JP2012532285A - パイプ用連結装置の閉塞弁 - Google Patents

Abstract

弁であって、予荷重手段（３８）によって生成された第一の力の作用によって前記弁座（１４）に当接して休止位置に維持される閉塞体を備え、さらに開放位置または閉鎖位置に弁を配置するように閉塞体（１６）を回転させる手段（２８）を備える、弁において、閉塞体（１６）と弁座（１４）との間に間隙（ｊ１）が創り出されるように閉塞体（１６）を移動させるために、閉塞体を並進させる手段（２６、４０）を具備し、並進手段が、閉塞体（１６）の回転移動から独立して並進移動させるように閉塞体を駆動させるようにされている、弁に関する。

Description

本発明は、閉塞弁と、連結される少なくとも第一のパイプの一端に閉塞弁が設置される、パイプを連結する装置とに関する。

このタイプの装置において、弁内部に配置された閉塞体を回転駆動させることが知られている。閉塞体は、円盤形または球形とすることができ、閉塞体を回転させると、弁は、開放位置になって流体が通過できるようになるか、または閉鎖位置になる。例えば、閉塞体が球形の場合、流路は球形内部に配置され、弁が開放位置にあるとき、流路は、弁の軸線上を流体が通過できるようにし、閉鎖位置にあるとき、流路は流体通路を横切る向きを向いて、流体通路を遮断する。

閉塞体は、既知の方法で、弁体に形成された弁座に載置される。このように接触させることによって弁を密閉できる。この接触は、弁が開放位置にあるか閉鎖位置にあるかに関係なく、一方では閉鎖体にぶつかる流体の圧力によって、他方では予荷重ばねによって連続的に加えられる圧力によって、一定に維持されることが知られている。流体圧力が弱い場合には、予荷重ばねの力が流体圧力に取って代わるので、流体圧力が強くても弱くても密閉は与えられる。しかし、このような設備には、実質的な結合が必要であり、閉塞体を回転させるとき閉塞体を弁座から引き離さなければならないという欠点がある。これは、それぞれに使用される材料に応じて、閉塞体または弁座をより早く摩耗させる可能性がある。

欧州特許第０５６４５６４号明細書

特許文献１において開示される装置にもこの欠点がある。この文献において、球形体は、弁の連結端面に対して実質的に同一平面上にある平坦なシール面を有する。この文献の目的は、球形が回転するときに、ボールが弁室の外部へ延びないようにすることにある。この目的のために、カムが、球形体に配置され、弁室内部に配置されたカム構造体と協働する。球形体の回転はカムをカム面に沿って移動させる。したがって、球形体はカムの作用前に回転し始め、回転は並進運動を引き起こす。回転が開始する時点で、球形体は、不変に予荷重によって弁座に支持されるので、上述の欠点が生じる。

本発明の目的は、最適の密閉を保持しながら、上述の欠点を解決できるようにする、パイプを連結するための装置に対する閉塞弁を提案することにある。

この目的のために、本発明の対象は、
パイプを連結する装置用の閉塞弁であって、
少なくとも１つの弁室と、前記弁室内において延びる流体通路と、前記流体通路に配置された閉塞体とを備え、
前記閉塞体が、第一の休止位置において、弁座に載置され、かつ予荷重手段によって生成された第一の力の媒介によって前記弁座に当接してその第一の休止位置に維持され、
さらに、流体が流動できる前記弁の開放位置と流体の流れが阻止される閉鎖位置との間で前記閉塞体が回転できるように、前記閉塞体を回転させる手段を備える、
閉塞弁において、
前記閉塞体を並進させて、前記弁座に当接する前記第一の位置から、前記閉塞体と前記弁座との間に間隙が創り出される第二の位置へ前記閉塞体を移動させる手段を備え、
前記手段が、前記閉塞体の回転移動から独立して並進運動できるように前記閉塞体を駆動できることを特徴とする、
閉塞弁である。

閉塞体の並進変位が回転変位から独立することにより、閉塞体と弁座との間に間隙を創り出した上で、後の別の時点で閉塞体を回転させるという弁の使用が可能になる。また、これにより、並進と、これから派生する回転との間のタイムラグなしに、回転と並進を同時に進めることもできる。

このような装置は、流体の通過を遮断するときに閉塞体と弁体に形成された弁座との間の密封を保持し、かつ閉塞体または弁座を摩耗させることなく弁の開放位置から閉鎖位置へ切り替えられるようにし、閉塞体を回転させる手段のサイズを大きくすることがなく、有利である。逆に、上述の摩耗を増大することなく、予荷重ばねによって加えられる力を増大して、密封作用を強化できる。

本発明に対する様々な独特の特徴によれば、これらの特徴を一体的に組み合わせることができる。
− 前記閉塞体が少なくとも１つの閉塞体支持体に回転するように据え付けられ、前記予荷重手段が前記少なくとも１つの閉塞体支持体を並進移動するように付勢し、前記並進手段が、前記予荷重手段によって生成された第一の力と反対の方向に第二の付勢する力を生成して、前記予荷重手段に対抗して前記少なくとも１つの閉塞体支持体を並進移動させるようにされている。
− 前記予荷重手段が、前記少なくとも１つの閉塞体支持体の一部を支持する少なくとも１つの直線的なバネを備える。
− 前記並進手段が、前記閉塞弁に当接するようにもたらされた第二の弁によって付勢されるようにされている。
− 前記並進手段が、前記弁室の本体内で摺動できる少なくとも１つの押し棒を備え、前記並進手段が、前記予荷重手段と前記少なくとも１つの閉塞体支持体と前記少なくとも１つの押し棒とがその順番で整列するように配置される。
− 前記少なくとも１つの押し棒が前記弁室に形成された穴において延びる管状部を有し、前記第一の位置において、前記管状部の端部が前記弁の外側に突出して前記閉塞弁に当接するようにもたらされた第二の弁によって付勢されるように、かつ前記第二の位置において、前記管状部の前記端部が前記弁の連結端部と同一平面上にあるように、前記管状部の軸線方向の寸法が前記穴の軸線方向の寸法よりも大きく、前記押し棒が、前記弁室内に延びて、前記予荷重手段に対抗して前記閉塞体支持体を押し進める。
− 前記並進手段が少なくとも１つのアクチュエータと作動要素とを備え、前記作動要素が前記弁室内の前記閉塞体付近に位置決めされ、前記作動要素が前記閉塞体を並進移動するように付勢するようにされている。
− 前記並進手段が、少なくとも１つのリニアアクチュエータと前記作動要素を形成するロッドとを備え、前記ロッドの自由端には、前記閉塞体支持体に並進移動するように固定された接手（ｃａｔｃｈ）が設けられ、前記アクチュエータが、前記予荷重手段に対抗して前記アクチュエータに向かって前記閉塞体支持体を引っ張るようにされており、前記アクチュエータが、前記予荷重手段と同じ側である、前記閉塞体支持体の側に位置決めされる。
− 前記並進手段が、少なくとも１つの回転式アクチュエータと前記作動要素を形成するカムとを備え、前記少なくとも１つのカムの回転が、前記予荷重手段に対抗して前記閉塞体の並進移動を駆動でき、前記カムが、前記予荷重手段と前記少なくとも１つの閉塞体支持体と前記少なくとも１つのカムとがその順番で整列するように位置決めされる。
− 断熱手段が、前記アクチュエータの本体と前記弁の外側との間に配置される。
− ２つの並進手段が、前記流体通路に対して前記閉塞体の両側に対称的に配置される。
− 前記閉塞体が肩状部を形成する少なくとも１つの平面を有し、前記平面が前記閉塞体の外側に向かって半径方向に延びる円筒部を有し、細長いスロットが前記円筒部に形成される。
− 前記閉塞体を回転させる手段が、前記閉塞体の前記円筒部と協働するようにされている制御軸を備える。
− 前記制御軸の第一の端部に形成されたピンが前記細長いスロット内に収容され、前記閉塞体に対する前記制御軸の移動する間隙を提供するために、前記スロットの長さが前記制御軸の前記ピンの対応する寸法よりも長く、前記スロットの幅が前記ピンの対応する寸法に対して調節される。
− 前記閉塞体支持体が、前記閉塞体の前記円筒部の付近に、前記平面に対向して配置されたスペーサによって形成され、前記閉塞体支持体が、一方の方向に前記予荷重手段の作用により、さらに反対方向に前記並進手段の作用により、軸線方向に移動するようにされている。

さらに、本発明の対象は、パイプを結合する装置であって、結合した少なくとも１つの第一のパイプには、一端に、上述したような閉塞弁が設けられ、前記閉塞弁が連結フランジを備え、このフランジが、前記弁室の外部へ向かって、前記流体通路が延びる方向に実質的に垂直な平面を形成する連結端部を有する、パイプを結合する装置を含む。

異なる特徴によれば、前記弁の前記連結端部に当接するようにもたらされる、前記弁とは異なる装置の要素と接触することによって、前記並進手段を付勢することができる。

第一の弁を並進させる手段を、他の弁の前記連結端部を接触させることによって作動させることができ、それにより、前記連結端部が、前記押し棒の前記突出する管状部で押す。あるいは、第一の弁の前記押し棒の前記突出する管状部が、前記他の弁の前記押し棒の前記突出する管状部と接触することによって並進する。

本発明の別の対象は、パイプを連結する方法であって、
少なくとも１つのパイプが閉塞弁を備え、
閉塞体が、弁座に載置され、かつ予荷重手段によって生成された第一の力の媒介によってこの弁座に当接するように維持され、
前記閉塞体の回転によって、流体が流動できる前記弁の開放位置から、前記流体の流動が阻止される閉鎖位置へ切り替えることができる、
パイプを連結する方法において、
少なくとも、
− 前記閉塞体と前記弁座との間に間隙を得るために、前記閉塞体を、前記予荷重手段によって生成された前記第一の力の方向と反対方向に並進させるステップと、
− 前記閉塞体を回転させるステップであり、前記間隙によって、前記閉塞体が回転するときに前記閉塞体と前記弁座とが接触しない、前記閉塞体を回転させるステップと、
を含む。

本発明の特徴によれば、前記閉塞体が前記開放位置にあるときに、前記間隙が前記閉塞体と前記弁座との間に維持される。

第一の連結位置にあるときの、本発明に係る連結装置用の弁の部分的な長手方向断面頂面図である。 連結装置が第二の連結解除位置にあるときの、図１に対応する断面図である。 連結が解除された状態の、本発明に係る装置の側面図である。 連結されかつ閉塞弁が閉鎖位置にある、本発明に係る装置の側面図である。 連結されかつ閉塞弁が開放位置にある、本発明に係る装置の、図４と均等の図である。 第二の実施態様による連結装置の上面図である。 第三の実施形態による連結装置の上面図である。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照した説明から明らかになる。

図１〜５が示す連結装置は、１つの液圧管から別の液圧管への流体の通過を遮断および（または）許容する少なくとも１つの閉塞弁２を備える。

弁２は、弁室４によって形成され、その本体は流体通路６を形成する。流体通路は弁室４内部で第一の長手方向軸線Ｘ−Ｘ’に沿って延びる。この第一の長手方向軸線Ｘ−Ｘ’に沿って、弁２の弁室４は、第一の端部に接続フランジ８を、第二の端部に連結フランジ１０を有し、弁室４内部の流体通路６は２つのフランジ８、１０を接続する。

接続フランジ８は、弁室４に固定されて、前記弁室に対して実質的に横断方向に延び、油圧管１２を据え付けられるようにする接続端部を有する。

連結フランジ１０は弁室４に固定され、弁室内部に弁座１４を形成する。例として、図示する実施形態において、弁座１４は、円錐形状を持つ。接続フランジ１０は、弁室４の外部の方に接続端部１５を有し、接続端部は、流体通路６の第一の長手方向軸線Ｘ−Ｘ’に対して実質的に垂直な平面を形成する。

また、弁２は、流体通路６内に配置された閉塞体１６を備える。

図示する実施形態によれば、閉塞体１６は、接続フランジ１２によって形成された弁座１４と接続するように作られた実質的に球形の形状を持つ。弁座１４に嵌め込まれたシールリングジョイント１８によって、弁座１４と閉塞体１６との間のこの接触を可能にする。

閉塞体１６は、或る軸線に沿って閉塞体１６を通過する穴によって形成された流路２０を有する。

さらに、閉塞体１６は、肩状部を形成する少なくとも１つの平面２２を有し、肩状部は、閉塞体１６を閉塞体の外部へ向かって半径方向へ延ばす円筒部２４を持つ。閉塞体１６は、弁２の弁室４内部で、平面２２が第一の長手方向流動軸線Ｘ−Ｘ’に対して実質的に平行に延びるような向きを向く。

閉塞体１６の外面に形成されたこの平面２２及び円筒部２４は、閉塞体支持体２６及び閉塞体を回転させる手段２８と協働する。

回転手段２８は、閉塞体１６が流路２０の軸線及び第一の長手方向軸線に対して垂直な第二の横断方向軸線Ｙ−Ｙ’回りに、流路２０が流体通路６の第一の長手方向軸線Ｘ−Ｘ’上に位置して流体の通過を可能にする開放位置と、流路２０が流体通路６の軸線に対して実質的に垂直になって流体の通過を遮断する閉鎖位置との間で回転できるように、閉塞体１６に取り付けられる。

このために、回転手段は２８、第一の長手方向軸線Ｘ−Ｘ’に対して実質的に垂直な第二の横断方向軸線Ｙ−Ｙ’に沿って延びかつ弁室４内で回転式に据え付けられる制御軸３０によって形成される。制御軸３０は閉塞体１６を回転駆動できる。制御軸３０の一端に形成されたピン３２は、閉塞体１６の円筒部２４に作られた細長いスロット３４と協働する。細長いスロット３４の長さは、閉塞体１６に対する制御軸３０の間隙の変位を考慮して、制御軸３０のピン３２の対応する寸法よりも大きいものである。ピン３２が細長いスロット３４の中央にある状態における制御軸３０の中心位置は、軸線Ｙ−Ｙ’が閉塞体１６の回転中心Ｏを通過する弁２の構成に一致する。図１、４及び５に示すこの中心位置にあるとき、ストレスなしに閉塞体１６を回転駆動することができる。この位置の付近において閉塞体を回転させることが可能であるが、この中央位置に閉塞体を配置すると閉塞体を回転させるのが容易であることが理解されることになる。スロット３４の幅は、制御軸３０のピンの対応する寸法に合わせて調節され、制御軸３０が回転したら、直ちに、閉塞体１６を回転できるようにする。

制御軸３０の第二の端部３６に関連する手段（図示せず）は、第二の横断方向軸線Ｙ−Ｙ’回りでの制御軸３０の回転及び同じ横断方向軸線Ｙ−Ｙ’回りでの閉塞体１６を伴う回転を生じる。

閉塞体支持体２６は、弁２を形成する弁室４内に配置され、矩形スペーサの形を取り、閉塞体１６の円筒部２４の直径に対応する直径を持つ穴が設けられる。支持体２６は、平面２２に対向して円筒部２４の周りに配置される。閉塞体１６は、このように、制御軸３０の回転軸線Ｙ−Ｙ’にしたがって、支持体２６に回転するように据え付けられる。

閉塞体支持体２６は、予荷重手段３８の方向の作用によって、かつ２つの押し棒４０の反対方向の作用によって、第一の長手方向流動軸線Ｘ−Ｘ’の方向に軸線移動できる。このために、閉塞体支持体２６に付設された予荷重手段３８及び押し棒４０は、第一の長手方向軸線Ｘ−Ｘ’の方向に整列される。

ここでは、予荷重手段３８は、２つの直線ばねによって形成され、ばねは各々、接続フランジ８に作られた穴（単純化のために図示せず）の第一の端部に収容され、弁２の第一の長手方向軸線Ｘ−Ｘ’の方向に軸線方向に延びる。ばね３８の他方の端部は、接続フランジ８に対向する閉塞体支持体２６の部分に作られた穴に収容される。

各押し棒４０は、連結フランジ１０及び弁２の弁室４に形成された穴内で、弁の第一の長手方向軸線Ｘ−Ｘ’の方向に軸線方向に延びる。押し棒４０は、前記穴において延びる管状部４２と、閉塞体支持体２６の一部と協働できるプッシングヘッド４４とを有する。押し棒４０の管状部４２の軸線方向の寸法は穴の軸線方向の寸法よりも大きく、その結果、プッシングヘッド４４が弁室４の本体に支持されるときに、押し棒４０の反対端は弁の外部に突出する。弁室４において、前記管状部４２の周りにシールジョイントが設置される。

次に、弁の作用、特に並進手段の作用について説明する。

休止位置において、プッシングヘッド４４は、穴の一端において弁室４の内面に支持され、各押し棒４０の反対端は、弁２の連結端部１５から突出する。押し棒４０のこの休止位置において、予荷重手段３８は、第一の長手方向軸線Ｘ−Ｘ’に沿って押し棒４０へ向かって閉塞体支持体２６を押すので、閉塞体１６は弁座１４へ向かって押される。プッシングヘッド４４と閉塞体支持体２６との間に間隙を配置できる。

作動位置において、各押し棒４０の端部は弁２の連結端部１５と同一平面上にあり、プッシングヘッド４４は、弁室の内部において、弁室４の内面からかつ穴の端から或る距離で延びる。押し棒４０のこの作動位置において、押し棒４０は、第一の長手方向軸線Ｘ−Ｘ’に沿って予荷重手段３８へ向かって閉塞体支持体２６を押すので、閉塞体１６は、弁座１４の反対方向へ押され、閉塞体１６と弁座１４との間に間隙ｊ１が形成される。

閉塞体１６と弁座１４との間に間隙ｊ１が形成されたこの作動位置のとき、制御軸３０は細長いスロット３４の中心位置にある。閉塞体１６は、軸線方向に変位しており、その閉塞体１６の回転中心Ｏは制御軸３０の回転軸線Ｙ−Ｙ’上にある。したがって、閉塞体１６を開放位置から閉鎖位置へまたは閉鎖位置から開放位置へ容易に回すことができる。

押し棒４０の変位は、プッシングヘッド４４が弁室４本体と接触することにより一方の方向への、及びヘッド４４が閉塞体支持体２６と接触することにより他方の方向への並進運動に限定される。閉塞体支持体２６の変位は、予荷重ばね３８によって付勢されるので、制限される。

予荷重ばね３８の第一の力は、閉塞体支持体２６を連結フランジ１０へ向かって押して、ひいては閉塞体１６を弁座１４と接触する位置に配置してこれを維持する傾向があるのに対して、押し棒４０の端部の圧縮力は、予荷重ばね３８によって生成された第一の力とは逆に、閉塞体支持体２６を予荷重ばね３８へ向かって押して、ひいては閉塞体１６を弁座１４から離すように移動させて閉塞体１６と弁座１４の間に間隙ｊ１を形成する傾向がある。

したがって、弁２は、閉塞体１６を並進させる手段２６、４０を有し、手段は少なくとも１つの押し棒４０及び閉塞体支持体２６を備え、予荷重手段３８によって生成される第一の力よりも大きくかつ第一の力の方向と反対方向へ向かう第二の軸線方向の力を生成することによって、閉塞体１６を並進させる。さらに、前記並進手段２６、４０は、特に制御軸３０によって形成される回転手段２８と別個のものであり、その結果、並進手段によって生じる閉塞体の軸線方向の並進変位は、回転手段によって生じるこの閉塞体の回転変位から独立するものである。閉塞体の並進変位を回転なしに行うことができ、逆に閉塞体の所定の軸線方向の位置において閉塞体を回転させることができる。

本発明に係るパイプを連結する装置は、上述のような弁２を一端に備える少なくとも１本のパイプ１２を備える。並進手段２６、４０は、前記弁２が別の弁２’と、または弁２の連結端部１５にぴったり付いた連結装置の他の要素と連結されると、弁室の内部で押される。一例として（図示せず）、連結装置の別個の要素は、２つの弁同士の間に配置された非常用切断システムである。

有利には、連結される第二のパイプがその端部に上述の弁と同じ弁２’を備え、連結された弁２及び２’の各々が、その連結端部１５及び１５’から突出する押し棒４０及び４０’を持つことが好ましい。弁２の押し棒４０は、このようにして、他方の弁２’の連結端部１５’によってまたは他方の弁２’の押し棒１５’によって押される。

このために、連結フランジに連結コネクタ（図示せず）が配置されて、装置の様々な要素の連結をロックする。

これより、上述のような第一のパイプに付設された閉塞弁と、第二のパイプに付設された第二の弁２’とを連結しかつ連結解除する方法について説明する。

特に図３〜５に示すように、２つの弁は同一なので、以下の説明は、第一のパイプに結合される閉塞弁の状態に限定する。

組立体が連結を解除されたとき、弁１２の閉塞体１６は、閉鎖位置にあり、弁座１４に支持され、その結果、流体は第一のパイプ１２から出られない。閉塞体１６と連結フランジ１０との間の密閉は、予荷重ばね３８によって与えられる圧力によって最適である。この状態が特に図３に示される。

流体が第一のパイプ１２から別のパイプへ向かって通過するために、本発明に係る弁２は第二の弁２’に接続される。第二の弁は、連結端部１５から突出した押し棒４０を押す。押し棒４０は、弁室４本体の内部に入って、予荷重ばね３８の力に対抗して軸線方向へ移動する。第二の弁２’によって押し棒４０に加えられる力は、ばね３８によって作用する予荷重力よりも大きい。押し棒４０の変位は、閉塞体支持体２６の、したがって閉塞体１６の接続フランジ８へ向かう変位を生じる。したがって、もはや弁座１４と接触しない。閉塞体１６と弁座１４との間に間隙ｊ１が創り出される。この間隙ｊ１は、制御軸３０のピン３２が閉塞体１６に作られた細長いスロット３４内で中心位置になるように寸法設定される。この状態を特に図４に示す。

押し棒４０は直接、閉鎖体１６上ではなく、支持体２６によって支持される。その結果、組立体がより良く均衡する。この目的のために、弁２は、第一の長手方向軸線Ｘ−Ｘ’に対して閉塞体１６の両側に配置された２つの閉塞体支持体２６を圧迫する２組の押し棒４０を備えると有利である。

閉塞体１６と弁座１４との間に間隙ｊ１が維持されており、制御軸３０のピン３２がスロット３４の中心位置に維持されている状態で、次のステップにおいて、閉塞体を回転させる手段２８は、閉塞体１６を回転させて、流路２０が流体を通過させ、かつ弁２が図５に特に示すように開放位置になるように、作動する。

流体が通過する間、間隙ｊ１が維持され、弁座１４と閉塞体１６とが接触しないことが分かるはずである。

液圧移送プロセスの終了時または非常時手順において弁の連結を解除する必要があるとき、まず閉塞体１６を回転させて、弁を閉鎖位置にし、次に、弁を分離する。第二の弁２’を引っ込めると、押し棒４０はもはや弁室４内部に押されないので、閉塞体１６及びこれに対応する支持体２６は再び予荷重ばね３８の力を主に受ける。閉塞体１６及び支持体２６は、閉塞体１６が弁座１４と接触する点まで軸線方向に変位する。したがって、連結を解除したバルブはしっかりと密閉される。

これより、図６に示す本発明の第二の実施形態、この場合では弁１０２について説明する。同様の要素については、１００を加えて弁２と同じ参照番号を使用する。

弁１０２は、並進手段に関して、押し棒４０がリニアアクチュエータ５０に据え付けられたロッド１４０に代えられることを除いては、弁２と全体的に同様である。ロッド１４０の自由端は、閉塞体支持体１２６に対して並進するように取り付けられた接手５２を備える。

リニアアクチュエータ５０、例えば空気圧または液圧シリンダは、押し棒４０と異なり、弁座１１４付近には配置されず、予荷重ばね１３８の第一の力に対抗して閉塞体支持体１２６を接続フランジ１０８へ向かって引っ張って、閉塞体１１６を弁座１１４に接触する第一の位置から閉塞体１１６と弁座１１４との間に間隙が創り出される第二の位置へ変位させるよう寸法設定される。

空気圧または液圧シリンダ５０を、全体的に弁１０２の弁室１０４内に配置するか、または図６に示すように弁１０２の外部に配置することができ、ロッド１４０は、接続フランジ１０８を通過して延びる。後者の場合、シリンダ５０の本体と弁１０２の外部との間に断熱手段５４が配置される。

または、閉塞体支持体１２６の形状は、閉塞体支持体２６の形状と異なっており、第一の実施形態において連結フランジ１０の反対側の閉塞体支持体２６の部分は、第二の実施形態では、閉塞体１１６の並進において何の役割も果たさない。

制御手段（図示せず）が、液圧または空気圧シリンダ５０を作動させ、閉塞体１１６の並進変位を引き起こすことができる。

これより、第三の実施形態、すなわち図７に示す弁２０２について説明する。弁２と同様の要素については２００を加えて同じ参照番号を使用する。

弁２０２は、並進手段に関して、押し棒４０が回転式アクチュエータ６０のシャフト６１の端部に配置されたロータリーカム２４０に代えられることを除いて、全体として弁２と同様である。

回転式アクチュエータ６０は、カム２４０を回転させて、閉塞体２１６の円筒部２２４に当接して支持させる。図７に示す位置のとき、カム２４０は閉塞体２１６を予荷重ばね２３８へ向かって変位させ、閉塞体２１６を、弁座２１４に当接する第一の位置から、閉塞体２１６と弁座２１４との間に間隙が生じる第二の位置へ移動させる。図示しないが、カムが１８０度回転した位置では、予荷重ばね２３８は、閉塞体を連結フランジ２１０へ向かって及び弁座２１４へ向かって並進させている。

回転式アクチュエータ６０は、全体的に弁２０２の弁室２０４内に配置するか、または図７に示すように弁２０２の外部に配置でき、アクチュエータ６０のシャフト６１は弁室２０４を通過して延びる。後者の場合、断熱手段６２が回転式アクチュエータ６０の本体と弁２０２の外面との間に配置される。両方の場合において、カム２４０は、予荷重手段２３８、閉塞体支持体２２６及びカムがこの順番に整列して、カム２４０の回転が前記予荷重手段２３８に対抗して閉塞体２１６を並進駆動できるように、配置される。

図７に示すように、閉塞体支持体２２６は、第二の実施形態の閉塞体支持体１１６と同じ形状を有する。しかし、閉塞体支持体２２６の形状は、閉塞体支持体２６と同じにすることができ、この場合、ロータリーカム２４０は、閉塞体支持体の一部に支持されるかまたは閉塞体支持体の対応する凹部の中に収容される。

制御手段（図示せず）は、回転式アクチュエータ６０を作動させて、閉塞体２１６を並進変位させる。

回転変位から独立して閉塞体を並進駆動できる並進手段を持つ閉塞弁を使用することにより、閉塞体を回転させる前に閉塞体をまず並進させて、回転中の引き裂きを防止できる。技術的現状とは逆に、並進作動が回転作動から独立することによって、並進作動と回転作動が同時に行われてもこの結果が得られる。

上述のように閉塞体の並進及び回転ステップを別個のものとして切り離すことができることによって、回転手段が弁を開くために閉塞体に作用する際の主たる抵抗要素が排除されるので、弁座及び球形体にほとんどまたは全く摩耗を生じないようにすることができる。弁座からの閉塞体の引き裂きを防止するために、前記手段の連結を寸法設定する必要がなく、ひいては小型化できる。全ての補助装置機構も小型化できる。

並進ステップと回転ステップを切り離すことのもう１つの利点は、弁座を形成する材料がそれほど硬い必要がなく、それによって、弁座と閉塞体との間の接触による最適の密封が得られることである。

本発明によれば、流体は、弁が開放位置のときに、流体通路を通過し、閉塞体は弁座に接触しない。

したがって、結果として付加的な結合作用を回転手段に提供する必要なく、予荷重による力を増大させることができる。予荷重の増大を定量化して、システムの連結が解除された後に再び弁が開かないようにすることを確保できる。このような寸法設定によって、連結の有無を検出する電気センサ、または弁アクチュエータの液圧回路に直接作用する液圧当接体（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ａｂｕｔｍｅｎｔ）などの、接続解除後の弁の再開放を防止する既知の手段なしに、これを行うことができる。

さらに、装置が連結されたときのみ閉鎖体及び弁座が接触して、連続的ではないことによって、閉塞体の形状の基本的な修正が可能であり、例えば球形閉塞体は１つの球体部分、すなわち装置が連結解除されたときに弁座と接触する部分のみを持つことができる。

しかし、図に示すように、本発明は、存在する形状の閉塞体と変形した存在する弁の構成とに応用できるという利点も有することが分かるだろう。例えば、（図示しないが）次のような代替例がある。
−図１及び２に示すように、弁座をフランジと一緒に成形しないで連結フランジに戻すか、または弁座は、図示するような円錐形とは異なる外形（ｐｒｏｆｉｌｅ）を持つことができる。
−押し棒または予荷重ばねの数及び位置を変えることができる。例えば、単一の予荷重ばね及び単一の押し棒が閉塞体支持体を並進変位させることができる。また、３つのばね及び３本の押し棒を閉塞体支持体に接触しるように配置して、閉塞体支持体を並進変位させることができる。
−押し棒の形状は、上述のものと異なってもよく、特にプッシングヘッド４４（図４）がなくてもよい。この場合、閉塞体支持体を付勢して予荷重手段に対抗して並進させるのは、弁室内に配置された押し棒４０及びその端部である。特に、少なくとも２つの押し棒が１つの閉塞体支持体のために設置される場合、押圧の安定性が与えられるので、この実施例が想定される。
−閉塞体は、並進手段が閉塞体を弁座から或る距離で変位でき、その上で回転手段が閉塞体を流体の流動位置から流体を遮断する位置へ切り替えることができる限り、任意の既知の形状を持つことができる。並進手段は、本発明によれば、回転手段から独立して作動できる。
−回転手段は弁室に摺動するように据え付けることができる。閉塞体の回転は、閉塞体の軸線方向位置に関係なく可能になる。

当然に、本発明の範囲から逸脱することなく上述の例示的実施形態には様々な修正を加えることができる。

Claims (17)

1. パイプ連結装置用の閉塞弁（２；１０２；２０２）であって、
   少なくとも１つの弁室（４；１０４；２０４）と、前記弁室（４；１０４；２０４）内において延びる流体通路（６）と、前記流体通路（６）に配置された閉塞体（１６；１１６；２１６）とを備え、
   前記閉塞体（１６；１１６；２１６）が、第一の休止位置において、弁座（１４；１１４；２１４）に載置され、かつ予荷重手段（３８；１３８；２３８）によって生成された第一の力の作用によって前記弁座（１４；１１４；２１４）に当接してその第一の休止位置に保持され、
   さらに、流体が流動できる前記弁の開放位置と流体の流れが阻止される閉鎖位置との間で前記閉塞体（１６；１１６；２１６）が回転できるように、前記閉塞体（１６；１１６；２１６）を回転させる手段（２８）を備える、
   閉塞弁（２；１０２；２０２）において、
   前記閉塞体を並進させて、前記弁座（１４；１１４；２０４）に当接する前記第一の位置から前記閉塞体（１６；１１６；２１６）と前記弁座（１４；１１４；２１４）との間に間隙（ｊ１）が創り出される第二の位置へ前記閉塞体（１６；１１６；２１６）を移動させる手段（２６、４０；５０、５２、１２６、１４０；６０、２２６、２４０）を備え、
   前記手段が、前記閉塞体（１６；１１６；２１６）の回転運動から独立して並進移動できるように前記閉塞体（１６；１１６；２１６）を駆動させるようにされていることを特徴とする、
   閉塞弁。
2. 前記閉塞体（１６；１１６；２１６）が、少なくとも１つの閉塞体支持体（２６；１２６；２２６）に回転するように据え付けられ、
   前記予荷重手段（３８；１３８；２３８）が、前記少なくとも１つの閉塞体支持体（２６；１２６；２２６）を付勢して並進移動させ、
   前記並進手段（２６、４０；５０、５２、１２６、１４０；６０、２２６、２４０）が、前記予荷重手段（３８；１３８；２３８）によって生成された第一の力と反対の方向の第二の力を生成して、前記予荷重手段（３８；１３８；２３８）に対抗して前記少なくとも１つの閉塞体支持体（２６）を並進移動させるようにされていることを特徴とする、
   請求項１に記載の閉塞弁。
3. 前記予荷重手段（３８）が、前記少なくとも１つの閉塞体支持体（２６）の端面を圧迫する少なくとも１つのコイルバネを備えることを特徴とする、
   請求項２に記載の閉塞弁。
4. 前記並進手段（２６、４０）が、前記閉塞弁（２）に当接するようにもたらされた第二の弁（２’）によって付勢されるようにされていることを特徴とする、
   請求項２または請求項３に記載の閉塞弁。
5. 前記並進手段が、前記弁室（４）の本体内で摺動するようにされている少なくとも１つの押し棒（４０）を備え、
   前記並進手段が、前記予荷重手段（３８）と前記少なくとも１つの閉塞体支持体（２６）と前記少なくとも１つの押し棒（４０）とがその順番で整列するように配置されることを特徴とする、
   請求項２〜４のいずれか一項に記載の閉塞弁。
6. 前記少なくとも１つの押し棒（４０）が、前記弁室（４）に形成された穴において延びる管状部（４２）を有し、
   前記第一の位置において、前記管状部（４２）の端部が前記弁（２）から突出して前記閉塞弁（２）に当接するようにもたらされた第二の弁（２’）によって付勢されるように、かつ前記第二の位置において、前記管状部（４２）の前記端部が前記弁（２）の連結端部（１５）と同一平面上にあるように、前記管状部（４２）の軸線方向の寸法が前記穴の軸線方向の寸法よりも大きく、
   前記押し棒（４０）が、前記弁室（４）内に延びて、前記予荷重手段（３８）に対抗して前記閉塞体支持体（２６）を付勢することを特徴とする、
   請求項５に記載の閉塞弁。
7. 前記並進手段が少なくとも１つのアクチュエータ（５０；６０）と、作動部材（１４０；２４０）とを備え、
   前記作動部材が前記弁室内の前記閉塞体（１１６；２１６）付近に配置され、
   前記作動部材が、前記閉塞体（１１６；２１６）を付勢して並進移動させるようにされていることを特徴とする、
   請求項１または請求項２に記載の閉塞弁。
8. 前記並進手段が、少なくとも１つのリニアアクチュエータ（５０）と前記作動手段を形成するロッド（１４０）とを備え、
   前記ロッド（１４０）の自由端には、前記閉塞体支持体（１２６）と並進移動するように結合された指状体（５２）が設けられ、
   前記アクチュエータ（５０）が、前記予荷重手段（１３８）に対抗して前記アクチュエータ（５０）に向かって前記閉塞体支持体（１２６）を引っ張るようにされており、
   前記アクチュエータ（５０）が、前記予荷重手段（１３８）と同じ側である、前記閉塞体支持体（１２６）の側に位置決めされることを特徴とする、
   請求項７に記載の閉塞弁。
9. 前記並進手段が、少なくとも１つの回転式アクチュエータ（６０）と、前記作動部材を形成するカム（２４０）とを備え、
   前記少なくとも１つのカム（２４０）の回転が、前記予荷重手段（２３８）に対抗して前記閉塞体（２１６）の並進移動を駆動するようにされており、
   前記カム（２４０）が、前記予荷重手段（２３８）と前記少なくとも１つの閉塞体支持体（２２６）と前記少なくとも１つのカム（２４０）とがその順番で整列するように位置決めされることを特徴とする、
   請求項７に記載の閉塞弁。
10. ２つの並進手段（２６、４０；５０、５２、１２６、１４０；６０、２２６、２４０）が前記流体通路（６）に対して前記閉塞体（１６；１１６；２１６）の互いに対向する側に対称的に配置されることを特徴とする、
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の閉塞弁。
11. 前記閉塞体（１６；１１６；２１６）が、肩状部を形成する少なくとも１つの平面（２２）を有し、前記平面が半径方向外向きに前記閉塞体（１６；１１６；２１６）を延ばす円筒部（２４；２２４）を有し、
    細長いスロット（３４）が前記円筒部（２４；２２４）に形成され、
    前記閉塞体を回転させる手段（２８）が、前記閉塞体（１６；１１６；２１６）の前記円筒部（２４；２２４）と協働するようにされている制御軸（３０）を備え、
    前記制御軸（３０）の第一の端部に形成されたほぞ状部（３２）が、前記細長いスロット（３４）内に収容され、
    前記閉塞体（１６；１１６；２１６）に対する前記制御軸（３０）の移動のための間隙を取るために、前記スロット（３４）の長さが前記制御軸（３０）の前記ほぞ状部（３２）の対応する寸法よりも大きく、
    前記スロット（３４）の幅が、前記ほぞ状部（３２）の対応する寸法と適合するように寸法設定されることを特徴とする、
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の閉塞弁。
12. 前記少なくとも１つの閉塞体支持体（２６；１２６；２２６）が、前記閉塞体（１６；１１６；２１６）の前記円筒部（２４；２２４）の付近に、前記平面（２２）に対面して配置されたスペーサによって形成され、
    前記少なくとも１つの閉塞体支持体（２６；１２６；２２６）が、一方の方向に前記予荷重手段（３８；１３８；２３８）の作用により、さらに反対方向に前記並進手段（２６、４０；５０、５２、１２６、１４０；６０、２２６、２４０）の作用により、軸線方向に移動するようにされていることを特徴とする、
    請求項２〜１０のいずれか一項に従属するときの請求項１１に記載の閉塞弁。
13. 連結される少なくとも１つの第一のパイプには、一端に、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の閉塞弁が設けられることを特徴とする、
    パイプを連結する装置。
14. パイプ連結装置であって、
    前記閉塞弁（２）が連結体（１０；２１０）を備え、
    前記連結体が、前記弁室（４；１０４；２０４）の外部へ向かって、前記流体通路（６）が延びる方向に実質的に垂直な平面を形成する連結端部（１５）を有する、
    パイプ連結装置において、
    前記並進手段（２６、４０）が、前記弁（２）の前記連結端部（１５）に当接するようにもたらされる、前記弁（２）とは異なる装置の部材と接触することによって付勢されることを特徴とする、
    請求項１〜５に従属するときの請求項１３に記載のパイプ連結装置。
15. 第一のパイプと第二のパイプを連結するようにされたパイプを連結する装置であって、
    前記第一のパイプには一端に第一の閉塞弁（２）が設けられ、前記第二のパイプには一端に第二の閉塞弁（２’）が設けられる、
    パイプを連結する装置において、
    前記第一の弁（２）の前記押し棒（４０）の突出する前記管状部が、前記第一の弁（２）の前記連結端部（１５）に当接するようにもたらされる前記第二の弁（２’）の前記押し棒（４０’）の突出する前記管状部と接触することによって付勢されることを特徴とする、
    請求項１４に記載のパイプを連結する装置。
16. パイプを連結する方法であって、
    少なくとも１つのパイプが閉塞弁（２；１０２；２０２）を備え、
    閉塞体（１６；１１６；２１６）が弁座（１４；１１４；２１４）に載置され、かつ予荷重手段（３８；１３８；２３８）によって生成された第一の力の作用によって前記弁座（１４；１１４；２１４）に当接して保持され、
    前記閉塞体（１６；１１６；２１６）の回転によって、流体が流動できる前記弁の開放位置から、前記流体の流動が阻止される閉鎖位置へ通過することができる、
    パイプを連結する方法において、
    少なくとも、
    − 前記閉塞体（１６；１１６；２１６）と前記弁座（１４；、１１４；２１４）との間に間隙（ｊ１）を得るために、前記閉塞体（１６；１１６；２１６）を、前記予荷重手段（３８；１３８；２３８）によって生成された前記第一の力の方向と反対方向に並進させるステップと、
    − 前記閉塞体（１６；１１６；２１６）を回転させるステップであり、前記間隙（ｊ１）によって、前記閉塞体（１６；１１６；２１６）が回転するときに前記閉塞体（１６；１１６；２１６）と前記弁座（１４；１１４；２１４）とが接触しない、前記閉塞体（１６；１１６；２１６）を回転させるステップと、
    を含むことを特徴とする、
    パイプを連結する方法。
17. 前記閉塞体（１６；１１６；２１６）が前記開放位置にあるときに、前記間隙（ｊ１）が前記閉塞体（１６；１１６；２１６）と前記弁座（１４；１１４；２１４）との間に維持されることを特徴とする、
    請求項１６に記載の方法。

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