(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライド型の改良型制御弁において、
上流入口エリアと下流取出し口エリアを持つ弁室を有する本体と、
前記弁室の上流入口に延びた上記本体に接続された入口室と下流取出し口を有する支承円錐部と、
上記下流取出し口に固定された外側に延びた突起部を有する上流フランジと、
オリフィスが設けられ、外側に延びた突起部を有するオリフィス・プレートと、
上記プレートに固定され、外側に延びた突起部を有する下流フランジと、
を含み、上記上流及び下流フランジが上記オリフィスとの係合関係で一緒に配置されており、さらに
上流及び下流フランジの回りに配置され、それらを一緒に引っ張ることでそれら上流及び下流フランジを締め付けるスプリット・クランプと、
上記スプリット・クランプが相互に回転するのを防ぎ、それによってそれらを所定の位置に保持する上で有効な、上記上流及び下流フランジの突起部間に配置された位置合わせピンと、
内側に面した支承部と上記下流フランジの外側に延びた突起部が内部に配置されて、それによってオーバーハング・ガイドを支えるためのガイド溝を有するオーバーハング・ガイドと、
上記オーバーハング・ガイドの内側に延びたガイド溝内に摺動可能に配置された外側に延びたスライドを有する弁スライド
とを有し、それによって上記下流フランジ、上記オリフィス・プレート、及びオーバーハング・ガイドが上記スプリット・クランプを分離することでひとつのユニットとして開放、取り外され、上記スプリット・クランプの締め付け作用によって所定の場所に締め付けることによってユニットとして元の場所に再度挿入されることを特徴とする改良型制御弁。
【請求項２】
上記スプリット・クランプの係合面がテーパー加工されている請求項１記載の制御弁。
【請求項３】
上記スプリット・クランプがボルトによって取り外し可能に相互に締め付けられる請求項１記載の制御弁。
【請求項４】
上記スプリット・クランプの係合面がテーパー加工され、上記スプリット・クランプがボルトで相互に締め付けられる請求項１記載の制御弁。
【請求項５】
上記本体の内面、支承円錐部と上記オリフィス・プレート及びスライド弁の表面に固定され、その内部に流路が形成されている耐火材部を含む請求項１記載の制御弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高温及び拘束フロー、特に鉄鉱石などの高磨耗性フローのために用いられるスライド弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
弁を通じて磨耗性の生成物の高温、高速フローの制御で用いられるスライド弁は、例えば、その弁内部の圧力の違いから負荷がかかるボルトの使用、同じエリアに配置することができるボルトのボルト・システム強度と同じ程度にしか頑丈でないこと、ガスケットの使用が必要であること、しばしばこすられて傷つくボルトを取り外したり取り替えたりすることが困難であること、そして、ボルトは限られたスペースを有する小型及び中型の弁に適しておらず、そのことが通常の設計でボルト孔をドリルしたりタップしたりすることが困難であるなどの欠陥を有している。
【０００３】
本発明は、例えば鉄鉱石フローにおけるＦｉｏｒ  Ｄｅ  Ｖｅｎｅｚｕｅｌａの必要性など、鉄鉱石などの高度に磨耗性の高いフローのための長年のニーズを満たすものである。
【０００４】
以下の特許はスライド弁に関する技術の現状を示している。
【０００５】
Ｔｒｅｉｃｈｅｌら、米国特許Ｎｏ．５，３０１，７１２はスライド弁、その応や問題点など本発明の使用分野の背景情報を開示している。この特許はまたオリフィスとオリフィス・プレート・アセンブリのガイド内を摺動できるスライド弁を含んだスライド弁アセンブリを開示している。オリフィス・プレート・アセンブリはスライド弁ハウジング内を、そのハウジングの内壁に形成された溝を介して側面開口部を通じてその位置から摺動しつつ出し入れできる。
【０００６】
Ｈｏｕｓｔｏｎら、米国特許Ｎｏ．５，１２３，４４０は高温環境内で使用するためのスライド弁を開示している。このスライド弁の取付けリングはガセットを、その上をスライド又はディスクが摺動するレールにねじ操作することによって調節することができる複数のカラムによってベッド・プレートに立てかけられている。
【０００７】
Ｗｉｅｓｅ、米国特許Ｎｏ．５，０９６，０９９は複数のソケット・ヘッドねじによって開口部でコンテナに接続される調節可能なカバーを有するスライド弁を開示している。
【０００８】
Ｏｗｅｎｓら、米国特許Ｎｏ．５，０８２，２４７がパイプラインの長さの範囲内に配置されているスプリット・シート・ゲート弁を開示している。この弁はそのパイプライン内のフランジ付き開口部間に配置されており、複数のボルトによって固定されている。
【０００９】
ｊａｎｄｒａｓｉ、米国特許Ｎｏ．４，６９３，４５２は高腐敗性環境下で使用するためのスライド弁のいくつかの実施の形態を開示している。最も妥当な実施の形態では、スライド弁のオリフィス・プレートとガイド・レールがバルブ・アセンブリを接続するために、フロー方向と平行に走る複数のボルトによって弁ハウジングに取り付けられている。
【００１０】
Ｐｕｒｖｉｓ、米国特許Ｎｏ．４，６１２，９５５は高温装置内のオリフィス周辺の腐食を防ぐために用いられるエッジ・ウエア・タブを開示している。スライドは弁ハウジングにボルト固定されているレール上に摺動可能に載せられている。
【００１１】
Ｇｒａｆら、米国特許Ｎｏ．４，５４２，４５３は高温ガス・ラインのためのスライド弁を開示している。弁ハウジングを取り外すだけで内部を取出すことができる。
【００１２】
Ｊａｎｄｒａｓｉら、米国特許Ｎｏ．４，５３１，５３９はスライド弁を開示している。このスライド弁のオリフィス・プレートはフロー方向と平行なボルトによって所定の場所に取り外し可能に固定されている。
【００１３】
ｊａｎｄｒａｓｉら、米国特許Ｎｏ．４，５１２，３６３は内部で弁内部（オリフィス・アセンブリ、弁座、ガイド、スライド）を締め付け動作で弁本体に取り外し可能に固定される弁アセンブリを開示している。この締め付け動作はオリフィス・アセンブリと係合して、それを弁本体に押し付けてそれと係合させる弁ライナーによって達成される。このライナーの下側フランジはスライド弁本体と取出し部材との間に取り外し可能に配置されている。
【００１４】
Ｊａｎｄｒａｓｉら、米国特許Ｎｏ．４，４５８，８７９は弁内部が迅速構成シリンダーの締め付け動作によってその位置に保持されている弁を開示している。スライドのためのガイドを有するオリフィス・プレートは弁本体にねじ込まれる迅速接続シリンダによって弁本体に締め付けられる。
【００１５】
Wｏｒｄｌｅｙら、米国特許Ｎｏ．４，２５３，４８７は弁を通じての流体フローを制御するための向き合った１対の円盤を用いたスライド弁を開示している。その上で円盤が摺動するガイド・レールがフロー方向に平行なボルトで所定の位置に固定されている。
【００１６】
弁内部の差圧に曝されるボルト類をなくし、内部部品を所定の場所に保持する上でボルト固定されたシステムより頑丈な、あるいはボルト類を一切使わず、同じエリアに配置できるボルトの数よりずっと大きく、良好な密封状態を保持し、そしてガスケットの必要性をなくし（必要とあればガスケットの使用も可能であるが）、しばしばこすれて傷ついたり、壊れたり、取り外しや元に戻すのが難しいボルトを用いたものより取り外したり元の位置に戻すのが簡単で、内部の構成部品の位置関係が維持され、すべての弁サイズに対して用いることができ、弁内部のスペースやアクセスに限界がある小型及び中型のサイズによく適しており、そして鉄鉱石やその他の磨耗性物質のフローなど高度に磨耗性の粒子のフローのためのスライド弁を提供することは有益であろう。
【００１７】
本発明は製品フローが弁を通じて制御されるようなスライド弁に関するものである。このスライド弁の内部部品はオリフィス・プレート、スプリット・クランプによって弁本体に固定された内部支承円錐部に接続されたスライド又は円盤用のガイド・アセンブリで構成され、それら内部部品は上記スプリット・クランプの係合を外して、さらに再度締め付けることによって簡単に手早く取り替えたり元の場所に戻したりすることができる。内部支承クランプは高温（１，０００°Ｆ＋）及び高圧（５０ｐｓｉ＋）で製品がその弁アセンブリを通じて移動することを可能にしてくれる。さらに、本発明によるスライド弁の詳細と諸側面を以下の好ましい実施の形態において述べる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の発明の目的は弁内の差圧による負荷を受けるボルト類の使用を必要としないようなスライド弁を提供することである。
【００１９】
本発明の別の目的は内部部品を所定の場所に保持するためにボルト固定システムを用いる弁よりずっと頑丈なスライド弁を提供することである。
【００２０】
本発明の別の目的は金属対金属シーリングを行うことでより改善された密封状態を提供することができ、必要があればガスケットを使うことができても、通常はガスケットを使う必要がないスライド弁を提供することである。
【００２１】
本発明のさらに別の目的は内部部品を現在のスライド弁の場合より簡単に取り外したり元の場所に戻したりすることができるようなスライド弁を提供することである。
【００２２】
本発明のさらに別の目的は内部部品が適切な位置関係に保持されるようにすることである。
【００２３】
本発明のさらに別の目的はすべてのサイズの弁に用いることができ、弁の内部のスペースやアクセスが制約されていて通常の設計で、特に鉄鉱石フロー及び他の磨耗性フローなどの高磨耗性フローのために必要なボルト孔のドリルあるいはタップを難しくしている小型及び中型の弁に適したスライド弁を提供することである。
【００２４】
他の、さらなる目的、特徴、及び利点も明細書及び特許請求の範囲において述べられるスライド弁に固有のものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１に本発明による改良型スライド弁10が示されており、このスライド弁10は上流入り口エリア14と下流取出し口エリア16を有する弁本体12及び上記上流入り口エリア14に隣接した弁本体12に接続された入り口室20を有する支承円錐部18を含んでいる。図２に最もよく示されているように、外側に延びた突起部24を有する上流フランジ・リング22は例えば溶接によって上記支承円錐部18の下流端に固定されている。オリフィス28を有するオリフィス・プレート26は下流フランジ・リング30に固定されており、外側に延びた突起部32が設けられている。図に示されているように、上流フランジ22と下流フランジ30は係合関係で配置されており、スプリット・クランプ34によって共締めされる。位置合わせピン36は上流及び下流フランジ22及び30間に配置されており、使用中に部品を所定の位置関係に保持する。
【００２６】
内側に向いた溝40を有するオーバーハング・ガイド38はオリフィス・プレート26上の突起部42の周りに配置されており、オーバーハング・ガイド38がオリフィス・プレート26からオーバーハングして、それによって支えられるようになっている。内側に向いた溝42は十分に下側に延びており、スライド又は円盤46上でスライド44のためのガイドを提供している。
【００２７】
図３及び４に最もよく示されているように、スプリット・クランプ34はその内部にクランプ・ボルト50がねじ込まれて、それによって上流フランジ22及びその突起部24と下流フランジ30及びその突起部32の周りでのボルト50の引っ張り作用によってスプリット・クランプ34を締め付けると、それによって、オリフィス・プレート26、オーバーハング・ガイド38、及びスライド又は円盤46で構成される内部部品を所定の位置に支承するようにしているねじ孔48を有している。従って、スプリット・クランプ34の締め付け作用によって内部部品は所定の位置に固定され、そして上に述べたように、位置合わせピン36は作動中に内部部品の位置関係を維持する。この締め付け作用も強力な金属対金属シーリングを可能にしてくれ、ガスケットは望ましい場合は使うことができるが、通常はその使用は必要ない。
【００２８】
図４で、スプリット・クランプ34の係合面49は好ましくは５度程度の角度をつけたテーパーにしてもよいが、その角度はもっと小さくてもよく、あるいはまったくテーパー加工しなくても有効な締め付け動作を行うことができる。
【００２９】
また、図３に示すように、スプリット・クランプ34を外して内部部品を取出したり、元の位置に戻したりするために、ジャック・ボルト51を用いてもよい。
【００３０】
図１で、スライド又は円盤46はそのスライド又は円盤に接続され、ボンネット54内を気密的に延びているアクチュエータ・ロッド52によって往復運動される。このアクチュエータ・ロッドはいずれの適切な手段で起動するようにしてもよく、このタイプの弁では通常用いられるような適切な充填ボックスあるいは密封構造を有しているので、従って、ここではこれ以上説明する必要はないであろう。
【００３１】
図２に示すように、弁本体12に固定され、その内部に流路60を有する適切な耐火性材料を用いることもできる。
【００３２】
十分な強度を持っていればいずれの耐火性材料でもライナーのために用いることができ、Ｈａｒｂｉｓｏｎ  Ｗａｌｋｅｒ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ），Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓ  （Ｏａｋｌａｎｄ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ），  Ｎｏｒｔｏｎ  Ｃｏ．（Ｗｅｒｃｈｅｓｔｅｒ，Ｍａｓｓａｃｈｈｕｓｅｔｔｓ），Ｔｈｅ  Ｃａｒｂｏｒｕｎｄｕｍ  Ｃｏ．  （Ｎｉａｇａｒａ  Ｆａｌｌｓ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ），Ｒｅｓｃｏ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｉｎｃ．（Ｍｏｒｒｉｓｔｏｗｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ），Ｐｌｉｂｒｉｃｏ（Ｃｈｉｃａｇｏ、Ｉｌｌｉｎｏｉｓ），及びＡ．Ｐ．Ｇｒｅｅｎ（Ｍｅｘｉｃｏ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）などの多数の業者から入手できる。通常の作動温度（約１４００−約１９００ｐｓｉが好ましい）で約１２００ｐｓｉ以上の破断係数（ＭＯＲ）を有する耐火性材料が本発明での使用に適しており、そして、多くの市販の組成物をアルムニナ及び／又はジルコニアを加えて修正してＭＯＲを増大させたり、団粒サイズ、冷却速度、圧力、比率調整可能な固体、振動周波数などすべて先行技術で知られているパラメータを変えることによって、本発明に基づいて使用するためにその強度を最大限化することができる。
【００３３】
図５は、円錐部18、スプリット・クランプ34、オーバーハング・ガイド38、及びオリフィス・プレート26の俯瞰図を示している。
【００３４】
スプリット・クランプ34は好ましくは図示されているように、上流及び下流フランジ22及び30と同様にリング状である。これらの部品は、上記の目的を達成するために必要な十分な締め付け力が維持され、そして、それを通じての製品のフローのためのオリフィス開口部が提供される限り、望ましい場合は他の形状をしていてもよい。
【００３５】
従って、本発明は上記の目的と課題を達成するのによく適合しており、上に述べたような利点と特徴、及びそれらと本質的に付随した利点と特徴を有している。
【００３６】
現段階で好ましい実施の形態を開示の目的で上に述べたが、添付特許請求の範囲に定義される本発明の範囲内で変更も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるスライド弁の断面を示す立面図である。
【図２】  ボンネット開口部から見た図１のスライド弁の立面図である。
【図３】  本発明によるスプリット・クランプの展開平面図である。
【図４】  図２の線４−４に沿った断面図である。
【図５】  支承円錐部とオリフィス・プレート及びスライド弁を支承円錐部に固定するスプリット・クランプの俯瞰図である。
【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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