JPH0360910A - シャリング・ゲート弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ〉産業上の利用分野 本発明は、穴を通って延びるワイヤ線または小パイプの
剪断をすることができるシャリング・ゲート弁に関する
ものである。

（ロ）従来技術 ゲート弁は、ワイヤ線および小管部材を通して剪断する
ように用いられてきたが、しかし、剪断が従来のシャリ
ング・ゲート弁に生じた後に、困難に遭遇した。剪断を
達成した弁はもはや満足すべきシールを有していない問
題がしばしば生じる。

別の問題は、従来のシャリング・ゲート弁がその初期の
剪断操作中に剪断エツジを損傷し、その後の作業に置か
れる前に修復されなければならなかった。

米国特許第４．５１９，５７５号および同４，６１２，
９８３号は、弁通路およびゲートを通って延びるワイヤ
線を剪断するために用いられる従来の代表的なゲート弁
を開示している。米国特許第４，５１９，５７５号は、
閉鎖するさいにワイヤ線を剪断するゲート弁を開示して
いる。そのゲート弁は行程の最終または剪断部分中に閉
鎖力を加える特別のアクチュエータを有している。米国
特許第４，６１２，９８３号は、下方のゲートが閉じて
ワイヤ線を剪断し、次いで上方のゲートが閉じて上方弁
座を密封する１対のゲートを有するゲート弁を開示して
いる。

米国特許第４，２８１，８１９号は平衡されたステム・
ゲート弁を開示している。この弁においては、シール面
が硬く、耐摩耗シール面であり、また、シート・リテー
ナと一体に同軸に配置されかつシール・リングによって
密封された金属または非金属の弁座を示唆している。バ
ックアップ・シート・リングが設けられ、また、タング
ステン。カーバイドのような硬質材料からできている。

米国特許第４，０８１，０２７号および同４．３４１．
２６４号は、剪断式のラムを有するラム式ブローアウト
防止機を開示している。この防止機においては、各ラム
の剪断刃の先導縁が硬質の剪断面を設けられている。米
国特許第４，０８１．０２７号においては、ラムがドリ
ル・パイプの剪断を許すようにニッケル系合金、コバル
ト系合金、タングステン系合金によって表面硬化されて
いることを示唆している。米国特許第４．３４１．２６
４号は、挿入物が交換できかつラム刃が剪断中の損傷後
に修理されうるように、剪断刃の先導縁上に硬質材料挿
入物の使用を示唆している。

米国特許第４，４２５，６９９号は、硬質金属またはセ
ラミックのメカニカル・シール・リングをアルミニウム
またはステンレス鋼からなる支持リングに接続する方法
を開示している。支持リングは、リング間に永久係合を
与えるように支持リングが降伏するような力で互いに２
つのリングを押し付ける。

米国特許第４，３３７，９２０号は、高温および極端な
摩耗仕様に用いるための弁またはチョックを開示してい
る。この弁は起硬タングステン・カーバイド、シリコン
・カーバイド、チタニウム・デイポライド、セラミック
材料またはその他の材料のような耐摩耗性材料のスリー
ブの使用を含んでいる。

そのスリーブはスプリングによって支持されていて振動
からの損傷を防止し、かつ、それを熱膨張差の効果から
絶縁する。

（ハ）発明が解決しようとした課題 本発明の課題は、ゲートがその剪断作用によって損傷さ
れない、シールを有している改良された剪断式ゲート弁
を得ることにある。

本発明の別の課題は、弁がゲートの多数回剪断閉鎖後に
使用状態に維持されうる改良された剪断式ゲート弁を得
ることにある。

本発明の別の課題は、もろい硬質材料がもろい材料を弁
の剪断作用によって損傷させないで用いられる改良され
た剪断式のゲート弁を得ることにある。

（二〉課題を解決するための手段 本発明は、ゲートおよびシート・リングが硬質材料の挿
入体を有していて、弁が閉じられるべきときに弁を通っ
て延びるワイヤ線または管状部材の剪断を助けるような
剪断式ゲート弁に関するものである。タングステン・カ
ーバイドのような硬質材料が、ゲートおよびシート・リ
ング内の各くぼみ内に定置される適当な寸法および形状
のリングに形式される。各リングのくぼみおよびリング
の寸法は、リングが一旦くぼみ内に定置されたときに常
に圧縮状態に維持されるように予め選定される。最適リ
ングはタングステン・カーバイドからつくられる。

（ホ）実施例 第１図および第２図に示すように、弁１０は、本発明の
改良されたジャリング式ゲート弁を示す。

弁１０は入口１４、出口１６を有する本体１２とボンネ
ット２０とからできている。本体１２は、入口１４と出
口１６の内端間に弁室１８を有している。ボンネット２
０は、本体１２への弁室１８の開口のまわりで本体１２
に固定される。ボンネット２０はアクチュエータ２２を
支持する。アクチュエータ２２は、図示するようにピス
トン室２４を有する簡単な空圧アクチュエータであって
、ピストン２６はピストン室２４内で滑動でき、また、
スプリング２８が図示するようにピストン２６を上方に
押し付けている。連結棒３０はピストン２６からボンネ
ット２０を通りゲート３２に係合して、ゲート３２を室
１８内で動かして入口１４と出口１６との間で室１８を
通る流れを開閉する。

ゲート３２は、本体１２のくぼみ３８および４０内に定
置されたシート・リング３４と３６との間に定置される
。くぼみ３８．４０はそれぞれ室１８内で入口１４と出
口１６との内端を取り囲んでいる。ゲート３２を通って
延びる開口４２は、硬質スリーブ４４で内張すされてい
る。硬質スリーブ４４は、弁１０を通って延びるワイヤ
線５０または管状部材（図示せず）があるときに、ゲー
トの閉鎖移動中に、ゲート３２の剪断作用の下でシート
・リング３４．３６に定置された硬質挿入リング４６．
４８と共同作用をする。ワイヤ線５０の剪断は第２図に
示されている。ワイヤ線５０は、シート・リング挿入リ
ング４６．４８上のスリーブ４４の作用によって、２つ
の部分に剪断される。

シート・リング３４．３６は同一であり、シート・リン
グ３４はリング３４．３６の構造の詳細を説明するため
に第３図に示されている。リング３４は環状の形状をし
ていて、穴５２、一端にある内側くぼみ５４、他端にあ
りシール・リング溝５８を有する突起５６、外面６４内
の外溝６０を有している。シール・リング溝５８は適当
なシール・リングを受ける。突起５６は、本体１２のく
ぼみ３８内でしっかりと嵌合するように裁寸されている
。内側くぼみ５４は、組立前に挿入リング４６の直径よ
りも小さい内径りを有するように裁寸されている０組み
立てたさいには、挿入リング４６が内側くぼみ５４内に
嵌合し、内側くぼみ５４の肩６２に当接する。挿入リン
グ４８は挿入リング４６と同じである。

挿入リング４６の外径およびくぼみ５４の内径りは干渉
嵌合を有するように選定される。干渉量は、挿入リング
がくぼみ５４内に組み立てられた後に、挿入リング４６
への予め選定された圧縮量を与えるように選定される。

この圧縮量は、弁１０が閉じられるべきとき、弁１０を
通って延びるワイヤ線５０または管状部材〈図示せず〉
の剪断を含むすべての操作中に挿入リング４６を圧縮状
態に維持するのに十分になっている。挿入リング４６を
圧縮状態にしておく理由は、張力強さがほとんどないタ
ングステン・カーバイドまたはその他の硬質材料のよう
なもろい材料から挿入リング４６がつくられているから
である。挿入リング４６が絶対に張力をかけられないよ
うにするために、挿入リング４６に十分な圧縮荷重を予
めかけておくことによって、挿入リング４６は、剪断エ
ツジのチップのような故障を生じる状態にさらされるよ
うなことはない、シート・リング３４とともに挿入リン
グ４６を組み立てることは、組立中にいずれかの要素に
不当な荷重をかけずに挿入リング４６の挿入を許すのに
十分な挿入リング３４を加熱することによって達成され
うる。挿入リング４６がくぼみ５４内に定置された状態
でシート・リング３４が冷却された後に、シート・リン
グ３４は十分に収縮して挿入リング４６の所望の圧縮予
荷重を与える。挿入リング４６．４８への圧縮予荷重は
、ゲート弁の運転中に挿入リング３４とシート・リング
３６との相対移動が起こらないことを保証するのに十分
である。溝６０は、ねじ回しまたは類似の工具によって
操作することによててシート・リングを本体から取り去
られるようにするように設けられる。

第４図および第５図に示すように、ゲート３２はほぼ平
らな細長い板であり、また、連結棒３０の適当な接続を
行う部材６６と、硬質材料のスリーブ４４が定置される
開口４２とを有している。

スリーブ４４は、挿入リング４６の材料に類似または同
一の材料からつくられる。Ｒ口４２の内径は、スリーブ
４４の外径に関して裁寸されているので、スリーブ４４
の挿入のさい（収縮嵌合による〉、スリーブ４４は使用
中に張力をかけられないようにするために、十分な圧縮
予荷重を予め与えられる。このことは、好ましくはシー
ト・リング３４内の挿入リング４６の組立と同様な方法
でなされる。ゲート３２は十分に加熱されて、スリーブ
４４が開口４２内に容易に挿入されうるようにする。Ｗ
Ｒ口４２の直径は、スリーブ４４への所望の予選定圧縮
予荷重を与えるために、スリーブ４４の外径よりも冷却
後に十分に小さい。これは、ゲート３２のすべての操作
中に、スリーブ４４は圧縮状態にあり、また、破壊、そ
の他の損傷を発生せずに密封および剪断機能を行う。ス
リーブ４４への圧縮予荷重は、ゲート弁１ｏの操作中に
スリーブ４４とゲート３２との間に相対移動がないこと
を保証するのに十分である。

改良された設計剪断ゲート弁の２！八へインチ、１５０
００ｐｓｉモデルの試験の結果は次のとおりである。

０．１０８　　　中実ワイヤ ０．２５０ ０．４６９ ０．１８８ １．００ 標準丸ケーブル 標準丸ケーブル 標準１２の束 ０．０９５″壁チユーブ １．２５　　　０．１０９″壁チユーブ　　　　　　　
２１．７５　　　０．１０９″壁チユーブ　　　　　　
１内１．２５″Ｘ０．０９５″チユーブ 弁は１着脱漏れなしに各剪断後に１５０００ｐｓｉの完
全な比率の作動圧力まで試験された。

上述したことかられかるように、本発明の剪断ゲート弁
の改良された設計は、硬質挿入物４６゜４８および硬質
スリーブ４４に損傷を与えずに、または、ゲートおよび
シート・リングのシールと干渉した方法でゲート弁を貫
通するワイヤ線または他の管状部材を剪断できるゲート
弁を与える。

このことは、弁１０が閉鎖および剪断の多くのサイクル
を通じて修理または交換をせずに用いられるようにする
。他方、従来の剪断ゲート弁が１回の剪断を遠戚するこ
とを基体され、このような１回の剪断に続いて不完全な
シールを与えるのに十分に損傷された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の改良されたジャリング式のゲート弁の
縦断面図であって開いた位置を示す、第２図は第１図に
示すゲート弁の同様な断面図であってそこを通って延び
るワイヤ線の剪断後の閉じた位置を示す。第３図は硬質
材料からなる挿入リングをシート・リングのくぼみに定
置させた状態を示す改良シート・リングの４分の１回面
図。第４図はゲート内に定置された硬化リングを有する
本発明の改良ゲートの側面図、第５図は第４図の５−５
線からみた縦断面図であって、ゲートを開いた状態で取
り囲んでゲートを取って延びるリングの位置を示す。 １０：弁　　　　　　　　１４：入口 １６：出口　　　　　　　　１２：本体１８：弁室　　
　　　　　　２０：ボンネット２２：アクチュエータ　
　　２４：ピストン室２６：ピストン　　　　　　２８
ニスプリング３０：連結棒　　　　　　　３２：ゲート
３８：くぼみ　　　　　　　４０：くぼみ４４：硬質ス
リーブ　　　　５０：ワイヤ線４６．４８：硬質挿入リ
ング ＦＩＧ。 ３ ＦＩＧ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入口、出口、該入口および出口の内端に連通した弁
   室、該弁室への前記入口および出口の各々の開口を取り
   囲むくぼみを有する本体と、前記弁室内のくぼみの各々
   内に定置されたシート・リングと、前記弁室内に可動自
   在に定置されかつ開口を有するゲートと、可動弁を通り
   前記開口内に定置されかつ前記弁室への前記入口および
   出口開口に一致して前記弁室内でのゲートの移動に応答
   して前記本体を通る流れを開閉する穴を有するスリーブ
   と、前記本体およびゲートに接続されていて前記開閉位
   置間で前記ゲートを動かすアクチュエータと、前記シー
   ト・リングの各々内に定置された挿入リングとからなり
   、前記スリーブおよび挿入リングが硬質の耐摩耗性材料
   からつくられ、該スリーブおよび挿入リングが前記弁の
   閉鎖、シール、剪断操作中に損傷に耐えるのに十分な圧
   縮予荷重状態で各位置に装着・維持されることを特徴と
   したシャリング・ゲート弁。 ２、前記スリーブおよび挿入リングの前記硬質耐摩耗性
   材料がタングステン・カーバイドであることを特徴とし
   た請求項１記載のシャリング・ゲート弁。 ３、前記スリーブおよび挿入リングの前記硬質耐摩耗性
   材料がタングステン・カーバイドの特性に近い圧縮性お
   よび耐摩耗特性を有する材料であることを特徴とした請
   求項１記載のシャリング・ゲート弁。 ４、前記スリーブおよび挿入リングは前記ゲートおよび
   シート・リングに十分に干渉嵌合を有していてそれらが
   装着されたときに所望の圧縮予荷重を保証することを特
   徴とした請求項１記載のシャリング・ゲート弁。 ５、前記スリーブおよび挿入リングが前記ゲートおよび
   シート・リングを加熱し、次いでそれらを該スリーブお
   よび挿入リング上で冷却させることによって該ゲートお
   よびシート・リング内に挿入されて該スリーブおよび挿
   入リングの圧縮予荷重をつくることを特徴とした請求項
   １記載のシャリング・ゲート弁。