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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-12
(54)【発明の名称】交換可能なパッキンシールカートリッジを有するバルブ
(51)【国際特許分類】
F16K 41/04 20060101AFI20240905BHJP
【ＦＩ】
F16K41/04
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024518768
(86)(22)【出願日】2022-09-13
(85)【翻訳文提出日】2024-05-13
(86)【国際出願番号】 US2022043355
(87)【国際公開番号】W WO2023048994
(87)【国際公開日】2023-03-30
(31)【優先権主張番号】17/485,678
(32)【優先日】2021-09-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523224589
【氏名又は名称】フローサーブ・プライベート リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＦＬＯＷＳＥＲＶＥ ＰＴＥ．ＬＴＤ．
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】パリッシュ・ポール・ジェフリー
(72)【発明者】
【氏名】ネルソン・マイケル・ピー．
(72)【発明者】
【氏名】ラッドマン・イヴィツァ
【テーマコード（参考）】
3H066
【Ｆターム（参考）】
3H066AA01
3H066BA18
3H066BA38
3H066DA04
(57)【要約】
【解決手段】バルブは、取り外し可能なシールカートリッジに含まれる、パッキンシールなどの少なくとも１つのバルブステムシールを含む。バルブステムは、リンケージを介してアクチュエータに接続され、アクチュエータとバルブステムとの間に連結隙間を設けるために取り外すことができる。次いで、シールカートリッジをバルブステムに沿って連結隙間内にスライドさせ、バルブから横方向に取り外すことができ、その後、シールカートリッジ内のシールを改修することができる。バルブは、回転式バルブまたは線形バルブであり得る。実施形態では、連結隙間は、バルブステムからアクチュエータを線形的に変位させることによって増大させることができる。シールカートリッジは、改修後にバルブに再設置することができ、または実質的に同一の交換用シールカートリッジを設け、取り外されたシールカートリッジの代わりにバルブに設置することができ、それによってバルブのダウンタイムを最小限に抑えることが可能である。
【選択図】図５Ｃ
【選択図】図５Ｃ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バルブであって、バルブ本体内のバルブシートと、
バルブプラグであって、前記バルブプラグと前記バルブシートとの間の分離に従って、および／または前記バルブシート内の前記バルブプラグの回転位置に従って、前記バルブ本体を通るプロセス流体の流れを制御するように構成されているバルブプラグと、
前記バルブプラグと機械的に連通するバルブステムと、
アクチュエータと、
前記アクチュエータの回転変位および／または線形変位が前記バルブステムに伝達されるように、前記アクチュエータと前記バルブステムとの間に機械的連結を提供する取り外し可能なバルブステムリンケージと、
シールカートリッジであって、前記バルブ本体に取り外し可能に取り付けられるカートリッジハウジング、ならびに前記バルブステムを囲み前記シールカートリッジに対する前記バルブステムの線形移動および回転移動の少なくとも１つを許容しつつ、カートリッジハウジングと前記バルブステムとの間にシールを形成する少なくとも１つのシールを備えるシールカートリッジと
を備え、
前記取り外し可能なバルブステムリンケージを取り外すと、遮るもののない連結隙間が前記アクチュエータと前記バルブステムとの間に設けられ、
前記バルブ本体から前記カートリッジハウジングを外すと、前記シールカートリッジは、前記シールカートリッジが前記バルブステムを囲まなくなるまで前記バルブステムに沿って前記連結隙間内にスライドさせることが可能であり、前記バルブから横方向に取り外すことができる、
バルブ。
【請求項2】
請求項１に記載のバルブであって、前記バルブは、回転バルブである、バルブ。
【請求項3】
請求項１に記載のバルブであって、前記バルブは、線形バルブである、バルブ。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか一項に記載のバルブであって、前記シールのうちの少なくとも１つは、パッキンシールである、バルブ。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか一項に記載のバルブであって、前記バルブステムリンケージは、前記バルブステムリンケージの上側部分において前記アクチュエータの下側部分をクランプし、前記バルブステムリンケージの下側部分において前記バルブステムの上側部分をクランプするクランプとして機能する、バルブ。
【請求項6】
請求項１から５のいずれか一項に記載のバルブであって、前記バルブステムリンケージへの横方向のアクセスは、前記バルブのいかなる構成要素の取り外しも必要としない、バルブ。
【請求項7】
請求項１から５のいずれか一項に記載のバルブであって、前記バルブへの横方向のアクセスは、多くてもバルブカバーの取り外しを必要とし、前記取り外しは、前記バルブの他の分解を必要としない、バルブ。
【請求項8】
請求項１から７のいずれか一項に記載のバルブであって、前記シールカートリッジは、
バルブステムガイド、
スペーサ、
グランドフォロワ、
グランドフランジ、および
活荷重ばね
のうちの少なくとも１つをさらに備える、バルブ。
【請求項9】
請求項１から８のいずれか一項に記載のバルブであって、前記バルブステムリンケージの長さは、前記バルブステムリンケージの取り外しが前記バルブから前記シールカートリッジを取り外すことを可能にするのに十分な長さである、バルブ。
【請求項10】
請求項１から９のいずれか一項に記載のバルブであって、前記バルブは、前記アクチュエータの線形移動を許容し、前記バルブステムリンケージを取り外すことと、前記バルブステムから前記アクチュエータを線形的に変位させることの組み合わせは、前記バルブから前記シールカートリッジを取り外すことを可能にするのに十分である、バルブ。
【請求項11】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のバルブであって、前記カートリッジハウジングの底部は、前記シールカートリッジが前記バルブハウジングのボンネットの上に延びるように、前記ボンネットの上部に固定される、バルブ。
【請求項12】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のバルブであって、前記カートリッジハウジングの上部の上側フランジは、前記シールカートリッジが前記バルブハウジングのボンネット内に延びるように、前記ボンネットの上部に取り付けられる、バルブ。
【請求項13】
バルブ内に含まれる少なくとも１つのバルブステムシールを改修する方法であって、請求項１に記載のバルブを設け、
前記バルブステムリンケージを取り外し、
前記バルブ本体から前記シールカートリッジを外し、
前記バルブカートリッジが前記バルブステムを囲まなくなるまで前記バルブステムに沿って前記バルブカートリッジをスライドさせ、
前記バルブから前記シールカートリッジを横方向に取り外し、
前記シールカートリッジに含まれる前記少なくとも１つのシールを改修すること
を備える、方法。
【請求項14】
請求項１３に記載の方法であって、さらに、前記バルブステムから遠ざけるように前記アクチュエータを並進させ、それによって前記連結隙間を増大させることを備える、方法。
【請求項15】
請求項１３または請求項１４に記載の方法であって、さらに、前記シールカートリッジに含まれる前記少なくとも１つのシールを改修することを備える、方法。
【請求項16】
請求項１５に記載の方法であって、さらに、前記シールカートリッジを改修した後、前記バルブに前記シールカートリッジを再設置し、次に前記バルブに前記バルブステムリンケージを再設置することを備える、方法。
【請求項17】
請求項１３から１６のいずれか一項に記載の方法であって、さらに、交換用シールカートリッジを設け、
前記バルブから前記シールカートリッジを取り外した後、前記バルブに前記交換用シールカートリッジを設置し、
前記バルブに前記バルブステムリンケージを再設置すること
を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【政府権益の声明】
【0001】
本発明の一部は、契約番号ＤＥ－ＮＡ０００３５２５の下で政府の資金援助を伴ってなされたものであり、政府に一定の権利が存在する場合がある。
【関連出願】
【0002】
本出願は、２０２１年９月２７日に出願された米国特許出願第１７／４８５，６７８号の利益を主張し、上記の開示は、その全体があらゆる目的で参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【0003】
本発明は、バルブに関し、より詳細には、パッキンシールを含むバルブに関する。
【背景技術】
【0004】
バルブは、パイプまたは導管を通る流体の流れを制御するために広く使用されている。一般に、ほとんどのバルブは、バルブのバルブ本体内に位置するバルブシートおよびバルブプラグを含み、バルブプラグは、何らかの形でバルブアクチュエータに結合されたバルブステムを含む。典型的には、バルブステムは、バルブ本体に取り付けられシールされるバルブ「ボンネット」内に延びる。ほとんどのバルブは、バルブプラグがバルブアクチュエータによってバルブシート内で回転される回転式バルブ、またはバルブプラグが線形的にバルブシートに向かってもしくはバルブシートから離れるようにシフトされる線形バルブのいずれかである。
【0005】
一般に、プロセス流体がバルブステムに沿ってバルブの外に漏れないことを確実にすると同時に、バルブステムが過度の障害なく回転および／またはスライドすることができることを確実にする必要がある。最も広く使用されている手法は、１つまたは複数の「パッキン」シールを使用してバルブステムの周囲にシールを形成することである。パッキンシールは、バルブステムの周りを包み、デッドスペースを埋めてバルブステムとのシールを形成するロープ状の潤滑シール材料を含む。しかし、時間の経過と共に、パッキン材料が摩耗し始めて潤滑が低下すると、パッキンシールを越えてプロセス流体が漏れる可能性がある。プロセス流体が高温では液体であるが低温では固化する場合、パッキンにおける漏れにより、通常は液体のプロセス流体がパッキン穴内で冷えて固化し、バルブが固着して動作不能になってしまう場合がある。そのような漏れに対する予防措置には、パッキン材料の定期的な再潤滑、および最終的なバルブの改修または交換が挙げられ得る。
【0006】
バルブの交換が不便であるか高価である場合には、定期的にパッキンシールを改修することが好ましいことが多い。しかし、バルブのパッキンシールを改修すると交換用バルブ全体を購入する費用は回避されるが、それでもなお改修コストは、改修自体のためだけでなく、改修中にバルブが稼働していない間の生産性の損失によっても高くなる可能性がある。したがって、可能な限り素早くバルブのパッキンシールを改修することが望ましい場合がある。
【0007】
残念なことに、バルブのパッキンシールの改修は複雑で時間がかかる場合がある。例えば、パッキンシールにアクセスするには、バルブアクチュエータ、ボンネット、および／または様々なバルブ付属品など、パッキンシールに関係のないバルブの様々な他の部品を分解および／または取り外す必要があることが多い。また、摩耗して漏れのあるバルブパッキンを取り換えるのが困難な場合がある。例えば、特にプロセス流体が粘着性であるか固化している場合、パッキンリングがパッキン穴の奥深くに埋め込まれてしまい、取り出すのが困難になる可能性がある。そしてパッキン穴が損傷した場合、さらなる修理および／または交換が必要になる場合がある。
【0008】
したがって、パッキンシールを素早くかつ容易に交換することができるバルブ設計が必要とされている。
【発明の概要】
【0009】
本発明は、パッキンシールを素早くかつ容易に交換することができるバルブ設計である。
【0010】
本発明によれば、バルブのバルブステムは、例えばバルブのグランド領域内でバルブステムを囲む１つまたは複数のパッキンシールによってシールされる。取り外し可能なシールカートリッジ内にパッキンシールを含めることによって、バルブからのパッキンシールの容易かつ迅速な取り外しが可能になる。様々な実施形態において、シールカートリッジはまた、バルブステムガイド、スペーサ、グランドフォロワ、グランドフランジ、および活荷重ばね（ｌｉｖｅ－ｌｏａｄ ｓｐｒｉｎｇ）のうちの１つまたは複数を含む。
【0011】
本発明によれば、アクチュエータは、バルブの通常の動作中にアクチュエータの線形移動および／または回転移動をバルブステムに伝達するように構成されている、本明細書ではバルブステムクランプと呼ばれることもある取り外し可能なリンケージを介してバルブステムに接続される。バルブステムクランプはパッキンシールを越えて位置しているため、ハウジング内に封入する必要はなく、バルブのいかなる構成要素も分解することなく横方向からアクセス可能であり得る。または、シールカートリッジへの横方向のアクセスを過度に妨げることなく、アクチュエータから汚れや破片を遠ざける役割を果たす、分割カバーなどの単純で容易に取り外し可能なカバーを設けることも可能である。
【0012】
シールカートリッジを取り外すことが望ましい場合、バルブステムクランプをバルブから取り外し、次いでシールカートリッジをボンネットから外し、シールカートリッジがバルブステムを越えてバルブから横方向に取り外せるようになるまで、シールカートリッジをバルブステムの軸に沿ってバルブステムクランプによって以前に占められていた連結隙間内にスライドさせる。シールカートリッジがバルブから取り外されると、シールカートリッジは適切な施設で容易かつ素早く改修することができる。加えて、元のシールカートリッジが改修されている間にバルブが作動し続けるように、バルブに直ちに再設置することができる同一の新しい、または以前に改修されたシールカートリッジを設けることが可能である。その後、新たに改修されたシールカートリッジは、次のカートリッジ交換が必要になるまで準備を整えて保持することができる。その結果、パッキンシールの交換が素早くかつ容易になり、バルブのダウンタイムが最小限に抑えられる。
【0013】
いくつかの実施形態では、バルブステムクランプは、バルブステムクランプを取り外す単一のステップでシールカートリッジよりも長いバルブステムの上の連結隙間を提供するように十分に長い。他の実施形態では、バルブ設計がバルブステムに対するアクチュエータの線形スライドに対応する場合、バルブステムクランプは、シールカートリッジよりも短くすることができ、長さの差は、シールカートリッジからアクチュエータをスライドさせることによって補うことができ、それによってシールカートリッジがバルブステムを越えてスライドするための追加の空間を提供することができる。
【0014】
それによって、本発明は、アクチュエータを取り外すことなくバルブからパッキンシールを取り外すことを可能にする。さらに、シールカートリッジの交換は、バルブからボンネットを分解する必要がなく、したがってシールカートリッジをボンネットにシールする小さなガスケットよりも典型的には高価になる、より大きなボンネットガスケットの交換を必要としない。したがって、本発明は、シールカートリッジがバルブに設置される前にパッキン材料がシールカートリッジに予め設置されるので、シールパッキン材料のより素早い交換を可能にする。パッキン構成が複雑な場合、これにより不適切なパッキン配置の可能性が低減される。それによって、本発明は、パッキンの交換が迅速であり、シールカートリッジがボンネットよりも安価であるため、メンテナンスコストを削減する。本発明では、パッキン穴、すなわちパッキンを囲む外側の穴は、より高価なボンネット内ではなくシールカートリッジ内にあることにも留意されたい。したがって、パッキン穴が損傷した場合、より高価なボンネットを交換するのではなく、シールカートリッジを交換するだけでよい。
【0015】
本発明の第１の一般的な態様は、バルブである。バルブは、バルブ本体内のバルブシートと、バルブプラグであって、バルブプラグとバルブシートとの間の分離に従って、および／またはバルブシート内のバルブプラグの回転位置に従って、バルブ本体を通るプロセス流体の流れを制御するように構成されているバルブプラグと、バルブプラグと機械的に連通するバルブステムと、アクチュエータと、アクチュエータの回転変位および／または線形変位がバルブステムに伝達されるように、アクチュエータとバルブステムとの間に機械的連結を提供する取り外し可能なバルブステムリンケージと、シールカートリッジであって、バルブ本体に取り外し可能に取り付けられるカートリッジハウジング、ならびにバルブステムを囲み、シールカートリッジに対するバルブステムの線形移動および回転移動の少なくとも１つを許容する一方、カートリッジハウジングとバルブステムとの間にシールを形成する少なくとも１つのシールを備えるシールカートリッジとを含み、取り外し可能なバルブステムリンケージを取り外すと、遮るもののない連結隙間がアクチュエータとバルブステムとの間に設けられ、バルブ本体からカートリッジハウジングを外すと、シールカートリッジは、シールカートリッジがバルブステムを囲まなくなるまでバルブステムに沿って連結隙間内にスライドさせることが可能となり、バルブから横方向に取り外すことができるようになる。
【0016】
いくつかの実施形態では、バルブは、回転バルブであり、他の実施形態では、バルブは、線形バルブである。
【0017】
上記の実施形態のいずれにおいても、シールのうちの少なくとも１つは、パッキンシールとすることができる。
【0018】
上記の実施形態のいずれにおいても、バルブステムリンケージは、バルブステムリンケージの上側部分においてアクチュエータの下側部分をクランプし、バルブステムリンケージの下側部分においてバルブステムの上側部分をクランプするクランプとして機能することができる。
【0019】
上記の実施形態のいずれも、バルブステムリンケージへの横方向のアクセスがバルブのいかなる構成要素の取り外しも必要としないように、またはバルブへの横方向のアクセスが多くてもバルブカバーの取り外しを必要とし、前記取り外しがバルブの他の分解を必要としないように構成することができる。
【0020】
上記の実施形態のいずれにおいても、シールカートリッジは、バルブステムガイド、スペーサ、グランドフォロワ、グランドフランジ、および活荷重ばねのうちの少なくとも１つをさらに含むことができる。
【0021】
上記の実施形態のいずれにおいても、バルブステムリンケージの長さは、バルブステムリンケージの取り外しがバルブからシールカートリッジを取り外すことを可能にするのに十分な長さとすることができる。
【0022】
上記の実施形態のいずれにおいても、バルブは、アクチュエータの線形移動を許容することができ、バルブステムリンケージを取り外すことと、バルブステムからアクチュエータを線形的に変位させることの組み合わせは、バルブからシールカートリッジを取り外すことを可能にするのに十分なものとすることができる。
【0023】
上記の実施形態のいずれにおいても、カートリッジハウジングの底部は、シールカートリッジがバルブハウジングのボンネットの上に延びるように、ボンネットの上部に固定することができる。
【0024】
上記の実施形態のいずれにおいても、カートリッジハウジングの上部の上側フランジは、シールカートリッジがバルブハウジングのボンネット内に延びるように、ボンネットの上部に取り付けることができる。
【0025】
本発明の第２の一般的な態様は、バルブ内に含まれる少なくとも１つのバルブステムシールを改修する方法である。方法は、第１の一般的な態様によるバルブを設け、バルブステムリンケージを取り外し、バルブ本体からシールカートリッジを外し、バルブカートリッジがバルブステムを囲まなくなるまでバルブステムに沿ってバルブカートリッジをスライドさせ、バルブからシールカートリッジを横方向に取り外し、シールカートリッジに含まれる少なくとも１つのシールを改修することを含む。
【0026】
実施形態では、方法は、バルブステムから遠ざけるようにアクチュエータを並進させ、それによって連結隙間を増大させることをさらに含む。
【0027】
上記の実施形態のいずれも、シールカートリッジに含まれる少なくとも１つのシールを改修することをさらに含むことができる。これらの実施形態のいくつかでは、方法は、シールカートリッジを改修した後、バルブにシールカートリッジを再設置し、次にバルブにバルブステムリンケージを再設置することをさらに含む。
【0028】
上記の実施形態のいずれも、交換用シールカートリッジを設け、バルブからシールカートリッジを取り外した後、バルブに交換用シールカートリッジを設置することと、バルブにバルブステムリンケージを再設置することをさらに含むことができる。
【0029】
本明細書に記載の特徴および利点は包括的なものではなく、特に、多くの追加の特徴および利点は、図面、明細書、および特許請求の範囲を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。さらに、本明細書で使用される言語は、主に読みやすさおよび指示を目的として選択されており、本発明の主題の範囲を限定するものではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【発明を実施するための形態】
【0040】
本発明は、パッキンシールを素早くかつ容易に交換することができるバルブ設計である。
【0041】
図１および図２を参照すると、本発明によれば、バルブのバルブステム１１４は、例えばバルブのグランド領域内でバルブステム１１４を囲む１つまたは複数のパッキンシール２００によってシールされる。取り外し可能なシールカートリッジ１００の一部としてパッキンシール２００を含めることによって、バルブからのパッキンシール２００の容易かつ迅速な取り外しが可能になる。図２の実施形態では、シールカートリッジ１００は、バルブステムガイド２０２と、スペーサ２０４と、上側カートリッジフランジ２０６と、下側カートリッジフランジ２０８とをさらに含む。
【0042】
本発明によれば、アクチュエータ１０２は、本明細書ではバルブステムクランプ１０４と呼ばれることもある取り外し可能なリンケージ１０４を介してバルブステム１１４に接続される。図示の例示的な実施形態では、バルブステムクランプ１０４は、アクチュエータ１０２の線形移動をバルブステム１１４に伝達するように構成される。この目的のために、アセンブリが上下にスライドする際のバルブステムクランプ１０４、ひいてはバルブステム１１４およびアクチュエータ１０２の過度の回転を防止するバルブステムガイド１１６が設けられる。他の実施形態では、バルブステムクランプ１０４は、アクチュエータ１０２の回転移動をバルブステム１１４に伝達するように構成される。一般に、バルブステムクランプ１０４は、アクチュエータの線形移動と回転移動の両方をバルブステム１１４に伝達するように構成することができる。
【0043】
バルブステムクランプ１０４はシールカートリッジ１００を越えて、すなわちシールカートリッジ１００の上に位置し、図２の実施形態では、バルブステムクランプ１０４はハウジング内に封入されておらず、バルブのいかなる構成要素も分解することなく横方向からアクセス可能である。他の実施形態では、シールカートリッジ１００への横方向のアクセスを過度に妨げることなく、アクチュエータから汚れや破片を遠ざける役割を果たす、分割カバーなどの単純で容易に取り外し可能なカバー（図示せず）が設けられる。また、図１には、バルブ本体１０６、ボンネット１０８、活荷重ばね１１８、およびアクチュエータヨーク１１０も図示されている。図１のバルブは線形バルブであり、ばねハウジング１１２をさらに含み、その内部でばね（図３の３０２）が上向きの線形力をアクチュエータに加え、それによって他の力がアクチュエータに加えられない場合、図１のバルブが「常開」になる。
【0044】
図３Ａは、図１の実施形態の正面断面図であり、断面は、図１の正面図の平面に対して直角に取られている。図３Ｂは、図３Ａの断面図を回転させた図である。これらの断面図では、ばね３０２は、ばねハウジング１１２内で見ることができ、ばねプレート３０６で終端し、そしてばねを囲み、かつばねプレート３０６およびばねハウジング１１２の底部によって境界付けられる空間３０４を形成する。これらの断面図は、互いにボルト締めされた一対のプレートとしてバルブステムクランプ１０４の構造をさらに示しており、アクチュエータの底端は、バルブステムクランプ１０４の上部におけるプレート間に挟まれ、バルブステムの上端は、バルブステムクランプ１０４の底部におけるプレート間に挟まれている。図４は、シールカートリッジ１００が装着される図３Ａの領域の拡大断面図である。
【0045】
シールカートリッジを取り外すことが望ましい場合、図５に示すように、バルブステムクランプ１０４をバルブから取り外すことで、アクチュエータ１０２とバルブステム１１４との間に遮るもののない連結隙間５００が残される。次いでシールカートリッジ１００をボンネット１０８から外し、図５Ｂに示すように、シールカートリッジ１００がバルブステム１１４を越えるまで、シールカートリッジ１００をバルブステム１１４の軸に沿ってバルブステムクランプ１０４によって以前に占められていた連結隙間５００内にスライドさせる。最後に、図５Ｃに示すように、シールカートリッジ１００がバルブから横方向に取り外される。
【0046】
シールカートリッジ１００がバルブから取り外されると、シールカートリッジ１００は適切な施設で容易かつ素早く改修することができる。加えて、元のシールカートリッジ１００が改修されている間にバルブが作動し続けるように、バルブに直ちに再設置することができる同一の新しい、または以前に改修されたシールカートリッジ１００を設けることが可能である。その結果、パッキンシール２００の交換が素早くかつ容易になり、バルブのダウンタイムが最小限に抑えられる。
【0047】
いくつかの実施形態では、バルブステムクランプ１０４は、シールカートリッジ１００よりも長く、したがってバルブステムクランプ１０４を取り外すことにより、バルブステム１１４の上にシールカートリッジ１００よりも長い連結隙間５００が設けられる。図５Ａ～図５Ｃの実施形態では、バルブ設計は、バルブステム１１４に対するアクチュエータ１０２の線形スライドに対応し、バルブステムクランプ１０４は、シールカートリッジ１００よりも短く、図５Ｂおよび図５Ｃにおける長さの差は、上方にアクチュエータ１０２をスライドさせてバルブステム１１４からさらに遠ざけることによって補われ、それによってシールカートリッジ１００がバルブステム１１４を越えてスライドするのに十分な空間５００が提供される。図示の実施形態では、これは、例えば、ばねプレート３０６の下にあるばねハウジング１１２内の空間３０４を加圧することによって達成することができる。
【0048】
それによって、本発明は、アクチュエータ１０２を取り外すことなくバルブからパッキンシール２００を取り外すことを可能にする。さらに、シールカートリッジ１００の交換は、バルブ本体１０８からボンネット１０８を分解する必要がなく、したがってシールカートリッジ１００をボンネット１０８にシールする小さなガスケットよりも典型的には高価になる、より大きなボンネットガスケットの交換を必要としない。したがって、本発明は、シールカートリッジ１００がバルブに設置される前にパッキン材料がシールカートリッジ１００に予め設置されるので、シールパッキン材料のより素早い交換を可能にする。パッキン構成が複雑な場合、これにより不適切なパッキン配置の可能性が低減される。それによって、本発明は、パッキンの交換が迅速であり、シールカートリッジ１００がボンネット１０８よりも安価であるため、メンテナンスコストを削減する。本発明では、パッキン穴、すなわちパッキン２００を囲む外側の穴は、ボンネット１０８内ではなくシールカートリッジ１００内にあることにも留意されたい。したがって、パッキン穴が損傷した場合、より高価なボンネット１０８を交換するのではなく、シールカートリッジ１００を交換するだけでよい。
【0049】
上述の方法は、図６のフロー図によって示されており、方法は、バルブからバルブステムクランプ１０４を取り外し、それによってバルブステムとアクチュエータとの間に遮るもののない連結隙間５００を残すこと６００と、ボンネット１０８からシールカートリッジ１００を外すこと６０２と、バルブステム１１４に沿ってシールカートリッジ１００を連結隙間５００内にスライドさせること６０４と、バルブからシールカートリッジ１００を取り外すこと６０６と、バルブに改修されたシールカートリッジ１００を再設置すること６０８と、バルブにバルブステムクランプを再設置すること６１０とを含み、バルブに再設置されるシールカートリッジ１００は、その改修後に取り外されたものと同じもの、または別々の交換用の新しい、もしくは以前に改修されたシールカートリッジであってよい。
【0050】
図７は、本発明の代替の実施形態のボンネット領域の断面図である。この実施形態によれば、シールカートリッジ１００がバルブに設置されると、シールカートリッジ１００はボンネット１０８内に延び、その上側フランジ７００によってボンネット１０８に取り付けられる。実施形態は、「ねじ込み式」パッキンフォロワ７０２をさらに含む。
【0051】
本明細書に示される例示的な実施形態はバルブステムの線形変位によって作動するが、本発明は、当業者であれば、バルブシート内でのバルブプラグの回転によって作動するバルブ、例えばバルブプラグとバルブシートの両方が、バルブプラグの回転によって位置合わせされるか位置ずれする可能性がある横通路によって貫通されているバルブに容易に適合させることができることに留意されたい。
【0052】
本明細書における「バルブステムクランプ」という用語の使用は、アクチュエータとバルブステムとの間の連結が必ずしもクランプとして機能することを必要としないことにさらに留意されたい。バルブステムクランプがバルブステムとアクチュエータとの間の物理的連通を提供すること、およびバルブを大幅に分解することなくバルブステムクランプを容易に取り外すことができることのみが必要である。
【0053】
また、本発明はパッキンシールに限定されず、シールがバルブステムに沿ってスライド可能である限り、バルブにおけるあらゆるタイプのシールの改修に適用可能であることも理解されたい。
【0054】
本発明の実施形態に関する前述の説明は、例示および説明を目的として提示されている。この提出物のあらゆるページ、およびそのすべての内容は、どのような特徴付け、識別、または番号付けがされていても、本出願内の形式または配置に関係なく、あらゆる目的で本出願の実質的な部分と見なされる。本明細書は、網羅的であること、または本発明を開示された厳密な形態に限定することを意図したものではない。本開示に照らして、多くの修正および変形が可能である。
【0055】
本出願は限られた数の形態で示されているが、本発明の範囲はこれらの形態にのみ限定されるものではなく、様々な変更および修正が可能である。本明細書に提示される開示は、本発明の範囲内に含まれる特徴のすべての可能な組み合わせを明示的に開示していない。様々な実施形態に関して本明細書に開示された特徴は、一般に、本発明の範囲から逸脱することなく交換され、自己矛盾していない任意の組み合わせに組み合わせることが可能である。特に、以下の従属請求項に提示される限定は、従属請求項が互いに論理的に不適合でない限り、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の数および任意の順序でそれらの対応する独立請求項と組み合わせることができる。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2024-05-21
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バルブであって、バルブ本体内のバルブシートと、
バルブプラグであって、前記バルブプラグと前記バルブシートとの間の分離に従って、および／または前記バルブシート内の前記バルブプラグの回転位置に従って、前記バルブ本体を通るプロセス流体の流れを制御するように構成されているバルブプラグと、
前記バルブプラグと機械的に連通するバルブステムと、
アクチュエータと、
前記アクチュエータの回転変位および／または線形変位が前記バルブステムに伝達されるように、前記アクチュエータと前記バルブステムとの間に機械的連結を提供する取り外し可能なバルブステムリンケージと、
シールカートリッジであって、前記バルブ本体に取り外し可能に取り付けられるカートリッジハウジング、ならびに前記バルブステムを囲み前記シールカートリッジに対する前記バルブステムの線形移動および回転移動の少なくとも１つを許容しつつ、カートリッジハウジングと前記バルブステムとの間にシールを形成する少なくとも１つのシールを備えるシールカートリッジと
を備え、
前記取り外し可能なバルブステムリンケージを取り外すと、遮るもののない連結隙間が前記アクチュエータと前記バルブステムとの間に設けられ、
前記バルブ本体から前記カートリッジハウジングを外すと、前記シールカートリッジは、前記シールカートリッジが前記バルブステムを囲まなくなるまで前記バルブステムに沿って前記連結隙間内にスライドさせることが可能であり、前記バルブから横方向に取り外すことができる、
バルブ。
【請求項2】
請求項１に記載のバルブであって、前記バルブは、回転バルブである、バルブ。
【請求項3】
請求項１に記載のバルブであって、前記バルブは、線形バルブである、バルブ。
【請求項4】
請求項１に記載のバルブであって、前記シールのうちの少なくとも１つは、パッキンシールである、バルブ。
【請求項5】
請求項１に記載のバルブであって、前記取り外し可能なバルブステムリンケージは、前記取り外し可能なバルブステムリンケージの上側部分において前記アクチュエータの下側部分をクランプし、前記取り外し可能なバルブステムリンケージの下側部分において前記バルブステムの上側部分をクランプするクランプとして機能する、バルブ。
【請求項6】
請求項１に記載のバルブであって、前記取り外し可能なバルブステムリンケージへの横方向のアクセスは、前記バルブのいかなる構成要素の取り外しも必要としない、バルブ。
【請求項7】
請求項１から５のいずれか一項に記載のバルブであって、前記バルブへの横方向のアクセスは、多くてもバルブカバーの取り外しを必要とし、前記取り外しは、前記バルブの他の分解を必要としない、バルブ。
【請求項8】
請求項１に記載のバルブであって、前記シールカートリッジは、
バルブステムガイド、
スペーサ、
グランドフォロワ、
グランドフランジ、および
活荷重ばね
のうちの少なくとも１つをさらに備える、バルブ。
【請求項9】
請求項１に記載のバルブであって、前記取り外し可能なバルブステムリンケージの長さは、前記取り外し可能なバルブステムリンケージの取り外しが前記バルブから前記シールカートリッジを取り外すことを可能にするのに十分な長さである、バルブ。
【請求項10】
請求項１に記載のバルブであって、前記バルブは、前記アクチュエータの線形移動を許容し、前記取り外し可能なバルブステムリンケージを取り外すことと、前記バルブステムから前記アクチュエータを線形的に変位させることの組み合わせは、前記バルブから前記シールカートリッジを取り外すことを可能にするのに十分である、バルブ。
【請求項11】
請求項１に記載のバルブであって、前記シールカートリッジの底部は、前記シールカートリッジが前記カートリッジハウジングのボンネットの上に延びるように、前記ボンネットの上部に固定される、バルブ。
【請求項12】
請求項１に記載のバルブであって、前記シールカートリッジの上部の上側フランジは、前記シールカートリッジが前カートリッジハウジングのボンネット内に延びるように、前記ボンネットの上部に取り付けられる、バルブ。
【請求項13】
バルブ内に含まれる少なくとも１つのバルブステムシールを改修する方法であって、請求項１に記載のバルブを設け、
前記取り外し可能なバルブステムリンケージを取り外し、
前記バルブ本体から前記シールカートリッジを外し、
前記シールカートリッジが前記バルブステムを囲まなくなるまで前記バルブステムに沿って前記シールカートリッジをスライドさせ、
前記バルブから前記シールカートリッジを横方向に取り外し、
前記シールカートリッジに含まれる前記少なくとも１つのシールを改修すること
を備える、方法。
【請求項14】
請求項１３に記載の方法であって、さらに、前記バルブステムから遠ざけるように前記アクチュエータを並進させ、それによって前記連結隙間を増大させることを備える、方法。
【請求項15】
請求項１３に記載の方法であって、さらに、前記シールカートリッジに含まれる前記少なくとも１つのシールを改修することを備える、方法。
【請求項16】
請求項１５に記載の方法であって、さらに、前記シールカートリッジを改修した後、前記バルブに前記シールカートリッジを再設置し、次に前記バルブに前記取り外し可能なバルブステムリンケージを再設置することを備える、方法。
【請求項17】
請求項１３に記載の方法であって、さらに、交換用シールカートリッジを設け、
前記バルブから前記シールカートリッジを取り外した後、前記バルブに前記交換用シールカートリッジを設置し、
前記バルブに前記取り外し可能なバルブステムリンケージを再設置すること
を備える、方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0018】
上記の実施形態のいずれにおいても、取り外し可能なバルブステムリンケージは、取り外し可能なバルブステムリンケージの上側部分においてアクチュエータの下側部分をクランプし、取り外し可能なバルブステムリンケージの下側部分においてバルブステムの上側部分をクランプするクランプとして機能することができる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0019】
上記の実施形態のいずれも、取り外し可能なバルブステムリンケージへの横方向のアクセスがバルブのいかなる構成要素の取り外しも必要としないように、またはバルブへの横方向のアクセスが多くてもバルブカバーの取り外しを必要とし、前記取り外しがバルブの他の分解を必要としないように構成することができる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0021】
上記の実施形態のいずれにおいても、取り外し可能なバルブステムリンケージの長さは、取り外し可能なバルブステムリンケージの取り外しがバルブからシールカートリッジを取り外すことを可能にするのに十分な長さとすることができる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0022】
上記の実施形態のいずれにおいても、バルブは、アクチュエータの線形移動を許容することができ、取り外し可能なバルブステムリンケージを取り外すことと、バルブステムからアクチュエータを線形的に変位させることの組み合わせは、バルブからシールカートリッジを取り外すことを可能にするのに十分なものとすることができる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0023】
上記の実施形態のいずれにおいても、シールカートリッジの底部は、シールカートリッジがバルブハウジングのボンネットの上に延びるように、ボンネットの上部に固定することができる。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0024】
上記の実施形態のいずれにおいても、シールカートリッジの上部の上側フランジは、シールカートリッジがバルブハウジングのボンネット内に延びるように、ボンネットの上部に取り付けることができる。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0025】
本発明の第２の一般的な態様は、バルブ内に含まれる少なくとも１つのバルブステムシールを改修する方法である。方法は、第１の一般的な態様によるバルブを設け、取り外し可能なバルブステムリンケージを取り外し、バルブ本体からシールカートリッジを外し、シールカートリッジがバルブステムを囲まなくなるまでバルブステムに沿ってシールカートリッジをスライドさせ、バルブからシールカートリッジを横方向に取り外し、シールカートリッジに含まれる少なくとも１つのシールを改修することを含む。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0027】
上記の実施形態のいずれも、シールカートリッジに含まれる少なくとも１つのシールを改修することをさらに含むことができる。これらの実施形態のいくつかでは、方法は、シールカートリッジを改修した後、バルブにシールカートリッジを再設置し、次にバルブに取り外し可能なバルブステムリンケージを再設置することをさらに含む。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0028】
上記の実施形態のいずれも、交換用シールカートリッジを設け、バルブからシールカートリッジを取り外した後、バルブに交換用シールカートリッジを設置することと、バルブに取り外し可能なバルブステムリンケージを再設置することをさらに含むことができる。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0035】
【国際調査報告】