(57)【要約】      （修正有）【課題】耐火性シールを簡単に装着する。【解決手段】ロータリーバルブ用金属シールリングは、溝内でリテーナーと連結するショルダーと、閉鎖部材とシーリング連結するために溝から伸びるシーティング部とを含む。金属シールリングのバルブ本体側部分は、溝内でバルブ本体と連結するショルダーと、閉鎖部材のシーリング面と実質的にシーリングすることがなく且つ連結することがないように溝から伸びる非シーティング部分とを含む。金属シールリングのリテーナー側部分のシーティング部分との閉鎖部材の連結は、シールリングの横断面にねじり荷重を加え、リテーナー側部分のみを押し広げる。密封性向上のため弾性材料シールリングを、金属シールリングに付加する。高温や火災によって弾性材料リングが破壊されても、金属シールリングのシーティング部分でシール性を維持する。【選択図】      図１
2006234173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖部材のシーリング面とのシーリング係合のために、バルブ本体とリテーナーリングとともに形成される溝内で取り付けられて適合される金属シールリングを備えており、その金属シールリングは、溝内でバルブ本体と係合するバルブ本体側部分と溝内でリテーナーリングと係合するリテーナーリング側部分とを有しており、ねじり荷重が加えられる金属シールリングの改良が、
その金属シールリングが、バルブ本体側部分とリテーナーリング側部分とによって形成される、バルブ本体側の溝側壁とリテーナーリング側の溝側壁との間の中心線に対して非対称な横断面を有し、前記閉鎖部材と接触する前記金属シールリングの実質的に殆どの部分が、前記中心線の前記リテーナーリング側に配されるように構成され、
そのリテーナーリング側部分が、溝内でリテーナーリングと係合するショルダー部分と、閉鎖部材のシーリング面とシーリング係合するために、外方へ連続して湾曲する凸状をなすように溝から伸びるシーティング部分とを含んでおり、
そのバルブ本体側部分が、溝内でバルブ本体と係合するショルダー部分と、実質的にシーリングせず閉鎖部材のシーリング面と係合しないように溝から伸びる非シーティング部分とを含んでおり、
その閉鎖部材が、金属シールリングの横断面にねじり荷重を加えるために、リテーナーリング側部分のシーティング部分とのみ実質的に係合する
ことを含むロータリーバルブの流体シール。
【請求項２】
一方側のリテーナーリング側部分及び他方側のバルブ本体側部分を規定する上記ショルダー部分の間に参照センター軸通路を含んでおり、閉鎖部材はリテーナーリング側部分のみでシールリングと接触係合を形成する請求項１に記載の流体シール。
【請求項３】
接触係合と、バルブ本体と係合するバルブ本体ショルダー部分との間にモーメントアームがあり、接触係合と、溝でリテーナーと係合するリテーナーリング側ショルダー部との間のモーメントアームよりも溝が大きい請求項２に記載の流体シール。
【請求項４】
上記シールリングの閉鎖部材との上の係合が、リテーナーリング側のみを押し広げる請求項３に記載の流体シール。
【請求項５】
上記閉鎖部材のシーリング面とシーリング的に係合するために上記シールリング内に取り付けられる弾性材料インサートを含む請求項１に記載の流体シール。
【請求項６】
上記溝内でバルブ本体と係合するため、上記シールリングの弾性材料インサートと反対側に取り付けられるオーリングを含む請求項５に記載の流体シール。
【請求項７】
上記オーリングが溝内でリテーナーリングと係合する請求項６に記載の流体シール。
【請求項８】
閉鎖部材のシーリング面とのシーリング係合のために、バルブ本体とリテーナーリングとともに形成される溝内で取り付けられて適合される金属シールリングを備えており、その金属シールリングは、溝内でバルブ本体と係合するバルブ本体側部分と溝内でリテーナーリングと係合するリテーナーリング側部分とを有しており、ねじり荷重が加えられる金属シールリングの改良が、
その金属シールリングが、バルブ本体側部分とリテーナーリング側部分とによって形成される、バルブ本体側の溝側壁とリテーナーリング側の溝側壁との間の中心線に対して非対称な横断面を有し、前記閉鎖部材と接触する前記金属シールリングの実質的に殆どの部分が、前記中心線の前記リテーナーリング側に配されるように構成され、
そのリテーナーリング側部分が、溝内でリテーナーリングと係合するショルダー部分と、閉鎖部材のシーリング面とシーリング係合するために、外方へ連続して湾曲する凸状をなすように溝から伸びる突出部分とを含んでおり、
そのバルブ本体側部分が、溝内でバルブ本体と係合するショルダー部分と、溝から伸びる突出部分とを含んでおり、
その閉鎖部材が、金属シールリングの横断面にねじり荷重を加えるため、リテーナーリング側部分とバルブ本体部分とのいずれか一方の突出部分とのみ実質的に係合する
ことを含むロータリーバルブの流体シール。
【請求項９】
バルブ本体、シーリング面を有しておりそのバルブ本体内を流通する流体を制御するために開放位置と閉鎖位置との間を移動可能なバルブ閉鎖部材、その閉鎖部材のシーリング面とシーリング係合するためにバルブ本体溝内に取り付けられる金属シールリング、及びその溝内にシールリングを維持するためにバルブ本体に取り付けられるリテーナーリングを含み、ねじり荷重が加えられる金属シールリングの改良が、
その金属シールリングが、バルブ本体側部とリテーナーリング側部とによって形成される、バルブ本体側の溝側壁とリテーナーリング側の溝側壁との間の中心線に対して非対称横断面を有し、前記閉鎖部材と接触する前記金属シールリングの実質的に殆どの部分が、前記中心線の前記リテーナーリング側に配されるように構成され、
そのリテーナーリング側部分が、溝内でリテーナーリングと係合するショルダー部分と、閉鎖部材のシーリング面とシーリング係合するために、外方へ連続して湾曲する凸状をなすように溝から伸びる突出部分とを含んでおり、
そのバルブ本体側部分が、溝内でバルブ本体と係合するショルダー部分と、溝から伸びる突出部分とを含んでおり、
その閉鎖部材が、金属シールリングの横断面にねじり荷重を加えるため、リテーナーリング側部分とバルブ本体部分とのいずれか一方の突出部分の外方に凸状なシーティング部分とのみ実質的に係合する
ことを含む耐火災用バルブ。
【請求項１０】
その改良されたシールリングが、閉鎖部材のシーリング面とシーリング的に係合するために、金属シールリング内に取り付けられた弾性材料インサートリングを含む請求項９に記載の耐火災用バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体シールに関し、特にはロータリータイプの流体制御バルブのシールリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バタフライタイプバルブのような流体制御バルブは、石油プロセスやパイプラインシステムにおいて広く利用される。このようなシステムでは、例えば積極的な遮蔽や低い漏れ出し（開放）のトルタ等の流体シールの通常の高い作動確実性要求が、高温高圧を伴う火炎状態においてシールが充分に作動することの継続のさらなる要求によってなされる。
【０００３】
シモンズ等による米国特許第４１１３２６８号には、２段の配置を利用した、耐火性であり泡を漏らさないシーリングメカニズムが開示されている。例えばテフロン（登録商標）のような柔軟な第１のシールが、閉鎖部材の当接面に当接するための金属シールリングのリブに挿入される。金属リブを越えて半径方向に広がったテフロン（登録商標）材料は、通常状態における泡を漏らさないシールを提供する。火災時には、テフロン（登録商標）が破壊する。続いて、シールリングの金属リブが、第２のそして金属と金属とのシールを形成する位置に大幅に移動する。
【０００４】
シモンズ等の発明はこの分野において大変優位なものであり、バッテリーバルブにおけるシーリングと火災安全性との前例のない品質を提供したが、ある種の欠陥は依然として存在する。第１のシールは金属の工作とシールリングの金属リブへの柔軟材料の挿入とが必要であり、その挿入は比較的難しく且つ高価な製造手順である。
【０００５】
ベンウェアーによる米国特許第３６４２２４８号には、バルブ本体部材の円周溝に適合されたシールリングを含むバルブシーリングメカニズムが開示されている。シールリングの部分は溝の外へ、半径方向に伸びており、閉鎖部材又はディスクと連動する。システムの圧力に応答した移動可能な当接のため、シールリングが溝内に配置される。ベンウェアーのシールリングは、好ましい実施形態によれば、溝内でシールリングの下に保持されるバックリングを有する。このバックリングは、溝の壁部内のシールリングの側方シールのための前もって荷重されたシーリング力を提供する。
【０００６】
ベンウェアーのシールリングは、好ましくはテフロン（登録商標）のような柔軟材料で構成される。しかしながら、第２実施形態は金属シールリングを開示する。後者においては、傾斜のある一対の表面は、スチールリングの側部において溝の横側と接し、溝の幅よりもわずかに大きい寸法をもってあらかじめ荷重される。シールリングの前部は、ディスクの表面との関係においてわずかにそして凹状に曲げられる。これは、シールリングのシーリング面の上流と下流の端部を、シールリングがディスクに押された際にディスク面にかみ合わせる。
【０００７】
このベンウェアーの金属シールリングは、充分には立証されていない。シールリングは火災安全性能のために金属で構成されているが、金属の金属への接触は、このようなバルブの望ましい使用のための望ましいシーリングの品質と信頼性とを提供しない。サーバ等による米国特許第４７４４５７２号には、ベンウェアーによる米国特許第３６４２２４８号に開示された金属シールリングの改良である金属シールリングが開示されている。サーバ等による米国特許第４７４４５７２号において、バルブ通路に関して円周溝内に配置されたシールリングが開示されている。シールリングの凸状のシーティング部分は、閉鎖部材のシーリング連動のため、溝内において環状開口を通して伸びる。シーティング部分から伸びるショルダー部分は、溝の側壁と接する。シールリングは溝内で幅方向に圧縮され、そして側部シーリング弾性力が伝えられ、ショルダー部分が溝の側壁と接触する。
【０００８】
サーバ等の金属シールリングは商業的成功が証明されているが、このようなシーリングメカニズムの品質と信頼性の改善が望まれている。
【０００９】
ウーキック・ジュニア等による米国特許第３９８６６９９号に示された他のシールメカニズムは、バルブディスクと当接するあらかじめ荷重されたシーリングを得るための、薄くて壁状の囲みのようなリップを有する金属バルブシートの挿入リングを含む。リップの端部は、ディスクの最大径平面から下流の位置において、リップ端部とディスクのシーリング面とのあらかじめ荷重された半径方向のシーリング力を提供するための干渉適合をもって、バルブディスクの円周シーリング面との適合を約束する。環状リップは、第１のシールを提供する弾性シールリングのためのアンダーカット溝の下流側を形成し、リップ端部のバルブ部材のシーリング面との連動は、弾性シールリングの損傷時や破壊時の金属と金属とのバックアップシールを提供する。
【００１０】
従来のシールの問題を取り除き、信頼と閉じた際の積極的な遮蔽シールとを提供し、バルブ開放に少ない離脱トルクしか要求されない、ロータリータイプの流体制御バルブのための改良されたシールの提供が望まれている。
【００１１】
また、双方向流通用途に信頼して用いることができる、ロータリーバルブのための信頼できるシールの提供が望まれている。
【００１２】
さらに、火災テスト仕様に適合でき、高温や火災がテフロン（登録商標）又は他の弾性材料シーリングリングの性能を減じたりこれを破壊したりするであろうときでも、積極的な流体遮蔽状態を維持できるバルブの提供が望まれている。特に、両方向の流通における火災テストの要求に適合するバルブの提供が望まれている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の原理によれば、バルブ本体とバルブ閉鎖部材のシーリング面とシール係合するシーリングのためのリテーナーリングとの内部に形成される溝内にはめ込まれる金属シールリングを備える、バタフライバルブのような回転タイプのバルブのための改良された流体シールが提供される。組立中に、金属シールリングは難なく溝内に配置され、リテーナーリングはバルブ本体に取り付けられる。バルブ本体の溝内への金属シールリングの挿入には、特別な工具や煩わしくて適時的な組立手順は何ら要求されない。
【００１４】
バルブ閉鎖部材シーリング面のシールリングとの干渉係合接触への移動は、シールリングの横断面のねじり荷重を提供するように、シールリングの一方向のみを押し広げる。このことは、シールへ又はシールから閉鎖部材を押さえつける流体圧力において遮蔽が変化したときの、閉鎖部材のドリフト又は移動に適合するため、シールにより大きな柔軟性を提供する。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態によれば、金属シールリングは、溝内でバルブ本体と係合するバルブ本体側部分と、溝内でリテーナーリングと係合するリテーナーリング側とを含む。金属シールリングは、バルブ本体側部分とリテーナーリング側部分とによって形成される、非対称の横断面を有する。リテーナーリング側部分は、溝内でリテーナーリングと係合するショルダーと、閉鎖部材のシーリング面とシーリング係合するために溝から伸びるシーティング部分とを含む。バルブ本体側部分は、溝内でバルブ本体と係合するショルダーと、実質的にシールせずに、且つ閉鎖部材のシーリング面と係合しないように溝から伸びる非シーティング部分とを含む。閉鎖部材は、シールリングの横断面にねじり荷重を加えるため、実質的にはリテーナーリング側部分のみ係合する。
【００１６】
金属シールリングの横断面ねじり荷重は、シールのためのより大きな柔軟性を可能とし、シールへの又はシールからの閉鎖部材の遮蔽押しつけ中の流体圧力の変化時に、閉鎖部材のドリフトに適合する。また、シールリング摩滅の減少において他の優位性が得られる。なぜならば、シール横断面にねじり荷重が加えられるからである。すなわち、従来の金属シールリングがシールの両側の係合と拡張とを要求したのに対し、金属シールリングの一方側のみが係合されて拡張されるので、バルブを閉鎖するときに要求されるシーティング力が低められる。すなわち、本発明の好ましい実施形態においては、シールの横断面に加えられたねじり荷重のために、閉鎖部材は、実質的には、シールリングのバルブ本体側部分が本質的には係合されることなく、リテーナーリング側部分のみを係合する。また、金属シールリングのねじり荷重は、シールリングのシール材料の弾性域での作動を可能にする。
【００１７】
もし望むなら、シールリングのバルブ本体側とリテーナー本体側との形状が反転され、バルブ本体側のみが閉鎖部材と接触させられ得る。このような反転の場合においては、シールリングのバルブ本体部分のみが意味のある拡張をなす。バルブ本体部分においてのみ閉鎖部材と接触する非対称シールリングはまた、望まれたねじり荷重を受けたシールリング横断面を提供する。
【００１８】
本発明の一実施形態においては、前述の金属シールリング及び金属閉鎖部材によって、金属の金属との全てのシーリングメカニズムが提供される。全ての金属シールメカニズムによって、本発明のシールは、閉鎖時の信頼性ある遮蔽と、低トルクの開放要求すなわち低い離脱トルクとともに、火災テスト作動を提供する。
【００１９】
また、本発明の原理は、弾性シール材料が組み込まれたバルブにも適用できる。本発明の他の実施形態においては、金属シールリングは前述と同様の成分により構成される。特に、金属シールリングは、バルブ本体側部分とリテーナーリング側部分とによって形成される非対称横断面を含む。金属シールリングは、閉鎖部材のシーリング面にシール的に係合するため、バルブ本体側部分とリテーナーリング側部分との間に、テフロン（登録商標）のような弾性材料を適合し且つ固定するように取り付けられる。金属シールリングの反対側は、バックアップ用オーリングを適合するように、取り付けられる。組立中、弾性材料インサートリングが金属シールリングの前部に挿入され、そしてバックアップオーリングが金属シールリングの後部の周りに配置される。そして、２の部分からなる完全なリングが、バルブ本体内で形成された溝内に挿入され、そして溝内でオーリングに、加圧ではなくわずかに接触する。溝内で金属シールリング、弾性材料リング及びオーリングを維持するため、バルブ本体にリテーナーリングが取り付けられたとき、オーリングの圧縮がなされる。閉鎖部材の回転によるバルブの閉鎖は、閉鎖部材のシーリング面を実質的にリテーナーリング側部分のシーティング部分とのみ係合し、そして、シールリングの横断面にねじり荷重が加えられる。
【００２０】
加えて、弾性材料シールが用いられた本発明の実施形態においては、ねじり荷重が加えられたシールリング横断面は、いかなる火災が弾性材料インサートリングを破壊した後もなお、シールの金属部分を閉鎖部材と接触させ続けることができる。
【００２１】
金属と金属とによる閉鎖部材との２の接触線を有する、弾性材料を備えた従来の金属シールリングと比較すれば、本発明においては、ねじり荷重が加えられたシールリング横断面に沿った金属と金属とによる単一の接触線が、火災時のシールが閉鎖部材の閉鎖動作と相当するほどひねられたときに起こるであろう螺旋状の漏れ通路を防止する。
【００２２】
本発明のさらに重要な優位性は、改良されたシールリングを双方向流通用途に使用できるようにすることである。すなわち、本発明は、信頼できる双方向用途にとって、低い離脱（開放）トルクとともに、積極的な遮蔽を提供する。加えて、本発明のねじり荷重が加えられたシールは、従来のシールと比較して容易に製造できて且つ組立できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
新規であると信じられる本発明の全容は、添付請求範囲の記載とともに、示される。本発明は、図面とともになされる以下の記載を参酌することにより、最も理解されるであろう。そして、以下の図面では同等の符号は同等の要素を明らかにする。
【００２４】
本発明の改良されたシーリングメカニズムによれは、バタフライバルブ又はトラニオンバルブのような、ロータリー流体制御バルブでの使用に特に優位性を発揮する。このような流体制御バルブのためのシールメカニズムの意図された目的は、バルブ閉鎖部材が閉じた又は遮蔽する位置にあるときの流体の漏れを防止することである。同時に、シールメカニズムの遮蔽又はバルブ閉鎖の効果を減ずることなく、最小限の力（離脱トルク（breakaway torque）として知られる）にてバルブ閉鎖部材を開放できるようにすることが望まれる。
【００２５】
本発明の記述はバタフライバルブに関するものであるが、この原理は、低い離脱トルクにて信頼性のある遮蔽を有することが望まれるあらゆるタイプのロータリーバルブに利用できる。また、本発明の改良されたシールメカニズムは、流体制御バルブの様々なの火災の評価要求に適合する。バルブ閉鎖部材との間でなされる全ての金属の金属との接触を提供する金属シールリングにおいて本発明の改良されたシールメカニズムが組み込まれるバタフライバルブが図示される図１から３における図面に、言及がなされるであろう。図４は、本発明の他の実施形態において、テフロン（登録商標）のような弾性材料リングが組み込まれた金属シールリングに関連してその後に記述されるであろう。
【００２６】
さて、図１から３には、入口１４と出口１６とを備えた流体通路１３を有するバルブ本体１２を含むバタフライバルブ１０が示されている。入口１４から出口１６へ流動する流体は、回転可能な閉鎖部材又はディスク１８によって制御され、そしてそれは、閉鎖部材１８のシールメカニズム２２との流体シーリングのための接触のため、適切なピンを介してロータリーバルブシャフト２０と係合される。
【００２７】
バルブ本体１２の出口１６は、機械的ねじ手段又は図２に示されるような加圧適合によりリテーナーリング２４を載せても水平となるように、押し広げられて環状凹部が形成されている。リテーナーリング２４は、図２により明確に示されるように、バルブ本体１２内のシールメカニズム２２の保持を提供する。
【００２８】
図２を参照すれば、リテーナー２４は円周溝２８内で且つバルブ本体１２内に、金属シールリング２６の保持を提供する。シールメカニズム２２は、閉鎖部材１８の円周状シーリング面３０とのシーリングの接触のためのシールリング２６を含む。
【００２９】
図２に示されるように、円周状のシーリング面３０を有するバルブ閉鎖部材又はディスク１８は、バルブディスクが実質的に通路１３の軸と平行である開放位置とバルブディスクが実質的に通路１３の軸と垂直である遮蔽位置との間の反対の軸についての回転のため、通路１３内に設けられて適合され、そして、図２に示されるようにシーリング面３０はシールリング２６と接触する干渉を生み出す。ストッパー３２は、閉鎖部材１８が一方の回転方向にのみ開くことを保証する。図２を参照すれば、反時計回り方向にのみ閉鎖部材１８を回転させることによりバルブが開放されることをストッパー３２が保証していることが解るであろう。
【００３０】
図３は、バルブ本体１２内に形成された溝２８内のシールリング２６が透視図による閉鎖部材１８とともに示された、シールメカニズム２２の拡大図である。スチールリング２６と関連してそれに接触する閉鎖部材の遮蔽位置をほぼ示すため、図３の破線にて示される閉鎖部材１８が透視図で示されることが理解される。すなわち、閉鎖部材１８とのこのような接触によって、溝２８内でシールリング２６が移動するであろうし、シールリング２６の最終位置は示されていない。
【００３１】
溝２８の口は、溝側壁３８、４０からそれぞれ伸びる一対のリップフランジ３４、３６によって規定される。参照センターライン４２はリップ３４、３６の端部の間の距離を分割し、そしてまた、シールリング２６を２の非対称部分、すなわちそれぞれのショルダー４８、５０の間のリテーナー側部分４４と本体側部分４６とに分割するための参照を提供する。従って、シールリングのリテーナー側部分４４は、中心参照線４２から、リテーナー２４の溝側壁３８とつながるショルダー部分４８へ伸びる。同様に、シールリングのバルブ本体側部分は、中心参照線４２から、バルブ本体１２の溝側壁４０とつながるショルダー部分５０へ伸びる。このため、シールリング２６は中心参照線４２に対して非対称に見える。図３の図示は、シールリング２６が自由位置にあること、すなわち溝２８内に配置されているが、しかし閉鎖部材１８のシーリング面３０とはいかなる接触もないことを示すことが理解される。こうして、シールリング２６はリップ３４、３６を越えて伸び、従って溝２８の外側にあるシーティング部分５２を有することが解る。閉鎖部材１８が図３に示される位置に回転されると、円周状のシーリング面３０がリングのシーティング部分５２につながるため、参照線４２のリテーナー側にて干渉接触係合が起こる。なぜならば、シールリングの横断面にねじり荷重を加えるシールリング２６が非対称形状だからである。
【００３２】
リングシーティング部分５２／シーリング面３０の係合位置と、ショルダー部分５０の本体リング側の溝側壁４０との係合の間の長いモーメントアーム（ａ）があることは注目され、リテーナーリング側の同様の当接位置、すなわち（ｂ）リングシーティング部分５２／シーリング面３０の係合位置と、溝リテーナー側壁３８と係合するショルダー部分４８との間のモーメントアーム（ｂ）と対比される。すなわち、モーメントアーム（ａ）はモーメントアーム（ｂ）よりも大きい。この結果、シールリング２６は、ねじり荷重のため、ショルダー部分５０の本体側壁４０との係合部分について回転する傾向がある。加えて、このシールリング２６の回転荷重は、シールリング本体側部４６を本質的には全く広げることなく、実質的にはシールリングリテーナー側部分４４のみを押し広げる。
【００３３】
本発明のねじりの荷重がかけられるシールによって、重要な優位性が提供される。特に、ねじり荷重がかけられるシールリング横断面は、遮蔽中のいかなる流体圧力変化がシール内へ又はシールから閉鎖部材を押しつけても、閉鎖部材のドリフト又は移動にシールを適応させる優れた柔軟性を提供する。また、シール摩滅も抑えられる。なぜなら、シール横断面のねじり荷重はシールの一方のみを拘束するからである。さらに、シールのねじり荷重は、シール材料の弾性域内でのシールの作動を許す。シールリング２６はステンレススチール（３１６）又は高張力ステンレススチールのような金属で形成されるのが好ましい。
【００３４】
シールリング２６のバルブへの組み込みにおいては、まずリテーナー２４がバルブ本体２４から離され、ショルダー部分５０がバルブ本体側壁４０に係合するようにシールリング２６が溝２８に挿入される。そして、リテーナー２４がバルブ本体１２に取り付けられ、スチールリングは図３に示されるような自由位置になる。
【００３５】
本体側部４６がシーリング面３０と接触するように形成され、これに対しリテーナー側部４４がシーリング面と接触しないようにされるように、シールリング２６の形状が反転させられうることが理解される。このような他の実施形態では、ディスク干渉へのシールがシールリングの本体側のみ係合するように、より長いモーメントアームが中心干渉線４２のリテーナー側に位置する場合を除き、シールリングのねじり荷重は依然として起こる。
【００３６】
図４には、金属シールリング６４中にはめ込まれたテフロン（登録商標）のような弾性材料シールリング６２を含む、ねじり荷重が加えられたシールメカニズム６０のさらに他の実施形態が示されている。シールリング２６と同様に、金属シールリング６４は、そのうちの一方が回転する閉鎖部材６８のシーリング面６６と接触する２の非対称な半分部分を含んでいる。特に、リテーナー側部分７０は、シーリング面６６と接触するためのシーティング部分７２と、シールリテーナー７８のリテーナー側壁７６と接触するためのショルダー部分７４とを含んでいる。他方の非対称シーリング部分８０は、シーリング面６６とは接触せず、そしてバルブ本体８６の側壁８４の係合のためのショルダー部分８２を含んでいる。シールリング６４は、シールリング２６と同一材料で形成されてもよい。しかし、シールリング８６を高張力ステンレススチールで形成するのが好ましい。
【００３７】
図４に示されているように、破線で示された閉鎖部材６８は、シールリング６４との関係で閉鎖部材の遮蔽位置を示すためのみの透視図であることが理解される。すなわち、シールリング６４は、閉鎖部材６８の干渉係合によるいかなるねじり荷重もがかかる前の自由位置に示されていることが理解される。
【００３８】
組立時には、取り付けられた弾性材料リング６２を有するリング６４及び弾性オーリング８８が、リテーナー７８が取り外されたバルブ本体の溝９０内に配置される。溝９０に配置されたシールメカニズム６０は、便宜のため破線で示されるバルブ本体８６とオーリングとの位置の重なりのない場合を除き、図４に示される自由位置にある。すなわち、オーリング８８は、図４に示されるように、バルブ本体８６の破線部分に対して単に静止している。
【００３９】
次いで、バルブ本体８６へのシールリテーナー取付とともに、ショルダー部７４、８２は図４に示されるように側壁と係合し、図４中のオーリングのトップにて破線で示されるように、リテーナー７８及びバルブ本体８６とのオーリング８８の干渉がなされる。もちろん、溝９０内への初期の挿入及びバルブ本体８６へのリテーナー７８の取付においては、シールリング６４のねじり荷重は発生しない。しかしながら、次に、シールリング６４のシーリング部分７２へのシーリング面６６の係合を伴って、遮蔽位置に閉鎖部材６８が回転させされると、シールリング６４の横断面にはねじり荷重が加えられる。図４から解るように、シーリング面６６は、シールリング６４のリテーナー側部分７０とのみ干渉して係合し、そしてリテーナー側７０のみが広げられる。
【００４０】
ねじり荷重が加えられたシールリングの横断面に提供される点に関して先の述べられた全ての優位性は、図４に示されるシールメカニズム６０のために維持される。加えて、シールメカニズム６０は、双方向流通用途に利用することができる。さらに、もし火災が弾性材料シール６２を破壊しても、シールの金属部分、すなわちシーティング部分６２は、閉鎖部材６８のシーリング面６６との接触を維持する。また、シールリング２６と同様、シールリング６４においても、リテーナー側部分７０と本体側部分８０との形状が反転され得るので、本体側部分のみが閉鎖部材と係合し、望ましいねじり荷重がかけられたシールリング横断面がやはり達成される。
【００４１】
本発明のバルブは、従来意図されていた望ましい特性の全てに望ましく適合する。本発明を利用した模型でのテストにおいて、現行でなし得るシールと比較すると、２０％のトルクの削減が達成された。また、寿命の延長が体験された。図４のシールは、サイクルテストの後、改良された双方向遮蔽能力を示した。図３のシールは、サイクルテストの後、改良された双方向遮蔽能力を示した。図４のシールの重要な優位性は、それがテストされ、そして両方の流通方向における火災テスト要求に適合することである。
【００４２】
以上の記載は理解の明確のためにのみなされており、これから不必要な限定解釈がなされるものではなく、当業者にとって種々の変更が明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るロータリータイプの流体制御バルブの略斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図であって、閉鎖部材と本発明の一実施形態に係る金属シールリングとが示されたものである。
【図３】図２のシールの拡大図であって、バルブ本体とリテーナーとの間に形成された溝内でねじり荷重がかけられた本発明に係る金属シールリングが示されたものである。
【図４】図３と同等の拡大図であって、ねじり荷重がかけられた金属リングと弾性材料インサートリングとを備えた本発明の他の実施形態が示されたものである。
【符号の説明】
【００４４】
１０  バタフライバルブ
１２、８６  バルブ本体
１３  流体通路
１４  入口
１６  出口
１８、６８  閉鎖部材又はディスク
２０  ロータリーバルブシャフト
２２、６０  シールメカニズム
２４、７８  リテーナーリング（シールリテーナー）
２６、６４  金属シールリング（スチールリング）
２８、９０  溝
３０、６６  シーリング面
３２  ストッパー
３４、３６  リップフランジ（リップ）
３８、７６  （リテーナーリング側の）溝側壁
４０、８４  （バルブ本体側の）溝側壁
４２  参照センターライン（中心参照線、中心干渉線）
４４、７０  リテーナー側部分
４６、８０  本体側部分
４８、７４  （リテーナーリング側の）ショルダー部分
５０、８２  （バルブ本体側の）ショルダー部分
５２、７２  シーティング部分（シーリング部分）
６２  弾性材料シールリング
８８  弾性材料オーリング
【図１】
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【図２】
2006234173.tif 000004
【図３】
2006234173.tif 000005
【図４】
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