(57)【要約】  バルブ（１００）は、第１の中心軸を有する環状弁座（１２５）を備える弁体（１２０）と、弁体と一緒に組み立てられたバルブクロージャサブアセンブリ（１３０）とを含み、バルブクロージャサブアセンブリ（１３０）は、軸方向に移動可能なバルブステム（１３１）と、ステムコネクタ（１４０）によってバルブステムに取り付けられたステム先端（１３２）であって、第２の中心軸を有する環状シール部分を含むステム先端（１３２）とを含む。第１の中心軸が第２の中心軸とずれているとき、ステム先端は、閉鎖力がバルブステムに加えられたとき、環状弁座と均一にシール係合するようにステム先端の環状シール部分の角度調整を実行するためにバルブステム周りで枢転可能である。ステムコネクタは、バルブステムが開放位置にあるとき、ステム先端の枢転運動に抵抗するように構成される。【選択図】図４
2019520526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央通路と、前記中央通路を取り囲みかつ第１の中心軸を有する環状弁座と、前記中央通路から第１の流体ポートまで延びる第１の端部通路と、前記中央通路から第２の流体ポートまで延びる第２の端部通路とを含む弁体と、
前記弁体と一緒に組み立てられたバルブクロージャサブアセンブリであって、前記第１の中心軸に沿って延びるバルブステムと、ステムコネクタによって前記バルブステムに取り付けられ、第２の中心軸を有する環状シール部分を含むステム先端とを含み、前記バルブステムは、閉鎖力が前記バルブステムに加えられると、前記第１の流体ポートと前記第２の流体ポートとの間の流体の流れを許容する開放位置から、前記ステム先端の環状シール部分が前記環状弁座に係合する閉鎖位置まで軸方向に移動可能であるバルブクロージャサブアセンブリと
を備え、
前記第１の中心軸が前記第２の中心軸とずれているとき、前記ステム先端は、前記閉鎖力が前記バルブステムに加えられたときに前記環状弁座と均一にシール係合するように前記ステム先端の前記環状シール部分の角度調整を実行するために前記バルブステムの周りを枢転可能であり、
前記ステムコネクタは、前記バルブステムが前記開放位置にあるときに、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するように構成される、
バルブ。
【請求項２】
前記バルブステムが前記閉鎖位置にあるとき、前記環状シール部分は、前記第１の中心軸に対して垂直な表面に沿って前記環状弁座に係合する、請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
前記環状弁座が、前記第１の中心軸に対して垂直な平坦な表面を画定する、請求項１または２に記載のバルブ。
【請求項４】
前記ステムコネクタが、前記バルブステムおよび前記ステム先端の一方に配置されたボールジョイントと、前記バルブステムおよび前記ステム先端の他方に配置されたソケットとを備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項５】
前記ボールジョイントが、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するために前記ソケットに対して圧入される、請求項４に記載のバルブ。
【請求項６】
前記ボールジョイントおよび前記ソケットの少なくとも一方が、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するためにローレット加工される、請求項４または５に記載のバルブ。
【請求項７】
前記ステムコネクタが、前記バルブステムおよび前記ステム先端の前記他方と一緒に組み立てられたリテーナをさらに備え、前記リテーナは、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するために前記バルブステムに係合するボール保持部分を含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項８】
前記リテーナの前記ボール保持部分が、付勢されたグリップ力を前記バルブステムに適用するためにバネ付勢される、請求項７に記載のバルブ。
【請求項９】
前記リテーナの前記ボール保持部分が、前記バルブステムの前記ボールジョイントに係合する、請求項７または８に記載のバルブ。
【請求項１０】
前記リテーナが、前記バルブステムおよび前記ステム先端の前記他方の凹部に圧入された環状保持リングを備える、請求項７〜９のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項１１】
前記ボール保持部分が、前記保持リングの内周ウェブ部分を備える、請求項１０に記載のバルブ。
【請求項１２】
前記ボールジョイントが前記バルブステムに配置される、請求項４〜１１のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項１３】
前記ステムコネクタが、前記バルブステムから前記ステム先端まで延在する可塑的に変形可能なステム延長部を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項１４】
前記ステム延長部および前記ステム先端が前記バルブステムと一体である、請求項１３に記載のバルブ。
【請求項１５】
前記ステムコネクタの少なくとも一部が可塑的に変形可能である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項１６】
前記バルブクロージャサブアセンブリが、前記バルブステムを前記開放位置の方へ付勢するバネ付勢部材を備える、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項１７】
前記環状弁座が、前記弁体の溝の中に保持された環状シールインサートを備える、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項１８】
前記ステム先端の前記環状シール部分が、前記ステム先端の溝の中に保持された環状シールインサートを備える、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項１９】
前記バルブクロージャサブアセンブリが、前記ステム先端に取り付けられた第１の端部と、前記弁体に取り付けられた第２の端部とを有する中空の伸張可能な部材をさらに備える、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項２０】
前記中空の伸張可能な部材がベローズを備える、請求項１９に記載のバルブ。
【請求項２１】
前記中空の伸張可能な部材が前記バルブステムを前記弁体内に封入する、請求項１９または２０に記載のバルブ。
【請求項２２】
前記中空の伸張可能な部材の前記第２の端部が、前記弁体と一緒に組み立てられた支持リングに直接取り付けられる、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項２３】
前記中空の伸張可能な部材の前記第２の端部が前記支持リングに溶接される、請求項２２に記載のバルブ。
【請求項２４】
前記中空の伸張可能な部材の前記第１の端部が、前記ステム先端に直接取り付けられる、請求項１９〜２３のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項２５】
前記中空の伸張可能な部材の前記第１の端部が前記ステム先端に溶接される、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項２６】
前記バルブクロージャサブアセンブリと一緒に組み立てられ、前記バルブステムに前記閉鎖力を加えるように動作可能なバルブアクチュエータをさらに備える、請求項１〜２５のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項２７】
前記閉鎖力が第１の閉鎖力であり、前記バルブアクチュエータが第２の閉鎖力を前記バルブステムに加えるようにさらに動作可能であり、前記第２の閉鎖力は前記第１の閉鎖力よりも小さく、前記第２の閉鎖力は、前記第１の中心軸が前記第２の中心軸と整列されているときに前記環状弁座とシール係合するように前記環状シール部分を移動するのに十分であり、前記第２の閉鎖力は、前記第１の中心軸が前記第２の中心軸とずれているときに前記環状弁座と均一にシール係合するように前記ステム先端の前記環状シール部分の角度調整を実行するのに不十分である、請求項２６に記載のバルブ。
【請求項２８】
前記ステムコネクタが、１インチポンドまでの枢転トルクが前記ステム先端に加えられるとき、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するように構成される、請求項１〜２７のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項２９】
前記ステムコネクタが、１０インチポンドまでの枢転トルクが前記ステム先端に加えられるとき、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するように構成される、請求項１〜２７のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項３０】
前記ステム先端が前記バルブステムに対して軸方向に固定される、請求項１〜２９のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項３１】
第１の中心軸に沿って延在するバルブステムと、
ステムコネクタによって前記バルブステムに取り付けられ、第２の中心軸を有する環状シール部分を含むステム先端と
を備え、
前記ステム先端が、前記第１の中心軸に対する前記第２の中心軸の角度調整を実行するために前記バルブステムの周りで枢転可能であり、
前記ステムコネクタが、１インチポンドまでの枢転トルクが前記ステム先端に加えられるとき、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するように構成される、
バルブクロージャサブアセンブリ。
【請求項３２】
前記ステムコネクタが、前記バルブステムおよび前記ステム先端の一方に配置されたボールジョイントと、前記バルブステムおよび前記ステム先端の他方に配置されたソケットとを備える、請求項３１に記載のサブアセンブリ。
【請求項３３】
前記ボールジョイントが、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するために前記ソケットに対して圧入される、請求項３２に記載のサブアセンブリ。
【請求項３４】
前記ボールジョイントおよび前記ソケットの少なくとも一方が、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するためにローレット加工される、請求項３２または３３に記載のサブアセンブリ。
【請求項３５】
前記ステムコネクタが、前記バルブステムおよび前記ステム先端の前記他方と一緒に組み立てられたリテーナをさらに備え、前記リテーナは、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するために前記バルブステムに係合するボール保持部分を含む、請求項３２〜３４のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項３６】
前記リテーナの前記ボール保持部分が、付勢されたグリップ力を前記バルブステムに適用するためにバネ付勢される、請求項３５に記載のサブアセンブリ。
【請求項３７】
前記リテーナの前記ボール保持部分が、前記バルブステムの前記ボールジョイントに係合する、請求項３５または３６に記載のサブアセンブリ。
【請求項３８】
前記リテーナが、前記バルブステムおよび前記ステム先端の前記他方の凹部に圧入された環状保持リングを備える、請求項３５〜３７のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項３９】
前記ボール保持部分が、前記保持リングの内周ウェブ部分を備える、請求項３８に記載のサブアセンブリ。
【請求項４０】
前記ボールジョイントが前記バルブステムに配置される、請求項３２〜３９のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項４１】
前記ステムコネクタが、前記バルブステムから前記ステム先端まで延在する可塑的に変形可能なステム延長部を備える、請求項３１に記載のサブアセンブリ。
【請求項４２】
前記ステム延長部および前記ステム先端が前記バルブステムと一体である、請求項４１に記載のサブアセンブリ。
【請求項４３】
前記ステムコネクタの少なくとも一部が可塑的に変形可能である、請求項３１〜４２のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項４４】
前記バルブステムを取り囲む支持リングをさらに備え、前記バルブステムが前記支持リングに対して軸方向に移動可能である、請求項３１〜４３のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項４５】
前記ステム先端を前記支持リングの方へ軸方向に付勢するバネ付勢部材をさらに備える、請求項４４に記載のサブアセンブリ。
【請求項４６】
前記ステム先端に取り付けられた第１の端部と、前記支持リングに取り付けられた第２の端部とを有する中空の伸張可能な部材をさらに備える、請求項４４または４５に記載のサブアセンブリ。
【請求項４７】
前記中空の伸張可能な部材がベローズを備える、請求項４６に記載のサブアセンブリ。
【請求項４８】
前記中空の伸張可能な部材の前記第１の端部が前記ステム先端に溶接される、請求項４６または４７に記載のサブアセンブリ。
【請求項４９】
前記中空の伸張可能な部材の前記第２の端部が前記支持リングに溶接される、請求項４６〜４８のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項５０】
前記ステム先端の前記環状シール部分が、前記ステム先端の溝の中に保持された環状シールインサートを備える、請求項３１〜４９のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項５１】
前記ステムコネクタが、１０インチポンドまでの枢転トルクが前記ステム先端に加えられるとき、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するように構成される、請求項３１〜５０のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項５２】
前記ステム先端が前記バルブステムに対して軸方向に固定される、請求項３１〜５１のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項５３】
弁体に取り付けるための支持リングであって中央通路を画定する支持リングと、
第１の中心軸に沿って前記中央通路を通って延びるバルブステムであって、前記支持リングに対して軸方向に移動可能であるバルブステムと、
前記バルブステムに取り付けられ、第２の中心軸を有する環状シール部分を含むステム先端であって、前記第１の中心軸に対する前記第２の中心軸の角度調整を行うために前記バルブステムの周りで枢転可能であるステム先端と、
前記ステム先端に直接取り付けられた第１の端部と、前記支持リングに直接取り付けられた第２の端部とを有する中空の伸張可能な部材と
を備えたバルブクロージャサブアセンブリ。
【請求項５４】
前記ステム先端が、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するように構成されたステムコネクタによって前記バルブステムに取り付けられる、請求項５３に記載のサブアセンブリ。
【請求項５５】
前記ステムコネクタが、１インチポンドまでの枢転トルクが前記ステム先端に加えられるとき、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するように構成される、請求項５４に記載のサブアセンブリ。
【請求項５６】
前記ステムコネクタが、１０インチポンドまでの枢転トルクが前記ステム先端に加えられるとき、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するように構成される、請求項５５に記載のサブアセンブリ。
【請求項５７】
前記ステムコネクタが、前記バルブステムおよび前記ステム先端の一方に配置されたソケットと、前記バルブステムおよび前記ステム先端の他方に配置されたボールジョイントとを備え、前記ボールジョイントが前記ソケット内で枢転可能である、請求項５４〜５６のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項５８】
前記ボールジョイントが、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するために前記ソケットに対して圧入される、請求項５７に記載サブアセンブリ。
【請求項５９】
前記ボールジョイントおよび前記ソケットの少なくとも一方が、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するためにローレット加工される、請求項５７または５８に記載のサブアセンブリ。
【請求項６０】
前記バルブステムおよび前記ステム先端の前記一方と一緒に組み立てられたリテーナをさらに備え、前記リテーナは、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するために前記バルブステムに係合するボール保持部分を含む、請求項５７〜５９のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項６１】
前記リテーナの前記ボール保持部分が、付勢されたグリップ力を前記バルブステムに適用するためにバネ付勢される、請求項６０に記載のサブアセンブリ。
【請求項６２】
前記リテーナの前記ボール保持部分が、前記バルブステムの前記ボールジョイントに係合する、請求項６０または６１に記載のサブアセンブリ。
【請求項６３】
前記リテーナが、前記バルブステムおよび前記ステム先端の前記一方の凹部に圧入された環状保持リングを備える、請求項６０〜６２のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項６４】
前記ボール保持部分が、前記保持リングの内周ウェブ部分を備える、請求項６３に記載のサブアセンブリ。
【請求項６５】
前記ボールジョイントが前記バルブステムに配置される、請求項５７〜６４のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項６６】
前記ステムコネクタが、前記バルブステムから前記ステム先端まで延在する可塑的に変形可能なステム延長部を備える、請求項５４〜５６のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項６７】
前記ステム延長部および前記ステム先端が前記バルブステムと一体である、請求項６６に記載のサブアセンブリ。
【請求項６８】
前記ステムコネクタの少なくとも一部が可塑的に変形可能である、請求項５３〜６７のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項６９】
前記ステム先端を前記支持リングの方へ軸方向に付勢するバネ付勢部材をさらに備える、請求項５３〜６８のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項７０】
前記中空の伸張可能な部材がベローズを備える、請求項５３〜６９のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項７１】
前記中空の伸張可能な部材の前記第１の端部が前記ステム先端に溶接される、請求項５３〜７０のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項７２】
前記中空の伸張可能な部材の前記第２の端部が前記支持リングに溶接される、請求項５３〜７１のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項７３】
前記ステム先端の前記環状シール部分が、前記ステム先端の溝の中に保持された環状シールインサートを備える、請求項５３〜７２のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項７４】
前記ステム先端が前記バルブステムに対して軸方向に固定される、請求項５３〜７３のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項７５】
ソケットおよび環状シール部分を含むステム先端と、
バルブステムであって、前記バルブステム周りの前記ステム先端の枢転運動のために前記ソケットに受け入れられるボールジョイントを含むバルブステムと、
前記ステム先端と一緒に組み立てられ、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するために前記バルブステムに係合する可撓性ボール保持部分を含むリテーナと
を備えたバルブクロージャサブアセンブリ。
【請求項７６】
前記リテーナの前記ボール保持部分が、付勢されたグリップ力を前記バルブステムに適用するためにバネ付勢される、請求項７５に記載のサブアセンブリ。
【請求項７７】
前記リテーナの前記ボール保持部分が、前記バルブステムの前記ボールジョイントに係合する、請求項７５または７６に記載のサブアセンブリ。
【請求項７８】
前記リテーナが、前記ステム先端の凹部に圧入された環状保持リングを備える、請求項７５〜７７のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項７９】
前記ボール保持部分が、前記保持リングの内周ウェブ部分を備える、請求項７８に記載のサブアセンブリ。
【請求項８０】
前記ボールジョイントが前記ステム先端の枢転運動に抵抗するために前記ソケットに対して圧入される、請求項７５〜７９のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項８１】
前記ボールジョイントおよび前記ソケットの少なくとも一方が、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するためにローレット加工される、請求項７５〜８０のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項８２】
前記バルブステムを取り囲む支持リングをさらに備え、前記バルブステムが前記支持リングに対して軸方向に移動可能である、請求項７５〜８１のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項８３】
前記ステム先端を前記支持リングの方へ軸方向に付勢するバネ付勢部材をさらに備える、請求項８２に記載のサブアセンブリ。
【請求項８４】
前記ステム先端に取り付けられた第１の端部と、前記支持リングに取り付けられた第２の端部とを有する中空の伸張可能な部材をさらに備える、請求項８２または８３に記載のサブアセンブリ。
【請求項８５】
前記中空の伸張可能な部材がベローズを備える、請求項８４に記載のサブアセンブリ。
【請求項８６】
前記中空の伸張可能な部材の前記第１の端部が前記ステム先端に溶接される、請求項８４または８５に記載のサブアセンブリ。
【請求項８７】
前記中空の伸張可能な部材の前記第２の端部が前記支持リングに溶接される、請求項８４〜８６のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項８８】
前記ステム先端の前記環状シール部分が、前記ステム先端の溝の中に保持された環状シールインサートを備える、請求項７５〜８７のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項８９】
前記リテーナが、１インチポンドまでの枢転トルクが前記ステム先端に加えられるとき、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するように構成される、請求項７５〜８８のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項９０】
前記リテーナが、１インチポンドまでの枢転トルクが前記ステム先端に加えられるとき、前記ステム先端の枢転運動に抵抗するように構成される、請求項７５〜８９のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項９１】
前記ステム先端が前記バルブステムに対して軸方向に固定される、請求項７５〜９０のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
【請求項９２】
中央通路と、前記中央通路に沿って延びる第３の中心軸を有する環状弁座と、前記中央通路から第１の流体ポートまで延びる第１の端部通路と、前記中央通路から第２の流体ポートまで延びる第２の端部通路とを含む弁体と、
前記弁体と一緒に組み立てられた請求項３１〜９１のいずれか一項に記載のバルブクロージャサブアセンブリであって、前記バルブステムは、閉鎖力が前記バルブステムに加えられると、前記第１の流体ポートと前記第２の流体ポートとの間の流体の流れを許容する開放位置から、前記ステム先端の環状シール部分が前記環状弁座に係合する閉鎖位置まで軸方向に移動可能である、バルブクロージャサブアセンブリと
を備えたバルブ。
【請求項９３】
前記第３の中心軸が前記第２の中心軸とずれているとき、前記ステム先端は、前記閉鎖力が前記バルブステムに加えられたときに前記環状弁座と均一にシール係合するように前記ステム先端の前記環状シール部分の角度調整を実行するために前記バルブステムの周りを枢転可能である、請求項９２に記載のバルブ。
【請求項９４】
前記環状弁座が、前記第１の中心軸に対して垂直な平坦な表面を画定する、請求項９２または９３に記載のバルブ。
【請求項９５】
前記バルブクロージャサブアセンブリと一緒に組み立てられ、前記閉鎖力を前記バルブステムに加えるように動作可能なバルブアクチュエータをさらに備える、請求項９２〜９４のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項９６】
前記閉鎖力が第１の閉鎖力であり、前記バルブアクチュエータが第２の閉鎖力を前記バルブステムに加えるようにさらに動作可能であり、前記第２の閉鎖力は前記第１の閉鎖力よりも小さく、前記第２の閉鎖力は、前記第１の中心軸が前記第２の中心軸と整列されているときに前記環状弁座とシール係合するように前記環状シール部分を移動するのに十分であり、前記第２の閉鎖力は、前記第１の中心軸が前記第２の中心軸とずれているときに前記環状弁座と均一にシール係合するように前記ステム先端の前記環状シール部分の角度調整を実行するのに不十分である、請求項９５に記載のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、“ＶＡＬＶＥ  ＷＩＴＨ  ＳＥＬＦ−ＡＬＩＧＮＩＮＧ  ＳＴＥＭ  ＴＩＰ”と題された、２０１６年５月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／３４１，１６０号の優先権およびすべての利益を主張し、その開示内容全体は参照により本明細書に完全に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本発明はフローバルブに関する。本発明はより詳細には、例えばベローズバルブを含むステムシールサブアセンブリを利用するバルブに関する。
【発明の概要】
【０００３】
本出願の例示的な態様は、ステム先端の環状シール部分と、ステム先端がそれに対してシールを形成する環状弁座とのずれに対応するためにバルブステムに対して角度調整可能なステム先端を有するバルブクロージャサブアセンブリに関する。
【０００４】
例示的な実施形態では、バルブは、弁体と、弁体と一緒に組み立てられたバルブクロージャサブアセンブリとを含む。弁体は、中央通路と、中央通路に沿って延びる第１の中心軸を有する環状弁座と、中央通路から第１の流体ポートまで延びる第１の端部通路と、中央通路から第２の流体ポートまで延びる第２の端部通路とを含む。バルブクロージャサブアセンブリは、第１の中心軸に沿って延びるバルブステムと、ステムコネクタによってバルブステムに取り付けられ、第２の中心軸を有する環状シール部分を含むステム先端とを含む。バルブステムは、閉鎖力がバルブステムに加えられると、第１の流体ポートと第２の流体ポートとの間の流体の流れを許容する開放位置から、ステム先端の環状シール部分が環状弁座に係合する閉鎖位置まで軸方向に移動可能である。第１の中心軸が第２の中心軸とずれているとき、ステム先端は、閉鎖力がバルブステムに加えられたときに環状弁座と均一にシール係合するようにステム先端の環状シール部分の角度調整を実行するためにバルブステムの周りを枢転可能である。ステムコネクタは、バルブステムが開放位置にあるときに、ステム先端の枢転運動に抵抗するように構成される。
【０００５】
別の例示的な実施形態では、バルブクロージャサブアセンブリは、第１の中心軸に沿って延びるバルブステムと、ステムコネクタによってバルブステムに取り付けられ、第２の中心軸を有する環状シール部分を含むステム先端とを含む。ステム先端は、第１の中心軸に対する第２の中心軸の角度調整を行うためにバルブステムの周りで枢転可能である。ステムコネクタは、より小さな枢転トルク（すなわち、ステム先端に加えられる閉鎖力よりも小さい、例えば、約１インチポンドまで、約５インチポンドまで、または約１０インチポンドまで）がステム先端に加えられるとき、ステム先端の枢転運動に抵抗するように構成される。
【０００６】
別の例示的な実施形態では、バルブクロージャサブアセンブリは、弁体に取り付けるための支持リングと、第１の中心軸に沿って支持リングの中央通路を通って延びるバルブステムと、バルブステムに取り付けられたステム先端と、ステム先端に直接取り付けられた第１の端部と、支持リングに直接取り付けられた第２の端部とを有する中空の伸張可能な部材とを含む。バルブステムは支持リングに対して軸方向に移動可能である。ステム先端は、第２の中心軸を有する環状シール部分を含み、ステム先端は、第１の中心軸に対する第２の中心軸の角度調整を行うためにバルブステムの周りで枢転可能である。
【０００７】
別の例示的な実施形態では、バルブクロージャサブアセンブリは、ソケットおよび環状シール部分を含むステム先端と、ステム先端をバルブステムの周りで枢転運動させるためにソケットに受け入れられるボールジョイントを含むバルブステムと、ステム先端と一緒に組み立てられ、ステム先端の枢転運動に抵抗するためにバルブステムに係合する可撓性ボール保持部分を含むリテーナとを含む。
【０００８】
これらのおよび他の発明的概念および実施形態は以下に完全に記載され、添付の図面を参照する例示的な実施形態の以下の詳細な記載から当業者に容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ステム先端シール部分が弁座とずれた状態で示されている、例示的な実施形態によるバルブアセンブリの概略断面図である。
【図２】図１のバルブアセンブリの概略断面図であり、ステム先端シール部分と弁座との間の均一なシール係合のためにステム先端が調整された閉鎖位置で示されている。
【図３】別の例示的な実施形態によるバルブアセンブリの斜視図である。
【図４】開放状態で示された、図３のバルブアセンブリの側断面図である。
【図５】図３のバルブアセンブリの拡大部分側断面図であり、ステム先端シール部分が弁座とずれた状態で示されている。
【図６】図３のバルブアセンブリの拡大部分側断面図であり、ステム先端シール部分と弁座との間の均一なシール係合のためにステム先端が調整された閉鎖位置で示されている。
【図７】図３のバルブアセンブリの分解斜視図である。
【図８】ステム先端シール部分が弁座とずれた状態で示された別の例示的な実施形態によるバルブアセンブリの概略断面図である。
【図９】図８のバルブアセンブリの概略断面図であり、ステム先端シール部分と弁座との間の均一なシール係合のためにステム先端が調整された閉鎖位置で示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書に記載された例示的な実施形態は、ベローズバルブに、およびアクチュエータアセンブリと組み合わせたベローズバルブに向けられているが、例えば、ステムシール装置を有する他のバルブを含む、多くの異なるバルブ設計および構成が、特定の用途向けに必要に応じて使用されてもよい。軸方向および半径方向という用語の使用は、例えば図面に示されているような中心軸などの長手方向軸を基準とする。本明細書に記載するように、長手方向軸は、弁座、バルブステム、またはバルブステム先端のシール部分の中心長手方向軸であってもよい。
【００１１】
ステムシール装置を利用するバルブは、環状の弁座によって囲まれた中央通路を有する流路画定弁体と、中央通路に配置されたバルブステムであって、軸方向に移動してバルブステムの環状シール部分（典型的には最も端のバルブステム先端にあるが必ずしもそこにあるわけではない）を閉鎖位置において環状の弁座と係合するバルブステムとを典型的に含む。環状の弁座に対するバルブステムシール部分の角度または中心軸のずれは、不均一または部分的な係合、漏れ、シールを達成するために必要な閉鎖力の増加、および望ましくない摩耗および／またはシール表面粒子の生成をもたらす可能性がある。
【００１２】
本明細書に提示される発明的概念は、ステムシールバルブサブアセンブリ（例えば、ベローズバルブサブアセンブリ）のステム先端の環状シール部分と、ステム閉鎖サブアセンブリが一緒に組み立てられる流路画定弁体の環状弁座との間の軸方向または角度のずれを考慮するまたはそのようなずれに対応するバルブ設計を提供する。そのような実施形態の１つでは、バルブクロージャサブアセンブリは、バルブステムと、バルブステムに取り付けられたステム先端とを含み、ステム先端は、バルブステムに対するステム先端の枢転または回転運動を可能にするまたは提供する一方でステム先端をバルブステムに軸方向に固定する（すなわち、ステム先端を軸方向に動かないように保持する）ステムコネクタによってバルブステムに取り付けられる。
【００１３】
図１および図２は、バルブクロージャサブアセンブリ３０と一緒に組み立てられた弁体２０を有するバルブ１０を概略的に示す。弁体２０は、中央通路２１と、中央通路を取り囲み、中央通路に沿って延びる中心軸Ｘ１を有する環状弁座２５とを含む。第１の端部通路２３は、中央通路２１から第１の流体ポート２３ａ（例えば、導管取付け接続部）まで延在し、第２の端部通路２４は、中央通路から第２の流体ポート２４ａまで延在する。
【００１４】
バルブクロージャサブアセンブリ３０は、中心軸Ｘ１に沿って延びる中央通路２１に配置されたバルブステム３１と、概略的に４０で示されるステムコネクタによってバルブステム３１の端部３１ａに取り付けられたステム先端３２とを含む。アクチュエータ５０は、弁体２０と一緒に組み立てられ、ステム先端が弁座２５から離間されて第１および第２の流体ポート２３ａ、２４ａ間の流体流を許容する開放位置と、ステム先端３２の環状シール部分３５が弁座２５に対してシールを形成して第１および第２の流体ポート２３ａ、２４ａ間の流れを遮断する閉鎖位置との間でバルブステム３１を軸方向に移動するように動作する。
【００１５】
例示的なステム先端３２は、好ましくは、（例えば、バルブステムの向きまたは弁座表面の変動に起因する）弁座２５の中心軸Ｘ１に対するバルブステム３１のずれに対応するために、バルブステム３１に対して軸方向に固定されているが、例示的なステムコネクタ４０は、バルブステム３１に対するステム先端３２の枢転または回転運動を可能にするように可動または調整可能である。この枢転または回転運動は、バルブ閉鎖の間、ずれたステム先端３２の向きの変更または調整を可能にし、その結果、シール部分３５の中心軸Ｘ２は、バルブステム３１が閉鎖位置にあるとき、弁座２５の中心軸Ｘ１と整列される、または実質的に同軸になる。ステムコネクタ４０は、バルブステム３１およびステム先端３２のいずれかまたは両方と一体であってもよく、あるいはそれらと組み合わされてもよく、以下でさらに詳細に考察するように、例えばジョイントまたは変形可能な接続部を含む様々な形態をとってもよい。
【００１６】
アクチュエータ５０によってずれたバルブステム３１に閉鎖力が加えられると、シール部分３５と弁座２５との間の片側（図１のＳ）における最初の不均一な係合は、ステム先端３２のこの側Ｓに枢転力またはトルクを加えて、それによって、シール部分３５と弁座２５との間の均一なシール係合のために、ステム先端を枢転し、シール部分中心軸Ｘ２を弁座中心軸Ｘ１と整列させる（図２）。
【００１７】
ステム先端はバルブステム上を自由に回転することが可能であるが、そのような構成は、（例えば、ステム先端に対する流体力またはベローズなど他のバルブ構成要素によって適用された力に起因して）バルブが開放されたときにステム先端の次のずれをもたらし、それによって、各バルブ閉鎖の際にステム先端の反復的な再整列および望ましくない反復運動が必要となり得る。本出願の別の発明的態様によれば、ステム先端３２をバルブステム３１に取り付けるステムコネクタ４０は、バルブステムが開放位置にあるときに経験し得るような、ステム先端に加えられるトルク力がより小さくなる結果としてステム先端のさらなる枢転運動に抵抗するように構成されてもよい。このような構成では、ステム先端の枢転調整は、例えばバルブの最初の閉鎖時に、またはバルブの寿命の間の弁座−シールのずれをもたらし得るバルブ構成要素の摩耗または他の状況に続いて、弁座−シールのずれがある場合のバルブ閉鎖に制限され得る。
【００１８】
したがって、ステムコネクタ４０は、ステム先端がより小さい（例えば、開放バルブ）トルク力にさらされるときにステム先端３２の枢転調整に抵抗する一方で、ステム先端がアクチュエータ５０によって加えられるような比較的より大きな通常の閉鎖力にさらされるときにずれたステム先端の枢転調整を許容するように構成されてもよい。他の例示的な実施形態では、ステムコネクタは、ステム先端が通常のバルブ閉鎖力にさらされたときに枢転調整に抵抗し、代わりに、角度調整を行うために、ずれたステム先端を有するバルブステムに適用される増大した閉鎖力を必要とするように構成されてもよい。このような実施形態のいくつかでは、この増大した閉鎖力は、初期バルブ組立中にのみ、またはバルブアクチュエータの非標準（例えば、アクチュエータポートへの増大した空気圧の使用）の作動によってのみ適用され得る。
【００１９】
バルブが開放状態にあるときにステム先端の枢転または回転運動を防止するのに十分であるがバルブ閉鎖時にステム先端の弁座−シール整列する枢転運動を許容するステムコネクタの運動または調整に対する抵抗を提供するために多くの異なる構成が利用されてもよい。一例として、より小さいトルク力（例えば、約１インチポンドまで、または約５インチポンドまで、または約１０インチポンドまでのトルク力）に起因する枢転運動に抵抗するために、圧入、摩擦嵌め、クランプ係合またはバネ付勢保持を備えたバルブステムとステム先端との間のジョイントコネクタが提供されてもよい。
【００２０】
図３〜７を参照すると、バルブアセンブリ１００の例示的な実施形態は、弁体１２０と、弁体の中央通路１２１に少なくとも部分的に配置されたバルブクロージャサブアセンブリ１３０と、弁体と組み合わされ、バルブ１００を開閉するように開放位置と閉鎖位置との間でバルブクロージャサブアセンブリ１３０を移動するように動作可能なバルブアクチュエータ１５０とを含む。図示された実施形態では、バルブアクチュエータ１５０は、加圧ガスをアクチュエータの作動ポート１５１に加えることによって動作される空気圧アクチュエータである。代替的に、アクチュエータは、バルブ１００を開閉するために直線または軸方向の運動を引き起こす、例えばレバーまたはノブを備えた手動アクチュエータまたは電磁アクチュエータまたは油圧アクチュエータまたは任意の他のタイプのアクチュエータであり得る。
【００２１】
弁体１２０は、中央通路１２１を取り囲み、中央通路に沿って延びる中心軸Ｘ１を有する環状の弁座１２５を含む。第１の端部通路１２３は、中央通路１２１から第１の流体ポート１２３ａ（例えば、導管取付け接続部）まで延在し、第２の端部通路１２４は、中央通路から第２の流体ポート１２４ａまで延在する。図示のように、第１および第２の流体ポート１２３ａ、１２４ａは、弁体１２０の共通の下面に配置されてもよい。このように、この構成は、表面取付け構成として一般的かつ共通に知られているものである。しかしながら、例えば本明細書の第１の実施形態に概略的に示すように、他のポート構成を使用することができる。取り付けボルト（図示せず）を使用して、既知のような下にある基板またはマニホルド（図示せず）に表面取付け流体構成要素を取り付けることができる。
【００２２】
バルブクロージャサブアセンブリ１３０は、中心軸Ｘ１に沿って延びる中央通路１２１内に配置されたバルブステム１３１と、ステムコネクタ１４０によってバルブステム１３１の端部１３１ａ（図５および６）に取り付けられたステム先端１３２とを含む。ステム先端１３２は、環状弁座１２５と係合するようにステム先端の端面に配置された環状シール部分１３５を含む。図示のように、シール部分１３５は、ステム先端１３２の溝に提供されるかまたは他の方法で保持されたシールインサートを含んでもよく、または、例えば、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、金属（例えば、３１６ステンレス鋼）、セラミック（例えば、酸化アルミニウム、サファイア、ルビー、またはアルミナ）など、環状弁座１２５に対して効果的にシールを形成するように選択された材料で提供され得る。環状弁座１２５は、必ずというわけではないが、弁座の中心軸Ｘ１に垂直な実質的に平坦な面を形成し得る。他の実施形態（図示せず）では、環状弁座が、弁体の溝内に提供されるかまたは別の方法で保持されたインサートを含み得、ステム先端シール部分は、必ずというわけではないが、環状シール部分の中心軸に垂直な実質的に平坦な表面を形成し得る。さらに他の実施形態（図示せず）では、弁座およびステム先端シール部分は相補的な形状の円錐台形表面を含むことができる。
【００２３】
本明細書で使用される場合、ステムコネクタは、様々な構成および配置を含むことができる。一実施形態では、ステムコネクタは、バルブステムとステム先端との間の枢転可能または回転式のジョイント接続を含む。一例として、ステムコネクタは、バルブステムおよびステム先端の一方に配置されたボールジョイントと、バルブステムおよびステム先端の他方に配置されたソケットとを含むことができる。図３〜７の示される実施形態では、バルブステム１３１はボールジョイント１４１を含み、ステム先端１３２は、ボールジョイント上のステム先端１３２の枢転または回転運動のためにボールジョイント１４１を受けるソケット１４２を含む。本明細書で使用される際、「ボール」または「ボールジョイント」は、球形の構成要素である必要はなく、ソケット内での枢転または回転運動を可能にするように選択された他の形状および輪郭を含むことができる。
【００２４】
ボールおよびソケットジョイントは、バルブステム上にステム先端を軸方向に固定するように構成されてもよい。これに加えてまたはこれに代えて、ボールおよびソケットジョイントは、バルブ１００が開放状態にあるときにステム先端１３２の枢転または回転運動を防止するのに十分であるがバルブ閉鎖時にずれたステム先端１３２の弁座−シール整列する枢転運動を許容するボールジョイント１４１上のソケット１４２の運動または調整に対する抵抗を提供してもよい。一例として、ボールジョイント１４１およびソケット１４２には、圧入または摩擦嵌めが設けられてもよく、その結果、ボールジョイントおよびソケットの接触面が、バルブが開放状態にあるときに経験し得るより少ないトルク力（例えば、加圧流体の流れ、ベローズからの付勢力）にステム先端がさらされるときにステム先端の枢転運動または回転運動に抵抗するようにする。この摩擦は、例えば、圧縮可能な材料（例えば、ポリマー、金属フォーム）または高摩擦表面の使用によって増加または向上させることができる。例えば、ボールジョイントの外面および／またはソケットの内面は、枢転運動に対する摩擦抵抗を増加させるために、ローレット加工またはスプライン加工されてもよい。別の例として、ボールジョイントとソケットとの間の圧縮可能なコーティングまたはブッシングが、増加したグリップ力と、結果として得られる枢転運動に対する抵抗とを提供してもよい。そのような例では、摩擦またはグリップ係合は、より小さい（開放バルブ）トルク力（例えば、１インチポンドまで、５インチポンドまで、または１０インチポンドまでのトルク力）にさらされたときに枢転運動を防止する一方でより大きな（閉鎖バルブ）トルク力（例えば、１インチポンドを超える、５インチポンドを超える、または１０インチポンドを超えるトルク力）にさらされたときに枢転運動を許容するように選択されてもよい。
【００２５】
本出願の別の態様によれば、バルブステム先端の枢転または回転運動に対する抵抗は、枢転ジョイントの付勢係合（例えば、ボールおよびソケットジョイント内のボールジョイントの係合）のためにバルブステムおよびステム先端の一方と一緒に組み立てられたリテーナまたは保持部材によって増加または制御されてもよい。一例として、ボールジョイントのベース部分が保持リングの開口を通って延在するように、保持リングがボールおよびソケットジョイントのソケット部分とともにまたはそれに隣接して確保または組み立てられてもよい。保持リングの内周（例えば、ウェブ、タブ、フランジその他）がボールジョイントに係合する。保持リングの内周は、ステム先端がより小さい開放バルブ力にさらされるときにソケット内のボールジョイントの枢転運動または回転運動に抵抗またはそれを防止するのに十分な剛性であるがバルブ閉鎖中にずれたステム先端の枢転または回転調整を許容するのに十分に柔軟であるように構成される。
【００２６】
図示された実施形態では、ステム先端１３２は、ソケット１４２の外側にかつソケット１４２を取り囲む凹んだ肩部またはカウンターボア１４４を含み、保持リング１４５がカウンターボア１４４に圧入する。保持リング１４５の内周またはウェブ部分１４６は、ソケット１４２内のボールジョイント１４１の枢転または回転運動に抵抗するように、ボールジョイント１４１のベース部分１４１ａ（例えば、球面またはボールから延びる円筒状ネック）と係合する。保持リング１４５によって提供される抵抗は、リングの材質（例えば可撓性または弾性）、ウェブ部分１４６の厚さ、またはウェブ部分とボールジョイントベース部分との間の表面接触の量（例えば、均一な円周方向係合、または離間したタブによるなど間欠的／離散的な係合）に基づいて制御または選択されてもよい。保持リング１４５がソケット１４２内にボールジョイント１４１を保持し、枢転運動に抵抗するので、ボールジョイント１４１はソケット１４２内に緩く受け入れることができる。他の実施形態では、リテーナによって提供されるものを上回る枢転に対するさらなる抵抗を提供するように、ボールジョイントは圧入または摩擦嵌めでソケット内に保持されてもよい。
【００２７】
図５に示されている（明確にするために誇張されている）ように、弁座１２５に対してずれたステム先端１３２を有するバルブステム１３１にアクチュエータ１５０によって閉鎖力が加えられると、シール部分１３５と弁座１２５との間の片側（図５のＳ）における最初の不均一な係合が、ステム先端１３２のこの側Ｓに枢転力またはトルクを加え、それによってボールジョイント１４１をソケット１４２内で（および保持リング１４５に対して）枢転させ、シール部分１３５と弁座１２５との間の均一なシール係合（図２）のためにシール部分中心軸Ｘ２を弁座中心軸Ｘ１と整列させる。バルブがその後開放されると、保持リングウェブ部分１４６がボールジョイント１４１のベース部分１４１ａに付勢されて係合することにより、ステム先端がより小さなトルク力（例えば、加圧されたシステム流体、取り付けられたベローズの付勢力）にさらされたときにバルブステム１３１上のステム先端１３２のさらなる枢転運動が防止される。
【００２８】
本明細書に示す例示的な実施形態では、バルブクロージャサブアセンブリ１３０は、バルブステム１３１を取り囲み、ステム先端１３２に取り付けられた（例えば溶接または別の方法で封止的に取り付けられた）第１の端部１３７ａと、弁体１２０に取り付けられた第２の端部１３７ｂとを有する中空の伸張可能な部材（例えば、図示のようなベローズ１３７）を含む。ベローズ１３７は弁体に直接的に取り付けられてもよいが、図示された実施形態では、ベローズの第２の端部１３７ｂは、以下でより詳細に考察するように、弁体１２０と組み合わされた支持リング１３８に直接取り付けられる（溶接または別の方法で封止的に取り付けられてもよい）。ベローズ１３７は、バルブステム１３１が開放位置と閉鎖位置との間で（すなわち、アクチュエータ１５０の作動に応答して）移動されるときに、軸方向に伸張および収縮し、バルブステム周りの流体を漏らさないシール閉鎖部を維持し、それによってバルブステムとステムアクチュエータとの接続部は非濡れ構成要素として構成される。本明細書で使用される際、「中空の伸張可能な部材」および「ベローズ」という用語は、広く解釈されることを意図され、従来のまたは伝統的なベローズ設計または代替のベローズ設計、例えば中空の伸張可能な部材を形成する一連の円錐要素またはバネまたは他の要素を含むように意図される。ベローズバルブは高純度で高流量の用途に特別の使用を見出すが、本発明は、さらにまたは代わりに、例えば、濡れたバルブステムを有する（すなわち、ベローズもステムを取り囲む他のシール閉鎖部も使用しない）バルブを含む他の多くの種類の用途に対してバルブ内で使用されてもよい。
【００２９】
本出願の別の態様によれば、ステムコネクタの枢転抵抗機能は、バルブステムとステム先端との間のベローズ接続によって追加的または代替的に提供されてもよい。このような実施形態の１つでは、ベローズの少なくとも一部は塑性変形可能であり得、その結果、閉鎖力がずれたバルブステムに加えられると、シール部分と弁座との間の片側における最初の不均一な係合が、ベローズの塑性変形可能部分を塑性変形させるのに十分な枢転力またはトルクを加え、それにより、ボールジョイントをソケット内で枢転させてシール部分と弁座との間の均一なシール係合を実現する。ベローズの塑性変形した部分は、より小さなトルク力（例えば、上述した開放バルブ力）にさらされたときに、さらなる塑性変形に抵抗するのに十分な剛性を有することができる。
【００３０】
さらに他の塑性変形可能な構成要素または構成が、バルブステム上のステム先端の抵抗枢転を提供することができる。このような実施形態の１つでは、図８および９に概略的に示されるように、バルブ２００は、バルブステム２３１と、塑性変形可能なステムコネクタ２４０によってバルブステム２３１の端部２３１ａに取り付けられたステム先端２３２とを有するバルブクロージャサブアセンブリ２３０と一緒に組み立てられた弁体２２０を含む。アクチュエータ２５０は、弁体２２０と一緒に組み立てられ、ステム先端が弁座２２５から離間される開放位置と、ステム先端２３２の環状シール部分２３５が弁座２２５に対してシールを形成する閉鎖位置との間でバルブステム２３１を軸方向に移動させるように動作可能である。弁座２２５の中心軸Ｘ１に対するバルブステム２３１のずれに対応するために、ステムコネクタ２４０は塑性変形可能なシャフトであり、バルブステム２３１に対するステム先端２３２の枢転または回転運動を提供するように曲がり、バルブステム２３１が閉鎖位置にあるときにシール部分２３５の中心軸Ｘ２が弁座２２５の中心軸Ｘ１と整列されるまたは実質的に同軸になるようにステム先端２３２を方向付けるように構成される。シャフト２４０は、図示のようにバルブステム２３１およびステム先端２３２と一体であってもよく、あるいは別の方法でバルブステムおよびステム先端に取り付けられてもよい。
【００３１】
ずれたバルブステム２３１にアクチュエータ２５０によって閉鎖力が加えられると、シール部分２３５と弁座２２５との間の片側（図８のＳ）における最初の不均一な係合は、ステム先端２３２のこの側Ｓに枢転力またはトルクを加えて、それによりシャフト２４０を曲げてステム先端を枢転させ、シール部分中心軸Ｘ２を弁座中心軸線Ｘ１と整列させて、シール部分２３５と、弁座２２５との間の均一なシール係合を実現する（図９）。
【００３２】
図３〜７の実施形態に戻ると、ベローズ１３７はまた、付勢部材１６０、例えばバネを密封式に取り囲んでもよい。付勢部材１６０は、バネガイドまたは上部ブッシング１６１と下部ブッシング１６２との間に捕捉され、バルブステム１３１の上端にねじ込まれ得るネジ部材１６３によって圧縮された状態に保持されてもよい。下部ブッシング１６２は、半径方向内向きフランジ１３８ａによって支持リング１３８に支持される。圧縮された付勢部材１６０は、この実施形態ではバルブ１００が通常は開放しているバルブ（アクチュエータ１５０のモーメント動作を無視する）であるようにバルブステム１３１に上向きの力を加える。通常開放機能を提供するために他の多くの設計が使用されてもよく、あるいは、バルブ１００は通常閉鎖されるバルブとして設計されてもよい。付勢部材１６０はまた、バルブステム１３１が（図４に示すように）上に移動されるときに、ベローズ１３７を長手方向に圧縮させる。
【００３３】
弁体１２０は、バルブキャビティ壁１２２（本明細書では短くバルブキャビティ１２２）を備えて機械加工されてもよくまたは他の方法で形成されてもよく、その一部は円筒形であってもよく、または全体的に円筒形であってもよいが、他の形状が必要に応じて使用されてもよい。バルブクロージャサブアセンブリ１３０は、バルブキャビティ１２２内に少なくとも部分的に収容される。アダプタ１６５がバルブキャビティ１２２内に部分的に配置される。アダプタ１６５は、全体的にバルブキャビティ１２２内に収容される円筒として成形されてもよい。代わりの形状が使用されてもよく、アダプタ１６５はバルブキャビティ１２２の形状に全体的に合致することが便宜上好ましいが要求されるものではない（本明細書中、アダプタ１６５は、アダプタ１６５およびアダプタを受け入れるバルブキャビティ部分に関して全体的に円筒形状を有する実施形態ではシリンダアダプタ１６５とも呼ばれる）。したがって、アダプタ１６５は、バルブキャビティ１２２の直径よりも小さい外径を有し、ベローズ１３７の外径よりも大きな内径を有する。
【００３４】
ボンネットナット１６６が、ネジ接続部または他の適切な手段を用いて弁体１２０と接合されてもよい。アダプタ１６５は、ボンネットナット１６６が締め付けられたとき、支持リング１３８の上部フランジ１３８ｂと弁体１２０の支持面１２６との間に捕捉され、圧縮的に軸方向に装填される。シリンダアダプタ１６５の下面１６５ａと支持面１２６との間に流体を漏らさない本体シールが形成され、シリンダアダプタ１６５の上面１６５ｂと支持リング１３８の上部フランジ１３８ｂとの間に流体を漏らさないサブアセンブリシールが形成される。サブアセンブリシールおよび本体シールを促進するために、アダプタ１６５は、上部フランジ１３８ｂとの圧縮面シールを形成する上部環状ビードを上面１６５ｂに含んでもよく、アダプタ１６５は、支持面１２６との圧縮面シールを形成する下部環状ビードを下面１６５ａに含んでもよい。したがって、ボンネットナット１６６が弁体１２０上に締め付けられた後、アダプタ１６５は、弁体１２０および支持リング１３８と組み合わされて、（バルブ１００が入口および出口継手または接続部が取り付けられた状態で設置または配管されるときに）シールされた流体流キャビティを提供するためにバルブキャビティ１２２を分割または区分けする。シールされた流体流キャビティは、バルブ１００が開放位置にあるとき、第１の流路１２３と第２の流路１２４との間の流れを漏らさない流路を提供し、バルブ１００が閉鎖位置にあるとき、シールされた流れキャビティを提供する。
【００３５】
アダプタ１６５は、アダプタ１６５が使用されなかった場合に提供されるであろうバルブキャビティ１２２よりも大きなバルブキャビティ１２２で弁体１２０が機械加工されることを実質的に可能にする。上述したように、より大きなバルブキャビティとは、寸法的に、バルブキャビティの直径が流路を機械加工するためにより大きくされることができるか、またはより浅いまたはより短い長手方向長さにされることができるか、または必要に応じてその両方がされることができることを意味する。図３〜７の実施形態では、アダプタ１６５は、機械加工を容易にするためにバルブキャビティ１２２のより大きな内径を可能にする。以下に記載する第２の実施形態では、機械加工を容易にするために軸方向または長手方向により短い弁体を提供するアダプタを使用することができる。
【００３６】
下部ブッシング１６２は、バルブ閉鎖要素またはバルブステム１３１の中心合わせを補助する働きをする。バルブステム１３１は、例えば、図４〜６に示すような浮動式バルブステムであってもよく、これはバルブステム１３１がアクチュエータ１５０に結合も機械的に接続もされないことを意味する。実際にはバルブステム１３１の上端部はアクチュエータ１５０の駆動部材１５２と単に接触するだけである。下部ブッシング１６２は、バルブ１００が閉鎖位置にあるときに有効な閉鎖シールを形成するようにバルブステム１３１の整列および自動中心合わせを維持する一助となる。
【００３７】
空気圧作動式アクチュエータアセンブリ１５０（図４）は、アクチュエータハウジング１５３内に配置されたピストンアセンブリ１５５を含むことができる。アクチュエータ１５０は、ボンネットナット１６６とのネジ式接続によってバルブ１００に取り付けられてもよい。図示のように、アクチュエータハウジング１５３は、マルチピースハウジングであってもよいし、あるいは、単一ピースハウジングであってもよい。例示的な実施形態では、２つのピストンを使用することができるが、代わりに、単一のピストンアクチュエータを使用してもよく、必要に応じて２つより多いピストンを使用してもよい。バネ１５６が、付勢部材１６０の力に抗してピストンアセンブリ１５５を下方に付勢する。ピストンアセンブリ１５５は、例えば、バルブクロージャサブアセンブリ１３０の上端部、例えばネジ部材１６３の上面に接触するアクチュエータステム１５２の形態の駆動部材１５２を任意選択的に駆動することができる。バネ１５６は、アクチュエータ１５０に空気圧が加えられていない状態では、バルブ１００が閉鎖位置にあり、ベローズ１３７が長手方向に伸張されるように、付勢部材１６０よりも強力であり得る。空気圧作動式アクチュエータアセンブリ１５０に加圧空気が供給されると、空気圧がバネ１５６の力に抗してピストンアセンブリ１５５を動かし、それにより付勢部材１６０はベローズ１３７を長手方向に圧縮してバルブステム１３１を持ち上げ、それによりバルブ１００を開放する。あるいは、アクチュエータ１５０は、通常開放しているバルブを提供するようにピストンアセンブリ１５５への加圧空気の適用がバルブ１００を閉鎖するように構成されてもよい。代替的に、手動アクチュエータまたは他のアクチュエータ設計で同じ機能が達成されてもよい。
【００３８】
アダプタの概念のさらなる利点は、実質的にアダプタが弁体をベローズから切り離すことであることに留意されたい。言い換えれば、ベローズとアダプタは、好ましくは互いに溶接されておらず、弁体にも溶接されていない。アダプタと弁体との間、ならびにアダプタとバルブ部材サブアセンブリとの間の圧縮シールまたは他の機械的シール手段（溶接接続と区別して機械的）を使用することにより、バルブ部材サブアセンブリを弁体に容易に取り付けることができ、メンテナンスや修理に必要な場合は、アダプタとバルブ部材サブアセンブリを簡単に取り外して交換することができる。代替的に、アダプタは、一端でバルブ部材サブアセンブリに溶接されて一体部品を形成し、次いで本体シール用の単一の圧縮シールによって取り付けられてもよい。いずれのシナリオにおいても、直径または長手方向長さなど異なる寸法を有する異なるアダプタを使用して、特定のまたは共通の弁体に依然として適合しながら異なるベローズ設計に対応することができる。これは、適切なサイズのアダプタを使用することにより、単一の弁体サイズが異なるベローズサイズで使用できることを意味する。さらに、必要に応じて異なるアダプタを設けることによって、異なるサイズの弁体に特定のベローズ設計を使用することができる。
【００３９】
発明的態様および概念を、例示的な実施形態を参照して記載してきた。本明細書を読んで理解すると他の人々は修正および変更を思い付くであろう。添付の特許請求の範囲またはその等価物の範囲内に入る限りにおいて、そのような修正および変更のすべてを含むことが意図される。
【図１】
2019520526.tif 000003
【図２】
2019520526.tif 000004
【図３】
2019520526.tif 000005
【図４】
2019520526.tif 000006
【図５】
2019520526.tif 000007
【図６】
2019520526.tif 000008
【図７】
2019520526.tif 000009
【図８】
2019520526.tif 000010
【図９】
2019520526.tif 000011
【国際調査報告】
2019520526.tif 000012
2019520526.tif 000013
2019520526.tif 000014