(57)【要約】  閉鎖装置は、相互に連結された一連のせん断ブロックを支えるドアと、ドアにおいて周囲のハブに作用する圧力により生成される応力を伝達するよう設計された要せん断ブロックとを含んでいる。相互に連結された各せん断ブロックは、その隣接するブロックに対して制限された回転を有している。保持バンド用操作ハンドルが駆動リンクに連通しており、駆動リンクは、要せん断ブロックに連通している。ハンドルを作動させることは、要せん断ブロックが鉛直方向において上方へ移動することを引き起こす。要せん断ブロックの線形移動が、相互に連結されたせん断ブロックにおける制限された回転が生じるのを可能とし、これによって、拡張され係合された位置から、収縮され取り外された位置へ、前記ハブに対して、周方向保持バンドがそれ自体の内側で崩れることを引き起こす。圧力警告ロックは、安全装置を提供し、また、圧力容器が圧力下にあるとき保持バンド用操作ハンドルの動作を防いでいる。
2012503750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセスポートを有し、圧力容器に接続可能となっているハブと、
アクセスポートを閉鎖するよう寸法決めされたドアと、
前記ドアによって支えられた周方向保持バンドと、を備え、
前記周方向保持バンドは、相互に連結された複数のせん断ブロックおよび要せん断ブロックを有し、
前記要せん断ブロックは、相互に連結された前記複数のせん断ブロックと連通しており、
各せん断ブロックは、隣接するせん断ブロックに対する制限された回転を有し、
前各せん断ブロックおよび前記要せん断ブロックの一部分は、前記ハブの内側の側面に係合可能となっており、
前記要せん断ブロックの線形移動が、各せん断ブロックにおける制限された回転を可能とし、
制限された回転は、前記周方向保持バンドがその内側において前記ハブに対して、拡張され係合された位置から収縮され取り外された位置へ崩壊することを引き起こすことを特徴とする閉鎖装置。
【請求項２】
鉛直方向における移動である線形移動をさらに備えたことを特徴する請求項１に記載の閉鎖装置。
【請求項３】
せん断ブロック用の多数のピンをさらに備え、
各せん断ブロックの少なくとも１つの端部は、隣接するせん断ブロックの対向する端部によって受け入れられるとともに、隣接するせん断ブロックの対向する端部にピンで留められていることを特徴とする請求項１に記載の閉鎖装置。
【請求項４】
せん断ブロック用の複数のプレートリンクをさらに備えたことを特徴する請求項３に記載の閉鎖装置。
【請求項５】
中間バンドせん断ブロックおよび末端バンドせん断ブロックからなる群から選択されている前記複数のせん断ブロックのうちの各せん断ブロックをさらに備えたことを特徴する請求項１に記載の閉鎖装置。
【請求項６】
第１端部および第２端部を有する各中間バンドせん断ブロックをさらに備え、
第１の中間バンドせん断ブロックにおける前記第２端部は、隣接する第２の中間バンドせん断ブロックにおける第１端部とはめ合い可能になっていることを特徴する請求項５に記載の閉鎖装置。
【請求項７】
第１端部および第２端部を有する各末端バンドせん断ブロックをさらに備え、
前記第１端部は、隣接する中間バンドせん断ブロックにおける対向する端部とはめ合い可能になっていることを特徴する請求項５に記載の閉鎖装置。
【請求項８】
前記保持バンドが拡張され係合された位置にあるときに前記ドアの内面に作用する圧力によって生成される応力を前記ハブへ伝達するために効果的な厚み“ｔ”を有する各せん断ブロックおよび要せん断ブロックをさらに備えたことを特徴する請求項１に記載の閉鎖装置。
【請求項９】
周方向溝を含む前記ハブの内側の側面をさらに備え、
前記溝は、前記バンドが拡張され係合された位置にあるときに前記周方向保持バンドを受け入れることを特徴する請求項１に記載の閉鎖装置。
【請求項１０】
前記ドアの外面上に配置された側壁をさらに備え、
前記側壁は、前記周方向保持バンドが収縮され取り外された位置にあるときに前記周方向保持バンドを保持する上で効果的になっていることを特徴する請求項１に記載の閉鎖装置。
【請求項１１】
スロットと、前記要せん断ブロックに連通している少なくとも１つの平衡ピンと、を有する面板をさらに備え、
前記平衡ピンは、前記スロットに支えられて動くことを特徴する請求項１に記載の閉鎖装置。
【請求項１２】
保持バンド用操作ハンドルをさらに備えたことを特徴する請求項１に記載の閉鎖装置。
【請求項１３】
保持バンド用駆動リンクをさらに備え、
前記保持バンド用駆動リンクは、前記操作ハンドルおよび前記要せん断ブロックに連通していることを特徴する請求項１２に記載の閉鎖装置。
【請求項１４】
圧力警告ロックをさらに備え、
前記圧力警告ロックは、前記保持バンド用操作ハンドルの一部によって受け入れられていることを特徴する請求項１２に記載の閉鎖装置。
【請求項１５】
圧力容器へのアクセスポートを閉鎖するよう寸法決めされたドアを開放および閉鎖する方法において、
相互に連結された複数のせん断ブロックおよび要せん断ブロックから周方向保持バンドを形成する工程であって、要せん断ブロックが相互に連結された複数のせん断ブロックの対向する端部に連通している、工程と、
保持バンドが、アクセスポートの内側の側面に配置された周方向溝に対して収縮され取り外された位置にあるとき、要せん断ブロックに連通している保持バンド用操作ハンドルを、周方向保持バンドが半径方向に拡張するよう動作させ、また、保持バンドが、周方向溝に対して拡張され係合された位置にあるとき、要せん断ブロックに連通している保持バンド用操作ハンドルを、保持バンドが半径方向に崩壊するよう動作させる工程と、を備えたことを特徴とする方法。
【請求項１６】
圧力警告ロックを保持バンド用操作ハンドルに相互に接続させる工程をさらに備え、
保持バンド用操作ハンドルに係合されているとき、圧力警告ロックは、保持バンド用操作ハンドルの作動を防ぐことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプやパイプラインなどの圧力容器の端部を封止するための閉鎖部に関連している。とりわけ本発明は、閉鎖位置で閉鎖ドアを保持するとともにパイプラインからの圧力を抑える新規なタイプの閉鎖装置となっている。
【背景技術】
【０００２】
現在のパイプライン用の閉鎖部は、パイプラインの圧力を抑えるとともに、ドアを閉鎖状態に保持する可変レンジの手段を使用しており、この手段は、単純なねじ式の機能部、相互に連結する差込み式の接続部、大きなクランプ、および、狭く柔軟な圧縮バンドを含んでいる。例えば、２００６年５月３０日および２００８年３月１１日に発行された、ＭｃＧｕｉｒｅによる米国特許第７，０５１，８９７号および米国特許第７，３４１，１６１号は、薄いキャリアバンドまたは部分的なキャリアバンド部分によって支えられたロック部分を有する周方向のロック部材を開示している。（ＭｃＧｕｉｒｅはまた、相互に連結されたロック部分を開示している。）ロック部材における対向する端部の間に位置するスロット部分は、３６０°にわたる圧力軸受面を完成させており、また、連関機構は、対向する端部へレバーを相互に連結している。レバーを作動させることは、ロック部材が半径方向に収縮した位置にあるよう、ロック部材の２つの端部を共に効果的に引き寄せる。しかしながら、スロット部分は、上記レバーの作動からは完全に別個の独立した動作により取り外される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在の閉鎖部は、組立体全体が収縮するとともにそれ自体の内側で崩壊することができるようともに連関された一連のせん断ブロックを、パイプラインの圧力を保持するために使用していない。また現在の閉鎖部は、レバーを作動させることが要せん断ブロックの自動的な同時の動作を生じさせ、これによって保持バンドが拡張または収縮するよう、保持バンドを、操作レバーに連通するよう位置づけることがない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による閉鎖装置は、アクセスポートを有し、パイプまたはパイプラインなどの圧力容器に接続されたハブを含んでいる。アクセスポートを閉鎖するよう寸法決めされたドアが、相互に連結された一連のせん断ブロックと、要せん断ブロックとから構成された周方向保持バンドを支えている。相互に連結されたせん断ブロックは、互いに制限された回転を有している。要せん断ブロックの線形移動が、制限された回転が生じることを可能とし、そして、周方向保持バンドが拡張され係合された位置から収縮され取り外された位置へ、それ自体の内側で前記ハブに対して崩壊することを引き起こす。
【０００５】
拡張され係合された位置にあるとき、せん断ブロックおよび要せん断ブロックの一部分は、ハブの周方向溝によって保持されている。せん断ブロックおよび要せん断ブロックは、保持バンドが拡張され係合された位置にあるときにドアの内面に作用する圧力によって生成される応力をハブへ伝達する上で効果的な厚み“ｔ”を有している。収縮され取り外された位置にあるとき、周方向保持バンドは、ドアの外面上に配置された側壁によって保持されている。
【０００６】
相互に連結されたせん断ブロックは、２つのタイプのうちの１つとなっている。２つのタイプは、中間バンドせん断ブロックおよび末端バンドせん断ブロックである。各中間バンドせん断ブロックは、第１端部と、第２端部と、１つのブロックの第２端部を隣接するブロックの第１端部に接続するピンと、を有している。第１端部および第２端部は、はめ合い形状を有している。すなわち、１つの端部が、隣接するブロックの対向する端部を受け入れるようになっている。または、端部が平坦な表面を有していてもよく、そして、ピンとの組み合わせによって隣接するブロックを接続するプレートリンクが用いられてもよい。同様に、末端バンドせん断ブロックは、第１端部および第２端部を有しており、第１端部は、隣接する中間バンドせん断ブロックの対向する端部にはめ合わされ、または接続される。末端バンドブロックの第２端部は、要せん断ブロックに連通している。
【０００７】
保持バンド用操作ハンドルが駆動リンクに連通しており、駆動リンクは、要せん断ブロックに連通している。ハンドルを作動させることは、要せん断ブロックが鉛直方向において上方へ移動することを引き起こす。要せん断ブロックの線形移動および位置合わせは、ドアに接続された面板のスロットに支えられて動く平衡ピンによって部分的に制御される。
【０００８】
閉鎖装置はまた、圧力警告ロックを含んでいる。圧力警告ロックは、保持バンド用操作ハンドルの一部分によって受け入れられている。係合位置において、圧力警告ロックは、保持バンド用操作ハンドルの移動を防いでいる。
【０００９】
閉鎖装置のさらなる理解は、付随する図が併用されながら、以下の好ましい形態の詳細な説明および特許請求の範囲から得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、圧力容器に接続されたハブのアクセスポートの内側における、ロックされ係合された位置にある２つの部品からなる閉鎖装置を示す正面図である。相互に連結された一連のせん断ブロックおよび要せん断ブロックが、容器圧力によって生成される閉鎖ドアの内面に作用する応力をハブへ伝達する周方向保持バンドを形成する。
【図２】図２は、図１の２−２線に沿って閉鎖装置を示す図である。周方向保持バンドは、ハブの周方向溝によって受け入れられている。要せん断ブロックは、保持バンド用操作ハンドルに接続されている。
【図３】図３は、ロックされ係合された位置にある閉鎖装置を示す上面図である。ドア用ハンドルと、保持バンド用操作ハンドルによって受け入れられている圧力警告ロックとが設けられている。
【図４】図４は、ロックされ係合された位置にある閉鎖装置を示す等角図である。係合されているとき、圧力警告ロックは、作業者が保持バンド用操作ハンドルを移動させることを防ぐ。
【図５】図５は、ロックされ係合された閉鎖位置における閉鎖装置を周方向保持バンドとともに示す図である。
【図６】図６は、ロック解除され係合された位置にある閉鎖装置を示す図である。圧力警告ロックは取り外されており、このため、作業者が保持バンド用操作ハンドルを移動させることをもはや防がない。
【図７】図７は、ロックされておらず、そして分離位置にある閉鎖装置を示す図である。保持バンド用操作ハンドルを持ち上げることは、要せん断ブロックが鉛直方向において上方へ移動することを引き起こし、このことは、せん断ブロックが回転することを引き起こす。せん断ブロックの制限された回転は、その後、保持バンドがそれ自体の内側で崩壊して収縮することを引き起こす。側壁が、崩壊した保持バンドを捕捉して保持する。
【図８】図８は、圧力容器の内側の空間へのアクセスを提供する開放位置にある閉鎖装置を示す図である。
【図９】図９は、保持バンドの一形態を示す図であり、この場合、せん断ブロックは、ピンによって互いに連関されている。保持バンド用操作ハンドルを作動させることが、全てのせん断ブロックを、ハブにおけるそれらの係合から収縮させる。
【図１０】図１０は、保持バンドのその他の形態を示す図であり、この場合、中間せん断ブロックおよび末端せん断ブロックが、平坦な端部と、プレートリンクおよびピンを受け入れるための凹部と、を有している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
２つの部品からなる閉鎖部の好ましい形態が、図および図に示されるエレメントを参照することにより説明される。
【００１２】
図１乃至４に示されているように、２つの部品からなる閉鎖装置１０は、閉鎖部１０が開放されているときにパイプライン（図示せず）などの圧力容器の内側へのアクセスを得るが、閉鎖部１０が閉鎖されているときには内部圧力を抑えるための、迅速に作動する閉鎖部を提供する。閉鎖部１０は、閉鎖されロックされた位置にあるとき、圧力Ｐにより引き起こされる応力をドア３０の内面４６からハブ２０に戻るよう伝達させることによって、容器における圧力Ｐを保持することができる。ハブ２０は容器の開口部の端部に溶接されているが、このハブ２０は、従来技術から周知のタイプのものであり、典型的には、低減されたネック部分２４を含んでいる。ドア３０の内面４６全域における圧力Ｐが、ドアの外形によってドア３０の外側端部３８へ伝達される、ドア３０における応力を生成する。これらの応力は、その後、周方向保持バンド６０へ伝達される。周方向保持バンド６０へ伝達された応力は、その後、ハブ２０へ伝達される。なぜなら、保持バンド６０の端部７６が、ハブ２０の溝２６に捕捉されているからである。溝２６の形状および溝２６の周りの材料は、ハブ２０が、ハブに伝達される応力を内部圧力Ｐの所定の範囲のから抑えることができるよう構成されている。
【００１３】
保持バンド６０は、拡張位置（保持バンド６０が応力を容器圧力Ｐからハブ２０へ伝達させている位置）から収縮位置（保持バンド６０がハブ２０から収縮し、そして常道を離れて移動し、ドア３０が作業者によって開放されることを可能とする位置）に変化する閉鎖装置１０の内側における、現実的な機構からなっている。保持バンド６０は、相互に連結された一連の中間バンドせん断ブロック６６と、各々が隣接する中間バンドせん断ブロック６６に連関された２つの末端バンドせん断ブロック６７と、末端バンドせん断ブロックに連通している要せん断ブロック８０と、を含んでいる。単純なロック解除および開放移動により、ドア３０が開放することが可能となり、また、アクセスポート１２を介しての容器の内容物へのアクセスが可能となる。
【００１４】
図５乃至８は、閉鎖部１０がロックされ係合された位置からロック解除され取り外された開放位置へ通過するときの閉鎖装置１０を示している。閉鎖装置１０は、まずドア３０をロック解除することなく作業者がドア３０を開放することができないよう設計されている。ドア３０をロック解除する工程は、ねじ軸５２およびハンドル５４を含む圧力警告ロック５０を取り外すことを含んでいる（図６参照）。ねじ軸５２は、ねじ山が形成されたスルーホール４４によってドア３０の内側に受け入れられている（図８参照）。圧力警告ロック５０は、容器の内部に何らかの残っている圧力Ｐがある場合に、作業者に警告する。このようにして、閉鎖部１０は、ドア３０が開放される前に、容器の内部において起こり得る危険な状況を作業者に警告する。係合されているとき、圧力警告ロック５０は、保持バンド用操作ハンドル６８の移動を防ぎ、これによって、保持バンド６０が拡張され係合された位置に残っていることを確実にする（図５参照）。
【００１５】
容器が加圧されておらず、かつドア３０がロック解除されていることが作業者により再確認されると、作業者はその後、保持バンド用操作ハンドル６８を作動させることによって、保持バンド６０をハブ２０から取り外すことができる（図７参照）。保持バンド用操作ハンドル６８は、枢動ピン７２によって面板３６に枢動可能に接続されており、またハンドルリンク７０は、枢動ピン７４によってハンドル６８に枢動可能に接続されている。操作ハンドル６８を作動させることは、保持バンド６０が拡張され係合された位置から収縮され取り外された位置へ変化することを引き起こす。ドア３０は、このときハブ２０から取り外され、そしてドア開放用ハンドル４０によって開放され得るようになる（図８参照）。
【００１６】
図１乃至４に示されているように、周方向保持バンド６０は、相互に連結された一連の中間バンドせん断ブロック６６と、２つの末端バンドせん断ブロック６７と、要せん断ブロック８０とから組み立てられている。せん断ブロック６６，６７，８０は、ドア３０に作用する容器の圧力Ｐを、ハブ２０に戻すよう伝達させる。拡張位置にある保持バンド６０は、各せん断ブロック６６，６７，８０における固体厚み“ｔ”を介して、せん断負荷によって圧力Ｐにより生成される応力を伝達する（図９，１０参照）。収縮位置にある保持バンド６０は、ドア３０がハブ２０から取り外されるとともに開放され、これによってアクセスポート１２を露出させるよう、ハブ２０における溝２６から引っ込む（図８参照）。
【００１７】
図９に示されるように、せん断ブロック６６，６７は、保持バンド用操作ハンドル６８を作動させることからなる１つの運動が全てのせん断ブロック６６，６７，８０をハブにおけるそれらの係合から収縮させるよう、ピン６２によって互いに全て連関されている。各中間バンドせん断ブロック６６は、凸および凹で弓状に成形された端部６４Ａおよび６４Ｂをそれぞれ有している。端部６４は、１つのブロック６６の端部６４Ａが、隣接するブロック６６の対向する端部６４によって受け入れられるように形成されている。同様に、各末端バンドせん断ブロック６７は、奇数の中間バンドせん断ブロック６６が使用されているか偶数の中間バンドせん断ブロック６６が使用されているかに応じて、凸または凹で弓状に成形された端部６４Ａまたは６４Ｂを有している。末端バンドせん断ブロック６７における反対側の端部６３は、要せん断ブロック８０に連通している。各端部６４は、隣接するブロック６６または６７における、対向する相補的な端部６４を受け入れるための凹部６５を有している。隣接する中間バンドせん断ブロック６６の各ペアは、ピン６２によって相互に連結されている。ピン６２はまた、末端バンドせん断ブロック６７の端部６４を隣接するせん断ブロック６６に連結している。
【００１８】
相互に連結されたせん断ブロック６６，６７の形状は、隣接するせん断ブロック６６に対する各せん断ブロック６６，６７における制限された範囲の回転をもたらしている。この回転は、保持バンド６０全体が拡張され係合された位置から開放され収縮された位置へ収縮することを可能とする。図１０は、保持バンド６０のその他の形態を示す図であり、この場合、中間せん断ブロック６６および末端せん断ブロック６７が、平坦な端部６４と、プレートリンク６９およびピン６２を受け入れるための凹部６５と、を有している。この場合も、各せん断ブロック６６，６７は、隣接するせん断ブロック６６に対する制限された範囲の回転を有している。
【００１９】
図１乃至４に示されるように、要せん断ブロック８０は、保持バンド６０における最終的なせん断ブロックとなっている。要せん断ブロック８０は、鉛直方向における移動に制限されており、また、保持バンド６０が拡張され係合された位置にあるときにハブ２０の溝２６との係合を完成させる。要せん断ブロック８０はまた、保持バンド６０の残りの連関されたせん断ブロック６６，６７の全てを駆動するよう用いられる。末端バンドせん断ブロック６７は、中間バンドせん断ブロック６６を要せん断ブロック８０に連通させる。ドア３０上の中央配置からの、ドア３０の端部に向かう要せん断ブロック８０の鉛直方向下方への移動が、駆動リンク８４およびハンドルリンク７０を介して、保持バンド６０の内側における拡張移動を引き起こす。同様に、要せん断ブロック８０における上方への鉛直移動は、保持バンド６０が取り外し位置へ収縮することを引き起こす。駆動リンク８４における上方への鉛直移動の間、面板３６の弓状に成形されたスロット９６に支えられて動く平衡ピン９４が、崩壊している保持バンド６０に対する駆動リンク８４の位置を維持する。
【００２０】
閉鎖され係合された位置にあるとき、保持バンドのせん断ブロック６６，６７および要せん断ブロック８０の全ては、ハブ２０の溝２６において保持され捕捉されている。収縮され分離された位置において、連関されているせん断ブロック６６，６７は、側壁３２から突出しているタブ９０を有するドア３０の外面４８に対して保持されている（図５，６参照）。側壁３２は、連関されたせん断ブロック６６，６７のための移動の範囲を制限し、保持バンド６０における、同心かつ収縮された位置を強いている。側壁３２はまた、閉鎖装置１０の正面板３６を支持している。
【００２１】
要せん断ブロック８０は、正面板３６の下側にあるドア３０の面４８の上方において、ドア３０の面４８からのオフセット距離を設定するため、平衡ピン８２によって保持され捕捉されている。これらの平衡ピン８２はまた、要せん断ブロック８０をもっぱら鉛直方向での運動に制限するための手段となっている。なぜなら、平衡ピン８２の端部８８が、正面板３６における鉛直方向のスロット８６に支えられて動くからである。正面板３６は、正面板３６に接合するためのヒンジポスト３４のための配置を提供するよう、ハブ２０の周方向端部１８を通って延びている。ヒンジポスト３４は、ヒンジベアリング２８のための軸として回転するよう設けられている。ヒンジベアリング２８は、ハブ２０に接合されたヒンジアーム２２によって保持され捕捉されている。
【００２２】
閉鎖装置１０の好ましい形態がある程度具体的に説明されてきたが、用いられている表現法および専門用語は、説明のためのものであり、限定のためのものではない。この開示の思想および範囲から逸脱することなく、様々な変更が、構造の細部および構成要素の配置においてなされてもよい。本発明による閉鎖装置は、従って、請求の範囲によってのみ限定され、また、各エレメントそれ自体に認められているものに等価な範囲の全てを含んでいる。
【符号の説明】
【００２３】
１０       閉鎖部
１２       アクセスポート
１８       周方向端部
２０       ハブ
２２       ヒンジアーム
２４       ネック
２６       溝
２８       ヒンジアーム
３０       ドア
３２       側壁
３４       ヒンジポスト
３６       面板
３８       外側端部
４０       ドア開放用ハンドル
４４       ねじ孔
４６       内面
４８       外面
５０       圧力警告ロック
５２       ねじ軸
５４       ハンドル
６０       保持バンド
６２       ピン
６３       端部
６４       端部
６５       凹部
６６       中間バンドせん断ブロック
６７       末端バンドせん断ブロック
６８       保持バンド用操作ハンドル
６９       プレートリンク
７０       ハンドルリンク
７２       枢動ピン
７４       枢動ピン
７６       保持バンドの端部
８０       要せん断ブロック
８２       平衡ピン
８４       駆動リンク
８６       鉛直スロット
８８       平衡ピンの端部
９０       側壁のタブ
９２       平衡ピン
９４       弓状スロット
【図１】
2012503750.tif 000003
【図２】
2012503750.tif 000004
【図３】
2012503750.tif 000005
【図４】
2012503750.tif 000006
【図５】
2012503750.tif 000007
【図６】
2012503750.tif 000008
【図７】
2012503750.tif 000009
【図８】
2012503750.tif 000010
【図９】
2012503750.tif 000011
【図１０】
2012503750.tif 000012
【国際調査報告】
2012503750.tif 000013