JPH0726713B2 - 弁機能を備えた装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、管路の内外へ動かすことができる、弁機能
を備えた装置に関する。

管路の内外へ動かすことができ、管路の中に定置させる
ことができる、弁機能の備えた装置は、知られている。

例えば米国特許第350375号明細書には、軸線方向弁装置
を有するピグが開示され、この発明において、ピグは、
外側から管路の壁を通して挿入されてピグに固定される
ピンによって、管路の中で固定できる。この特許明細書
によるピグは、主として、短時間の管路の修繕などの際
に、流体の流れを遮断するのに使用すべきであり、故
に、恒久的に管路の中に装着することはできない。

米国特許第3746026号明細書には、封鎖ピグが開示され
ており、この発明は、予め定められた地点で管路を一時
的に遮断するための、定置ブレーキ兼密閉装置を備えて
いる。しかしながら、この封鎖ピグは、別の弁機能を備
えず、故に、恒久的に管路の中に装着することはできな
い。

ドイツ連邦共和国特許第3142768号明細書には、管路の
ための内部封鎖装置が開示され、この発明は、２つのフ
ランジとこれらを連結する円筒体とを備える。円筒体の
外側において、前記円筒体と管路の壁の間の最外方部分
には、弾性管が装着され、この弾性管は、金属包鞘のい
くつかの層によって補強されたゴム式の剛性材料からな
る。管の内側には、膨張可能なベローが取り付けられ、
このベローは、円筒体の内側に配置される圧力容器か
ら、圧力媒体を受ける。管および膨張可能のベローは、
管路の中を流れる流体を遮断し、かつ管路の中で封鎖装
置を固定させるという、二重の作用を有する。この封鎖
装置は、別の弁機能を備えず、故に、管路を封鎖しよう
とするたびに、管路の中に挿入しなければならない。

この発明の目的は、管路を修正することなしに既存の管
路の内外に動かすことができ、所望の地点に定置でき、
長時間に渉る正規の作動の際にこの地点にとどめて置く
ことができる、弁機能を備えた装置を提供することにあ
る。さらに、この装置を安全に固定しなければならない
ときに、弁が閉じられて、装置に大きな圧力降下が生じ
た場合に、局所的な過負荷を避けるため、正規の作動の
際にこの装置によって管路に加えられる力は、限定され
なければならない。他の目的は、所与の圧力差で自動的
にかつ瞬間的に閉じたまま信号によっても開閉できる弁
を備えた、装置を提供することにある。この発明によれ
ば、これは、流体を貫流させるための通路と、媒体制御
および遠隔制御またはそのいずれかで制御される弁と、
限られた力で管路の壁に接触するようにできる定置ブレ
ーキ／充填密閉ユニットと、管路の内径よりやや小さい
外径を有し、管路に圧力接触するようにできる円筒形の
ワイヤアンカーとを有すること、を特徴とする弁機能を
備えた装置によって提供される。

別の目的は、設計が簡単で、重量が小さく、低廉に製造
できる装置を提供することにある。この装置は、弁と定
置ブレーキとを別個に区域に配置し、これらを連結する
ために、これっらの間に円筒状のワイヤアンカーを配置
し、これらの区域を互いに所与の距離に保つために、ば
ねを備えた軸をこれらの区域に接触させることによっ
て、得ることができる。

この発明の別の利点は、以下の説明及び添付図面によっ
て明らかになるであろう。

以下、添付図面に図示される実施例を参照して、この発
明をさらに説明する。

図面は、輸送運搬装置に連結されたこの発明による装置
を示す。前記輸送運搬装置は、３つに分割され、駆動運
搬具42およびエネルギ・発生器運搬具43を包含する。エ
ネルギ・発生運搬具43は、援助のピグと連結できるよう
にするための連結球を備える。原動機・駆動車輪45は、
管路の内壁に接し、双方向に駆動できる。車輪45の代わ
りに、ベルトその他の駆動装置も利用できる。輸送運搬
装置ｎ連結・連通運搬具41は、この発明による装置に連
結される。各運搬具41,42,43の間および輸送運搬装置と
この発明による装置との間のすべての連結部材は、自由
に旋回できる自在連結部材23,44からなる。連結・連通
運搬具41およびエネルギ・発生器運搬具43は、望ましく
は、管路の内壁に沿って走る自在回転案内車輪16,24を
装着する。

この発明による実施例において、装置は、長いユニット
として形成され、弁20と連結された内部の貫流流体通路
を有する。弁20は、２つの別々の方法で開閉できるよう
に設計される。第１の方法によれば、弁20は、この弁20
における圧力降下が所与の限界を越えたときに、自動的
に閉じ、この限界以下で開く。第２の方法によれば、弁
は遠隔制御によって強制的に開閉できる。流体作動の代
わりに、弁20は、モータで作動できる。

弁20は、望ましくは第１区域の中に配置される。弁20
は、この区域の下流側にこれの一部分として、流体通路
と同軸線に設置された弁座19と、弁座19に適合する接触
面を備えた弁体25と、弁軸26と、弁軸26に沿う案内装置
27と、いくつかの位置決めばね22と、並びに作動子21か
らなる。案内装置27の中で、弁体25は、装置の軸線方向
に限られた距離だけ動くことができるように、弁軸26に
取り付けられる。位置決めばね22は、案内装置27の両側
に位置し、装置における圧力降下が所与の限界内のとき
に弁を開閉位置に保持するように、配置される。圧力降
下がこの限界を越えると、流体から弁20に作用する力
が、ばね22から加えられる力より大きくなり、弁が閉じ
る。例えば試験の際に、遠隔制御によって弁を閉じる時
には、作動子21が弁軸26を従って弁体25を動かして、こ
れが弁座19に接するようになる。装置における圧力降下
が負のときには、ばね22によって押されて弁20が開き、
流体が通過する。弁20の作動子に連結された通信ユニッ
トは、第１区域の中に位置し、外部の無線制御による弁
20の開閉を可能にする。所望の回数の開閉作動を遂行す
るに十分なエネルギ源は、弁20および通信ユニットに連
結される。

正規の作動の際に、装置は、第２区域内に装備された定
置ブレーキ／充填密閉ユニット９によって、所望の地点
で管路の内壁に固定される。所望の弾性を得るため、こ
れは、ほぼ円形のエラストマホース10からなる軟質の芯
を備えるように構成され、これは、或程度硬質の環状密
閉パッキン12によって包囲される。エラストマホース10
によって包中されるほぼ円形の室は、開孔11を介して貫
流流体通路に連結される。軟質の芯を包囲する環状で望
ましくは補強された定置ブレーキ／充填密閉ユニット９
は、管路の表面における溶接部その他の突起部の通過を
可能にし、さらに、かかる密閉充填を安全なものにする
に必要な極めて大きな公差を可能にする。定置ブレーキ
／充填密閉ユニット９（以下、単に定置ブレーキ９と称
する。）は、正規の定置および作動の際に、作動子13か
らその保持圧力を得る。これは、作動子13によって定置
ブレーキ９を軸線方向に押すことによって達成され、定
置ブレーキ９はその特定の組成によって半径方向外向き
に膨張して、輸送管路の内側にしっかりと接する。装置
における圧力差が増大すると、開孔11によって、定置ブ
レーキ９と管路の壁との間の接触圧力が増大する。定置
ブレーキ９は、弁が開位置になっている正規の作動の際
に、所望の場所に定置された状態に装置を保持するよう
に、設置される。定置ブレーキ９は、管路の壁が長時間
に渉って重い応力を受けることがないように、この管路
の壁に対して限られた所与の力を働かせる。弁が閉じら
れて管路に圧力が加わったときに、定置ブレーキ９は、
管路の中に装置を固定させるには十分に強力ではない。
故に、分割された円筒形のワイヤアンカー１が装置され
て、これは、定置区域における管路の内径に等しいかま
たはこれよりやや短い直径を有するように装着される。
ワイヤアンカー１は、１つまたはいくつかの層の高い等
級のワイヤ２からなり、これは、その内側に取り付けら
れた円錐形くさび７を有する締付リング3,4に取り付け
られる。これに加えて、ワイヤアンカー１の中で弾性的
芯および密閉要素を構成するエラストマ５は、ワイヤ２
およびくさび７を締付リング3,4に加硫接着させる。エ
ラストマの加硫はまた、締付リング3,4の中に達し、良
好な接触を達成する。或る場合には、エラストマ５の中
に補強物を収容することも適切である。この場合に、補
強物はさらに、締付リング3,4によって包囲される。

大型の装置では、締付リング3,4は、締付溝孔における
固定を改善するため、２つに分割される。次いで、締付
リング3,4は、大体において、補強物を備えたエラスト
マ５を、各締付溝孔の中に締め付ける。円筒形のころが
り軸受24は、締付リングの最大直径に沿って装着され
る。転がり軸受24は、急な湾曲部を通過するときの装置
の詰まりを阻止する。対応するローラ軸受８が、湾曲部
における詰まりを阻止するため、２つの他の頂部にも配
置される。

弁20は閉じたときに、弁20の上流側に生起する圧力は、
ワイヤアンカー１を外向きに押して、管路に接触させ
る。故に、ワイヤアンカー１の接触圧力は、装置におけ
る圧力差が増大するときに、比例して増大する。

ワイヤアンカー１は、望ましくは、上述した２つの区域
の間に装着され、これらを連結する。両区域を相離して
置くため、望ましくは装置の中央に配置されるばねを備
えた軸15が装着され、これは、両区域の締付リング3,4
に連結される剛性リンク手段である剛質の控え部材32に
よって、両端で締め付けられる。ばね付きの軸15は、望
ましくは、２つの管28,29と、これらの間に締め付けら
れたばね手段30とからなる。スリーブ31が軸15を包囲
し、よってこれらは、互いに軸線方向にだけ動くことが
できる。軸15が取付位置のときに、ばね手段30は、管端
28,29に対して予応力を作用させる。エラストマが軸15
の端部と剛性リンク手段32との間に装着されている。軸
15は、ワイヤアンカー１と管路の間に充分な接触を与え
るために、圧力差が大きい場合に必ず生じる収縮を補償
するため、軸線方向にばね作用をなすように取り付けら
れる。

図示なしの一実施例では、中空の軸15の中に、通信ユニ
ットが装着される。これは、無線制御でき、定置ブレー
キ９の作動子13,14に接触して、これを作動できる。ま
た、作動子13,14のエネルギ源も、中空の軸15の中に貯
蔵できる。

装置は、連結球によって輸送運搬装置に連結されること
によって、管路の中の定置位置まで輸送され、これによ
って所望の位置に位置させられる。装置が曲がり部分で
詰まったり輸送の際に破損したりしないようにするた
め、装置は、前後にいくつかの安定化車輪16を有する。
装置が定置されているときに、エネルギが軸15の中空室
の中に貯蔵されるのでなければ、エネルギは、輸送運搬
装置から作動子13,14に供給される。定置が完了したの
ちに、輸送運搬装置は、切り離され、除去される。装置
は、望ましくは、両端に連結部材23を有し、このように
すると、いずれの方向にも再び除去できる。連結部材23
の中心に、輸送運搬装置で弁20および定置ブレーキ９を
作動または部分作動できるようにする連結部が設けられ
る。

図面の簡単な説明 第１図は輸送運搬装置に連結された本発明に係る弁機能
を備えた装置の概略断面図を示している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストヤンセン，ケー．ピー. ノルウエー国．7081・スケトネハウゲン. グランハウゼン．１ (72)発明者 ウテンゲン，エス．エフ. ノルウエー国．7079・フラトセン．コルソ セン．19・エイ (56)参考文献 実開 昭57−105492（ＪＰ，Ｕ) 米国特許3746026（ＵＳ，Ａ)

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パイプラインの作動中に安全弁として長期
   間パイプライン内に定置することのできる弁機能を備え
   た装置であって、該装置が第１区域、第２区域、円筒状
   ワイヤアンカ、軸（15）、及び通路を備え、 前記第１区域が、流体が前記装置を通るように不作用位
   置において位置決めばね（22）によって開放位置に維持
   される弁を備え、第１区域に作用する流体流の圧力差が
   所定の値を越えた時に弁が自動的にかつ瞬時に閉鎖さ
   れ、 前記第２区域が、装置の半径方向に加圧されるとパイプ
   ラインの壁に密接するエラストマホースで構成され、半
   径方向に膨張する定置ブレーキ／充填密閉ユニット
   （９）を有し、 前記円筒状ワイヤアンカは、第１区域と第２区域とを連
   結し、また、このアンカはパイプラインの壁に外面が接
   触する少なくとも一つのハイグレートワイヤ（２）から
   成り、かつその内側に液密なエラストマ層（５）を有
   し、円筒状ワイヤアンカの各端部の位置で、両方の層
   （2,5）が第１及び第２区域に各々取り付けられ、弁が
   閉鎖している時の第１区域に対して作用する圧力差によ
   って前記円筒状ワイヤアンカがパイプライン壁に押しつ
   けられ、 軸（15）が前記ワイヤアンカ内に配置され、また、圧力
   差の増加により生じる軸（15）の収縮を補償するばね手
   段（30）を軸（15）が内蔵し、ワイヤーアンカとパイプ
   ライン壁との間に充分な接触が得られるようにパイプラ
   インの壁に対して外方にワイヤアンカを加圧し、それに
   よって、装置の運動を防止するための付加的ブレーキ手
   段を提供し、かつ、軸（15）を剛性リンク手段（32）に
   連結することによって、第１区域及び第２区域を連結
   し、 通路が流体流を第１区域、円筒状ワイヤ及び第２区域に
   通す ことを特徴とする弁機能を備えた装置。
2. 【請求項２】エラストマ層（５）がワイヤ層（２）に加
   硫されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の弁機能を備えた装置。
3. 【請求項３】定置ブレーキ／充填密閉ユニット（９）
   が、開口（11）を介して横方向通路に連結される部屋を
   囲むエラストマホース（10）を備えた軟質芯から成り、
   前記エラストマホース（10）が剛質の環状パッキング
   （12）によって囲まれていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の弁機能を備えた装置。
4. 【請求項４】装置にかかる圧力差が増大すると、増大し
   た圧力が開口（11）を介してエラストマホース（10）で
   囲まれた部屋に移動し、定置ブレーキ／充填密閉ユニッ
   ト（９）とパイプライン壁との接触圧力を増大させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の弁機能を
   備えた装置。
5. 【請求項５】軸（15）が、装置の軸方向に芯合わせして
   配置された２つの管（28,29）と、管（28,29）の間に位
   置する軸（15）の中間部分に設けられたばね手段（30）
   と、軸（15）の中間部分とばね手段（30）とを覆うスリ
   ーブ（31）とを備えていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の弁機能を備えた装置。
6. 【請求項６】エラストマ（33）が軸（15）の端部と剛性
   リンク手段（32）との間に設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第５項に記載の弁機能を備えた装
   置。
7. 【請求項７】第１区域の弁が作動子によって閉鎖される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の弁機能
   を備えた装置。