(57)【要約】【課題】弁箱内周面にゴムライニングを施したバタフライ弁に面間調節機能を付与する際のフランジ短管と弁箱とのシールを確実に行うことができる構造を備えた面間調節機能付きバタフライ弁及びその製造方法を提供する。【解決手段】配管接続用管体部１６の端部内周面に設けられた雌ねじ部２１と、外周面に前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、内周面にシールリング装着溝を有するスリーブ１７と、該スリーブの内周面を除く弁箱１２の内周面に形成されたゴムライニング１３と、前記スリーブに挿入される差口２８及び配管接続用のフランジ２９を有するフランジ短管１８と、前記シールリング装着溝に装着され、前記差口をスリーブに対して移動可能な状態でシールするシールリング２３とを備えている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱の配管接続用管体部に面間調節用のフランジ短管を軸方向に移動可能に挿入した面間調節機能付きバタフライ弁において、前記配管接続用管体部の端部内周面に設けられた雌ねじ部と、外周面に前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、内周面にシールリング装着溝を有するスリーブと、該スリーブの内周面を除く前記弁箱の内周面に形成されたゴムライニングと、前記スリーブに挿入される差口及び配管接続用のフランジを有するフランジ短管と、前記シールリング装着溝に装着され、前記差口をスリーブに対して移動可能な状態でシールするシールリングとを備えていることを特徴とする面間調節機能付きバタフライ弁。
【請求項２】
前記シールリング装着溝を、前記スリーブの内周面に代えて前記差口の外周面に設け、前記シールリングを差口外周面のシールリング装着溝に装着したことを特徴とする請求項１記載の面間調節機能付きバタフライ弁。
【請求項３】
弁箱の配管接続用管体部に面間調節用のフランジ短管を軸方向に移動可能に挿入した面間調節機能付きバタフライ弁の製造方法において、前記配管接続用管体部の端部内周面に雌ねじ部を形成する工程と、外周面に前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、内周面にシールリング装着溝を有するスリーブを前記雌ねじ部に螺着する工程と、前記スリーブの内周面を除く弁箱の内周面にゴムライニングを形成する工程と、前記シールリング装着溝にシールリングを装着する工程と、前記スリーブに挿入される差口及び配管接続用のフランジを有するフランジ短管の前記差口を、前記スリーブに軸方向に移動可能な状態に挿入する工程とを含むことを特徴とする面間調節機能付きバタフライ弁の製造方法。
【請求項４】
弁箱の配管接続用管体部に面間調節用のフランジ短管を軸方向に移動可能に挿入した面間調節機能付きバタフライ弁の製造方法において、前記配管接続用管体部の内周面に雌ねじ部を形成する工程と、前記雌ねじ部を除く弁箱の内周面にゴムライニングを形成する工程と、内周面にシールリング装着溝を有するスリーブを前記雌ねじ部に螺着する工程と、前記シールリング装着溝にシールリングを装着する工程と、前記スリーブに挿入される差口及び配管接続用のフランジを有するフランジ短管の前記差口を、前記スリーブに軸方向に移動可能な状態に挿入する工程とを含むことを特徴とする面間調節機能付きバタフライ弁の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、面間調節機能付きバタフライ弁に関し、詳しくは、配管途中へのバタフライ弁の取り付け及び配管途中からのバタフライ弁の取り外しを容易に行うことができるようにした面間調節機能付きバタフライ弁であって、特に、弁箱内周面にゴムライニングを施したバタフライ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種配管系に設けられている弁が劣化したり、損傷したりしたときには、この弁を取り替える必要を生じる。この場合、弁の面間寸法と配管のフランジ間の寸法とが同一寸法では、配管の間に弁を挿入することができないので、弁自体に面間調節機能を備えていない場合は、別途面間調節用の部材を用意しなければならない。
【０００３】
このようなことから、弁箱に設けられている配管接続用管体部の一方に継手管（フランジ短管）を軸方向に移動可能に設けた伸縮継手構造を有する面間調節機能付きの弁が提案されている。このような面間調節機能付きの弁を使用することにより、配管途中への弁の取り付けや取り外しを弁のみで行うことができる（例えば、特許文献１参照。）。一方、比較的小口径の鋳物製のバタフライ弁では、キャビテーション対策等として弁箱の内周面にゴムライニングを施すことが行われている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
実公昭５８−１３１８０号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２００２−３９４００号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
各種構造の弁に対して前述のような面間調節機能を付与する場合、配管接続用管体部を受口として内周にシールリングを装着し、この受口にフランジ短管の差口を挿入して軸方向に移動可能な状態とすることが行われている。しかし、弁箱内周面にゴムライニングを施したバタフライ弁にこのような面間調節機能を付与する場合は、配管接続用管体部の受口内周にシールリング装着溝を形成しておいても、弁箱内周面にゴムライニングを施す際に、このシールリング装着溝がゴムで埋まってしまうので、シール部材を装着することができなくなる。
【０００７】
そこで本発明は、弁箱内周面にゴムライニングを施したバタフライ弁に面間調節機能を付与する際のフランジ短管と弁箱とのシールを確実に行うことができる構造を備えた面間調節機能付きバタフライ弁及びその製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の面間調節機能付きバタフライ弁は、弁箱の配管接続用管体部に面間調節用のフランジ短管を軸方向に移動可能に挿入した面間調節機能付きバタフライ弁において、前記配管接続用管体部の端部内周面に設けられた雌ねじ部と、外周面に前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、内周面にシールリング装着溝を有するスリーブと、該スリーブの内周面を除く前記弁箱の内周面に形成されたゴムライニングと、前記スリーブに挿入される差口及び配管接続用のフランジを有するフランジ短管と、前記シールリング装着溝に装着され、前記差口をスリーブに対して移動可能な状態でシールするシールリングとを備えていることを特徴としている。なお、前記シールリング装着溝を前記スリーブの内周面に代えて前記差口の外周面に設け、前記シールリングを差口外周面のシールリング装着溝に装着することもできる。
【０００９】
また、本発明の面間調節機能付きバタフライ弁の製造方法は、弁箱の配管接続用管体部に面間調節用のフランジ短管を軸方向に移動可能に挿入した面間調節機能付きバタフライ弁の製造方法において、前記配管接続用管体部の端部内周面に雌ねじ部を形成する工程と、外周面に前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、内周面にシールリング装着溝を有するスリーブを前記雌ねじ部に螺着する工程と、前記スリーブの内周面を除く弁箱の内周面にゴムライニングを形成する工程と、前記シールリング装着溝にシールリングを装着する工程と、前記スリーブに挿入される差口及び配管接続用のフランジを有するフランジ短管の前記差口を、前記スリーブに軸方向に移動可能な状態に挿入する工程とを含むことを特徴としている。
【００１０】
さらに、面間調節機能付きバタフライ弁の他の製造方法として、弁箱の配管接続用管体部に面間調節用のフランジ短管を軸方向に移動可能に挿入した面間調節機能付きバタフライ弁の製造方法において、前記配管接続用管体部の内周面に雌ねじ部を形成する工程と、前記雌ねじ部を除く弁箱の内周面にゴムライニングを形成する工程と、内周面にシールリング装着溝を有するスリーブを前記雌ねじ部に螺着する工程と、前記シールリング装着溝にシールリングを装着する工程と、前記スリーブに挿入される差口及び配管接続用のフランジを有するフランジ短管の前記差口を、前記スリーブに軸方向に移動可能な状態に挿入する工程とを含むことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一形態例を示す面間調節機能付きバタフライ弁の一部断面平面図、図２は要部の断面図、図３はスリーブを弁箱挿入側から見た斜視図、図４はスリーブの断面図、図５はスリーブを弁箱開口端側から見た正面図、図６はゴムライニング形成前の状態を示す弁箱及び金型の断面図、図７はゴムライニング形成時の状態を示す弁箱及び金型の断面図、図８はゴムライニング形成工程を説明するための要部の断面図、図９は金型に対する弁箱の向きを異なる状態とした断面図、図１０はリング状突起に切欠部を設けたスリーブの斜視図、図１１は他のゴムライニング形成工程を説明するための要部の断面図である。
【００１２】
本形態例に示す面間調節機能付きバタフライ弁１０は、流路を開閉する弁体１１を収納した弁箱１２の内周面にゴムライニング１３を施したバタフライ弁における一方の配管接続用管体部に面間調節機能を付加したものである。すなわち、図１において左側に示した配管接続用管体部１４は、先端外周にフランジ１５を設けて通常のフランジ接合を行うように形成しており、図１において右側に示した配管接続用管体部１６には、金属製で内周面が平滑なスリーブ１７を介してフランジ短管１８を軸方向に移動可能な状態で挿入し、バタフライ弁１０の面間寸法を調節可能な状態としている。なお、バタフライ弁自体の構造は、従来からの通常のバタフライ弁と同様に形成することができるので、これらの詳細な図示及び説明は省略する。
【００１３】
図２に拡大して示すように、スリーブ１７を取り付ける配管接続用管体部１６の端部内周面には、スリーブ螺着用の雌ねじ部２１が形成されており、この雌ねじ部２１に、スリーブ１７の外周面に設けられた雄ねじ部２２が螺合している。スリーブ１７は、図３乃至図５に示すように、内周面にシールリング２３を装着するためのシールリング装着溝２４が、弁箱側先端面にリング状突起２６が、外側面に複数の螺合治具係合穴２７が、それぞれ設けられている。前記リング状突起２６は、内周面がスリーブ１７の内周面と面一で、外周面先端方向が内周側に傾斜した円錐面となっている。このスリーブ１７は、水密性を得るためのシール剤をねじ面に塗布した状態で前記雌ねじ部２１に螺着される。
【００１４】
前記フランジ短管１８は、スリーブ１７内に挿入される差口２８と配管接続用のフランジ２９とを有するものであって、フランジ２９と弁箱１２との間には、弁箱１２に対してフランジ短管１８を軸方向に移動させるためのフランジ短管移動手段３０が設けられている。
【００１５】
前記ゴムライニング１３は、図６及び図７に示す構造のゴムライニング用金型３１を用いることにより、前記スリーブ１７の内周面を除く弁箱１２の内周面に形成することができる。このゴムライニング用金型３１は、弁箱１２の両端開口からそれぞれ弁箱内に挿入される下型３２及び上型３３と、弁箱中央部に設けられている弁棒挿通孔１２ａに挿入される一対のネック３４とで構成されている。
【００１６】
下型３２は、弁箱１２のスリーブ側開口端を載置した状態となる基板部３５と、基板部側外周面が前記スリーブ１７の内周面に当接するとともに、先端部外周面と弁箱１２の内周面との間にゴムライニング形成用の隙間を形成する円筒形の胴部３６と、胴部上面中心から突出した嵌合凸部３７とを有している。また、上型３３は、弁箱１２の開口端に当接する基板部３８と、弁箱１２の内周面との間にゴムライニング形成用の隙間を形成する円筒形の胴部３９とからなるもので、胴部３９の中心には、前記嵌合凸部３７が嵌入する嵌合孔４０が設けられている。さらに、下型３２及び上型３３の内部には、加熱用蒸気を導入するための蒸気室４１，４２及び蒸気通路４３，４４がそれぞれ設けられている。前記ネック３４は、弁棒挿通孔１２ａの内周面に当接する丸棒状のものであって、先端は下型３２の胴部外周面に当接する形状となっている。
【００１７】
ゴムライニング１３の形成は、まず、図６及び図８（Ａ）に示すように、配管接続用管体部１６の雌ねじ部２１にスリーブ１７を螺着した後、下型３２の胴部３６をスリーブ１７が取り付けられた配管接続用管体部１６に挿入して開口端に基板部３５を当接させるとともに、弁棒挿通孔１２ａにネック３４をそれぞれ挿入した状態で、下型３２の胴部上面に未加硫のゴム原料４５を載置し、上型３３を配管接続用管体部１４に挿入して下型方向にプレス加圧することにより行われる。これにより、図７及び図８（Ｂ）に示すように、ゴム原料４５が両胴部３６，３９の突き合わせ面部分から各胴部外周面と弁箱内周面との間に押し込まれるように流動し、スリーブ１７の内周面を除く弁箱１２の内周面にゴム原料が行き渡った状態となる。この状態で加硫操作を行うことにより、弁箱１２の内周面に所定のゴムライニング１３が施された状態となる。
【００１８】
また、ゴム原料がリング状突起２６の外周面側に流入し、加硫後のゴムライニング１３とスリーブ１７の先端とが、リング状突起２６を介して接触した状態となるので、スリーブ先端を平面とした場合に比べてゴムとスリーブ先端部分との接触面積が増加し、ゴムライニング１３とスリーブ１７との密着性をより高めることができる。
【００１９】
このようにしてゴムライニング１３を形成した後、図８（Ｃ）に示すように、スリーブ１７のシールリング装着溝２４にシールリング２３を装着した後、スリーブ１７内にフランジ短管１８の差口２８を挿入するとともに、フランジ短管移動手段３０によって弁箱１２とフランジ短管１８とを連結する。
【００２０】
フランジ短管移動手段３０は、配管接続用管体部１６の外周面から突出した複数の弁箱側ボルト挿通部５１と、フランジ短管１８のフランジ外周から突出した複数の継手側ボルト挿通部５２と、弁箱側ボルト挿通部５１及び短管側ボルト挿通部５２を貫通するように設けられたボルト（ねじ棒）５３と、弁箱側ボルト挿通部５１及び短管側ボルト挿通部５２の両面でボルト５３にそれぞれ螺合した４個のナット５４，５５，５６，５７とで形成されている。
【００２１】
このフランジ短管移動手段３０は、前記ボルト５３に螺合した前記各ナット５４，５５，５６，５７を各ボルト挿通部５１，５２に向けてそれぞれ締め付けることにより、両ボルト挿通部５１，５２を介してフランジ短管１８を配管接続用管体部１６に連結した状態とし、両者の位置関係を確実に保持することができる。そして、両ボルト挿通部５１，５２に対して外側に位置するナット５４，５７を緩めた状態で、内側に位置するナット５５，５６を各ボルト挿通部５１，５２の方向に移動するように回転させ、これらのナット５５，５６の推進力で両ボルト挿通部５１，５２を離間させることにより、フランジ短管１８を弁箱１２から突出させる方向に移動させて両フランジ１５，２９の面間寸法を広げることができる。逆に、内側のナット５５，５６を緩めた状態で、外側のナット５４，５７を締め付けて両ボルト挿通部５１，５２を近接する方向に移動させ、フランジ短管１８を弁箱１２内に引き込むことにより、両フランジ１５，２９の面間寸法を狭めることができる。
【００２２】
このとき、前記シールリング２３をスリーブ１７のシールリング装着溝２４に装着しているので、フランジ短管１８の挿入時や移動時に生じる差口外周面との摩擦によってシールリング２３がシールリング装着溝２４から外れたりすることがなくなり、スリーブ１７と差口２８との間のシール性を確実に保つことができる。
【００２３】
この面間調節機能付きバタフライ弁１０を配管中に挿入する際には、面間寸法を最小にした状態で配管接続用管体部１４のフランジ１５を一方の配管（図示せず）に接続した後、上述のようにして両フランジ１５，２９の面間寸法を調節し、前記フランジ２９と配管６１のフランジ６２とをボルト６３を用いて連結する。
【００２４】
また、図９に示すように、前記ゴムライニング形成工程において、金型に対する弁箱の向きを上下に逆転させることも可能であり、図１０に示すように、ゴム原料がリング状突起２６の外周面側に流入するときの空気抜きとしてリング状突起２６の一部に切欠部２５を設けておくこともできる。
【００２５】
さらに、前記ゴムライニング１３の形成は、図１１に示すように、スリーブ１７を装着する前に行うことも可能である。図１１（Ａ）に示す下型４６は、前記雌ねじ部２１に対応する部分の胴部外周に拡径部４７を形成し、この拡径部４７の外周面で雌ねじ部２１を覆うとともに、拡径部４７の先端段部４８を雌ねじ部２１の終端段部２１ａに当接させるようにしている。このような下型４６を用いて原料ゴム４５を雌ねじ部２１を除く弁箱１２の内周面に行き渡らせてから加硫操作を行うことにより、雌ねじ部２１の部分を除いた弁箱１２の内周面にゴムライニング１３を形成することができる。ゴムライニング１３を形成した後、図１１（Ｂ）に示す用に、前記雌ねじ部２１にスリーブ１７を螺着してシールリング２３を装着することにより、最終的には、図８に示した工程で得られたものと同じような状態の弁箱１２を得ることができる。
【００２６】
なお、図１１に示す工程でゴムライニング１３を形成する場合、スリーブ１７にリング状突起２６が設けられているときには、先端段部４８の形状をリング状突起２６に対応させた形状としておけばよい。このとき、リング状突起２６には、空気抜きとなる切欠部２５を設ける必要はない。また、スリーブ１７の先端面にリング状突起２６を設けずに平面としておき、ゴムライニング１３とスリーブ１７の先端とを平面で突き合わせるようにしてもよく、接着剤で接着するようにしてもよい。
【００２７】
また、スリーブ１７の内周面にはゴムライニングや粉体塗装が施されていないので、シールリング装着溝２４をスリーブ１７の内周面に設けず、フランジ短管１８の差口外周面にシールリング装着溝を設け、このシールリング装着溝にシールリングを装着するようにしても、スリーブ１７とフランジ短管１８との間をシールすることができる。さらに、スリーブ１７の内径は、ゴムライニング１３の内径と同一としているが、異なる内径、例えばゴムライニング１３の内径よりも大径とすることも可能であり、例えば、フランジ短管１８における差口２８の内径が、ゴムライニング１３及び配管６１の内径と同一となるように設定することもできる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の面間調節機能付きバタフライ弁によれば、内周面にゴムライニングを施した弁箱と、配管接続用管体部に挿入された面間調節用のフランジ短管との間を確実にシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態例を示す面間調節機能付きバタフライ弁の一部断面平面図である。
【図２】同じく要部の断面図である。
【図３】スリーブを弁箱挿入側から見た斜視図である。
【図４】スリーブを弁箱開口端側から見た正面図である。
【図５】スリーブの断面図である。
【図６】ゴムライニング形成前の状態を示す弁箱及び金型の断面図である。
【図７】ゴムライニング形成時の状態を示す弁箱及び金型の断面図である。
【図８】ゴムライニング形成工程を説明するための要部の断面図である。
【図９】ゴムライニング用金型に対する弁箱の向きを異なる状態とした例を示す断面図である。
【図１０】リング状突起に切欠部を設けたスリーブの斜視図である。
【図１１】他のゴムライニング形成工程を説明するための要部の断面図である。
【符号の説明】
１０…面間調節機能付きバタフライ弁、１１…弁体、１２…弁箱、１２ａ…弁棒挿通孔、１３…ゴムライニング、１４…配管接続用管体部、１５…フランジ、１６…配管接続用管体部、１７…スリーブ、１８…フランジ短管、２１…雌ねじ部、２１ａ…終端段部、２２…雄ねじ部、２３…シールリング、２４…シールリング装着溝、２５…切欠部、２６…リング状突起、２７…螺合治具係合穴、２８…差口、２９…フランジ、３０…フランジ短管移動手段、３１…ゴムライニング用金型、３２…下型、３３…上型、３４…ネック、３５…基板部、３６…胴部、３７…嵌合凸部、３８…基板部、３９…胴部、４０…嵌合孔、４１，４２…蒸気室、４３，４４…蒸気通路、４５…ゴム原料、５１…弁箱側ボルト挿通部、５２…継手側ボルト挿通部、５３…ボルト、５４，５５，５６，５７…ナット、６１…配管、６２…フランジ、６３…ボルト、４６…下型、４７…拡径部、４８…先端段部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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