[go: up one dir, main page]

JP2013527393A - スリーブシール組立体およびスリーブシール組立体を有するロータリ弁 - Google Patents

スリーブシール組立体およびスリーブシール組立体を有するロータリ弁 Download PDF

Info

Publication number
JP2013527393A
JP2013527393A JP2013508008A JP2013508008A JP2013527393A JP 2013527393 A JP2013527393 A JP 2013527393A JP 2013508008 A JP2013508008 A JP 2013508008A JP 2013508008 A JP2013508008 A JP 2013508008A JP 2013527393 A JP2013527393 A JP 2013527393A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve body
seal
disposed
sleeve seal
sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013508008A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5960684B2 (ja
Inventor
ランダル, エス. コリソン,
ローレン, エル. ボヴィー,
トニャ プロバスコ,
Original Assignee
フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー filed Critical フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー
Publication of JP2013527393A publication Critical patent/JP2013527393A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5960684B2 publication Critical patent/JP5960684B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/06Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0663Packings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/06Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0626Easy mounting or dismounting means
    • F16K5/0636Easy mounting or dismounting means the spherical plug being insertable from the top of the housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/06Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0663Packings
    • F16K5/0673Composite packings
    • F16K5/0678Composite packings in which only one of the components of the composite packing is contacting the plug

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Taps Or Cocks (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Valve Housings (AREA)

Abstract

流体流制御デバイスは、弁体(112)とボンネットと制御組立体とシール組立体とを含む。弁体は、入口部分、出口部分、ボンネット開口、および入口部分と出口部分との間に延在する流体流路を画定する。ボンネットは、ボンネット開口内に配設される。制御組立体は、ボンネットによって少なくとも部分的に支持され、弁体内に配設され、開口位置と閉鎖位置との間で回転可能なボール要素を含む。弁体は、入口部分から下流でかつボンネット開口に隣接する場所で内部凹所(142)を画定する。シール組立体は、内部凹所内に配設され、スリーブシールと保持デバイスおよび/または弁体との間の漏れを防止するために、可動スリーブシール(152)、保持デバイス(154)、および1つまたは複数の密封要素(158)を含む。
【選択図】図2

Description

本開示は、流体流制御デバイスに関し、より詳細にはロータリボールタイプ流体流制御弁に関する。
ロータリボール弁は、液体、ガス、スラリーなどのようなプロセス流体のいくつかのパラメータを制御するために多数のプロセス制御システム用途で使用される。プロセス制御システムは、流体の圧力、レベル、pH、または他の所望のパラメータを最終的に制御するために、制御弁を使用することができるが、制御弁は、基本的に流体流量を制御する。
通常、ロータリボール弁は、流体入口および流体出口を画定する弁体を含む。ボール要素は、弁体内に搭載され、シール組立体との隣接状態になりまた隣接状態から出るように固定軸の周りに回転し、それにより、弁を通る流体流の量を制御する。典型的なボルト締めされたインラインボール弁の場合、シール組立体は、流体入口を通して弁体内に挿入され、シール保護器リングによって弁体のフランジに隣接して保持される。
弁体、ボール要素、およびシール組立体を含む、ロータリボール弁コンポーネントは、通常、金属で構成される。これは、高圧用途および/または高温用途で使用されるときに特に当てはまる。しかし、ボール要素およびシール組立体は、弁の開口と閉鎖中にボール要素とシール組立体の係合の繰返しによって摩耗を受ける可能性がある。摩耗に起因する問題は、弁コンポーネントの寿命の減少、ボール要素とシール組立体との間の摩擦力の増加、およびボール要素とシール組立体との間の望ましくない漏れ、ならびに、シール組立体と弁体との間の摩擦力の増加、およびシール組立体と弁体との間の望ましくない漏れを含むが、それに限定されない。同様に、コンポーネントが摩耗するにつれて摩擦力が増加する傾向があるため、弁内の動的性能および制御特性が悪化し、弁の非効率性および不正確性がもたらされる。これらの関心事のいくつかを低減するために、一部のシール組立体は、閉鎖位置においてボールに対するより確実なシールを提供するなどのために付勢されて(bias)ある。利用される特定のタイプのシール組立体によらず、ロータリボール弁全体は、摩耗するかまたはそうでなければ効果がなくなる場合、シール組立体を交換するために、流体プロセス制御システムから全体のロータリボール弁を外されなければならない。
本開示の一態様は、弁体とボンネットと制御組立体と内部凹所とシール組立体とを含む流体流制御デバイスを提供する。弁体は、入口部分、出口部分、ボンネット開口、および入口部分と出口部分との間に延在する流体流路を画定する。ボンネットは、ボンネット開口内に配設され、弁体に固着される。制御組立体は、ボンネットによって少なくとも部分的に支持され、また、弁体内に配設され、開口位置と閉鎖位置との間で回転可能なボール要素を含む。内部凹所は、入口部分から下流でかつボンネット開口に隣接する場所で弁体によって画定される。シール組立体は、弁体の内部凹所内に配設され、スリーブシール、保持デバイス、および密封要素を含む。スリーブシールは、流路の方向に沿って軸方向に可動であり、ボール要素が閉鎖位置を占めるときに、ボール要素によって密封状態を形成すべく係合されるようになっている。保持デバイスは、スリーブシールを弁体内に保持するために内部凹所に隣接して弁体に取付けられる。密封要素は、ボール要素が閉鎖位置になると漏れを防止するために、スリーブシールと保持デバイスおよび弁体の一方との間に液密シールを提供するように配置される。
一実施形態では、ボンネット開口は、シール組立体がボンネット開口を通して弁体内に装填されうるようにシール組立体の最大寸法より大きい寸法を有する。
一実施形態では、弁体内の凹所は、弁体の入口部分に同軸に配設された環状凹所を備える。
一実施形態では、密封要素は、スリーブシールと保持デバイスおよび弁体の一方との間の界面に配設された密封リングを備える。
一実施形態では、密封要素は、スリーブシールと保持デバイスの対向する軸方向表面間に配設される。
一実施形態では、密封要素は、スリーブシールと保持デバイスおよび弁体の一方の対向する半径方向表面間に配設される。
一実施形態では、密封要素は、弁体の入口部分から流体を受取るための環状開口を画定するCシールを備える。
本開示の別の態様は、弁体と制御組立体と内部凹所とシール組立体とを含む流体流制御デバイスを提供する。弁体は、入口部分、出口部分、および入口部分と出口部分との間に延在する流体流路を画定する。制御組立体は、弁体内に配設され、開口位置と閉鎖位置との間で回転可能なボール要素を含む。内部凹所は、入口部分から下流の場所で弁体によって画定される。シール組立体は、弁体の内部凹所内に配設され、スリーブシール、保持デバイス、およびCシールを含む。スリーブシールは、流路の方向に沿って軸方向に可動であり、ボール要素が閉鎖位置を占めるときに、ボール要素によって密封状態を形成すべく係合されるようになっている。保持デバイスは、スリーブシールを弁体内に保持するために内部凹所に隣接して弁体に取付けられる。Cシールは、ボール要素が閉鎖位置になると漏れを防止するために、スリーブシールと保持デバイスおよび弁体の一方との間に配設される。
一実施形態では、デバイスは、弁体によって画定されたボンネット開口およびボンネット開口内に配設されたボンネットをさらに含み、ボンネットは制御要素を少なくとも部分的に支持し、ボンネット開口は、シール組立体に隣接して配設される。
一実施形態では、ボンネット開口は、シール組立体がボンネット開口を通して弁体内に装填されうるようにシール組立体の最大寸法より大きい寸法を有する。
一実施形態では、弁体内の凹所は、弁体の入口部分に同軸に配設された環状凹所を備える。
一実施形態では、Cシールは、スリーブシールと保持デバイスの対向する軸方向表面間に配設される。
一実施形態では、Cシールは、スリーブシールと保持デバイスおよび弁体の一方の対向する半径方向表面間に配設される。
一実施形態では、Cシールは、弁体の入口部分から流体を受取るための環状開口を画定する。
本開示の別の態様は、ロータリボール弁用のシール組立体であって、スリーブシールと保持デバイスと環状チャネルと密封インサートリングとバックアップリングと半径方向リップトを含む、シール組立体を提供する。スリーブシールは、ロータリ弁体の入口部分に隣接して搭載され、ロータリボール弁のボール要素によって係合されるようになっている。保持デバイスは、ロータリ弁体内にスリーブシールを保持するために、ロータリ弁体に取付けられるようになっている。環状チャネルは、スリーブシール内に画定され、第1の部分および第1の部分に外接する第2の部分を有する。密封インサートリングは、環状チャネルの第1の部分内に配設され、閉鎖位置を占めるときにボール要素がそれに対して密封状態を形成すべく係合する環状着座表面を画定する。バックアップリングは、環状チャネルの第2の部分内に配設され、密封インサートリングに外接する。半径方向リップは、環状チャネルに隣接してスリーブシールによって画定され、環状チャネル内にバックアップリングおよび密封インサートリングを保持するために、バックアップリングの外部半径方向部分の上に延在する。
一実施形態では、密封インサートリングは、バックアップリングより軟質の材料で形成される。
一実施形態では、密封インサートリングは、PEEKおよび炭素の一方で形成される。
一実施形態では、半径方向リップは、バックアップリングの外周全体の周りに延在する。
一実施形態では、半径方向リップは、バックアップリングの外周の上で圧延されるスリーブシールの部分を備える。
一実施形態では、スリーブシールは、ロータリボール弁内に搭載されると、保持デバイスに対して可動である。
本開示のなお別の態様は、弁体とボンネットと制御組立体と環状凹所とシール組立体と密封インサートリングとバックアップリングと半径方向リップとを含む流体流制御デバイスを提供する。弁体は、入口部分、出口部分、ボンネット開口、および入口部分と出口部分との間に延在する流体流路を画定する。ボンネットは、ボンネット開口内に配設され、弁体に固着される。制御組立体は、ボンネットによって少なくとも部分的に支持され、また、弁体内に配設され、開口位置と閉鎖位置との間で回転可能なボール要素を含む。環状凹所は、弁体によって画定される。シール組立体は、弁体の環状凹所内に少なくとも部分的に配設され、スリーブシールおよび保持デバイスを備える。スリーブシールは、流路の方向に沿って軸方向に可動であり、ボール要素が閉鎖位置を占めるときに、ボール要素によって密封状態を形成すべく係合されるようになっている。保持デバイスは、スリーブシールを弁体内に保持するために環状凹所に隣接して弁体に取付けられる。スリーブシールは、ボール要素が閉鎖位置を占めるときに、ボール要素によって密封状態を形成すべく係合されるようになっているシール組立体の部分に隣接して環状チャネルを画定する。環状チャンルは、第1の部分および第1の部分に外接する第2の部分を有する。密封インサートリングは、スリーブシールの環状チャネルの第1の部分内に配設される。密封インサートリングは、閉鎖位置を占めるときにボール要素がそれに対して密封状態を形成すべく係合する環状着座表面を画定する。バックアップリングは、環状チャネルの第2の部分内に配設され、密封インサートリングに外接する。半径方向リップは、環状チャネルに隣接して前記スリーブシールによって画定され、環状チャネル内にバックアップリングおよび密封インサートリングを保持するために、バックアップリングの外部半径方向部分の上に延在する。
一実施形態では、密封インサートリングは、バックアップリングより軟質の材料で形成される。
一実施形態では、密封インサートリングは、PEEKおよび炭素の一方で形成される。
一実施形態では、半径方向リップは、バックアップリングの外周全体の周りに延在する。
一実施形態では、半径方向リップは、バックアップリングの外周の上で圧延されるスリーブシールの部分を備える。
一実施形態では、スリーブシールは、ロータリボール弁内に搭載されると、保持デバイスに対して可動である。
一実施形態では、シール組立体は、弁体の入口部分から下流でかつボンネット開口に隣接して配設される。
一実施形態では、ボンネット開口は、シール組立体がボンネット開口を通して弁体内に装填されうるようにシール組立体の最大寸法より大きい寸法を有する。
一実施形態では、弁体内の凹所は、弁体の入口部分に同軸に配設された環状凹所を備える。
一実施形態では、シール組立体の密封要素は、スリーブシールと保持デバイスおよび弁体の一方との間の界面に配設された密封リングを備える。
一実施形態では、シール組立体は、ボール要素が閉鎖位置になると漏れを防止するために、スリーブシールと保持デバイスとの間に液密シールを提供するように配置された密封要素をさらに備える。
一実施形態では、密封要素は、スリーブシールと保持デバイスの対向する軸方向表面間に配設される。
一実施形態では、密封要素は、スリーブシールと保持デバイスおよび弁体の一方の対向する半径方向表面間に配設される。
一実施形態では、密封要素は、弁体の入口部分に面する環状開口を画定するCシールを備える。
スリーブシール組立体を含む本開示の原理に従って構築されたロータリボール弁の一実施形態の断面図である。 本開示の原理に従って構築され、ロータリボール弁内に搭載されたスリーブシール組立体の一実施形態の、たとえば図1の円IIから切り取った詳細図である。 本開示の原理に従って構築され、ロータリボール弁内に搭載されたスリーブシール組立体の別の実施形態の詳細図である。 本開示の原理に従って構築され、ロータリボール弁内に搭載されたスリーブシール組立体の別の実施形態の詳細図である。 本開示の原理に従って構築され、ロータリボール弁内に搭載されたスリーブシール組立体のさらに別の実施形態の詳細図である。 本開示の原理に従って構築され、ロータリボール弁内に搭載されたスリーブシール組立体のさらに別の実施形態の詳細図である。 本開示の原理に従って構築され、ロータリボール弁内に搭載されたスリーブシール組立体のさらに別の実施形態の詳細図である。
図1は、本開示の原理に従って構築され、弁体12とボンネット14と制御組立体16とシール組立体24とを一般に含むロータリボール弁10を示す。弁体12は、全体が円柱の形状を有し、入口部分18、出口部分20、主流路22、およびボンネット開口25を含む。弁体12の入口部分18に示す矢印で示すように、流路22は、入口部分18から出口部分20に延在する。入口部分18は、入口フランジ26によって囲まれる。出口部分20は、出口フランジ28によって囲まれる。入口フランジ26および出口フランジ28は、ボルト締め、溶接、クランピング、またはその他の方法によってプロセス制御パイプライン内にボール弁10を結合するようになっている。
ボンネット14は、複数のボンネットボルト27によって弁体12のボンネット開口25内にボルト締めされた全体が円柱の構造を含む。ボンネット14は、制御組立体16の種々のコンポーントを支持する貫通ボア29を画定する。制御組立体16は、ボール要素30、ドライブシャフト32、および支持シャフト34を含む。ドライブシャフト32は、貫通ボア29を通してボンネット14内に配設され、ロータリアクチュエータ(図示せず)に結合されるようになっている。支持シャフト34は、ボンネット開口25に対向する、弁体12の壁に形成されたブラインドボア36内に配設される。ボンネット14内の貫通ボア29および弁体12内のブラインドボア36は、ボール弁10の動作中に、シャフト32、34、したがってボール要素30の過度に荷重をかけられない一貫した回転変位を容易にするための軸受けを含みうる。開示される実施形態では、ボール要素30は、閉鎖位置(図1に示す)になると、シール組立体24による繰返し可能なシールを容易にするために、当技術分野で知られるカム式ボール要素を含みうる。
シール組立体24は、入口部分18および入口フランジ26から完全に下流にある内部場所で弁体12内に搭載される。すなわち、本実施形態のシール組立体24は、弁体12の入口部分18と出口部分20との間に配設される。さらに、シール組立体24は、ボンネット開口25に隣接して配設される。そのように構成されると、シール組立体24が交換を必要とすると、ボンネット14および制御組立体16が弁体12から取除かれ、古いシール組立体24が、ボンネット開口25から取除かれ、新しい組立体24が、ボンネット開口25を通して装填されうる。したがって、この実施形態では、ボンネット開口25は、たとえば、シール組立体24の最大寸法、たとえば最大直径より大きい直径などの寸法を有する。この構成は、シール組立体24を交換するために弁10全体をその関連するパイプラインから外す必要性をなくし、そのことは、弁10が、所定位置に突き合わせ溶接され、外すのに費用がかかるときに非常に有利である。
シール組立体24を収容するために、弁体12の開示される実施形態は、弁体12の入口部分18に同軸でかつ入口部分18から完全に下流に配設された内部凹所42を画定する。別の方法を述べると、内部凹所42は、弁体12の入口部分18と制御組立体16のボール要素30との間ならびに弁体12の入口部分18と出口部分20との間に配設される。開示される実施形態の凹所42は、全体的に形状が環状であり、また、第1および第2の円柱表面38a、38bならびに第1および第2の軸方向表面40a、40bを含む、弁体12の内部表面によって画定された階段状断面プロファイルを有する。
第2の円柱表面38bは、弁体12の入口部分18と第1の円柱表面38aとの間に配設される。同様に、第2の軸方向表面40bは、弁体12の入口部分18と第1の軸方向表面40aとの間に配設される。さらに、示すように、弁体12の凹所42は、入口部分18より大きな寸法、たとえば直径を含む。具体的には、図1では、第1の円柱表面38aは、第2の円柱表面38bの第2の直径Dbより大きな第1の直径Daを有し、第1および第2の直径Da、Dbはそれぞれ、弁体12の入口部分18の入口直径Diより大きい。入口部分より大きな寸法を有する凹所の一般的な関係は、図1に示す弁体12に適用されるだけでなく。図2〜7を参照して以下で述べる弁体のそれぞれにも適用される。
弁体12がそのように構成された状態で、シール組立体24は、上述したように、ボンネット開口25を通して弁10に搭載され、それにより、入口および出口フランジ26、28がボルト締めされたインライン構成と対照的に、インラインで突き合わせ溶接されることを必要とする環境で弁が使用されることが可能になる。もちろん、この設計はまた、ボルト締めされたフランジまたはその他の方法に関して使用されうる。開示される実施形態のシール組立体24は、ボール要素30が図1に示すように閉鎖すると、シール組立体24がボール要素30と弁体12の入口部分18との間に完全に配設されるように内部凹所42内に配設される。したがって、軸(すなわち、流路22の方向と反対の)方向へのボール要素30によってシール組立体24に加えられるどんな力も、弁体12によって抵抗される。図1に示す弁体12の内部凹所42は、2つの特別に構成された内部円柱表面38a、38bおよび軸方向表面40a、40bによって画定された階段状断面プロファイルを含むものとして述べられたが、本開示の代替の実施形態は、たとえばシール組立体24の設計および/または他の考慮事項に応じて、別様に構成された内部表面(複数可)および軸方向表面(複数可)を有しうる。
たとえば、図2は、本開示の原理に従って構築され、図1を参照して先に述べた構成と異なる構成を有する内部凹所142を有するロータリボール弁100の弁体112内に搭載されたスリーブシール組立体124の一実施形態を示す。図2に示す内部凹所142は、第1および第2の内部円柱表面138a、138bならびに第1および第2の軸方向表面140a、140bを含む。第1の内部円柱表面138aは、ネジ付き部分144およびネジなし部分146を含む。第2の内部円柱表面138bは、第1の内部円柱表面138aの半径方向に内側に配設され、第1の内部円柱表面138aのネジなし部分146に面する。第1および第2の軸方向表面140a、140bは、互いにオフセットする。こうして構成されると。弁体112は、第1の内部円柱表面138aの半径方向に内側に配設された環状壁148を画定する。環状壁148および第1の内部円柱表面138aのネジなし部分146は環状チャネル150を画定する。
依然として図2を参照して、この実施形態のシール組立体124は、スリーブシール152、保持デバイス154、付勢部材156、および密封要素158を含む。スリーブシール152は、密封脚部分160aおよび被付勢脚部分160bを有するリング状部材を含み、両者の組合せ体はL状断面を画定する。密封脚部分160aは、図示するように閉鎖位置になると弁100のボール要素130によって係合されるための密封表面162を画定する。
保持デバイス154は、外部ネジ付き表面164を有する正方形断面を有する全体がリング状の部材である。外部ネジ付き表面164は、弁体112内の凹所142の第1の内部円柱表面138aのネジ付き部分144にねじ込まれる。したがって、保持デバイス154は、凹所142内に固定され、弁体112内にスリーブシール152を保持する。さらに、示すように、保持デバイス154は、保持デバイス154の端表面168内に配設された環状チャネル166を含む。密封要素158は、環状チャネル166内に配設される。このように構成されると、密封要素158は、スリーブシール152と保持デバイス154の対向する軸方向表面間の界面に配設されて、液密シールを提供する。開示される実施形態では、密封要素158は、環状開口170を画定するCシールを備える。環状開口170は、たとえば図1に示す弁体12の入口部分18から移動する流体が、開口170を通過して、Cシールを拡張させ、密封係合を容易にするように配置される。
最後に、図2に示すように、また、先に述べたように、シール組立体124は、付勢部材156を含む。開示される実施形態の付勢部材156は、弁体112内の環状チャネル150内に配設された波ばねを含む。このように構成されると、付勢部材156は、スリーブシール152の被付勢脚部分160bに軸方向力を加え、それにより、示すように、ボール要素130が閉鎖位置になると、スリーブシール152を、第2の軸方向表面140bから離れてかつボール要素130に係合するようにさせる。付勢部材156は、波ばねとして述べられるが、意図する目的を達成するための任意の他のデバイスもまた、本開示の範囲から逸脱することなく、シール組立体124に組込まれうる。
シール組立体124が述べたように構成された状態で、スリーブシール152は、弁100の動作中に、保持デバイス154に対して軸方向に移動するようになっている、すなわち、ボール要素130は、開口位置になると、スリーブシール152の着座表面162から離れ、付勢部材156は、図2の配向に対して右に向かってスリーブシール152を押し、それにより、スリーブシール152の被付勢脚部分160bは、密封要素158またおそらくは同様に保持デバイス154の軸方向端表面168にしっかり係合し、それをシールする。しかし、ボール要素130は、示すように、スリーブシール152の着座表面162に係合すると、図2の配向に対して左にスリーブシール152を移動させる。この移動は、当技術分野で知られているように、ボール要素130がカム式ボールを備えることによる。スリーブシール152が左に移動するため、被付勢脚部分160bは、保持デバイス154の軸方向端表面168から離れ、密封要素158から離れ始める。しかし、被付勢脚部分160bは、密封要素158との密封接触を維持する。その理由は、被付勢脚部分160bが離れ始めるにつれて、弁体112を通って移動する流体が、凹所142内に移動し、付勢部材156、スリーブシール152の被付勢脚部分160bと弁体112との間に流れ、密封要素158内の環状開口170内に入るからである。この流体は、ボール要素130が閉鎖位置になると加圧され、したがって、密封要素158は、スリーブシール152の被付勢脚部分160bとの液密シールを維持するために拡張する。ボール要素130が、スリーブシール152の着座表面162から離れかつ開口位置に移動するにつれて、付勢部材156は、スリーブシール152を元の位置に戻す。
上述した方法では、目下のところ述べられる実施形態の密封要素158は、2つの別個のコンポーネントであって、そのコンポーネントの少なくとも一方のコンポーネントが他のコンポーネントに対して移動する、2つの別個のコンポーネント間に液密シールを提供するため、またさらに、たとえば可動コンポーネント(複数可)の位置によらず液密シールを提供するようにその配向、構成、および/または配置を変更するため、動的シールとして役立つ。密封要素158は、環状開口170を有するCシールを備えるものとして本明細書で述べられたが、意図する目的に役立つための他の動的シールもまた、本開示の範囲から逸脱することなく、デバイスに組込まれうる。
図3は、本開示の原理に従って構築され、図2を参照して上述した弁体112と同一である弁体212内に搭載されたシール組立体224の別の実施形態を示す。シール組立体224はまた、図2を参照して上述したシール組立体124と全体が同一であり、したがって、同様の参照数字は、同様の特徴を特定するために使用されることになる。図3のシール組立体224と図2のシール組立体124との主要な差異は、スリーブシール152と保持デバイス154および/または弁体212との間にシールが設けられる手段である。すなわち、図2では、スリーブシール152と、密封要素158であって、保持デバイス154とスリーブシール152の被付勢脚部分160bの対向する軸方向端表面間に配設される、密封要素158を有する保持デバイス154との間に液密シールが設けられる。対照的に、図3のシール組立体224は、スリーブシール152と保持デバイス154の対向する半径方向表面間に配設された第1の密封要素258aによってスリーブシール152と保持デバイス154との間に液密シールを提供する。より具体的には、第1の密封要素258aは、保持デバイス154の内部円柱表面267に形成された環状チャネル266内に配設され、スリーブシール152の着座脚部分160の外部円柱表面253に密封状態を形成すべく係合する。示すように、この実施形態では、第1の密封要素258aは、上流に、すなわち弁212の入口部分18(図1に示す)に向かって面する環状開口270aを画定するCシールを含む。
第1の密封要素258aに加えて、図3のシール組立体224はまた、第2の密封要素258bを含む。開示される実施形態では、第2の密封要素258bは、スリーブシール152の被付勢脚部分160bの外部円柱表面271に形成された環状チャネル269内に配設され、弁体212の第1の内部円柱表面158aのネジなし部分146に密封状態を形成すべく係合する。示すように、この実施形態の第2の密封要素258bはまた、上流に、すなわち弁212の入口部分18(図1に示す)に向かって面する環状開口270bを画定するCシールを含む。
このように構成されると、図3の実施形態の第1および第2の密封要素258a、258bは、半径方向シールである。動作中、入口部分18から移動する流体は、弁体212とスリーブシール152の被付勢脚部分160bとの間に流れ、それにより、スリーブシール152と弁体212との間の半径方向界面に配設された第2の密封要素258bの環状開口270bに入る。この流体は、第2の密封要素258bを拡張させ、漏れを防止する液密シールを提供する。一部の流体が第2の密封要素258bを通って漏れる場合、第1の密封要素258aは、冗長シールを提供するように設計される。すなわち、漏れた流体のある部分は、第1の密封要素258aの環状開口270aに入って、シールを拡張させ、液密シールを提供する。述べたように、第1の密封要素258aは、冗長シールとして動作し、したがって、いくつかの実施形態では、第1の密封要素258aはオプションである。先に論じたことと同様に、図3のシール組立体224の密封要素258a、258bは、Cシールとして述べられたが、任意の他のタイプのシールが使用されうる。
図4は、本開示の原理に従って構築されたシール組立体324のさらに別の実施形態を示す。シール組立体324は、図1を参照して上述した弁体12と全体的に同様である弁300の弁体312内に搭載される。図4の弁体312は、図1の対応する環状凹所42とわずかに異なる断面プロファイルを有する内部凹所342を画定する。すなわち、図4の弁体312の凹所342は、単一内部円柱表面338および単一軸方向表面340を含むだけであり、それにより、全体が正方形の断面プロファイルを有する凹所342を画定する。内部円柱表面338は、ネジ付き部分344およびネジなし部分346を含む。
先に述べたシール組立体124、224と同様のシール組立体342は、スリーブシール352、保持デバイス354、および付勢部材356を含む。スリーブシール352は、示すように、ボール要素330によって係合されるようになっている着座表面362を画定する、全体がリング状の部材を含む。さらに、スリーブシール352は、スリーブシール352の外部円柱表面353上に配設された一対の環状チャネル366a、366bを含む。環状チャネル366a、366bは、半径方向シール358a、358bをそれぞれ含む。半径方向シール358a、358bは、グラファイトピストンリング、Cシール、または一般に任意の他のタイプのシールを含みうる。
保持デバイス354は、弁体312の内部円柱表面338のネジ付き部分344内にねじ込まれた外部ネジ付き部分364を有する全体がリング状の部材を含む。さらに、示すように、保持デバイスは、弁体312内にスリーブシール352を固着するために、半径方向に内側に延在するフランジ部分365を含む。保持デバイス354は、さらに、保持デバイス354の軸方向端表面375と弁体312との間に配設されたガスケットシール371を含んで、両者の間に液密シールを提供する。代替の実施形態は、ガスケットシール371の代わりにこのシールを提供するための連続溶接ビードを含みうる。
最後に、開示される実施形態の付勢部材356は、上述したものと同様の波ばねを含む。付勢部材356は、弁体312の軸方向表面340とスリーブシール352との間に配設されて、スリーブシール352を軸方向表面340から離れるように付勢する(bias)。このように構成されると、ボール要素330が、開口位置になり、スリーブシール352によって保持される着座表面362から離れて配設されると、付勢部材356は、ほぼ連続した力をスリーブシール352に加えて、保持デバイス354によって保持されるフランジ365に係合するようにスリーブシール352を付勢する。しかし、ボール要素330は、閉鎖位置に移動するにつれて、図4に示すように、フランジ365からスリーブシール352を強制的に離すが、付勢部材356は、スリーブシール352の着座表面362をボール要素330内に付勢して、スリーブシール352とボール要素330との間で密封を提供し漏れを防止する。スリーブシール352と保持デバイス354との間の漏れを防止するために、スリーブシール352の環状チャネル366a、366b内に配設された半径方向シール358a、358bは、示すように、保持デバイス354の内部円柱表面に対して密封係合を提供する。最後に、述べたように、保持デバイス354の軸方向端表面375と弁体312の軸方向表面340との間に配設されたガスケットシール371は、弁体312と保持デバイス354との間の漏れを防止する。
図5は、本開示の原理に従って構築されたシール組立体424のさらに別の実施形態を示す。シール組立体424は、図1を参照して上述した弁体12と全体的に同様である弁400の弁体412内に搭載される。図5の弁体412は、図4の弁体312と同一であり、したがって、単一内部円柱表面438および単一軸方向表面440を含む環状凹所442を画定し、それにより、全体が正方形の断面プロファイルを有する凹所442を画定する。内部円柱表面438は、ネジ付き部分444およびネジなし部分446を含む。
先に述べたシール組立体124、224、324と同様のシール組立体442は、スリーブシール452、保持デバイス454、および付勢部材456を含む。スリーブシール452は、示すように、ボール要素430によって係合されるようになっている着座表面462を画定する、全体がリング状の部材を含む。さらに、スリーブシール452は、スリーブシール452の外部円柱表面453から離れて延在する外部環状突出部466を含む。さらに、スリーブシール452は、外部円柱表面453に形成された環状凹所467を含む。環状凹所467は、示すように、環状突出部466に隣接して外部円柱表面453上にシール要素458を保持するための、たとえばCクリップなどの保持リング459を受取る。同様に図5に示すように、保持デバイス454は、弁体412の内部円柱表面438のネジ付き部分444内にねじ込まれたネジ付き外部表面464を有する全体がリング状の部材である。このように構成されると、保持デバイス454は、凹所442内にスリーブシール452を保持する。
最後に、開示される実施形態の付勢部材456は、ベルヴィルワッシャ(Belleville washer)などの円錐ワッシャを含む。付勢部材456は、弁体412の軸方向表面440とスリーブシール452との間に配設されて、軸方向表面440から離れるようにスリーブシール452を付勢する。このように構成されると、ボール要素430が、開口位置になり、スリーブシール452によって保持される着座表面462から離れて配設されると、付勢部材456は、ほぼ連続した力をスリーブシール452に加えて、外部環状突出部466が保持デバイス454に接触するようにスリーブシール452を付勢する。しかし、ボール要素430は、閉鎖位置に移動するにつれて、図5に示すように、保持デバイス454からスリーブシール452を強制的に離すが、付勢部材456は、スリーブシール452の着座表面462をボール要素430内に付勢し続けて、スリーブシール452とボール要素430との間で密封を提供し漏れを防止する。さらに、スリーブシール452と弁体412との間の漏れを防止するために、スリーブシール452の外部円柱表面453上に配設されたシール要素458は、弁体412の内部円柱表面438のネジなし部分446に密封状態を形成すべく係合する。
図6は、本開示の原理に従って構築されたシール組立体524のさらに別の実施形態を示す。シール組立体524は、図1を参照して上述した弁体12と全体的に同様である弁500の弁体512内に搭載される。さらに、図6の弁体512は、図4および図5の弁体312、412と同一である。したがって、弁体512は、単一内部円柱表面538および単一軸方向表面540を含み、それにより、全体が正方形の断面プロファイルを有する凹所542を画定する。内部円柱表面538は、ネジ付き部分544およびネジなし部分546を含む。
上述したものと同様に、図6のシール組立体542は、スリーブシール552、保持デバイス554、および付勢部材556を含む。スリーブシール552は、示すように、ボール要素530によって係合されるようになっている着座表面562を画定する、全体がリング状の部材を含む。さらに、スリーブシール552は、スリーブシール552の外部円柱表面553上に配設された一対の環状チャネル566a、566bおよび環状ノッチ567を含む。環状チャネル566a、566bは、半径方向シール558a、558bをそれぞれ含む。半径方向シール558a、558bは、グラファイトピストンリング、Cシール、または一般に任意の他のタイプのシールを含みうる。
保持デバイス554は、全体がリング状の中央部材555、環状搭載フランジ559、環状付勢フランジ561、および外部ネジ付き部分564を含む。外部ネジ付き部分564は、環状搭載フランジ559が凹所542に隣接する弁体512の一部分に隣接するように、弁体512の内部円柱表面538のネジ付き部分544内にねじ込まれる。このように構成されると、環状付勢フランジ561は、示すように、凹所542内に配設される。さらに、示すように、保持デバイスは、保持デバイスの内部円柱表面363上に環状凹所565を含む。環状凹所565は、弁体512の凹所542内のスリーブシール542を保持するためにスリーブシール542の環状ノッチ567内に延在する、たとえばCクリップなどの保持リング579を受取る。
最後に、開示される実施形態の付勢部材556は、上述したものと同様の波ばねを含む。付勢部材556は、保持デバイス554の環状付勢フランジ561とスリーブシール552との間に配設されて、スリーブシール552を付勢フランジ561から離れるように付勢する。このように構成されると、ボール要素530が、開口位置になり、スリーブシール552によって保持される着座表面562から離れて配設されると、付勢部材556は、ほぼ連続した力をスリーブシール552に加えて、保持デバイス554によって保持される保持リング579に係合するようにスリーブシール552を付勢する。しかし、ボール要素530は、閉鎖位置に移動するにつれて、図6に示すように、保持リング579からスリーブシール552を強制的に離すが、付勢部材556は、スリーブシール552の着座表面562をボール要素530内に付勢し続けて、スリーブシール552とボール要素530との間で密封を提供し漏れを防止する。さらに、スリーブシール552と保持デバイス554との間の漏れを防止するために、スリーブシール552の環状チャネル566a、566b内に配設された半径方向シール558a、558bは、示すように、保持デバイス554の内部円柱表面に対して密封係合を提供する。
上記を考慮して、弁体の内部に搭載され、弁体のボンネット開口を通して装填されるシール組立体に選択的に係合する可動ボール要素を含むロータリボール弁などの流体制御デバイスを本開示が提供することが認識されるべきである。この構成は、有利には、シール組立体が、流体制御デバイス全体をその関連するプロセス制御ラインから外す必要なしで置換されることを可能にする。たとえばボール要素に対してスリーブシールコンポーネントをほぼ連続して付勢することによって、ロータリボール弁のボール要素について確実な密封を提供するように設計された、いくつかのシール組立体を本開示が提供することがさらに認識されるべきである。さらに、開示されるシールはそれぞれ、有利には、可動スリーブシールと保持デバイスおよび/または弁体自体との間の漏れを防止するように戦略的に配置され構成された1つまたは複数の密封要素を含む。本開示のシール組立体は、図1を参照して述べる弁体などの弁体の内部に結合されるものとしてこれまで述べられたが、従来のシール組立体が入口部分を通して装填され、シール保護器リングによって保持されるロータリ弁体などの従来技術のロータリ弁体を含む他のタイプの弁体でシール組立体が使用されうることが予測可能である。
示すように、シール組立体124、224、324、424、524はそれぞれ、スリーブシールの露出表面を構成着座表面162、262、362、462、562を画定するスリーブシール152、252、352、452、552を含む。この構成は、ほとんどの用途で十分な密封を提供するが、いくつかの用途は、スリーブシールのわずかに異なる設計から利益を受ける場合がある。
たとえば、図7は、弁600の弁体612内に搭載されたシール組立体624を示し、シール組立体624および弁体612はそれぞれ、シール組立体624が、密封インサート625を有するスリーブシール652も有することを除いて、図3に示す実施形態のシール組立体224および弁体212と同一である。
より具体的には、スリーブシール652は、密封インサート625を受取る環状チャネル680を画定する。環状チャネル680は、第1の部分682および第1の部分682に外接する第2の部分684を含む。開示される実施形態では、第1および第2の部分682、684は、互いに対してある角度で配設される。
密封インサート625は、密封インサートリング686およびバックアップリング688を含む。密封インサートリング686は、スリーブシール652の環状チャネル680の第1の部分682内に配設され、図7に示すように、閉鎖位置を占めると、ボール要素630がそれに対して密封状態を形成すべく係合する環状着座表面690を画定する。バックアップリング688は、環状チャネル680の第2の部分684内に配設され、それにより、密封インサートリング686に外接する。環状チャネル680に隣接して、スリーブシール652は、バックアップリング688の外部半径方向部分692の上に延在する半径方向リップ690を画定する。したがって、半径方向リップ690は、環状チャネル680の第2の部分684内にバックアップリング688を保持する。バックアップリング688が、密封インサートリング686に隣接しかつ接触して配設されるため、半径方向リップ690もまた、環状チャネル680の第1の部分682内で密封インサートリング686を保持する。一実施形態では、半径方向リップ690は、バックアップリング688の半径方向外周の周りに全体的に延在する。他の実施形態では、半径方向リップ690は、バックアップリング688の半径方向外周の周りに離間した複数の半径方向タブを含みうる。一実施形態では、半径方向リップ690は、環状チャネル680の第2の部分684に隣接して配設されたスリーブシール652の部分を構成する金属に対して実施される圧延操作によって形成される。他の実施形態では、密封インサートリング686およびバックアップリング688は、たとえば接着剤または他の機械的締結具などの他の手段によって環状チャネル680に固着されうる。
種々の異なる材料が、密封インサートリング686およびバックアップリング688について使用されうるが、一実施形態では、密封インサートリング686は、バックアップリング688より軟質な材料で形成され、それにより、バックアップリング688は支持構造として役立つ。たとえば、密封インサートリング186は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)または炭素から形成され、バックアップリング188は、非コンプライアントな金属材料で構成されうる。これらのコンポーネントの両方について、他の材料が、コンポーネントが同じ材料から作られても、異なる材料から作られても使用されうる。
上記に基づいて、本発明は、その全てが添付特許請求項の範囲およびその任意の均等物によって包含されることを意図される、種々の変更および代替実施形態を含むことが認識されるべきである。さらに、本発明の範囲は、本明細書で述べる特定の実施形態に限定されることを意図されるのではなく、むしろ添付特許請求の範囲の趣旨および範囲によって規定されることを意図される。

Claims (34)

  1. 流体流制御デバイスであって、
    入口部分、出口部分、ボンネット開口、および前記入口部分と前記出口部分との間に延在する流体流路を画定する弁体と、
    前記ボンネット開口内に配設され、前記弁体に固着されたボンネットと、
    前記ボンネットによって少なくとも部分的に支持された制御組立体であって、前記弁体内に配設され、開口位置と閉鎖位置との間で回転可能なボール要素を含む、制御組立体と、
    前記入口部分から下流でかつ前記ボンネット開口に隣接する場所で前記弁体によって画定された内部凹所と、
    前記弁体の前記内部凹所内に配設され、スリーブシール、保持デバイス、および密封要素を備えるシール組立体とを備え、前記スリーブシールは、前記流路の方向に沿って軸方向に可動であり、前記ボール要素が前記閉鎖位置を占めるときに、前記ボール要素によって密封状態を形成すべく係合されるようになっており、前記保持デバイスは、前記スリーブシールを前記弁体内に保持するために前記内部凹所に隣接して前記弁体に取付けられ、前記密封要素は、前記ボール要素が前記閉鎖位置になると漏れを防止するために、前記スリーブシールと前記保持デバイスおよび前記弁体の一方との間に液密シールを提供するように配置されるデバイス。
  2. 前記ボンネット開口は、前記シール組立体が前記ボンネット開口を通して前記弁体内に装填されうるように前記シール組立体の最大寸法より大きい寸法を有する請求項1に記載のデバイス。
  3. 前記弁体内の前記凹所は、前記弁体の前記入口部分に同軸に配設された環状凹所を備える請求項1に記載のデバイス。
  4. 前記密封要素は、前記スリーブシールと前記保持デバイスおよび前記弁体の一方との間の界面に配設された密封リングを備える請求項1に記載のデバイス。
  5. 前記密封要素は、前記スリーブシールと前記保持デバイスの対向する軸方向表面間に配設される請求項4に記載のデバイス。
  6. 前記密封要素は、前記スリーブシールと前記保持デバイスおよび前記弁体の一方の対向する半径方向表面間に配設される請求項4に記載のデバイス。
  7. 前記密封要素は、前記弁体の前記入口部分から流体を受取るための環状開口を画定するCシールを備える請求項1に記載のデバイス。
  8. 流体流制御デバイスであって、
    入口部分、出口部分、および前記入口部分と前記出口部分との間に延在する流体流路を画定する弁体と、
    前記弁体内に配設され、開口位置と閉鎖位置との間で回転可能なボール要素を備える制御組立体と、
    前記入口部分から下流の場所で前記弁体によって画定された内部凹所と、
    前記弁体の前記内部凹所内に配設され、スリーブシール、保持デバイス、およびCシールを備えるシール組立体とを備え、前記スリーブシールは、前記流路の方向に沿って軸方向に可動であり、前記ボール要素が前記閉鎖位置を占めるときに、前記ボール要素によって密封状態を形成すべく係合されるようになっており、前記保持デバイスは、前記スリーブシールを前記弁体内に保持するために前記内部凹所に隣接して前記弁体に取付けられ、前記Cシールは、前記ボール要素が前記閉鎖位置になると漏れを防止するために、前記スリーブシールと前記保持デバイスおよび前記弁体の一方との間に配設されるデバイス。
  9. 前記弁体によって画定されたボンネット開口および前記ボンネット開口内に配設されたボンネットをさらに備え、前記ボンネットは前記制御要素を少なくとも部分的に支持し、前記ボンネット開口は、前記シール組立体に隣接して配設される請求項8に記載のデバイス。
  10. 前記ボンネット開口は、前記シール組立体が前記ボンネット開口を通して前記弁体内に装填されうるように前記シール組立体の最大寸法より大きい寸法を有する請求項9に記載のデバイス。
  11. 前記弁体内の前記凹所は、前記弁体の前記入口部分に同軸に配設された環状凹所を備える請求項8に記載のデバイス。
  12. 前記Cシールは、前記スリーブシールと前記保持デバイスの対向する軸方向表面間に配設される請求項8に記載のデバイス。
  13. 前記Cシールは、前記スリーブシールと前記保持デバイスおよび前記弁体の一方の対向する半径方向表面間に配設される請求項8に記載のデバイス。
  14. 前記Cシールは、前記弁体の前記入口部分から流体を受取るための環状開口を画定する請求項8に記載のデバイス。
  15. ロータリボール弁用のシール組立体であって、
    ロータリ弁体の入口部分に隣接して搭載され、前記ロータリボール弁のボール要素によって係合されるようになっているスリーブシールと、
    前記ロータリ弁体内に前記スリーブシールを保持するために、前記ロータリ弁体に取付けられるようになっている保持デバイスと、
    前記スリーブシール内に画定された環状チャネルであって、第1の部分および前記第1の部分に外接する第2の部分を有する、環状チャネルと、
    前記環状チャネルの前記第1の部分内に配設された密封インサートリングであって、閉鎖位置を占めるときに前記ボール要素がそれに対して密封状態を形成すべく係合する環状着座表面を画定する、密封インサートリングと、
    前記環状チャネルの前記第2の部分内に配設され、前記密封インサートリングに外接するバックアップリングと、
    前記環状チャネルに隣接して前記スリーブシールによって画定された半径方向リップであって、前記環状チャネル内に前記バックアップリングおよび前記密封インサートリングを保持するために、前記バックアップリングの外部半径方向部分の上に延在する、半径方向リップとを備えるシール組立体。
  16. 前記密封インサートリングは、前記バックアップリングより軟質の材料で形成される請求項15に記載の組立体。
  17. 前記密封インサートリングは、PEEKおよび炭素の一方で形成される請求項15に記載の組立体。
  18. 前記半径方向リップは、前記バックアップリングの外周全体の周りに延在する請求項15に記載の組立体。
  19. 前記半径方向リップは、前記バックアップリングの前記外周の上で圧延される前記スリーブシールの部分を備える請求項15に記載の組立体。
  20. 前記スリーブシールは、ロータリボール弁内に搭載されると、前記保持デバイスに対して可動である請求項15に記載の組立体。
  21. 流体流制御デバイスであって、
    入口部分、出口部分、ボンネット開口、および前記入口部分と前記出口部分との間に延在する流体流路を画定する弁体と、
    前記ボンネット開口内に配設され、前記弁体に固着されたボンネットと、
    前記ボンネットによって少なくとも部分的に支持された制御組立体であって、前記弁体内に配設され、開口位置と閉鎖位置との間で回転可能なボール要素を含む、制御組立体と、
    前記弁体によって画定された環状凹所と、
    前記弁体の前記環状凹所内に少なくとも部分的に配設され、スリーブシールおよび保持デバイスを備えるシール組立体であって、前記スリーブシールは、前記流路の方向に沿って軸方向に可動であり、前記ボール要素が前記閉鎖位置を占めるときに、前記ボール要素によって密封状態を形成すべく係合されるようになっており、前記保持デバイスは、前記スリーブシールを前記弁体内に保持するために前記環状凹所に隣接して前記弁体に取付けられ、前記スリーブシールは、前記ボール要素が前記閉鎖位置を占めるときに、前記ボール要素によって密封状態を形成すべく係合されるようになっているシール組立体の部分に隣接して環状チャネルを画定し、前記環状チャンルは、第1の部分および前記第1の部分に外接する第2の部分を有する、シール組立体と、
    前記スリーブシールの前記環状チャネルの前記第1の部分内に配設された密封インサートリングであって、閉鎖位置を占めるときに前記ボール要素がそれに対して密封状態を形成すべく係合する環状着座表面を画定する、密封インサートリングと、
    前記環状チャネルの前記第2の部分内に配設され、前記密封インサートリングに外接するバックアップリングと、
    前記環状チャネルに隣接して前記スリーブシールによって画定された半径方向リップであって、前記環状チャネル内に前記バックアップリングおよび前記密封インサートリングを保持するために、前記バックアップリングの外部半径方向部分の上に延在する、半径方向リップとを備えるデバイス。
  22. 前記密封インサートリングは、前記バックアップリングより軟質の材料で形成される請求項21に記載のデバイス。
  23. 前記密封インサートリングは、PEEKおよび炭素の一方で形成される請求項21に記載のデバイス。
  24. 前記半径方向リップは、前記バックアップリングの外周全体の周りに延在する請求項21に記載のデバイス。
  25. 前記半径方向リップは、前記バックアップリングの前記外周の上で圧延される前記スリーブシールの部分を備える請求項21に記載のデバイス。
  26. 前記スリーブシールは、ロータリボール弁内に搭載されると、前記保持デバイスに対して可動である請求項21に記載のデバイス。
  27. 前記シール組立体は、前記弁体の前記入口部分から下流でかつ前記ボンネット開口に隣接して配設される請求項21に記載のデバイス。
  28. 前記ボンネット開口は、前記シール組立体が前記ボンネット開口を通して前記弁体内に装填されうるように前記シール組立体の最大寸法より大きい寸法を有する請求項21に記載のデバイス。
  29. 前記弁体内の前記凹所は、前記弁体の前記入口部分に同軸に配設された環状凹所を備える請求項21に記載のデバイス。
  30. 前記シール組立体の前記密封要素は、前記スリーブシールと前記保持デバイスおよび前記弁体の一方との間の界面に配設された密封リングを備える請求項21に記載のデバイス。
  31. 前記シール組立体は、前記ボール要素が前記閉鎖位置になると漏れを防止するために、前記スリーブシールと前記保持デバイスとの間に液密シールを提供するように配置された密封要素をさらに備える請求項21に記載のデバイス。
  32. 前記密封要素は、前記スリーブシールと前記保持デバイスの対向する軸方向表面間に配設される請求項31に記載のデバイス。
  33. 前記密封要素は、前記スリーブシールと前記保持デバイスおよび前記弁体の一方の対向する半径方向表面間に配設される請求項31に記載のデバイス。
  34. 前記密封要素は、前記弁体の前記入口部分に面する環状開口を画定するCシールを備える請求項21に記載のデバイス。
JP2013508008A 2010-04-30 2011-04-15 スリーブシール組立体およびスリーブシール組立体を有するロータリ弁 Expired - Fee Related JP5960684B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/771,309 US8733733B2 (en) 2010-04-30 2010-04-30 Sleeve seal assembly and rotary valve having sleeve seal assembly
US12/771,309 2010-04-30
PCT/US2011/032636 WO2011136946A1 (en) 2010-04-30 2011-04-15 Sleeve seal assembly and rotary valve having sleeve seal assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013527393A true JP2013527393A (ja) 2013-06-27
JP5960684B2 JP5960684B2 (ja) 2016-08-02

Family

ID=44235313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013508008A Expired - Fee Related JP5960684B2 (ja) 2010-04-30 2011-04-15 スリーブシール組立体およびスリーブシール組立体を有するロータリ弁

Country Status (8)

Country Link
US (2) US8733733B2 (ja)
EP (1) EP2564095B1 (ja)
JP (1) JP5960684B2 (ja)
CN (1) CN102933882B (ja)
BR (1) BR112012027787A2 (ja)
CA (1) CA2797942C (ja)
MX (1) MX2012012691A (ja)
WO (1) WO2011136946A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018066424A1 (ja) * 2016-10-04 2018-04-12 Nok株式会社 密封装置および密封アセンブリ
CN114599903A (zh) * 2019-10-25 2022-06-07 Itt制造企业有限责任公司 脊密封分段阀

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010109623A1 (ja) * 2009-03-26 2010-09-30 株式会社栗本鐵工所 粉体用バルブ
US9982789B2 (en) 2009-12-07 2018-05-29 Cameron International Corporation Self-relieving ball valve seat
DE102010033952B4 (de) * 2010-08-10 2012-05-03 Viega Gmbh & Co. Kg Absperrhahn für den Installationsbereich
FR2981720A1 (fr) * 2011-10-25 2013-04-26 Total Sa Robinet d'isolement
DE102012111468A1 (de) * 2011-11-30 2013-06-06 Visteon Global Technologies Inc. Kugelventil mit interner Dichtungsanordnung, insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugkältemittelkreisläufen
JP5913943B2 (ja) * 2011-12-02 2016-05-11 コスモ工機株式会社 制流装置
US8839680B2 (en) * 2012-09-19 2014-09-23 Fisher Controls International Llc Methods and apparatus for estimating a condition of a seal of a rotary valve
US9816625B2 (en) * 2013-04-26 2017-11-14 Flowserve Management Company Seal carriers for ball valves, ball valve assemblies including such seal carriers, and related methods
US10197168B1 (en) 2013-05-31 2019-02-05 Technetics Group Llc Energized spring seal for a floating valve seat
US9140369B2 (en) * 2013-10-15 2015-09-22 Fisher Controls International Llc Floating ball valve seal
FR3017177B1 (fr) * 2014-01-31 2016-08-19 Systemes Moteurs Vanne a boisseau spherique rotatif et son procede de fabrication
JP6380073B2 (ja) * 2014-12-12 2018-08-29 アイシン精機株式会社 冷媒制御バルブ装置
US9885420B2 (en) 2015-05-07 2018-02-06 Sri Energy, Inc. Gate valve
DE102015118699A1 (de) * 2015-11-02 2017-05-04 Adams Armaturen Gmbh Armatur mit Wartungsöffnung
DE102016203070B3 (de) * 2016-02-26 2017-06-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Anschlussstutzen und Wärmemanagementmodul mit einem solchen
DE102016216051A1 (de) 2016-08-25 2018-03-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Dichtungsanordnung und Ventilanordnung
JP6995835B2 (ja) * 2017-03-17 2022-01-17 株式会社山田製作所 制御バルブ
US10400899B2 (en) * 2017-07-24 2019-09-03 Fisher Controls International, Llc Fluid flow control apparatus for use with fluid valves
US10591069B2 (en) * 2017-10-12 2020-03-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Compact rotary valve body for coolant control valve
US10544868B2 (en) * 2018-02-14 2020-01-28 Fisher Controls International Llc Ball valve having an adjustable trim arrangement
US10883641B2 (en) 2018-03-30 2021-01-05 Vittorio BONOMI Quick disconnect coupling
US10883613B2 (en) * 2018-04-27 2021-01-05 Caterpillar Inc. Elliptical ball valve seal
DE102018123724A1 (de) * 2018-09-26 2020-03-26 Johnson Electric Germany GmbH & Co. KG Dichtungssystem für ein Ventil
DE202018105534U1 (de) * 2018-09-26 2018-10-04 Johnson Electric Germany GmbH & Co. KG Ventil
JP6472924B1 (ja) * 2018-10-17 2019-02-20 東フロコーポレーション株式会社 ボールバルブ
US11572956B2 (en) * 2018-11-01 2023-02-07 Oil Sttes Energy Services, L.L.C. Valve with pressure differential seating
US11655900B2 (en) * 2018-11-01 2023-05-23 Oil States Energy Services, L.L.C. Valve with pressure differential seating
EP3874187A4 (en) 2018-11-01 2022-08-24 Oil States Energy Services, L.L.C. PRESSURE DIFFERENTIAL SEAT VALVE
US12259064B2 (en) * 2018-11-01 2025-03-25 Oil States Energy Services, L.L.C. Valve with pressure differential seating
JP7192546B2 (ja) * 2019-02-07 2022-12-20 株式会社デンソー 冷却水制御弁装置
GB2581849B (en) * 2019-03-01 2023-06-28 Schenck Process Europe Gmbh Valve with pressure seal protection
US11725738B2 (en) 2019-10-24 2023-08-15 Oil States Energy Services, L.L.C. Valve assembly method
US11519509B2 (en) 2020-02-14 2022-12-06 Crane Chempharma & Energy Corp. Valve with unobstructed flow path having increased flow coefficient
US11841089B2 (en) 2020-02-14 2023-12-12 Crane Chempharma & Energy Corp. Valve with unobstructed flow path having increased flow coefficient
US11953113B2 (en) * 2020-02-14 2024-04-09 Crane Chempharma & Energy Corp. Valve with unobstructed flow path having increased flow coefficient
US11946557B2 (en) 2020-02-14 2024-04-02 Crane Chempharma & Energy Corp. Valve with unobstructed flow path having increased flow coefficient
CN111439396B (zh) * 2020-03-24 2021-10-01 北京空间飞行器总体设计部 一种可分离式导流管对接装置
DE102020114107A1 (de) * 2020-05-26 2021-12-02 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH Separater Ventilsitz
CN115899311B (zh) * 2022-12-10 2023-10-31 江苏盐电阀门有限公司 一种深海阀门
US12072042B2 (en) * 2022-12-14 2024-08-27 Fisher Controls International Llc Valve seat and a valve sealing arrangement of a valve assembly

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005315348A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Hamlet Motoyama Japan:Kk 偏心形回転弁
WO2009032569A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-12 Fisher Controls International Llc High-temperature ball valve seal

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1466302A (fr) 1965-08-11 1967-01-20 Thevignot Ets Robinet à boisseau sphérique perfectionné
FR1511626A (fr) 1966-12-19 1968-02-02 Bouvier Ateliers Vanne sphérique à sièges flottants escamotables
US3565392A (en) * 1969-04-28 1971-02-23 Grove Valve & Regulator Co Flow-blocking device with retractable sealing means
CS157817B1 (ja) * 1972-11-01 1974-10-15
US3870071A (en) * 1974-01-16 1975-03-11 Valve Syst Int Inc Swing check seal assembly
US4084608A (en) * 1976-07-01 1978-04-18 Constructions Metalliques De Provence Cocks having rotating valves and sliding seats
JPS53144030A (en) * 1977-05-21 1978-12-15 Taimei Kinzoku Kougiyou Kk Valve seat
US4111393A (en) * 1977-07-20 1978-09-05 Acf Industries, Incorporated Ball valve seat assembly having a removably mounted face seal insert
CA1108589A (en) * 1979-06-01 1981-09-08 Grove Valve And Regulator Company Fire safe seal
US4280522A (en) * 1980-04-14 1981-07-28 Rockwell International Corporation Fire seal for valves
IT1138189B (it) 1981-09-02 1986-09-17 Nuovo Pignone Spa Guarnizione anulare di tenuta per valvola a sfera di intercettazione
US4519579A (en) 1983-02-14 1985-05-28 Fisher Controls, International, Inc. Cam valve self-centering seat
GB8305603D0 (en) 1983-03-01 1983-03-30 Marwin Controls Ltd Fluid-pressure control valves
US4477055A (en) * 1983-06-30 1984-10-16 Acf Industries, Incorporated Valve seat for ball valves
US4587990A (en) 1984-10-23 1986-05-13 Gripper, Inc. Modular ball valve
US4718444A (en) * 1986-12-04 1988-01-12 Kf Industries, Inc. Valve seat retraction method and apparatus
US4911408A (en) * 1989-01-03 1990-03-27 Kemp Development Corporation Seat assembly for ball valves
FR2646488B1 (fr) * 1989-04-28 1991-07-26 Vanatome Robinet a tournant spherique
US5016857A (en) * 1989-09-15 1991-05-21 Fisher Controls International, Inc. Control element for a ball valve
US5419532A (en) 1993-07-19 1995-05-30 Pbv-Usa, Inc. Valve seal
US5482249A (en) 1994-06-21 1996-01-09 Fisher Controls International, Inc. Fluid control valve with attenuator and dynamic seal
DE4423801C1 (de) * 1994-07-01 1995-11-23 Borsig Kugelhahn Gmbh Vorrichtung zum Abdichten von in Leitungen für die Förderung von Flüssigkeiten oder Gasen angeordneten Absperrorganen
IT1277580B1 (it) * 1995-09-14 1997-11-11 Nuovo Pignone Spa Dispositivo perfezionato di movimentazione delle sedi di una valvola a sfera
IT1321196B1 (it) * 1999-01-26 2003-12-30 Duk-Jo Jun Dispositivo per l'apertura/chiusura di una valvola e relativo metodo
US20010045231A1 (en) * 1999-06-14 2001-11-29 Gilles Monod Ball valve with replaceable cartridge insert
US6378842B1 (en) * 2000-07-20 2002-04-30 Delaware Capital Formation, Inc. V-ball control valve
US7484710B2 (en) * 2002-03-19 2009-02-03 Fisher Controls International Llc Fluid flow control valve with high temperature bi-directional shutoff
US20040200988A1 (en) * 2003-04-14 2004-10-14 Perfection Corporation Ball valve with fused end caps
CN101040138A (zh) * 2004-07-15 2007-09-19 斯瓦戈洛克公司 球阀支座配置
US8177189B2 (en) * 2006-11-06 2012-05-15 The Viking Corporation Fire protection control valve with rotating plug
US20080179558A1 (en) * 2007-01-29 2008-07-31 Hemiwedge Valve Corporation Self-adjusting seat for rotary valve
US7690626B2 (en) * 2007-10-15 2010-04-06 Stunkard Gerald A Ball valve having self-centering seats
US20100200791A1 (en) * 2009-02-07 2010-08-12 Victaulic Company Valve Having High Pressure and Low Pressure Seals

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005315348A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Hamlet Motoyama Japan:Kk 偏心形回転弁
WO2009032569A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-12 Fisher Controls International Llc High-temperature ball valve seal
JP2010538233A (ja) * 2007-09-06 2010-12-09 フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー 高温ボールバルブシール

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018066424A1 (ja) * 2016-10-04 2018-04-12 Nok株式会社 密封装置および密封アセンブリ
US10794488B2 (en) 2016-10-04 2020-10-06 Nok Corporation Sealing device and sealing assembly
CN114599903A (zh) * 2019-10-25 2022-06-07 Itt制造企业有限责任公司 脊密封分段阀
JP2022553565A (ja) * 2019-10-25 2022-12-23 アイティーティー マニュファクチャーリング エンタープライジズ エルエルシー リッジシール式セグメント型バルブ
JP7419519B2 (ja) 2019-10-25 2024-01-22 アイティーティー マニュファクチャーリング エンタープライジズ エルエルシー リッジシール式セグメント型バルブ
CN114599903B (zh) * 2019-10-25 2024-04-09 Itt制造企业有限责任公司 脊密封分段阀
US12326194B2 (en) 2019-10-25 2025-06-10 Itt Manufacturing Enterprises Llc Ridge seal segmented valve

Also Published As

Publication number Publication date
CN102933882B (zh) 2016-11-16
US20110266481A1 (en) 2011-11-03
EP2564095B1 (en) 2016-06-08
US9285039B2 (en) 2016-03-15
CA2797942A1 (en) 2011-11-03
JP5960684B2 (ja) 2016-08-02
US20140166917A1 (en) 2014-06-19
BR112012027787A2 (pt) 2017-03-14
EP2564095A1 (en) 2013-03-06
CA2797942C (en) 2018-05-08
MX2012012691A (es) 2012-12-17
WO2011136946A1 (en) 2011-11-03
US8733733B2 (en) 2014-05-27
CN102933882A (zh) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5960684B2 (ja) スリーブシール組立体およびスリーブシール組立体を有するロータリ弁
AU2011245603B2 (en) Ball valve seal with dynamic C-seal and static C-seal
CA2797946C (en) Floating ball valve seal with bellows and c-seal
US8281798B2 (en) Ball valve seal assembly and ball valve comprising same
US9587747B2 (en) Flexible seals for process control valves
AU2011245603A1 (en) Ball valve seal with dynamic C-seal and static C-seal
AU2011245550A1 (en) Floating ball valve seal with bellows and C-seal
US9052022B2 (en) Bellows energized seal assembly for a rotary control valve
US10969030B2 (en) Bushing having a shaft seal

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140411

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141211

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150401

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150909

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160608

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160623

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5960684

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees