JPS628695Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はメタルシールを有する偏心型バタフ
ライ弁に関する。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to an eccentric butterfly valve having a metal seal.

メタルシールを有する偏心型バタフライ弁は、
主として高温の気体が流れるパイプラインの開閉
に使用されており、従来以下に述べるような構造
のバタフライ弁が知られている。 Eccentric butterfly valve with metal seal is
Butterfly valves are mainly used to open and close pipelines through which high-temperature gas flows, and butterfly valves having the structure described below are conventionally known.

すなわち、特願昭54−67156号公報（第１，２
図参照）に示すように、メタルシール１は２重リ
ングから成り、弁内圧力が弁外部へ逃げるのを防
止するガスケツトの働きをするガスケツト部１Ｂ
と、弁板３との間の動的シール作用をするシート
部１Ａとを備える。コイルスプリング６を包み込
んだ外皮であるシート部１Ａは、弁本体２、補助
リング５、リテーナリング４の３つの剛性材料か
らなる部材に３方を取囲まれ、弁板３が閉じたと
きは、シート部１Ａは第２図に示すように、４方
を剛性材料で取囲まれる。 That is, Japanese Patent Application No. 1986-67156 (Nos. 1 and 2)
As shown in the figure), the metal seal 1 consists of a double ring, and a gasket part 1B acts as a gasket to prevent the pressure inside the valve from escaping to the outside of the valve.
and a seat portion 1A that performs a dynamic sealing action between the valve plate 3 and the valve plate 3. The seat portion 1A, which is the outer skin surrounding the coil spring 6, is surrounded on three sides by three members made of rigid materials: the valve body 2, the auxiliary ring 5, and the retainer ring 4. When the valve plate 3 is closed, As shown in FIG. 2, the seat portion 1A is surrounded on four sides by a rigid material.

このような構造のメタルシールを有するバタフ
ライ弁は、基本的に原子力機器用のガスケツトで
あるメタルシートを使用し、構造的にコイルスプ
リングを外皮で包み込んでいる為に、手作業か若
しくは人手を多く必要とする慎重なプレス作業に
よりメタルシールを製作しなければならず、必然
的に高価となる欠点があつた。 A butterfly valve with a metal seal of this type basically uses a metal sheet, which is a gasket for nuclear equipment, and structurally the coil spring is wrapped in an outer skin, so it requires manual labor or a lot of labor. The disadvantage was that the metal seals had to be fabricated through the careful press work required and were necessarily expensive.

又、コイルスプリングを外皮が包み込んでしま
う為、一度メタルシールを作つてしまうと、弁を
使用する条件に合わせてコイルスプリングの材
質・強度を変更することが出来なかつた。しか
も、外皮とコイルスプリングを密着させるには、
外皮とコイルスプリングの半径を正確に合致させ
なければならない為、メタルシートの成形に精密
なプレス作業を要し、大量生産が困難であつた。 Additionally, since the outer skin wraps around the coil spring, once the metal seal is made, it is not possible to change the material and strength of the coil spring to suit the conditions under which the valve will be used. Moreover, in order to make the outer skin and coil spring adhere,
Since the radii of the outer skin and the coil spring had to be precisely matched, precision press work was required to form the metal sheet, making mass production difficult.

更に、従来のものにあつては以下に述べるよう
な理由により、メタルシールのシート部の圧縮変
位（反発力）特性が悪く（第３図参照）、良好な
シール性を得るのが困難であつた。すなわち、第
２図の構造にあつては、外皮とコイルスプリング
の間にギヤツプが発生するのを避けることが出来
ない為、第３図にみられるように外皮が潰れてコ
イルスプリングへ当るまでは、シートの変位の割
には反発力が出ず、コイルスプリングに当り始め
ると反発力が生じてくる。しかしながら、ギヤツ
プ量にはバラツキがあるから、同じツブシ代をメ
タルシートに与えても、シートによつて第３図の
Ａのような特性を有するものとＢのような特性を
有するものとがあり、反発力に相異がある結果、
反発力の少ないものでは流体の漏れが発生し、逆
に反発力が大きすぎると弁開閉トルクが大きくな
る欠点がある。尚、第３図において、Ｃは規定圧
縮代、faはＡの反発力、fbはＢの反発力をそれぞ
れ示す。 Furthermore, in the case of conventional seals, the compression displacement (repulsion force) characteristics of the seat portion of the metal seal are poor (see Figure 3) for the reasons described below, making it difficult to obtain good sealing performance. Ta. In other words, in the structure shown in Figure 2, it is unavoidable that a gap will occur between the outer skin and the coil spring, so until the outer skin collapses and hits the coil spring as shown in Figure 3, , no repulsive force is generated in proportion to the displacement of the seat, and a repulsive force is generated when it starts to hit the coil spring. However, since there are variations in the amount of gap, even if the same thickness is given to metal sheets, some sheets will have characteristics like A in Figure 3 and others will have characteristics like B. , as a result of the difference in repulsive force,
If the repulsive force is small, fluid leakage will occur, whereas if the repulsive force is too large, the valve opening/closing torque will increase. In FIG. 3, C indicates the specified compression margin, fa indicates the repulsive force of A, and fb indicates the repulsive force of B, respectively.

この考案は従来のメタルシールを有するバタフ
ライ弁にみられた以上のような欠点を解消するも
のであつて、その技術的課題は、コイルスプリン
グを外皮で包み込まず、コイルスプリングと外皮
のギヤツプをなくすことを安価に行うことにあ
る。 This invention solves the above-mentioned drawbacks of conventional butterfly valves with metal seals.The technical problem is to eliminate the gap between the coil spring and the jacket without wrapping the coil spring in the jacket. The idea is to do things cheaply.

上記技術的課題を解決する為の本考案の技術的
手段は、弾性補助部材としてのコイルスプリング
とこれをカバーするメタルシートの外皮とから成
るメタルシールを有する偏心型バタフライ弁にお
いて、外皮をＵ字形に形成して外径方向に開口す
ると共に、Ｕ字形の少なくとも一端を固定するこ
となく自由にし、該外皮のＵ字形部分にコイルス
プリングを挿設し、Ｕ字形の底部の半径をコイル
スプリングの外径と最少でも等しくしてコイルス
プリングの外周面を外皮の内周面と弁本体の内周
面とにそれぞれ接触させたことである。 The technical means of the present invention for solving the above-mentioned technical problems is an eccentric butterfly valve having a metal seal consisting of a coil spring as an elastic auxiliary member and a metal sheet outer skin covering the coil spring, in which the outer skin is U-shaped. At the same time, at least one end of the U-shape is left free without being fixed, a coil spring is inserted into the U-shaped part of the outer skin, and the radius of the bottom of the U-shape is set to the outside of the coil spring. The outer circumferential surface of the coil spring is brought into contact with the inner circumferential surface of the outer skin and the inner circumferential surface of the valve body, respectively, so that the outer circumferential surface of the coil spring is at least equal to the diameter.

この考案の技術的手段は、次のように作用す
る。すなわち、弁が開の状態より閉じて来ると、
弁板はメタルシールの外皮に当接する。メタルシ
ールの外皮の内径はコイルスプリングの外径と最
少でも等しく形成され、両者は接触しているか
ら、外皮はコイルスプリングを押すが、コイルス
プリングの外周面の一部は外皮から露出し本体側
に接触しているため、弁板がメタルシールに接触
すると直ちにコイルスプリングの反力が、弁本体
−コイルスプリング−外皮と返つて来て、従来の
ようにギヤツプによる反力が外皮分のみしか返つ
て来ないということがなくなり、シール性が安定
し、開閉トルクも安定する。 The technical means of this invention works as follows. In other words, when the valve closes from the open state,
The valve plate abuts the outer skin of the metal seal. The inner diameter of the outer skin of the metal seal is at least equal to the outer diameter of the coil spring, and the two are in contact, so the outer skin pushes the coil spring, but a part of the outer circumferential surface of the coil spring is exposed from the outer skin and is pushed toward the main body. Therefore, as soon as the valve plate contacts the metal seal, the reaction force of the coil spring is returned to the valve body - coil spring - outer skin, and unlike the conventional method, the reaction force due to the gap is only returned to the outer skin. There is no longer a problem that the seal does not stick, the sealing performance is stable, and the opening/closing torque is also stable.

又、外皮が外径方向に開いている為、コイルス
プリングの力が、シールしようとする流体圧力に
比して過大、若しくは過小である場合は、容易に
コイルスプリングを交換することが出来る。 Further, since the outer skin is open in the outer diameter direction, the coil spring can be easily replaced if the force of the coil spring is too large or small compared to the fluid pressure to be sealed.

更に、コイルスプリングの材質変更、腐蝕した
ときのメンテナンスも同様に容易に可能である。 Furthermore, it is also easy to change the material of the coil spring and perform maintenance when it corrodes.

この考案に特有の効果は次のとおりである。す
なわち、コイルスプリングをギヤツプ量を少なく
しつつ外皮で二重に包み込むことは、多段のプレ
ス工程を要し、不定形のコイルスプリングを被プ
レス板の中に人手で入れてやる為、高価で且量産
が出来なかつたが、この考案により中空Ｏリング
を作る必要がない為、工程が減少し安価で量産可
能なメタルシールの提供が可能である。 The unique effects of this invention are as follows. In other words, wrapping the coil spring twice with the outer skin while reducing the amount of gap requires a multi-stage pressing process, and the irregularly shaped coil spring is manually inserted into the pressed plate, which is expensive and expensive. Although mass production was not possible, this invention eliminates the need to create a hollow O-ring, reducing the number of steps and making it possible to provide a metal seal that can be mass-produced at low cost.

以下にこの考案の実施例を図面を参照しつつ説
明する。第４図を参照して、図において１０はメ
タルシールであつて、該メタルシールは外皮１１
とコイルスプリング１２とからなり、外皮１１は
Ｕ字形に成形され、その一端１３は直線状に延長
されて弁本体１４とリテーナーリング１５との間
に挟持されて保持される。外皮１１のＵ字形の底
部にコイルスプリング１２が挿設される。外皮１
１の内径は最少でもコイルスプリング１２の外径
と等しく形成されており、内挿されたコイルスプ
リング１２の外周面は外皮１１の内周面に確実に
接触せしめられている。コイルスプリング１２
は、伸長して径を縮小しつつ外皮のＵ字形に挿入
することが可能である。 Examples of this invention will be described below with reference to the drawings. Referring to FIG. 4, reference numeral 10 in the figure indicates a metal seal, and the metal seal has an outer skin 11.
The outer cover 11 is formed into a U-shape, and one end 13 of the outer cover 11 is linearly extended and held between a valve body 14 and a retainer ring 15. A coil spring 12 is inserted into the U-shaped bottom of the outer skin 11. Outer skin 1
The inner diameter of the coil spring 12 is at least equal to the outer diameter of the coil spring 12, and the outer circumferential surface of the inserted coil spring 12 is securely brought into contact with the inner circumferential surface of the outer skin 11. coil spring 12
can be inserted into the U-shape of the outer skin while elongating and reducing its diameter.

外皮１１のＵ字形の延長されていない他の端の
高さは、コイルスプリングの外径より小さく形成
され、固定されることなく自由にされており、内
挿されたコイルスプリング１２は、その外周面が
リテーナーリング１５に直接接触している。 The height of the other unextended end of the U-shape of the outer skin 11 is formed to be smaller than the outer diameter of the coil spring, and is free without being fixed, and the inserted coil spring 12 is The surface is in direct contact with the retainer ring 15.

弁板１６が閉じて来ると、外皮１１に当接して
これを変形させ、更にコイルスプリング１２が外
皮１１とリテーナーリング１５との間で潰されて
変形する。かくして、外皮１１のみでは弾性が不
充分であるが、コイルスプリング１２の変形に伴
う反力により、メタルシール１０には充分な弾性
が発生し、弁板１６との確実なシールが達成され
る。 When the valve plate 16 is closed, it comes into contact with the outer skin 11 and deforms it, and the coil spring 12 is further crushed between the outer skin 11 and the retainer ring 15 and deforms. Thus, although the outer skin 11 alone has insufficient elasticity, sufficient elasticity is generated in the metal seal 10 due to the reaction force caused by the deformation of the coil spring 12, and a reliable seal with the valve plate 16 is achieved.

第５図は、この考案の他の実施例を示すもので
あつて、第４図に示す外皮１１のＵ字形の一端を
延長して弁本体とリテーナーリングとにより挟持
するのに代つて、弁本体１４とリテーナーリング
１５とによつて作出される断面状の溝１７内に
配設したものである。 FIG. 5 shows another embodiment of this invention, in which instead of extending one end of the U-shaped outer skin 11 and holding it between the valve body and the retainer ring as shown in FIG. It is disposed within a cross-sectional groove 17 created by the main body 14 and the retainer ring 15.

第６図は、更に他の実施例を示し、第４図に示
す構造において、外皮１１とコイルスプリング１
２との間に、コイルスプリング１２の外周を覆う
ような第２外皮１８を入れると共に、このような
構造からなるメタルシール１０とリテーナーリン
グ１５との間に、弁体のシヤツトと反対方向から
掛かる逆圧を通す孔２０を有する補助スプリング
１９を配設したものである。 FIG. 6 shows still another embodiment, in which the structure shown in FIG. 4 includes an outer skin 11 and a coil spring 1.
A second outer skin 18 that covers the outer periphery of the coil spring 12 is inserted between the metal seal 10 and the retainer ring 15, and a second outer skin 18 that covers the outer periphery of the coil spring 12 is inserted between the metal seal 10 having such a structure and the retainer ring 15. An auxiliary spring 19 having a hole 20 through which counter pressure passes is provided.

かかる構造により、弁板１６が閉じて外皮１１
を変形させるとき、この変形は補助スプリング１
９に伝わりこれをも変形させる結果、外皮１１の
変形が容易となり反発バネ常数が低下するため、
弁板１６の回動トルクが軽くなると共に、逆圧が
弁に掛つたとき逆圧が補助スプリング１９の孔２
０を通り抜けて外皮１１に負荷され、外皮が逆圧
に押されて下流方向に移動し、同様に移動する弁
板１６に追従して弁板と外皮のツブシ代の減少を
防止するため、逆圧に対しても漏れが起り難い利
点がある。 With this structure, the valve plate 16 closes and the outer skin 11
When deforming, this deformation is caused by the auxiliary spring 1
As a result, the outer skin 11 becomes easier to deform and the repulsion spring constant decreases.
As the rotational torque of the valve plate 16 becomes lighter, when back pressure is applied to the valve, the back pressure is applied to the hole 2 of the auxiliary spring 19.
0, the load is applied to the outer skin 11, and the outer skin is pushed by the counter pressure and moves downstream, following the similarly moving valve plate 16 to prevent a decrease in the clearance between the valve plate and the outer skin. It also has the advantage of being less likely to leak under pressure.

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

第１図は、公知の偏心型バタフライ弁の基本構
造を示す縦断面図、第２図は、公知の偏心型バタ
フライ弁の構造の一部を示す断面図。第３図は、
公知のメタルシールの圧縮変位特性を示す図。第
４図は、この考案の実施例を示すメタルシール部
の部分断面図。第５図は、この考案の他の実施例
を示すメタルシール部の部分断面図。第６図はこ
の考案の更に他の実施例を示すメタルシール部の
部分断面図である。 １０……メタルシール、１１……外皮、１２…
…コイルスプリング、１３……外皮の一端、１４
……弁本体、１５……リテーナーリング、１６…
…弁板、１７……溝、１８……第２外皮、１９…
…補助スプリング、２０……孔。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the basic structure of a known eccentric butterfly valve, and FIG. 2 is a sectional view showing a part of the structure of a known eccentric butterfly valve. Figure 3 shows
FIG. 3 is a diagram showing compression displacement characteristics of a known metal seal. FIG. 4 is a partial sectional view of a metal seal portion showing an embodiment of this invention. FIG. 5 is a partial sectional view of a metal seal portion showing another embodiment of this invention. FIG. 6 is a partial sectional view of a metal seal portion showing still another embodiment of this invention. 10...metal seal, 11...outer skin, 12...
... Coil spring, 13 ... One end of outer skin, 14
... Valve body, 15 ... Retainer ring, 16 ...
...Valve plate, 17...Groove, 18...Second outer skin, 19...
...Auxiliary spring, 20...hole.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 弾性補助部材としてのコイルスプリングとこれ
をカバーするメタルシートの外皮とから成るメタ
ルシールを有する偏心型バタフライ弁において、
外皮をＵ字形に形成して外径方向に開口すると共
に、Ｕ字形の少なくとも一端を固定することなく
自由にし、該外皮のＵ字形部分にコイルスプリン
グを挿設し、Ｕ字形の底部の半径をコイルスプリ
ングの外径と最少でも等しくしてコイルスプリン
グの外周面を外皮の内周面と弁本体の内周面とに
それぞれ接触させたことを特徴とする偏心型バタ
フライ弁。 In an eccentric butterfly valve having a metal seal consisting of a coil spring as an elastic auxiliary member and a metal sheet outer skin covering the coil spring,
The outer skin is formed into a U-shape and opened in the outer radial direction, and at least one end of the U-shape is left free without being fixed. A coil spring is inserted into the U-shaped portion of the outer skin, and the radius of the bottom of the U-shape is adjusted. An eccentric butterfly valve characterized in that the outer circumferential surface of the coil spring is at least equal to the outer diameter of the coil spring and is brought into contact with the inner circumferential surface of the outer skin and the inner circumferential surface of the valve body.