(57)【要約】【解決手段】プラグ弁用のプラグユニットが二種の異なる金属から形成され、一方はプラグに他方はステムまたはトラニオンに使われる。好ましき実施例にあっては、プラグはダクタイル鋳鉄からステムまたはトラニオンは高級ステンレスから形成される。熔融鉄が鋼鉄ステムを収容したプラグ型に注入されたときに、二種の金属はそれぞれの表面において分子接合される。ステンレスステムの孔を貫通する鉄のピンにより機械的接合も形成される。
2004505226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラグ弁に使用するプラグユニットであってプラグと少なくとも１個の一体トラニオンを有しており、該プラグは弁を選択的に開閉する流通路を有しており、トラニオンがプラグの姿勢を制御し、鉄製のプラグと鋼鉄製のトラニオンとがその共通面において分子的に接合されていることを特徴とするプラグユニット。
【請求項２】
プラグとトラニオンとの間には機械的な接合機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のユニット。
【請求項３】
機械的な接合機構がトラニオン内の孔とプラグ中に形成されて該孔を貫通延在するピンを有していることを特徴とする請求項２に記載のユニット。
【請求項４】
プラグ弁に使用するプラグユニットであってプラグと少なくとも１個の一体トラニオンを有しており、該プラグは弁を選択的に開閉する流通路を有しており、トラニオンがプラグの姿勢を制御し、プラグは第１の金属からなりトラニオンは第２の金属からなり、第１の金属の熔融点は第２の金属のそれより低く、両金属がプラグとトラニオンとの会合部において分子的に接合されていることを特徴とするプラグユニット。
【請求項５】
プラグとトラニオンとの間に機械的な接合機構が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のユニット。
【請求項６】
接合機構がトラニオン内の孔とプラグに形成されて孔を貫通延在するピンとを有していることを特徴とする請求項５に記載のユニット。
【請求項７】
第１の金属が鉄であり第２の金属がステンレスであることを特徴とする請求項４に記載のユニット。
【請求項８】
姿勢を制御するための少なくとも１個の一体トラニオンを具えたプラグと弁を選択的に開閉する流通路とを有したプラグ弁用プラグユニットを製造する方法であって、（ａ）鋼鉄製トラニオンを鋳造型内に配置し、（ｂ）鉄を熔融点より高い温度に加熱して熔融鉄を形成し、（ｃ）熔融鉄を鋳造型内の鋼鉄製トラニオンの周りに注ぎ込み、（ｄ）鉄を冷却固化してプラグユニットとなし、（ｅ）鋳造型からプラグユニットを取り除く、ステップを含んでなるプラグユニットの製造方法。
【請求項９】
ステップ（ａ）の前にトラニオン中に孔を形成し、ステップ（ｃ）において熔融鉄を孔を貫通するピンに形成することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
この発明はステム付きプラグを具えた弁に関するものであり、特にプラグとステムとが異なる材料からなるダブルブロック排出弁に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
現在のプラグは単一の材料から鋳造されている。通常トラニオン（上下）はプラグの本体と一体に鋳造される。構造上の要求または生産上の選択により、ときにはトラニオンは溶接されてかつ高価な二金属が用いられるが、一般にはあまり耐食性の材料ではない。上トラニオンは圧力室を貫通するプラグの一部に過ぎず、従って、法令で必要とはされないが、圧力を含む品質であると考えられている。
【０００３】
鋳造ではなくて極端に大きなプラグも製造されている。この場合、必ずしも耐食性ではなく溶接性と完全性の故に溶接トラニオンが一般に選ばれる。
【０００４】
ステム／トラニオンの圧力室貫通（パッキン室およびパッキン）に関して法令では材料が公認された圧力室材料であることは要求していない。しかし鋳造プラグ材料を圧力室品質として、圧力室品質のトラニオン材料を得ようとしている弁製造会社もある。大惨事に至る失敗の危険に関心のない他の会社は圧力室品質材料を選ぼうとはせず、安価で良好な耐久性を呈する低コストの鉄を選んでいる。しかし鋳鉄トラニオンは大惨事に至る失敗の傾向があるので、危険な用途には適していない。
【０００５】
溶接トラニオンの多くは加熱処理の結果としての材料特性の故に選ばれる。したがって溶接の熱に影響された領域が特性を悪く変えてしまう。
【０００６】
さらに比較的小さい横断面積のトラニオンから大きな体積のプラグへの幾何的な変転（溶接を伴ってまたときにはそれに助長されて）による応力の高まりは全ての接合構造の機械的な問題を強めるのである。
【０００７】
【発明の要約】
ステムを具えたプラグにおける最適の材料組合せはアメリカ鉄および鋼鉄協会４１０ＳＳトラニオン／ステムであり、これは当業界で種々の弁ステムに共通に用いられて、高い強度、靭性、圧力室品質、耐食性、有用性、耐水性、耐摩性などを発揮するもので、ダクタイル鋳鉄（ＤＩ）も安価であり（ＷＣＢ級炭素鋼より約４０％少ない）、滑り支持と運動に重要な良好な強度と秀れた耐摩および耐かじり性を呈する。
【０００８】
しかし、いかにして４１０ＳＳバ−を鋳造ＤＩプラグ本体に取り付けるのか？これらは６００度Ｆの温度差異で熔融するので溶接できない。ＤＩは破断し、しかも鉄の呈する良好な耐かじり性の故に部品が相互内で回転するので、プレス接合することもできない。これらは機械的には取り付けることはできるが、その後で押圧・引っ張り、ＣＣＷ回転およびＣＷ回転運動に耐えなければならない。この発明にあっては４１０ＳＳのバーを用いて型中に置き、その周りに２９５０度Ｆで熔融鉄を注ぎ込む。
【０００９】
一実施例においては、熔融ＤＩを種々のステム構造の周りに注ぎ込む、すなわちその全ては機械的な接合がなくとも機械的な要求テストをパスしたものである。
【００１０】
完全に筒状のステンレスステムがダクタイル鋳鉄プラグに取り付けられる方法は表面における分子接合によるものである。この接合は商業的な鋳造においては均一で予測可能には見えない。したがって好ましき実施例にあっては、ステムを貫通して孔が穿たれて、これにより分子接合に加えて熔融鉄がステムとプラグとを一緒に錠止する。
【００１１】
この発明の利点はつぎのごとくである。（１）以下を有するプラグ（ａ）耐蝕性品質、（ｂ）強靭なステム、（ｃ）工業標準ステム金属、（ｄ）良好なステム金属の入手性、（ｅ）ＮａｃｅＭＲＯ１７５要求への適合。（２）ステムとプラグとの間の接合が連続であり、応力の上がりが少ないこと。（３）溶接が行われないこと。（４）収受されたときに部品の接合が完全であること。（５）鉄プラグ本体が良好な耐摩および耐かじり特性を呈する。（６）加熱処理が不要である。（７）収縮、ゲート、ライザーおよびワーピングが問題でないが故に、トラニオン上での加工のストックが最少となる。
【００１２】
（８）バーのストックが均質であり、鋳造有孔性と溶接修理がプラグの限られた面上でのみ要らなくなる。（９）コストが約４０％低減する。（１０）ステンレス表面上でのバックシーティング（ｂａｃｋ　ｓｅａｔｉｎｇ）が実施可能である。（１１）新旧のプラグを交換できる。（１２）プラグ構造の釣合いのある構造のために（ａ）上下のステムを装填でき、（ｂ）ステムに腐蝕防止のためのメッキ、表面処理またはコーチングが不要であり、（ｃ）耐蝕剤が届き難いステムピン孔がステムピンにさび付かない、（ｄ）バーストックがサンドポケットを必要とせず、ステムの仕上がりが優秀である。（１３）ダクタイル鋳鉄および４１０ＳＳがともに加工容易である。（１４）型が頻繁に孔を形成する鋳造固化収縮に満たされたときに、トラニオンがプラグ本体と交叉する。二金属プラグではこれが起きない。
【００１３】
【発明の目的】
この発明の基本的な目的は、複ブロック排出プラグ弁用の二金属プラグユニットを提供することにあり、該プラグステムはステムが一体にされるプラグとは異なる金属から形成されている。
【００１４】
この発明の他の目的は、プラグ弁用の二金属プラグユニットを提供することにあり、該ユニットはダクタイル鋳鉄プラグと少なくとも１個のステンレス製ステム／トラニオンを有している。
【００１５】
この発明のさらなる目的は、プラグ弁用プラグユニットを提供することにあり、金属製のプラグは他の金属からなる少なくとも１個のステムに分子接合されており、これにより各弁部品の機能を拡張するべくそれぞれの金属の利点を生かしている。
【００１６】
この発明のさらなる目的は、プラグ弁用プラグユニットを提供することにあり、該ユニットはダクタイル鋳鉄製プラグと一体のステンレス製ステムとを有しており、鉄はステムの周りに熔融されて、両者間に分子接合を形成する。
【００１７】
添付の図面に示す実施例によりさらに詳しくこの発明について説明する。
【００１８】
図においてダブルブロック排出プラグ弁１０は入口１２、出口１４および本体１５を有している。本体１５内にはプラグ１６が回転可能かつ垂直方向に転位可能に設けられており、対向するスリップ１８、２０を具えている。またプラグ１６には流通路２２が形成されており、これが入口１２および出口１４と一線状に整列したときには弁１０を通って流れが生じる。プラグ１６および流通路２２の状態はステム２４の制御により定まる。この発明の特徴はプラグ１６およびステム２４が形成されている材料とそれらの接合手段にある。
【００１９】
好ましき実施例にあっては、プラグ１６はダクタイル鋳鉄からまたステム２４は４１０ステンレスから、それぞれ形成されている。接合は表面分子接合によるもので、これはステンレスステムがプラグのための鋳造型中に配置されたときに起きる。ついで型には例えば２９５０度Ｆの熔融ダクタイル鋳鉄が充填される。熔融鉄はプラグを形成してステムを囲繞する。ステム中の孔２５にも鉄が充填されてピン２６を形成する。
【００２０】
これにより鉄と鋼鉄との間に強力な機械的接合が形成される。しかし鉄製プラグと鋼鉄製ステムとを具えた一体プラグユニットを形成する接合の基本的な形は２種の構成成分間の表面分子接合である。この結果得られるダクタイル鋳鉄プラグとステンレスステムとのユニットはプラグ動作およびステム品質において秀れた特性を呈するのである。
【００２１】
この発明は上記したような実施例に限定されるものではなく、当業者推考可能な範囲で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
この発明のプラグユニットの好ましき実施例の一部断面斜視図である。
【図２】
該プラグユニットの一部断面図であり、ここでトラニオンは原料または鋳造そのままの状態である。
【符号の説明】
１０：プラグ弁
１５：本体
１６：プラグ
２２：流通路
２４：ステム
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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