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" Soupape à boulet" .
La présente invention est relative aux soupapes à bou- let et pout but principal d'offrir une nouvelle soupape améliorée de ce type.
Un autre but de la présente invention cet d'offrir une nouvelle soupape à boulet perfectionnée avec des moyens de joint en méat et en aval, parmi lesquels le joint en amont possède une surface conique entrant en contact avec une surface conique adje- conte du corps et est construit et agencé de telle sorte que quand- la soupape est soumise à une pression. le joint se déplace avec le
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boulet vers l'aval, ce qui écarte les surfaces coniques et offre un passage pour l'égalisation de pression sur les faces oppose*)* du joint en amont, en facilitant ainsi le fonctionnement de la sou- pape.
Un autre but de la présente invention est de procurer une soupape à boulet avec un nouvel assemblage perfectionné de l' extrémité de raccord, facilitant l'assemblage et le démontage par rapport à une tuyauterie et le réglage du corps de soupape à la position désirée alors qu'il se trouve sous pression.
Un autre but de l'invention est de procurer une soupape à boulet possédant des assemblages d'extrémité de raccord permet- s nt d'enlever le corps de soupape sans démonter l'assemblage de raccord de la tuyauterie.
Un autre but de la présente invention est de procurer '.ne soupape à boulet possédant une pièce d'écartement amovible à se extrémité construite avec des moyens de joint assurant l'obtu- ration de la pièce d'espacement par rapport à un corps de soupape environnant et une extrémité de raccord associée.
En résumé, la soupape suivant la présente invention Cet \unie de moyens de joint élastiques en des extrémités opposées de a chambre du corps, lesdits moyens de joint étant prévus pour s' ppliquer contre le boulet et étant munis de surfaces périphériques avec coniques venant en contact/des surfaces coniques complémentaires et djacentes sur le corps de la soupape, l'agencement étant tel que quand la soupape se trouve à la position de fermeture, le boulet et le joint en amont peuvent être déplacés en aval d'une légère dîne tance,
afin de séparer par conséquent les surfaces coniques et d' offrir ainsi un passage &utour du joint en amont pour assurer l'é- galisation de pression sur ses faces opposées.
La soupape à boulet suivant la présente invention com- prend également un corps comportant des parties d'extrémité filetées extérieurement avec des surfaces d'extrémité planes s'étendant ra- dialement et une chambre dans laquelle est monté à rotation un élé-
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ment de soupape à boulet. Une extrémité en une pièce du corps pré- sente une ouverture définissait un passage avec un diamètre corres- pondant à celui d'un passage pratiqué dans le boulet. L'extrémité opposée du corps présente une ouverture suffisaient grande pour permettre d'y déplacer axialement le boulet.
Cette entremit) est fermée par une pièce d'écartement loge dans le corps ;1 soupape et possédant des surface circonférentielle et radiale, à ll jonction de laquelle est prévue une rainure recevant une garniture de joint' annulaire. Cette extrémité est fermée par une extrémité de raccord, l'agencement étant tel que la garniture de joint est comprimée en- tre l'extrémité de raccord, le corps et la pièce d'écertement, Une extrémité de raccord est également prévue à l'extrém té en une piè- ce du corps de soupape et les deux extrémités de raccord sont fixées de façon amovible au corps de soupape, par des écrous de raccord.
L'agencement est tel que le corps peut être retiré d'une tuyauterie sans démonter les extrémités de raccord de la tuyauterie et le corps peut également être amené par rotation à une position désirée. En outre, l'extrémité de raccord à l'extrémité en une pièce du corps de soupape peut être retirée avec le boulet en position de fermeture, contre la pression qui y est exercée à l'autre extrémité,
D'autres détails et particularités de l'invention res- sortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une vue en plan de dessus de la soupape suivant la présente invention, installée dans une tuyauterie.
La figura 2 est une vue en coupe axiale longitudinale de la soupape, cette dernière se trouvant en position de ouverture.
La figura 3 est une vue de détail à grande échelle ana- logue à la figure 2, avec la soupape en position de fermeture.
En se référant au dessin, la soupape dans son ancemble est indiquée par la référence 10. On l'a représentée installée dans une tuyauterie comportant un tuyau 12 et un tuyau 14, ce der- r nier' étant considéré comme tuyau d'arrivée et le premier comme tuyau'
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de sortie. Dans ces conditions, l'extrémité de gauche de la soupa- pe est celle en aval et l'extrémité de droitecelle en amont.
La soupape comporte des assemblages d'extrémité de rac- cord 16 et 18 comportant des extrémités de raccord 16a et 18a ainsi que des écrous de raccord 16B et 18B et un raccord de soupape inter- médiaire indiqué dans son ensemble par la référence 20, corps à l' intérieur duquel est située une chambre 22 recevant à rotation un élément de soupape mobile ou boulet 24 destiné à être tourné au moyen d'une poignée 26 et d'une tige de soupape 28. A l'intérieur de la chambre 22 sont disposés des joints élastiques opposés 30 et 32, qui sont construits et agencés comme décrit plus en détail ci- après.
La tige comprend une partie polygonale supérieure 34 sur laquelle est fixée la poignée 26, par exemple au moyen d'un écrou de blocage 36. A la tige également peut être fixée une pla- que debutée 38 déterminant la position et possédant des prolonge- ments 40 et 42 pouvant venir en contact avec une goupille de butée 44 montée sur le corps. L'agencement est tel que le boulet 24 peut être déplacé de 90 entre la position d'ouverture représentée à la figure 2 et la position de fermeture représentée à la figure 3. La tige de soupape est maintenue en position par un écrou 46 possédant des filets externes logés dans une partie filetée intérieurement d' un bossage 48 s'étendant vers l'extérieur.
L'extrémité inférieure de l'écrou s'applique contre l'extrémité d'une rondelle de poussée 50, s'appuyant à son tour contre une partie de bride à double diamè- tre 52 de la tige de soupape. En dessous de la partit 52 se trouve un joint de tige 54 s'appliquant contre une autre partie 56, quelque peu plus petite, de la tige.
La liaison d'entraînement entre la tige et le boulet est établie au moyen d'une partie en forme de languette 58 à l'extré- mité de la tige qui est logée quelque peu librement dans,une rainure 60 du boulet, la rainure s'étendant perpendiculairement au passage d'écoulement 62 dans le boulet 24.
Dans la position d'ouverture de la soupape, le passage
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d'écoulement 62 du boulet est aligné avec un passage d'écoulement
64 dans une partie d'extrémité en une pièce 66 du corps de soupape 20, le diamètre des passages d'écoulement 62 et 64 étant pratique- ment égaux. La partie d'extrémité 66 est dotée d'une surface d'ex- trémité plane 68 rencontrant une surface d'extrémité plane 70 de l' extrémité de raccord 16A. La partie d'extrémité 66 comporte éga- lement un filetage externe 72 destiné à coopérer avec le filetage interne de l'écrou de raccord 16b. Ce dernier comporte une bride /74 s'étendant vers l'intérieur et coopérant avec une bride ou aile externe annulaire 76 sur l'extrémité de raccord 16A, ce qui.
Main- tient assemblé mais de façon amovible les pièces. Une garnithre de joint 78 est placée dans une rainure 80 dans l'extrémité piano 68 de.la partie de corps en une pièce 66, afin d'assurer l'obtura- tion de la jonction entre le corps et l'extrémité de raccord. Il convient de remarquer que l'extrémité de raccord comporte un passa-j ge d'écoulement interne 82 dont le diamètre est un peu supérieur à celui du passage d'écoulement 64- dans le corps de soupape et qui est fileté/intérieurement afin de recevoir le tuyau 12.
L'extrémité en amont du corps de soupape possède une ouverture axiale 84 d'un diamètre légèrement supérieur à celui du boulet, afin que ce boulet puisse être placé dans le corps à travers cette ouverture lorsque l'extrémité de raccord 18 est démontée..
L'extrémité en amont de la soupape comporte une pièce d'écartement 86 s'appliquant étroitement à sa surface périphérique externe 88 dans l'ouverture de corps 84. La pièce d'écartement possède Un pas- sage interne 90 dont le diamètre correspond à celui du passage d'é- coulement 62 dans le boulet et une surface d'extrémité plane 92 s'appliquant contre la surface d'extrémité plane 94 de l'extrémité de raccord 18A.
Cette dernière possède une bride périphérique ex- terne 96 engages par la bride s'étandant vers l'interieur 98 de l' écrou de raccord 18B, lorsque ce dernier est vissé à sa partie fi- letée intérieurement sur la partie filetée extérieurement 100 du corps. :
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La jonction de la surface périphérique 84 et de la sur- face plane 92 de la pièce d'écartement 86 est munie d'une rainure 102 à l'intérieur de laquelle est disposée une garniture de Joint 104 dont le diamètre est légèrement supérieur aux dimension* de la rainure, avec pour conséquence que lorsqu'on procède à l'assemblage comme représenté à la figure 2, la garniture de joint est comprimée radialement entre la pièce d'écartement de la surface périphérique 84 du corps et axialement entre la surface plane radiale de la rai- nure 102 de la surface 94 de l'extrémité de raccord et la surface plans 92 de la pièce d'écartement,
avec pour conséquence qu'une fuite dans plusieurs directions est empêchée par le joint. Les to- Gérances de fabrication sont telles que l'extrémité de raccord ren- contre toujours la pièce d'écartement et la garniture de joint. élle ne doit pas s'appliquer pratiquement contre le corps.
Suivant la présente invention, les joints 30 et 32 sont construits avec des surfaces coniques périphériques 30A et 32a ad- jacentes à des surfaces coniques complémentaires 110 et 112 sur la partie de corps en une pièce 66 et la pièce d'écartement 86, respec- tivement. Les surfaces coniques divergent vers l'extérieur et vers l'axe dotation du boulet 24. Les joints possèdent également des surfaces de contact 30B et 32B avec le boulet et des surfaces planes -le contact avec le corps 30C et 32C, respectivement, qui engagent des parties planes de la partie de corps en une pièce 66 et de la ,Nièce d'écartemert b6, respectivement.
Lorsque la soupape se trou*1* ve à la position d'ouverture, le boulet est maintenu effectivement centré et de façon étanche par les joints 30 et 32, comme représente à la figure 2, ces joints étant faits d'une matière élastique appro- :)ride quelconque telle que du teflon, du néoprène ou une matière ana logue. Sous pression, le boulet est déplacé du coté amont au coté aval, comme représenté à la figure 3.
Lorsque ceci survient, le joint 30 est quelque peu comprimé 'et le joint 32 est déplacé en aval avec le boulet, afin d'ouvrir- par conséquent un passage annu- laire 114 autour de ce qui peut être considéré comme l'extérieur du
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joint* Le résultat en est une égalisation de pression autour du
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joint, ce qui facilite la fermeture de la soupape. L'écoulemtnt à travers la soupape peut se faire dans le sens oppose, cas dans le- quel le joint 32 serait comprimé et le joint 30 se déplacerait, on aval avec le boulet.
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Le fonctionnement du boulet est ainsi facft té par la construction conique des joints et des sièges qui proeu. enf du côté en amont de la soupape, dans sa position de ftrt.a,, un paa<r' sage d'écoulement annulaire 114 au moyen duquel la pression- sur les faces opposées du joint 32 est égalisée,
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Lors de l'installation de la soupape, les yau. 1a et 14 peuvent être découpés et filetas extérieurement, so t avant, soil après avoir été installés. Ensuite, le écrous de rg4rard sont placés sur les extrémités .6A et 18A et ces dernières 11';)t vissées sur les tuyaux 12 et 14. Le joint 30, la aoupape e boulet z4. le joint 32 et la pièce d'écartement 86 sont assemblés dans lordre indiqué dans le corps de soupape auquel l'assemblage de tige a été précédemment fixé.
Ensuite, le corps est introduit entre les extré-
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mités de raccord 16A et 1ôta, après quoi les écrous 1613 et 183 sont serrée, Une fois ceci fait, la soupape est prbte k 'ac,,orne , .
Dans la position d'ouverture, l'écoulement a lieu de la droite vers la gauche, dans les conditions supposées précédemment,
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S'il était désirable soit pendant, soit après 3, ,t9, ' lation, de faire tourner le corps de soupape, ceci peut être fait même dans dea conditions de pression, simplement en réitérant le écrous 16B et 18B. Un fois ceci fait, le corps et les écrous peu vent être amenés à tourner par rapport aux extrémités de raccord.
De même, s'il était désirable de déconnecter l'extrémité en aval de
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la soupape, ceci peut itre réalisé en relâchant l'écrou 6'!B, lu ee moment, la partie d'extrémité en une pièce 66 du corps est ef.j"ieac pour maintenir le boulet dans sa position de fermeture. En autre, lors du relâchement des écrous de raccord, le corps peut efre *r4ttFoi de la tuyauterie, ce qui permet de retirer les jointe et le boulet..
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La garniture de joint 104 agit efficacement, comme décrit en détail ci-avant, pour empêcher la fuite soit de la tuyauterie, soit de la chambre de soupape, grâce à son emplacement entre la pièce d'écarte- ment, le corps de soupape et l'extrémité de raccord 18A, n'
Il doit être entendu que la présente invention/est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Soupape à boulet, caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison, un corps avec une chambre et un élément de soupape à boulet rotatif monté dans ladite chambre, ledit élément compor- tant un passage d'écoulement le traversant, ledit corps comportant à une extrémité une partie de corps en une pièce ave,c un passage d'écoulement correspondant en dimension à celui dans ledit élément, un élément de joint ou d'obturation entourant les passages d'écoule- ment à ladite extrémité et disposé entre le corps et un coté dudit élément, des moyens assuras l'étanchéité du coté opposé dudit élé- ment de boulet, et des assemblages d'extrémité de raccord aux deux bouts du corps.
2. Soupape à boulet, caractérisée en ce qu'elle com- prend un corps avec une chambre, un boulet de soupape rotatif dans ladite chambre, ledit corps possédant des parties d'extrémité file-' tées extérieurement avec des surfaces d'extrémité planes s'étendant radialement, des extrémités de raccord possédant des surfaces d'ex- trémité planes s'appliquant contre les surfaces d'extrémité planes du corps et des écrous de raccord vissés sur le filetage externe du corps pour fixer de faqon amovible lesdites extrémités de raccord au corps.
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"Ball valve".
The present invention relates to ball valves and has the main object of providing a new and improved valve of this type.
Another object of the present invention is to provide a novel and improved ball valve with meatus and downstream seal means, among which the upstream seal has a tapered surface contacting an adjacent tapered surface of the body. and is so constructed and arranged that when the valve is pressurized. the seal moves with the
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downstream ball, which separates the conical surfaces and offers a passage for the equalization of pressure on the opposite faces *) * of the upstream seal, thus facilitating the operation of the valve.
Another object of the present invention is to provide a ball valve with a new and improved fitting end assembly, facilitating assembly and disassembly from piping and adjusting the valve body to the desired position then. that he is under pressure.
Another object of the invention is to provide a ball valve having connector end assemblies enabling the valve body to be removed without disassembling the connector assembly from the piping.
Another object of the present invention is to provide a ball valve having a removable spacer at its end constructed with seal means ensuring the closure of the spacer from a body of the valve. surrounding valve and an associated fitting end.
In summary, the valve according to the present invention is provided with resilient seal means at opposite ends of the body chamber, said seal means being provided to press against the ball and being provided with peripheral surfaces with conicals coming in. contact / complementary and adjacent conical surfaces on the valve body, the arrangement being such that when the valve is in the closed position, the upstream ball and seal can be moved downstream with a slight amount of pressure ,
in order therefore to separate the conical surfaces and thus to provide a passage around the upstream seal to ensure pressure equalization on its opposite faces.
The ball valve according to the present invention also comprises a body having externally threaded end portions with radially extending planar end surfaces and a chamber in which an element is rotatably mounted.
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ment of ball valve. An opening in one piece of the body defined a passage with a diameter corresponding to that of a passage in the ball. The opposite end of the body has an opening large enough to allow the ball to move axially therein.
This entry) is closed by a spacer housed in the body; 1 valve and having circumferential and radial surfaces, at the junction of which is provided a groove receiving an annular gasket. This end is closed by a connector end, the arrangement being such that the gasket insert is compressed between the connector end, the body and the crimping piece. A connector end is also provided at the end. one-piece end of the valve body and both connector ends are removably attached to the valve body by union nuts.
The arrangement is such that the body can be removed from a piping without disassembling the connecting ends of the piping and the body can also be rotated to a desired position. In addition, the connecting end at the one-piece end of the valve body can be removed with the ball in the closed position, against the pressure exerted therein at the other end,
Other details and features of the invention will emerge from the description below, given by way of non-limiting example and with reference to the appended drawings, in which:
Figure 1 is a top plan view of the valve according to the present invention, installed in a pipe.
Figure 2 is a longitudinal axial sectional view of the valve, the latter being in the open position.
Figure 3 is an enlarged detail view similar to Figure 2, with the valve in the closed position.
Referring to the drawing, the valve as a whole is indicated by the reference 10. It has been shown installed in a pipe comprising a pipe 12 and a pipe 14, the latter being considered as the inlet pipe and. the first as a pipe '
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Release. Under these conditions, the left end of the valve is the downstream end and the right end is the upstream end.
The valve has fitting end assemblies 16 and 18 having fitting ends 16a and 18a as well as fitting nuts 16B and 18B and an intermediate valve fitting denoted as a whole by 20, body inside which is located a chamber 22 which rotatably receives a movable valve element or ball 24 intended to be rotated by means of a handle 26 and a valve stem 28. Inside the chamber 22 are arranged opposing resilient seals 30 and 32, which are constructed and arranged as described in more detail below.
The rod comprises an upper polygonal part 34 to which the handle 26 is fixed, for example by means of a locking nut 36. To the rod also can be fixed a start plate 38 determining the position and having extensions. 40 and 42 may come into contact with a stop pin 44 mounted on the body. The arrangement is such that the ball 24 can be moved 90 between the open position shown in Figure 2 and the closed position shown in Figure 3. The valve stem is held in position by a nut 46 having external threads housed in an internally threaded portion of a boss 48 extending outwardly.
The lower end of the nut rests against the end of a thrust washer 50, in turn pressing against a double diameter flange portion 52 of the valve stem. Below part 52 is a rod seal 54 pressing against another somewhat smaller part 56 of the rod.
The drive connection between the rod and the ball is established by means of a tongue-shaped portion 58 at the end of the rod which sits somewhat loosely in a groove 60 of the ball, the groove s 'extending perpendicularly to the flow passage 62 in the ball 24.
In the open position of the valve, the passage
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flow 62 of the ball is aligned with a flow passage
64 in a one piece end portion 66 of valve body 20, the diameter of flow passages 62 and 64 being substantially equal. The end portion 66 has a planar end surface 68 meeting a planar end surface 70 of the connector end 16A. The end portion 66 also comprises an external thread 72 intended to cooperate with the internal thread of the connection nut 16b. The latter has a flange / 74 extending inwardly and cooperating with an annular outer flange or flange 76 on the connector end 16A, which.
Keeps the parts assembled but removable. A gasket packing 78 is placed in a groove 80 in the piano end 68 of the one-piece body portion 66, to provide a seal at the junction between the body and the connector end. Note that the connector end has an internal flow passage 82 which is somewhat larger in diameter than the flow passage 64 in the valve body and which is threaded / internally in order to receive the pipe 12.
The upstream end of the valve body has an axial opening 84 of a diameter slightly larger than that of the ball, so that the ball can be placed in the body through this opening when the connector end 18 is removed.
The upstream end of the valve has a spacer 86 which rests closely to its outer peripheral surface 88 in the body opening 84. The spacer has an internal passage 90 whose diameter corresponds to that of the flow passage 62 in the ball and a planar end surface 92 resting against the planar end surface 94 of the connector end 18A.
The latter has an outer peripheral flange 96 engaged by the inwardly extending flange 98 of the union nut 18B, when the latter is screwed at its internally threaded portion onto the externally threaded portion 100 of the body. . :
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The junction of the peripheral surface 84 and the planar surface 92 of the spacer 86 is provided with a groove 102 inside which is disposed a gasket insert 104 the diameter of which is slightly greater than the dimensions. * of the groove, with the consequence that when the assembly is carried out as shown in Figure 2, the gasket is compressed radially between the spacer of the peripheral surface 84 of the body and axially between the flat surface radial of the groove 102 of the surface 94 of the connector end and the planar surface 92 of the spacer,
with the consequence that leakage in several directions is prevented by the seal. The manufacturing conditions are such that the connection end always meets the spacer and the gasket insert. it should not be applied practically against the body.
In accordance with the present invention, seals 30 and 32 are constructed with peripheral tapered surfaces 30A and 32a adjacent to complementary tapered surfaces 110 and 112 on one piece body portion 66 and spacer 86, respectively. tively. The conical surfaces diverge outwardly and toward the axis endowment of the ball 24. The seals also have contact surfaces 30B and 32B with the ball and planar surfaces contacting the body 30C and 32C, respectively, which engage planar parts of the one-piece body part 66 and the niece b6, respectively.
When the valve is opened * 1 * ve in the open position, the ball is kept effectively centered and tightly by the seals 30 and 32, as shown in Figure 2, these seals being made of an appropriate elastic material. -:) Any wrinkle such as teflon, neoprene or similar material. Under pressure, the ball is moved from the upstream side to the downstream side, as shown in Figure 3.
When this occurs, seal 30 is somewhat compressed and seal 32 is moved downstream with the ball, thereby opening an annular passage 114 around what may be considered the exterior of the ball.
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joint * The result is a pressure equalization around the
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gasket, which makes it easier to close the valve. The flow through the valve can be in the opposite direction, in which case the seal 32 is compressed and the seal 30 moves, it is downstream with the ball.
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The operation of the ball is thus facft ted by the conical construction of the seals and the seats which proeu. enf on the upstream side of the valve, in its position of ftrt.a ,, an annular flow path 114 by means of which the pressure on the opposite faces of the seal 32 is equalized,
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When installing the valve, the yau. 1a and 14 can be cut and threaded on the outside, so before, or after being installed. Then, the rg4rard nuts are placed on the ends .6A and 18A and the latter 11 ';) t screwed on the pipes 12 and 14. The seal 30, the ball valve and z4. seal 32 and spacer 86 are assembled in the order shown in the valve body to which the stem assembly was previously attached.
Then the body is introduced between the ends
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mites 16A and 1 removed, after which the nuts 1613 and 183 are tightened. Once this is done, the valve is ready for use,.
In the open position, the flow takes place from right to left, under the conditions assumed previously,
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If it was desirable either during or after 3,, t9, to rotate the valve body, this can be done even under pressure conditions, simply by repeating the nuts 16B and 18B. Once this is done, the body and nuts can be rotated relative to the connector ends.
Likewise, if it was desirable to disconnect the downstream end of the
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valve, this can be achieved by releasing the nut 6 '! B, at this time the one-piece end portion 66 of the body is operated to hold the ball in its closed position. , when loosening the union nuts, the body can strain * r4ttFoi from the piping, which allows the gaskets and the ball to be removed.
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The gasket 104 acts effectively, as described in detail above, to prevent leakage either from the piping or from the valve chamber, by virtue of its location between the spacer, the valve body and the connection end 18A, n '
It should be understood that the present invention is in no way limited to the above embodiments and that many modifications can be made thereto without departing from the scope of the present patent.
CLAIMS
1. Ball valve, characterized in that it comprises in combination, a body with a chamber and a rotary ball valve member mounted in said chamber, said member having a flow passage therethrough, said body comprising at one end a one-piece body portion with a flow passage corresponding in dimension to that in said element, a seal or sealing element surrounding the flow passages at said end and disposed between the body and one side of said element, means for sealing the opposite side of said ball element, and end assemblies for connection to both ends of the body.
2. Ball valve, characterized in that it comprises a body with a chamber, a rotary valve ball in said chamber, said body having externally threaded end portions with planar end surfaces. radially extending connector ends having planar end surfaces mating against the planar end surfaces of the body and connector nuts screwed onto the external thread of the body for releasably securing said ends of the body. connection to the body.