(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバー(14)を圧力容器(15)のフランジ(12)に選択的に固定する機構(1)であって、カバー(14)及びフランジ(12)は、各々、それらを貫通する少なくとも１つの開口(48a,48b)を有しており、開口(48a,48b)は、カバー(14)がフランジ(12)に面して位置させられる際に整合させられ、機構(1)は、
カバー(14)及びフランジ(12)の一方の側における流体封止シリンダ内に配設される、少なくとも１つのピストン(34)であって、カバー(14)及びフランジ(12)に向かって選択的に作動可能であるものと、
選択的に作動させられるアクチュエータ(26,32)であって、ピストン(34)をカバー(14)及びフランジ(12)に向かって作動させるものと、
ピストン(34)に固定されており且つカバー(14)及びフランジ(12)の整合した開口(48a,48b)を貫通して延在している埋込みボルト(10)であって、この埋込みボルト(10)は、ピストン(34)から離れた位置にある埋込みボルト頭部(42)を有しており、もって、埋込みボルト頭部(42)は、フランジ(12)及びカバー(14)の、ピストン(34)とは反対側に位置させられている、ものと、
穴(20)を有する、移動可能なアンカプレート(18)であって、埋込みボルト(10)は、ピストン(34)がカバー(14)及びフランジ(12)に向けて作動させられると、その穴(20)を通って延出し、穴(20)は、拡大部分(46)と狭窄部分(44)とを有しており、このアンカプレート(18)は、穴(20)の狭窄部分(44)がカバー(14)及びフランジ(12)の開口(48a,48b)と整合させられるところの第１位置と、穴(20)の拡大部分(46)がカバー(14)及びフランジ(12)の開口(48a,48b)と整合させられるところの第２位置とを有している、ものと、
アンカプレート(18)を、第１位置と第２位置との間で、選択的に移動させる位置決め手段(22)と、
を具備している、ものにおいて、
アンカプレート(18)が、フランジ(12)及びカバー(14)の、ピストン(34)とは反対側に位置させられており、
埋込みボルト頭部(42)が、カバー(14)及びフランジ(12)のうちの少なくとも一方の、埋込みボルト頭部(42)に近い方の開口(48a又は48b)と、アンカプレート(18)の穴(20)の拡大部分(46)とに、縦方向に嵌合するサイズになされており、
埋込みボルト頭部(42)が、アンカプレート(18)の穴(20)の狭窄部分(44)とは縦方向に嵌合しないサイズになされており、
機構(1)が、弾性部材(16)であって、流体封止シリンダ内に配置されているピストン(34)を、カバー(14)及びフランジ(12)から離れる方向に偏倚させるものを有しており、もって、埋込みボルト頭部(42)は、ピストン(34)がカバー(14)及びフランジ(12)に向けて作動させられていない場合には、カバー(14)及びフランジ(12)に向けて偏倚させられ、
アンカプレート(18)は、ピストン(34)がカバー(14)及びフランジ(12)に向けて作動させられているときに、第１位置と第２位置との間を移動させられ、
アンカプレート(18)が第１位置へ移動させられている場合におけるピストン(34)の非作動は、弾性部材(16)が埋込みボルト頭部(42)をアンカプレート(18)に対して偏倚させてカバー(14)とフランジ(12)とをそれらが一体となるようにクランプすることを可能にし、
アンカプレート(18)が第２位置へ移動させられている場合におけるピストン(34)の非作動は、弾性部材(16)が埋込みボルト頭部(42)をアンカプレートの穴(20)の拡大部分(46)内へ偏倚させることを可能にし、もって、カバー(14)とフランジ(12)とが、埋込みボルト頭部(42)がカバー(14)及びフランジ(12)のうちの近い方の開口(48a又は48b)を通過することにより、分離され得る、
ことを特徴とする機構。
【請求項２】
選択的に作動させられるアクチュエータ(26,32)が、埋込みボルト偏倚液圧シリンダ(26)であって、この液圧シリンダの中にピストン(34)が摺動可能に装着されているものと、圧媒液を液圧シリンダ(26)内へ導入する手段(32)とを備えている請求項１の機構。
【請求項３】
弾性部材(16)が、ピストン(34)に隣接しているばね座金であり、埋込みボルトは、そのばね座金を貫通して延在しており、ばね座金は、ピストン(34)がカバー(14)に向けて押し進められる際に圧縮されるべく配置されている請求項１の機構。
【請求項４】
位置決め手段(22)が、アンカプレート(18)に固着されているプレート位置決め液圧シリンダを備えている請求項１の機構。
【請求項５】
カバー(14)及びフランジ(12)が、整合している複数の開口(48a,48b)を有しており、アンカプレート(18)が、対応する複数の穴(20)を有しており、且つ、対応する複数の埋込みボルト(10)が、設けられている請求項１の機構。
【請求項６】
複数のピストン(34)が、設けられており、且つ、複数の埋込みボルト(10)のうちのそれぞれの埋込みボルトが、複数のピストン(34)のうちの異なるピストンに固定されている請求項５の機構。
【請求項７】
選択的に作動させられるアクチュエータ(26,32)が、複数のピストン(34)のうちの２つ以上のピストンをカバー(14)及びフランジ(12)に向けて同時に作動させるピストンアクチュエータ(50)を有している請求項６の機構。
【請求項８】
アンカプレート(18)とピストンアクチュエータ(50)とが、環状であり、且つ、ピストンアクチュエータ(50)が、複数のピストン(34)の全てを同時に作動させる請求項７の機構。
【請求項９】
アンカプレート(18)が、環状であると共に、第１位置と第２位置との間で、圧力容器(15)の周りを円周方向に移動可能である請求項１の機構。
【請求項１０】
カバー(14)及びフランジ(12)の整合した開口(48a,48b)を貫通して延在しているカラー(60)を更に具備しており、そのカラー(60)は、細長い穴であって、この穴を貫通して埋込みボルト(10)が延在しているものを有している請求項１の機構。
【請求項１１】
アンカプレート(18)が、フランジ(12)に隣接する圧力容器によって支持されており、選択的に作動させられるアクチュエータ(26,32)が、カバー(14)に固着されている液圧シリンダ(26)であって、この液圧シリンダの中にピストン(34)が摺動可能に装着されているものを有しており、且つ、機構が、液圧シリンダ(26)とカバー(14)との間に配設されているスペーサ(56)を更に具備している請求項１の機構。
【請求項１２】
シリンダ(26)及びスペーサ(56)が、一体のユニットを形成している請求項１１の機構。
【請求項１３】
スペーサ(56)が、ヒートシンクを備えている請求項１１の機構。
【請求項１４】
ヒートシンクが、フィン(58)を備えている請求項１３の機構。
【請求項１５】
選択的に作動させられるアクチュエータ(26,32)が、液圧シリンダ(26)であって、この液圧シリンダの中にピストン(34)が摺動可能に配設されているものを有しており、且つ、機構が、シリンダ(26)の中に配設されている止め部(62)を更に具備しており、もって、ピストン(34)は、カバー(14)及びフランジ(12)のうちの近い方のものからの所定の距離を超えてより近くまで摺動するのが阻止される請求項１の機構。
【請求項１６】
弾性部材(16)が、ばね座金であり、止め部(62)が、円筒状であると共にばね座金を貫通して延在しており、且つ、埋込みボルト(10)が、止め部(62)を貫通して延在している請求項１５の機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は１９９７年１０月２２日出願の米国暫定出願第６０／０６２，８３１号の優先権を主張する。
【０００２】
【発明の分野】
本発明は圧力容器に関し、特にこのような容器のフランジにカバーを固定する埋込みボルト張力付与装置に関する。
【０００３】
【発明の背景】
コークス化プロセスまたは化学処理などの多くの工業的方法は、大型圧力容器を使用し、これは頂部および底部クロージャ機構を備えて垂直に配置することが多い。底部クロージャは通常、概して非常に大きくて重く、数十本のボルトで容器に固定されるカバーを含む。底部カバーを容器から外すために（容器の「ヘッド除去」とも呼ばれることがあるプロセス）、概して底部カバーを最初に液圧リフト機構で支持し、次に容器から外し、その時点で液圧機構により降ろすことができる。カバーを所定の位置に再固定するには、操作を逆転させる。底部カバーの取り外しと再嵌合は、底部カバーの質量およびこれを所定の位置に保持する多数のボルトを仮定すると、非常に労働集約的になることがある。
【０００４】
着脱式クロージャの例が、それぞれＰｅｃｈａｃｅｋに帰される米国特許第４，８２０，３８４号および第５，２９０，０７２号、Ｐｅｃｈａｃｅｋその他に帰される米国特許第５，２２１，０１９号に示されている。例えば、Ｐｅｃｈａｃｅｋの第’３８４号特許は、カバー１０を含む遠隔操作の容器カバーアセンブリを開示し、カバーは容器の開口を囲むフランジ５に取り付けることができる。カバー１０を所定の位置に上げると、一連のコネクタピン６０が力リング２０の対応する穴２０ｆおよびロックリング３０の鍵穴形の穴３０ａにぴったり入り、コネクタピンの頭６０ｅがロックリング３０の背後でロックされるよう、これを回転する。次に、流体圧力を力アクチュエータ４０、加圧内部および外部環状リング４０ａ、４０ｂに加え、これは膨張してピン６０およびカバーにプレストレスを与える。次に、一連のランプ５０ａがカバー１０の対応する一連のランプ１０ｂとしっかり接触するまで、ランプリング５０を回転する。次に、力アクチュエータ４０の圧力を下げる。Ｐｅｃｈａｃｅｋの第’３８４号特許によると、ランプの傾斜角度は十分に浅く、ランプリング５０とカバー１０との間の摩擦が滑りを防止する。
【０００５】
Ｐｅｃｈａｃｅｋの第’３８４号特許は、カバーの嵌合と取り外しを容易にする機構を示している。多数のボルトを個々に締め、緩めるのではなく、アンカープレートの背後でコネクタピンを選択的にロックする。しかし、この特許で開示された機構は複雑である。例えば、カバーを固定するため、この機構は、最初に応力を受けていないピンの背後の所定の位置にアンカプレートを設定し、次に複雑な圧力リングアセンブリでピンに応力を与え、ピンに応力がかかったら、別個のランプリングを使用して、これを支持する。
【０００６】
別の例であるＦｒｕｃｈｔｂａｕｍその他に帰される米国特許第５，２２８，８２５号は、容器ＶがヘッドアセンブリＡを装備し、これが容器Ｖの開口に下部フランジＦを含む圧力容器クロージャ装置を開示する。適切なガスケットで容器Ｖを密封するため、概ね円形の底部ヘッドＨ（盲フランジ）を、フランジＦに固定する。普通の使用では、容器Ｖは複数のばね１４およびフック１２で密封される。フック１２は可動保持要素１０を底部ヘッドＨに固定する。ばね１４が保持要素１０にバイアスを与えてフランジＦから離し、フック１２に張力を与えて底部ヘッドＨをフランジＦに封止する。
【０００７】
第’８２５号特許では、複数のシリンダ３０を配置して、可動保持要素１０をフランジＦに向かって引き下げる。底部ヘッドＨを取り付ける前に、その特許の図７で示すように、フック１２を広げる。シリンダ３０に加圧してばね１４を圧縮し、底部ヘッドＨを上昇させてフランジＦと嵌合させ、次にフック１２をフォーク３６の下で内側に旋回させる。シリンダ３０の圧力を下げ、次にばね１４がフランジＦから上方向へと保持要素１０にバイアスをかけ、フック１２がフォーク３６と嵌合し、底部ヘッドＨをフランジＦに当てて所定の位置にしっかり保持する。
【０００８】
第’８２５号特許の装置は、従来のボルトまたはピンではなく、フックおよびフォークを軸方向に移動可能な保持要素と組み合わせて使用する。記載された装置では、フックを背後で嵌合させたり、これをフォークから外すために、各フックを旋回する必要がある。
【０００９】
同様に、ＤｅＬｕｃａに帰される米国特許第２，７３４，８２４号は、垂直に配置されて底部カバーを有するタンク１０を含むオートクレーブまたは圧力容器を示す。複数のボルト４６がタンク１０の周囲で間隔をあけ、カバー１３を閉じた時にカバー１３と嵌合するよう配置される。各ボルト４６は上端がねじで分岐部材４７に固定され、部材４７の下面にぴったり載る肩４８を有する。各ボルトにはカバーの縁の半径方向スロット６１’およびタンクのフランジ６５にあるスロット６１が対応する。各ボルト５６の下端には、カバー１３の下側に嵌合するナット５９およびワッシャ６０を設ける。シリンダ４９は、個々のボルトを下方向に移動させる機能を果たし、一連のカム５６が協働してボルトを外側にスイングさせ、ボルトをカバーおよびフランジから外して、カバー１３を開放できるようにする。
【００１０】
第’８２４号特許のボルト４６は、カバー１３を所定の位置に保持する基本的手段を提供する一方、その特許によると、シリンダ４９に液圧がかからないと、カバー１３の偶発的な開放を防止しない。このような発生を回避するため、フランジ６５の頂部にロックリング６４を設ける。各ボルト４６の上肩４８は、カバー１３をロックして閉じてあると、ロックリング６４の上面よりわずかに上に間隔があいている。リング６４は複数の長方形の切取り部分６６を有し、その切取り部分６６それぞれの１つの縁に狭いスロット６７を設ける。リング６４はロック位置へと回転することができ、その位置でスロット６７はボルト４６本体と嵌合し、第’８２４号特許の図４および図５で示すように、その上部カラー４８と整列する。これに対して、各部材４７は、カバー１３の開放時に関連する切取り部分６６と整列することができる。
【００１１】
第’８２４号に示す装置は、密封および開封のためにボルトを旋回する必要がある比較的複雑な機構を使用する。さらに、旋回を実行する同じ液圧が、タンクの密封時にボルトへの下向きの力も加えなければならない。したがって、別個にロックリングを使用して、液圧の不具合時の偶発的な開放から保護しなければならない。
【００１２】
したがって、当技術分野には、カバーを圧力容器のフランジに選択的かつ確実に固定し、単純かつ効率的に嵌合させ、外すことができる機構に対する要求がある。さらに、遠隔作動に対して伝導性のあるそのような機構が必要である。さらに、係合を維持するために液圧を利用しないそのような機構が必要である。
【００１３】
【発明の概要】
本発明は、カバーを圧力容器のフランジに選択的に固定する植込みボルト張力付与装置を提供することにより、当技術分野の上述の要求に対応する。このような装置を複数使用することができ、フランジおよびカバーの対合する開口を通して延在する複数の植込みボルトを使用する。同様に各植込みボルトが延在する穴を伴う単数または複数の可動アンカプレートを、フランジまたはカバーの近傍に配置する。各植込みボルト頭部は、アンカプレートを適切に配向すると、アンカプレートのみの関連する穴に填る。植込ボルトの反対端にあるピストンを作動させ、植込みボルト頭部がフランジおよびカバーから間隔をあけるよう、植込みボルトを開口に押し込むことができる。これによって、ピストンが戻れる時に弾性部材が植込みボルト頭部にバイアスをかけ、アンカプレートに当ててフランジとカバーを締め合わせるよう、アンカプレートを配向することができる。
【００１４】
１つの態様では、本発明は圧力容器のフランジにカバーを選択的に固定する機構に関する。カバーおよびフランジはそれぞれ、少なくとも１つの貫通する開口を有し、個々の開口はカバーが所定の位置でフランジに対面すると整列する。機構は、フランジの近傍に容器によって可動状態で支持されるアンカプレートを含む。アンカプレートは貫通する穴を有し、穴はより広い部分とより狭い部分とを有する。アンカプレートは、穴の狭い方の部分がカバーおよびフランジの開口と整列する第１位置と、穴の広い方がカバーおよびフランジの開口と整列する第２位置との間で移動可能である。貫通する開口と整列して、カバーに対して垂直方向に摺動できるよう、少なくとも１つのピストンをカバーに固定する。埋込みボルトはこの位置から延在し、埋込みボルト頭部はピストンから離れ、したがって埋込みボルト頭部は、カバーが所定の位置でフランジに対面すると、フランジおよびカバーのピストンからは反対側に位置する。埋込みボルト頭部は、少なくともカバーおよびフランジの一方の埋込みボルト頭部に近い方の開口と、アンカプレートの穴の広い方の部分とに、縦方向に填るようなサイズである。埋込みボルト頭部は、アンカプレートの穴の狭い方の部分には縦方向に填らないサイズである。弾性部材が、埋込ボルト頭部にフランジ方向にバイアスをかけるよう、ピストンから離れる方向にバイアスをかける。選択的に作動するアクチュエータが弾性部材のバイアスを克服し、埋込みボルト頭部がフランジおよびアンカプレートから離れるよう、ピストンをカバーの方へ押しやる。アクチュエータを停止すると弾性部材が埋込みボルト頭部にバイアスをかけてアンカプレートに押し付け、カバーとフランジを締め合わせることができるような第１位置と、アクチュエータを停止すると、弾性部材が埋込みボルト頭部にバイアスをかけてアンカプレートの穴の広い方に入れ、したがって埋込みボルト頭部をカバーおよびフランジとのうち近い方の開口に通すことによってカバーとフランジとを分離できるような第２位置との間でアンカプレートが選択的に移動するよう、位置決め手段を設ける。
【００１５】
選択的に作動するアクチュエータは、埋込みボルトにバイアスをかける液圧シリンダを含むことができ、これにピストンを摺動可能な状態で装着し、さらに、液圧液を液圧シリンダに導入する手段も含むことができる。弾性部材は、ピストンに隣接するばね座金でよく、埋込みボルトはこれを通って延在し、ばね座金は、ピストンがカバーの方に押しやられると圧縮するよう配置される。アンカプレートはほぼ環状でよく、圧力容器の周囲で第１位置と第２位置との間で回転可能にすることができる。位置決め手段は、アンカプレートに固定されたプレート位置決め液圧シリンダを含むことができる。
【００１６】
カバーおよびフランジの個々の開口は、合致する複数の開口を備えることができ、アンカプレートの穴は対応する複数の穴を備えることができ、埋込みボルトは対応する複数の埋込みボルトを備えることができる。この場合、少なくとも１つのピストンが複数のピストンを備えることができ、個々の埋込みボルトを異なる１つのピストンに固定する。選択的に作動するアクチュエータは、同時に２つ以上のピストンと嵌合するピストンアクチュエータを含むことができる。１つの実施形態では、アンカプレートおよびピストンアクチュエータはほぼ環状であり、ピストンアクチュエータは同時に複数のピストン全部と嵌合する。
【００１７】
別の態様では、本発明は圧力容器のフランジにカバーを選択的に固定する機構に関する。カバーおよびフランジはそれぞれ、少なくとも１つの貫通する開口を有し、個々の開口は、カバーが所定の位置でフランジに対面すると整列する。機構は、軸部および軸部の端にある埋込みボルト頭部を含み、埋込みボルト頭部は断面が軸部より大きく、カバーおよびフランジの少なくとも一方の開口に縦方向に填るサイズである。埋込みボルトの軸部の埋込みボルト頭部とは反対の端部に、少なくとも１つのピストンを配置し、ピストンは摺動可能な状態でカバーおよびフランジにほぼ垂直であり、カバーが所定の位置でフランジに対面すると、埋込みボルト頭部が、これが填るカバーおよびフランジの少なくとも一方の方に近い状態で、埋込みボルト頭部とピストンとがカバーおよびフランジの対向する側に配置されるような位置にある。アンカプレートはカバーおよびフランジのピストンとは反対側に配置され、カバーが所定の位置でフランジに対面すると、埋込みボルトが延在する貫通穴を有し、穴は（ｉ）埋込みボルト頭部が縦方向に通過できる広い方の部分と、（ｉｉ）埋込みボルト頭部が縦方向に通過できない狭い方の部分とを有する。アンカプレートは、穴の狭い方の部分がカバーおよびフランジの開口と整列する第１位置と、穴の広い方の部分がカバーおよびフランジの開口と整列する第２位置との間で移動可能である。弾性部材が、埋込みボルト頭部にカバーおよびフランジ方向へのバイアスをかけるよう、カバーおよびフランジから離れる方向でピストンにバイアスをかける。弾性部材のバイアスを克服し、埋込みボルト頭部がカバー、フランジおよびアンカプレートから離れるよう、ピストンをカバーおよびフランジ方向へと押しやるため、選択的に作動するアクチュエータを設ける。埋込みボルト頭部をカバーおよびフランジとの少なくとも一方の開口に通すことによってカバーとフランジとを分離できるよう、（ｉ）アクチュエータを停止すると、弾性部材が埋込みボルト頭部にバイアスをかけてアンカプレートに押し付け、カバーとフランジを締め合わせることができるような第１位置と、（ｉｉ）アクチュエータを停止すると、弾性部材が埋込みボルト頭部にバイアスをかけてアンカプレートの穴の広い方に入ることができる第２位置との間でアンカプレートが選択的に移動するよう、位置決め手段を設ける。
【００１８】
本発明の別の態様は、圧力容器のフランジにカバーを選択的に固定する機構に関する。カバーおよびフランジはそれぞれ貫通する開口を有し、個々の開口はカバーが所定の位置でフランジに対面すると整列する。機構は、軸部および軸部の一端にある埋込みボルト頭部とを含む。埋込みボルト頭部は断面が軸部より大きく、カバーおよびフランジの少なくとも一方の開口に縦方向に填るサイズである。埋込みボルトは、埋込みボルト頭部が填ることができるカバーおよびフランジの少なくとも一方に近い方で埋込みボルト頭部がカバーおよびフランジの一方側になる状態で配置可能であり、軸部はカバーおよびフランジの他方側から延在する。アンカプレートが、カバーおよびフランジの一方側に配置され、埋込みボルトが延在する穴を有する。穴は、（ｉ）埋込みボルト頭部が縦方向に填ることができる拡大部分と、（ｉｉ）埋込みボルト頭部が縦方向に填ることができない狭窄部分とを有する。アンカプレートは、穴の狭窄部分がカバーおよびフランジの開口と整列する第１位置と、穴の拡大部分がカバーおよびフランジの開口と整列する第２位置との間で移動可能である。カバーおよびフランジの他方側で、埋込みボルト頭部とは反対の埋込みボルト軸部の端部にピストンを設け、ピストンは選択的に作動して、埋込みボルト頭部をカバー、フランジ、およびアンカプレートから強制的に離す。弾性部材が、ピストンの非作動時に埋込みボルト頭部をカバーおよびフランジ方向に移動させるよう、カバーおよびフランジから離れる方向でピストンにバイアスをかける。駆動機構が、埋込みボルト頭部がカバーおよびフランジの少なくとも一方の開口を通過することによってカバーとフランジとを分離できるよう、（ｉ）ピストンの非作動時に、弾性部材が埋込みボルト頭部を移動させてアンカプレートにしっかり押しつけ、カバーとフランジとを締め合わせる第１位置と、（ｉｉ）ピストンの非作動時に弾性部材が埋込みボルト頭部をアンカプレートの穴の拡大部分に入る第２位置との間で、アンカプレートを選択的に移動させる。
【００１９】
本発明のさらなる態様は、圧力容器のフランジにカバーを選択的に固定する機構に関する。カバーおよびフランジは一連の貫通する開口を有し、カバーの開口は、カバーが所定の位置でフランジに対面すると、フランジの開口と整列する。機構は、フランジの近傍で容器によって回転可能な状態で支持される環状アンカを含む。アンカプレートは、一連の貫通する穴を有し、穴はそれぞれ広い方の部分と狭い方の部分とを有する。広い方の部分と狭い方の部分は、カバーおよびフランジの開口と交互に整列可能である。カバーの異なる１つの開口と整列して、カバーに対してほぼ垂直の方向で摺動可能になるよう、複数のピストンをそれぞれ装着する。複数の埋込みボルトを設け、これはそれぞれ異なるピストンから延在し、それぞれピストンから離れた埋込みボルト頭部を有し、したがって埋込みボルト頭部は、カバーが所定の位置でフランジに対面すると、フランジおよびカバーのピストンとは反対側に配置される。埋込みボルト頭部は、フランジの開口に縦方向に填り、アンカプレートの穴の広い方の部分に填るサイズである。埋込みボルト頭部は、アンカプレートの穴の狭い方の部分には縦方向に填らないサイズである。複数のばね座金を設け、これはそれぞれピストンの１つに隣接し、貫通して延在する埋込みボルトの関連する１本を有し、したがってピストンがカバーの方向に押しやられると圧縮される。選択的に作動する手段は、ピストンをカバーの方に押しやってばね座金を圧縮するよう、各ピストンの遠位側に液圧を与え、したがって埋込みボルト頭部はフランジおよびアンカプレートから離れる。埋込みボルト頭部がフランジの開口を通過することによって、カバーとフランジとを分離できるよう、（ｉ）各穴の狭い方の部分がカバーおよびフランジの開口と整列し、したがって液圧を停止するとばね座金が減圧されて、埋込みボルト頭部にバイアスをかけてアンカプレートに押しつけ、カバーとフランジを締め合わせることができる第１位置と、（ｉｉ）各穴の広い方がカバーおよびフランジの開口と整列し、したがって液圧を停止するとばね座金が減圧されて、埋込みボルト頭部にバイアスをかけてアンカプレートの広い方の部分に入れる第２位置との間でアンカプレートを選択的に移動させるため、位置決め手段を設ける。
【００２０】
本発明の以上およびその他の特徴および利点は、以下の図面に関する以下の検討から、さらに明瞭に理解される。図面では、同様の参照番号は全体を通して同様の要素を指す。
【００２１】
【好ましい実施形態の詳細な説明】
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の実施形態により圧力容器１５を開閉するフランジカバークロージャ機構１を概略的に示す。圧力容器の開口の周囲にはフランジ１２があり、これにカバー１４が対合する。フランジとカバーとの間にガスケット１３を配置することが好ましい。フランジ１２とカバー１４とは合致する縦方向の開口４８ａ、４８ｂを有し、これはカバー１４が所定の位置でフランジ１２に対面すると整列する。埋込みボルト１０が合致する開口４８ａ、４８ｂを通って縦方向に延在し、以下で述べるようにフランジ１２とカバー１４とを互いに保持する。
【００２２】
埋込みボルト１０は、一端に頭部４２を伴う軸部４０を有する。頭部４２は、埋込みボルト１０に固定するか、それと一体形成することができ、断面が軸部４０より大きいが、以下でさらに詳細に述べるように、フランジ１２およびカバー１４の少なくとも一方の開口４８ａまたは４８ｂに填るほど小さい。埋込みボルト１０の軸部４０の他方端にピストン３４を配置する。埋込みボルト頭部４２およびピストン３４は、図示のように、フランジ１２およびカバー１４の対向する側に配置することができる。
【００２３】
図示の実施形態のピストン３４は、液圧シリンダ２６内に摺動可能な状態で配置され、これはカバー１４の下側に固定される。シリンダ２６は、従来の装着ブラケット２８およびボルト３０（図１Ａではそのうち１本しか見えない）などでカバー１４に装着することができる。ピストン３４およびシリンダ２６はそれぞれ、低合金炭素鋼など、比較的高強度の材料で形成することが好ましい。ステンレス鋼または他の高合金鋼など、当技術分野でよく知られている他の適切な材料で代用することができる。
【００２４】
図１Ａに示した実施形態のピストン３４は、標準的な２部片構造であり、上部片３６と下部片３８とを含み、その間にＯリング３５が配置される。この実施形態では、止めねじ４５を使用してピストンを埋込みボルト１０の端部に固定し、ピストンの２つの部片３６、３８も互いに固定する。
【００２５】
弾性部材１６を設けて、ピストン３４にフランジ１２およびカバー１４から縦方向に離れるようバイアスをかけ、したがって埋込みボルト頭部４２にはフランジおよびカバーに向かうバイアスがかかる。図示の実施形態では、弾性部材１６は、ピストン３４とカバー１４との間でシリンダ内に配置された単数または複数のばね座金であり、したがって埋込みボルト１０がそれを通って延在する。
【００２６】
この実施形態では、フランジ１２へと配向された埋込みボルト頭部４２およびカバー１４へと配向されたピストン３４とを有する埋込みボルト１０を備えた機構１が図示される。所望に応じて、この配置を逆転させ、ピストン３４がフランジ１２に向かって位置し、埋込みボルト頭部４２がカバー１４に向かって位置してもよい。しかし、コークドラムクロージャなどの用途では、ドラム付近の温度が非常に高くなることがある。したがって、配置を逆転させると、液圧コンポーネントおよびばね座金１６を高温から緩衝する措置が必要になることがある。
【００２７】
方向に関係なく、埋込みボルト頭部４２は、埋込みボルト頭部４２に近い方のフランジ１２およびカバー１４の一方の開口４８ａまたは４８ｂに填るサイズであるとよく、アンカプレート１８はフランジ１２およびカバー１４のピストン３４とは反対側に配置される。アンカプレート１８は、フランジ１２およびカバー１４に対して移動可能であり、埋込みボルト１０が延在する穴２０を有する。穴２０は、フランジおよびカバーの開口４８ａ、４８ｂと交互に整列可能な少なくとも２つのサイズが異なる領域を含み、これは埋込みボルト１０の頭部４２が縦方向に填らない狭窄部分４４と、埋込みボルトの頭部が縦方向に填る拡大部分４６である。穴２０は、幾つかの方法のいずれかで形成することができる。図示の実施形態では、穴２０は概ね円形の拡大部分４６およびそれに隣接する細長い狭窄部分４４とを備えた鍵穴形である。
【００２８】
図１Ａおよび図１Ｂは、穴２０の狭窄部分４４が埋込みボルト頭部４２およびフランジ１２およびカバー１４の合致する開口４８ａ、４８ｂと整列する位置にあるアンカプレート１８を示す。したがって、穴２０の狭窄部分４４を囲むアンカプレート１８の部分は、埋込みボルト頭部４２に座面を提供する。アンカプレート１８は、穴２０の拡大部分４６が代わりに埋込みボルト頭部４２およびフランジ１２およびカバー１４の合致する開口４８ａ、４８ｂと整列するよう、移動することができる。
【００２９】
図示の実施形態では、ピストン３４は、ピストン３４の遠位側にある口３２を通してシリンダ２６に液圧液を導入することによって起動される。これは、ピストン３４によって圧縮された弾性部材、この実施形態ではばね座金１６のバイアスに対抗して、ピストン３４をフランジおよびカバーの方向に駆動する。これは、アンカプレート１８がなくなるよう、埋込みボルト頭部４２をフランジおよびカバーから強制的に離す。埋込みボルト頭部４２をこのように配置すると、アンカプレート１８はカバー１４およびフランジ１２に対して移動することができる。動作範囲は、穴２０内に埋込みボルト１０の軸部４０が存在することによって限定される。
【００３０】
アンカプレートが図１Ａおよび図１Ｂに図示した位置にあって、ピストン３４が弾性部材１６のバイアスで復帰できると、機構１がフランジ１２とカバー１４とを締め合わせる働きをする。穴２０の狭い部分４４が開口４８ａ、４８ｂと整列するようアンカプレート１８が配置されているので、埋込みボルト頭部４２が穴２０を通ることができない。弾性部材１６がピストン３４をフランジ１２およびカバー１４から強制的に離すにつれ、埋込みボルト頭部４２がアンカプレート１８に突き当たり、ピストン３４がアンカプレートからさらに離れるのを防止する。したがって、弾性部材１６の力がフランジ１２とカバー１４とを締め合わせ、その間でガスケット１３を圧縮する。
【００３１】
これに対して、アンカプレート１８の穴２０の拡大部分４６が埋込みボルト頭部４２に整列した場合にピストンが復帰できると、弾性部材１６が埋込みボルト頭部を穴の拡大部分４６に引き込む。したがって、フランジ１２とカバー１４とは、埋込みボルト頭部４２をフランジ１２およびカバー１４の開口４８ａ、４８ｂに完全に通過させることによって、分離することができる。
【００３２】
図２は、本発明のクロージャ機構の別の実施形態を示す。この図は、カバー１４と、カバー１４に固定された機構の部分とを示し、これは容器のフランジから分離されている（図はフランジおよびアンカプレートを図示していない）。
【００３３】
この実施形態のカバー１４とシリンダ２６との間（または埋込みボルト１０の方向が逆転している場合は、フランジ１２とシリンダ２６との間）に、ヒートシンクスペーサ５６を使用することができる。例えば、コークス化サイクルが長引くと、その間にカバー１４が比較的高温に到達する。このヒートシンクスペーサ５６を使用することにより、ばね座金１６および液圧コンポーネントを許容可能な温度範囲内に維持することができる。ヒートシンクスペーサ５６は、シリンダ２６と一体形成するか、別個の部品として設けることができる。ヒートシンクスペーサ５６は、（コークスドラムの盲カバーに通常使用するものの同様の）合金鋼で形成し、高温での適切な強度を提供することが好ましいが、低合金炭素鋼または鋳鉄など、他の適切な材料を使用してもよい。この実施形態では、ヒートシンクスペーサ５６がフィン５８を使用し、表面積を増大させて熱の散逸を改善する。このフィン５８は、縦方向、円周方向、または他の方法で配置するか、完全に省略することができる。
【００３４】
埋込みボルト１０の周囲に、任意選択の保護カラー６０を使用することもできる。このカラー６０は、カバー１４の開口内に固定し、フランジ１２の開口に填めることができる。カラー６０は、埋込みボルト１０の動作の誘導を補助し、カバー１４をフランジ１２から外した場合に、埋込みボルト１０の摺動面を保護する。カラー６０は、埋込みボルト１０を機械的損傷から保護し、埋込みボルト１０の露出した摺動面とカバー１４の表面との間に間隔も設ける。これは相互に摺動しないので、カラー６０のない埋込みボルト１０とカバー１４の間に形成されるより有効なシールを、カラー６０とカバー１４との間に形成することができる。これに対して、埋込みボルト１０とカラー６０との間の摺動面接合は、液体容器の内容が溜まることがあるカバー１４の表面より、上に上がる。これは、特にカバー１４を外した時に、液体容器の内容が機構へと浸出する可能性を低下させるのに役立つ。ワイパ６０ａが、このように損傷を与える可能性がある浸出に対して、さらなるバリアとして働く。このワイパ６０ａは、通常は鋳鉄で形成されるが、グラファイト、セラミック、鉱物繊維、高合金鋼などで形成することができる。
【００３５】
図２には、シリンダ２６内に、任意選択であるが好ましいルーズガイド兼止め部６２も図示されている。この要素は、ピストン３４が作動するにつれ、埋込みボルト１０とばね座金１６との両方を誘導する。ガイド６２の縦方向の長さは、ピストン３４の運動限界を画定するために選択することができる。カバー１４に向かって移動するにつれ、ピストン３４はガイド６２に突き当たると停止する。これは、各サイクルでばね座金１６を圧縮できる程度を制限する。当業者には理解されるように、これは、座金１６が振幅の大きい圧縮の繰り返しによって早期に故障しないよう保護するのに役立つ。
【００３６】
カラー６０およびガイド６２は両方とも、低合金炭素鋼など非常に強度が高い材料で形成することができる。代わりに、鋳鉄またはステンレス鋼など、機械設計用途に普通に使用されている他の多くの材料を、一方または両方に使用することができる。
【００３７】
図２に示す実施形態では、図１Ａの実施形態の２部片ピストンとは区別されるように、ピストンが１部片の構造である。この実施形態では、埋込みボルト１０は全長にわたって延在し、ねじ嵌合によってピストン３４に直接固定される。図示のように、ピストン３４の周囲にある３つのシール３４ａが、シリンダ２６の内部との密封され摺動可能な嵌め合いを提供する。言うまでもなく、所望に応じて使用するシール数を変更することができる。
【００３８】
上記の実施形態のいずれかにより、このような機構１を複数使用して、例えばコークスドラムのフランジに盲カバーをぴったり固定して配置することができる。図３から図５は、図２に示した実施形態に似た複数のこのような機構により、コークスドラム１５の底部に固定されたこのような盲カバー１４を示す。図３は、コークスドラムの下端の概略上面図である。図４および図５はそれぞれ、側面図および底面図である。図５は、それぞれが埋込みボルト１０を作動させる液圧シリンダ２６の４分の１につながる４本の液圧ライン６４を示す。液圧シリンダ２６はライン６４に直列で接続されるので、直列の連続する液圧シリンダ２６間にわずかな遅延がある。ライン６４の数を増加させ、したがって液圧シリンダ２６の数を減少させると、これらの遅延の累積効果が最小になり、その結果、液圧シリンダ２６がさらに同期状態で作動する。
【００３９】
フランジ１２およびカバー１４はそれぞれ、一連の開口４８ａ、４８ｂを有し、これは、カバーがフランジ上の所定の位置にあると整列する。アンカプレート１８は、合致する一連の穴２０を有し、各穴は上述したように狭窄部分４４および拡大部分４６を有する。狭窄部分４４および拡大部分４６は、開口４８ａ、４８ｂと交互に整列することができる。この構成を使用して、遠隔から選択的にフランジ１２をカバー１４に小手薄留ことができ、嵌合すると、完全なボルト締めしたクロージャを提供する。この装置は、標準的なコークスドラムのヘッド除去機器と組み合わせて、コークスドラム底部フランジカバーを単純かつ完全に、遠方から外すことができる。
【００４０】
図３で最もよく分かるように、この実施形態のアンカプレート１８は、圧力容器に対して回転可能な環である。アンカプレート１８は、図示のようにフランジ１２に直接載せるか、軸受に載せることができる。垂直ガイド１８ａ（図４）をプレート１８またはフランジ１２のいずれかの周囲にボルト締めし、プレート１８が移動するにつれ、これを誘導することができる。図示の実施形態のアンカプレートは、ロック位置と非ロック位置との間で円周方向に移動する。図３は、アンカプレート１８がロック位置にある機構１を示す。これは、円形の圧力容器を仮定すると、アンカプレートには有利な形状である。しかし、アンカプレートは他の形状をとることができ、容器の周囲に１枚の環状プレートではなく、複数のアンカプレートを使用することができる。重要なのは、アンカプレート１８（単数または複数）が、埋込みボルト頭部４２がその背後でロックする位置と、埋込みボルト頭部４２がそれを通過できる位置との間で移動可能なことである。
【００４１】
好ましい実施形態では、アンカプレート１８は少なくとも１つの液圧シリンダ２２によって移動する。このようなシリンダ２２を少なくとも２個使用し、アンカプレートの周囲に等間隔にあって、滑らかかつ確実な方法でアンカプレート１８を回転することが、最も好ましい。図示の実施形態では、２つの（好ましくは双方向の）液圧シリンダ２２を使用し、アンカプレート１８を円周方向に動かす。シリンダ２２は、直接に、またはアンカプレートから延在する延長部２４などの適切な手段で、アンカプレートと嵌合することができる。
【００４２】
アンカプレート１８が図３に示す所定の位置に入ったら、シリンダ２６内の液圧を解放し、ばね座金１６がピストン３４をフランジ１２およびカバー１４から離せるようにすることができる。検討したように、次にばね座金１６が全力でフランジ１２とカバー１４との間にフランジガスケット１３を締め付ける。また、ばね座金１６は埋込みボルト１０内に張力を与え、フランジとカバーとをしっかり締め合わせた状態に維持し、接合部が漏れないようにする。したがって、クロージャの維持に液圧が不要である。埋込みボルトの張力を解放し、クロージャを開くには、各シリンダ２６に加圧し、穴２０の拡大部分４６が埋込みボルト頭部４２と整列するよう、アンカプレート１８を回転する。
【００４３】
図１Ａおよび図２に図示した実施形態では、埋込みボルト１０ごとに別個のピストンタイプのアクチュエータを使用する。シリンダの基部で口３２に接続したラインを介して、シリンダ２６に液圧液を導入する。図６に示す代替実施形態では、１個のピストンアクチュエータ５０を使用して、少なくとも２個、好ましくは全部のピストンを作動させる。例えば、ピストンアクチュエータ５０は環状アンカプレートに対応するため、環状でよい。図示の実施形態では、ピストンアクチュエータ５０は、上部片５２および下部片５４で構成され、その間にＯリングがある。各埋込みボルト１０には別個のピストン３４が対応する。ピストン３４は全て、同じ環状ピストンアクチュエータ５０によって同時に作動することが好ましい。
【００４４】
図７Ａおよび図７Ｂは、従来の液圧機器を使用して、本発明の機構の液圧装置を作動するのに必要な液圧を制御する１つの方法を示す。この方法では、１つの液圧動力ユニット（ＨＰＵ）および１つの液圧リザーバを使用し、当技術分野でよく知られている方法で、コークスドラムの機構全体を通る加圧流体の流れを制御する。多ドラムディレイドコークス器では、コークスドラムからコーススを取り出すために、コークスドラムを１個ずつ個々にラインから外すことができる。図７Ｂに示す表は、機構全体を使用可能および使用不能にするのに使用することができる制御論理の一例である。図７Ａには図示していない隔離弁「ＳＰｘ」を使用して、多ドラムディレイドコーキングシステムの個々のコークスドラムを隔離し、したがってこれを開き、コークスを取り出すことができる。
【００４５】
本発明を、現在好ましい実施形態と考えられるものに関して述べてきたが、本発明は開示された実施形態に制限されないことを理解されたい。これに対して、上記で例示したように、本発明は添付の請求の範囲の精神および範囲に含まれる種々の変形および同等の配置構成を含むものとする。例えば、液圧を使用してピストン３４の作動および／またはアンカプレート１８の移動を実行するのではなく、当業者に理解されるように、種々の機械的駆動機構を使用することができる。また、弾性部材１６として、圧縮ばね座金ではなく、任意の数のよく知られているばねタイプの構成要素を使用することができる。さらに、埋込みボルトに固定する別個のピストン３４ではなく、ピストンを埋込みボルトに一体形成することができる。また、本発明のクロージャ機構は、オートクレーブまたは他の圧力容器など、他の環境に使用することができる。したがって、請求の範囲は、このような変形および同等の構造および機能を全て包含するよう、合理的に最も広く解釈できるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】  本発明の実施形態によるフランジカバークロージャ機構の概略立面図である。
【図１Ｂ】  図１Ａの線Ｂ−Ｂに沿って切り取った図である。
【図２】  本発明の別の実施形態によるフランジカバークロージャ機構の概略立面図である。
【図３】  図２に示した機構と同様の複数のフランジカバークロージャ機構を使用するコークドラムの下端の概略上面図である。
【図４】  図３に示したクロージャ機構およびコークスドラムの下部分の側面図である。
【図５】  図３に示したクロージャ機構およびコークドラムの底面図である。
【図６】  本発明の別の態様によるフランジカバークロージャ機構の概略立面図である。
【図７Ａ】  本発明のフランジカバークロージャ機構とともに使用する液圧制御機構の略図である。
【図７Ｂ】  本発明のフランジカバークロージャ機構とともに使用する液圧制御機構の略図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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