漏れ
を抑えることができる。なお、シリンダ室R内には、空
気圧の他、水や油などの種々の流体圧を導入するように
してもよい。
【0020】実施の形態2.図3は、この発明の実施の
形態2を説明するための要部の断面図である。本例の場
合は、シリンダ室R内に、ピストン22を下方に付勢す
る圧縮スプリング31が備えられている。
【0021】この実施の形態2では、仮に、シリンダ室
R内から加圧空気が外部に漏れたりしてシリンダ室R内
の圧力が減少した場合でも、スプリング31の付勢力に
よって、グランドパッキン6に対しての所定の加圧力を
補償することができる。
【0022】実施の形態3.図4は、この発明の実施の
形態3を説明するための要部の断面図である。本例の場
合は、シリンダ21における底部21Aの貫通孔21B
内に弁軸1がはまり合って、それらの間をシールリング
23がシールしている。さらに、ピストン22における
底部22Bに弁軸1がはまり合い、それらの間は、底部
22B側に取り付けられたシールリング27によってシ
ールされている。
【0023】この実施の形態3では、シリンダ21、ピ
ストン22、および弁軸1によってシリンダ室Rを形成
しているため、前述した実施の形態1、実施の形態2の
場合に比して、シリンダ21とピストン22の形状の単
純化および小型化を図ることができる。
【0024】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、シリンダ内に導入される流体圧によって移動する
ピストンがグランドパッキンを加圧するため、シリンダ
室R内に流体圧に応じて、常に、グランドパッキンを加
圧することができ、また、グランドパッキン6の体積が
経時的な変化によって所定量以上に減少した場合には、
それに追従するようにピストンが移動して同様にグラン
ドパッキンを加圧し、グランドパッキンの経時的な応力
低下を常に補償して、シール面からの流体の漏洩を確実
に防止できるという効果がある。
【0025】請求項2記載の発明によれば、シリンダの
内部に一定圧の加圧流体を導入することにより、グラン
ドパッキンの加圧力を一定に維持して、常に、シール面
に一定の面圧を確保できるという効果がある。
【0026】請求項3記載の発明によれば、グランドパ
ッキンをグランド部に挿入するときに、シリンダの内部
に流体圧を導入し、ピストンによってグランドパッキン
をグランド部に押し込むことによって、グランドパッキ
ンを容易に組み付けることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1によるグランドパッキ
ンの応力補償機構の断面図である。
【図2】図1のII円部の拡大断面図である。
【図3】この発明の実施の形態2によるグランドパッキ
ンの応力補償機構の断面図である。
【図4】この発明の実施の形態3によるグランドパッキ
ンの応力補償機構の断面図である。
【図5】グランドシール構造を備えたバルブの縦断面図
である。
【図6】従来のグランドパッキンの応力補償機構の一例
の断面図である。
【図7】従来のグランドパッキンの応力補償機構の他の
例の断面図である。
【符号の説明】
1 弁軸 2 弁体 3 弁箱 4 上蓋(軸支部材) 4A グランド部 5 ネックブッシュ 6 グランドパッキン 7 ランタンリング 8 パッキンホロワ 9 パッキンフランジ 10 グランドボルト 11 ナット 21 シリンダ 22 ピストン 23、24 シールリング 25 圧力調整弁 26 空気圧供給源 R シリンダ室

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸を通す軸支部材のグランド部に挿入さ
    れて、前記軸の軸線方向に加圧されることによって前記
    軸とグランド部との間をシールするグランドパッキンの
    応力補償機構であって、 前記軸支部材に取り付けられたシリンダと、 前記シリンダの内部に摺動自在にはめ合わされて、前記
    シリンダの内部に導入される圧力に応じて前記グランド
    パッキンを前記軸の軸線方向に加圧するピストンと、 前記シリンダの内部に流体圧を導入する流体圧導入手段
    とを備えてなることを特徴とするグランドパッキンの応
    力補償機構。
  2. 【請求項2】 前記流体圧導入手段は、前記シリンダの
    内部に一定圧の加圧流体を導入することを特徴とする請
    求項1記載のグランドパッキンの応力補償機構。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2のうちのいずれ
    か1項記載のグランドパッキンの応力補償機構を用いた
    グランドパッキンの組み付け方法であって、 前記グランド部に前記グランドパッキンを挿入するとき
    に、前記流体圧導入手段によって前記シリンダの内部に
    流体圧を導入し、前記ピストンによって前記グランドパ
    ッキンを前記グランド部に押し込むことを特徴とするグ
    ランドパッキンの組み付け方法。
JP20943997A 1997-08-04 1997-08-04 グランドパッキンの応力補償機構およびグランドパッキンの組み付け方法 Pending JPH1151242A (ja)

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