JP2015513649A - 弁組立体内の傾斜嵌合面 - Google Patents

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Abstract

弁組立体は、本体凹部を有する弁体、およびボンネット嵌合面を有するボンネット凹部を含むボンネットを含む。弁組立体は、弁体の内部に配置された弁ケージをさらに含み、弁ケージは、長手軸に沿って延在する本体部、および外表面から横方向に延在する外周嵌合突起部を含み、嵌合突起部は、上部嵌合面および下部嵌合面を含む。上部嵌合面は、ボンネット嵌合面に位置合わせされるようにボンネット凹部内に配置され、下部嵌合面は、本体嵌合面に位置合わせされるように本体凹部内に配置され、上部嵌合面と下部嵌合面は平行ではない。したがって、嵌合突起部に作用する締付け力は、長手軸成分および接線成分を含み、嵌合突起部を塑性的に変形することなく、締付け力を増加させることが可能になる。【選択図】図1

Description

本発明は、一般に弁組立体に関する。より詳細には、本発明は、弁ケージを弁組立体内に固定するための嵌合組立体に関する。
典型的な制御弁組立体において、弁ケージは、弁体の内部に形成された通路内に少なくとも一部が配置されてもよく、弁ケージは、円筒形の弁プラグの中心孔部に摺動して受領される、弁プラグを誘導するように適合されてもよい。弁ケージは、弁ケージの頂部に、または弁ケージの頂部に隣接して配置された嵌合突起部を通常有し、嵌合突起部は、弁ケージの外表面の外周に延在してもよい。嵌合突起部は、平らな頂面、頂面から長手方向にずれた平らな底面、および頂面の終端部から底面の終端部に延在する円筒形の端面から通常形成される。頂面および底面はそれぞれ、横断基準面に平行であり、横断基準面は、弁ケージの円筒形の外表面と同軸上に位置合わせされた長手軸に垂直である。
弁ケージを制御弁組立体に結合するために、嵌合突起部の頂部は、ボンネットの底部に形成された環状のボンネット凹部内に配置され、嵌合突起部の底部は、弁体の頂部上に形成された環状の本体凹部内に配置される。ボンネットが複数のボルトにより弁体に結合される際、平らなボンネット嵌合面は、嵌合突起部の頂面に係合し、平らな本体嵌合面は、嵌合突起部の底面に係合する。ボンネット嵌合面および本体嵌合面は、嵌合突起部の頂面および底面のそれぞれに平行であるので、締付けによる圧縮力は、平らな頂面上に頂面に垂直な方向に作用し、また平らな底面上に底面に垂直な方向に作用する。締付け負荷は、嵌合突起部の頂面および底面に垂直に作用するので、最大許容締付け力は、材料の塑性変形をもたらすことなく、材料に加えることができる最大力より小さくなければならない。
本発明の例示的一態様によれば、弁組立体は、入口、出口、入口と出口との間の通路、および弁体の頂部上に形成された環状の本体凹部を有する弁体を含む。本体凹部は、本体嵌合面を含む。弁組立体は、弁体の頂部に取外し可能に固定されたボンネットをさらに含み、ボンネットは、ボンネットの底部上に形成された環状のボンネット凹部を有し、ボンネット凹部は、ボンネット嵌合面を含む。また弁組立体は、通路内に少なくとも一部が配置された弁ケージも含み、弁ケージは、長手軸に沿って延在し、外表面を有する細長い本体部を有する。また弁ケージは、外表面から長手軸に垂直な横断面に沿って延在する外周嵌合突起部も有し、嵌合突起部は、上部嵌合面および下部嵌合面を含む。嵌合突起部の上部嵌合面は、上部嵌合面がボンネット嵌合面に位置合わせされ、かつボンネット嵌合面に隣接するように、ボンネット凹部内に配置され、嵌合突起部の下部嵌合面は、下部嵌合面が本体嵌合面に位置合わせされ、かつ本体嵌合面に隣接するように、本体凹部内に配置される。加えて、弁ケージの嵌合突起部の上部嵌合面および下部嵌合面は、平行ではない。
本発明のさらなる例示的態様によれば、制御弁の通路内に少なくとも一部が配置されるように適合された弁ケージは、本体部が第1の端部および第1の端部から長手方向に分離された第2の端部を有するように、長手軸に沿って延在する本体部を含む。本体部は、外表面および外表面から内方にずれた内表面を有する。弁ケージは、外表面から長手軸に垂直な横断面に沿って延在する嵌合突起部をさらに含み、嵌合突起部は、上部嵌合面および下部嵌合面を含む。嵌合突起部の上部嵌合面は、上部嵌合面が第1の凹部の嵌合面に位置合わせされ、かつ第1の凹部の嵌合面に隣接するように、制御弁の第1の部分内に形成された第1の凹部内に配置されるように適合され、嵌合突起部の下部嵌合面は、下部嵌合面が第2の凹部の嵌合面に位置合わせされ、かつ第2の凹部の嵌合面に隣接するように、制御弁の第2の部分内に形成された第2の凹部内に配置されるように適合される。加えて、弁ケージの嵌合突起部の上部嵌合面と下部嵌合面は、平行ではない。
本開示の弁組立体を含む制御弁の一実施形態の断面側面図である。 本開示の弁組立体の一実施形態の部分断面側面図である。 本開示の弁組立体の弁ケージの部分断面側面図である。 本開示の弁組立体のさらなる実施形態の部分断面側面図である。 嵌合突起部およびボンネット凹部に作用する長手方向の力成分および横方向の力成分を示す、図4に示された弁組立体の実施形態の部分断面側面図である。 熱膨張を受ける領域を示す、図4に示された弁組立体の実施形態の部分断面側面図である。
図1および2に示されたように、弁組立体10は、入口14、出口16、および入口14と出口16との間の通路18を有する弁体12を含む。環状の本体凹部20は、弁体12の頂部22上に形成され、本体凹部20は、図2に示されたように、本体嵌合面24を含む。図1および2を再度参照すると、弁組立体10はまた、弁体12の頂部22に取外し可能に固定されたボンネット26も含む。ボンネット26は、ボンネット26の底部30上に形成された環状のボンネット凹部28を含み、ボンネット凹部28は、図2に示されたように、ボンネット嵌合面32を含む。弁組立体10は、通路18内に少なくとも一部が配置された弁ケージ34をさらに含み、弁ケージ34は、長手軸38に沿って延在する細長い本体部36含む。また弁ケージ34は、外表面40および外表面40から長手軸38に垂直な横断面72(図2に示されている)に沿って延在する外周の嵌合突起部42も含む。図2に示されたように、嵌合突起部42は、上部嵌合面44および下部嵌合面46を含む。嵌合突起部42の上部嵌合面44は、上部嵌合面44がボンネット嵌合面32に位置合わせされ、かつボンネット嵌合面32に隣接するように、ボンネット凹部28内に配置され、嵌合突起部42の下部嵌合面46は、下部嵌合面46が本体嵌合面24に位置合わせされ、かつ本体嵌合面24に隣接するように、本体凹部20内に配置される。加えて、弁ケージ34の嵌合突起部42の上部嵌合面44と下部嵌合面46は、平行ではない。
そのように構成される場合に、下部嵌合面46および上部嵌合面44は、横断面72に対してある角度で配置され、したがって、長手方向の力成分および横方向の力成分はどちらも、嵌合突起部がボンネット26と弁体12との間に締め付けられる際に、上部嵌合面44および下部嵌合面46のそれぞれに作用する。したがって、長手方向の力成分は、降伏力(上部嵌合面44の弾性変形のみをもたらす)より小さくてもよいが、横方向の力成分ベクトルを追加することにより、得られる全締付け力が降伏力より実質的に大きくなることが可能になり、それによって安全係数が増加する。
ここで図1に戻ると、本開示の弁組立体10は、ケージ誘導制御弁48と共に使用されてもよい。制御弁48は、弁体12を含んでもよく、弁体12に装着されたボンネット26は、弁体に以下により詳細に説明する手法で装着されてもよい。弁ステム50は、ボンネット26を通り長手軸38に沿って延在する、ステム孔部52内に配置されてもよい。弁ステム50は、弁ステム50を公知の手法で長手方向に移動させる、弁アクチュエータ(図示せず)に結合されてもよい。通路18は、入口14と出口16との間の弁体12の内部に画定されてもよい。フランジ52a、52bを介して、弁体12を流通管路(図示せず)に連結させて、弁体12の通路18を流通管路に組み込んでもよい。弁プラグ54は、弁アクチュエータにより弁ステム50を長手方向に移動させることによって、通路18内に配置された弁座56に対して弁プラグ54を対応する長手方向に移動させるように、弁ステム50の端部に配置されてもよい。当業者には理解されるように、弁プラグ54が弁座56に封止係合すると、流体が制御弁50の入口14から出口16に流れるのを妨げる。弁プラグ54が、弁座56から離れて長手方向に移動されると、流体は制御弁50の入口14から出口16に流れることができる。
図1および2に示されたように、弁組立体10のボンネット26の底部30は、長手軸38に垂直な方向に延在する、ボンネットフランジ58を含んでもよい。複数の開口部60は、複数の開口部60のそれぞれの長手軸が長手軸38に平行であるように、ボンネットフランジ58の外周に配列されてもよい。ボンネット26は、ボンネット26の底部30が弁体12の頂部22に隣接し得るように、弁体12に結合されてもよい。そのように配置される場合に、ボンネットフランジ58を通って延在する複数の開口部60のそれぞれは、複数の開口部60のうちの対応する1つの長手軸62に沿って弁体12の中に少なくとも一部が延在する、対応する本体開口部64と同軸上に位置合わせされてもよい。各本体開口部64は、複数の開口部60のそれぞれを通って延在して、ボンネット26を弁体12に取外し可能に固定する、締結具66(図1に示されている)に螺合係合するために少なくとも一部が螺合されてもよい。環状ガスケット68は、ボンネット26と弁体12との間の空隙にリークパスが形成されるのを防止するために、ボンネット26の底部30と弁体12の頂部22との間に配置されてもよい。
図2を参照すると、ボンネット26の底部30は、ボンネット凹部28を含んでもよく、ボンネット凹部28は、ボンネット孔部の側表面70の外周に配置されてもよい。ボンネット凹部28は、ボンネット孔部の側表面70の外周全体の周囲に延在してもよい。ボンネット孔部の側表面70は円筒形であってもよく、また長手軸38に位置合わせされてもよい。ボンネット凹部28は、ボンネット嵌合面32によって部分的に画定されてもよい。ボンネット嵌合面32は、長手軸38に対して対称的に配置されてもよい。ボンネット嵌合面32は、長手軸38に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、長手軸38に垂直な、横断面72に平行でなくてもよい。より具体的には、ボンネット嵌合面32の断面直線形状は、断面直線形状が長手軸38から離れて延びるにつれて、横断面72に向かって収束してもよい。ボンネット凹部28は、ボンネット凹部の端面74によってさらに画定されてもよい。ボンネット凹部の端面74は円筒面であってもよく、円筒面は長手軸38に対して対称的に形成されてもよい。ボンネット凹部の端面74は、長手軸38に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、横断面72に垂直であってもよい。
図2を再度参照すると、弁体12の頂部22は、本体凹部20を含んでもよく、本体凹部20は、本体孔部の側表面76の外周に配置されてもよい。本体凹部20は、本体孔部の側表面76の外周全体に延在してもよい。本体孔部の側表面76は円筒形であってもよく、また長手軸38に位置合わせされてもよく、ボンネット孔部の側表面70は、本体孔部の側表面76と同じ直径を有してもよい。本体凹部20は、本体嵌合面24によって部分的に画定されてもよい。本体嵌合面24は、長手軸38に対して対称的に配置されてもよい。本体嵌合面24は、長手軸38に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、横断面72に平行でなくてもよい。より具体的には、本体嵌合面24の断面直線形状は、断面直線形状が長手軸38から離れて延びるにつれて、横断面72に向かって収束してもよい。本体嵌合面24およびボンネット嵌合面32は、横断面72に対して対称的に配置されてもよい。すなわち、本体嵌合面24の断面直線形状が横断面72と成す角度は、ボンネット嵌合面32の断面直線形状が横断面72と成す角度に等しくても、または実質的に等しくてもよい。本体凹部20は、本体凹部の端面78によってさらに画定されてもよい。本体凹部の端面78は円筒面であってもよく、円筒面は長手軸38に対して対称的に形成されてもよい。本体凹部の端面78は、長手軸38に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、横断面72に垂直であってもよい。ボンネット凹部の端面74は、本体凹部の端面78と同じ直径を有してもよい。
図1、2、および3を参照すると、弁組立体10は、通路18内に少なくとも一部が配置された、弁ケージ34をさらに含む。図3に示されたように、弁ケージ34は、本体部36が第1の端部80および第1の端部80と反対側の第2の端部82を有するように、長手軸38に沿って延在する細長い本体部36を有してもよい。本体部36は円筒形の外表面40を含んでもよく、外表面40は、長手軸38と同軸上に位置合わせされてもよい。外表面40の直径は、ボンネット孔部の側表面70および本体孔部の側表面76のそれぞれの直径よりわずかに小さくてもよい。また本体部36は、外表面40から内方にずれ、かつ外表面40と同軸である、円筒形の内表面84を含んでもよい。平らな上面86は、本体部36の第1の端部80で外表面40と内表面84との間に延在してもよく、平らな下面88は、本体部36の第2の端部82で外表面40と内表面84との間に延在してもよい。そのように構成される場合に、本体部36は、円筒スリーブの形状を有してもよく、内表面84は、弁プラグ54を受領するために弁ケージ34を通って延在して孔部を画定してもよい。弁プラグ54が弁座56に封止係合しないときに、流体が弁ケージ34を通って流れることが可能になるために、1つまたは複数のケージ開口部90は、内表面84から外表面40に延在してもよい。
図2および3を参照すると、弁ケージ34は、外表面40から横断面72に沿った方向(すなわち、長手軸38に垂直)に延在する外周の嵌合突起部42をさらに含む。嵌合突起部42は、弁ケージ34の外表面40の外周全体に延在してもよい。嵌合突起部42は、上部嵌合面44および下部嵌合面46を含んでもよく、上部嵌合面44および下部嵌合面46は、それぞれ長手軸38に対して対称に形成されてもよい。上部嵌合面44は、長手軸38に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、横断面72に平行でなくてもよい。より具体的には、上部嵌合面44の断面直線形状は、断面直線形状が長手軸38から離れて延びるにつれて、横断面72に向かって収束してもよい。断面直線形状の代わりに、上部嵌合面44は、あらゆる適切な断面形状(例えば、湾曲している、または少なくとも一部が湾曲している)を有してもよい。嵌合突起部42の上部嵌合面44は、ボンネット凹部28のボンネット嵌合面32に位置合わせされてもよい。例えば、上部嵌合面44の断面直線形状は、横断面72と第1の角度を成してもよく、ボンネット嵌合面32の断面直線形状は、横断面72と同じ第1の角度を成してもよい。第1の角度は、10度〜45度であってもよい。さらに他の角度が適切であると判明することがある。
図2に示されたように、下部嵌合面46は、長手軸38に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、横断面72に平行でなくてもよい。より具体的には、下部嵌合面46の断面直線形状は、断面直線形状が長手軸38から離れて延びるにつれて、横断面72に向かって収束してもよい。嵌合突起部42の下部嵌合面46は、本体凹部20の本体嵌合面24に位置合わせされてもよい。例えば、下部嵌合面46の断面直線形状は、横断面72と第1の角度を成してもよく、本体嵌合面24の断面直線形状は、横断面72と同じ第1の角度を成してもよい。第1の角度は、10度〜45度であってもよい。やはり、さらに他の角度が適切であると判明することがある。上部嵌合面44および下部嵌合面46は、横断面72に対して対称的に配置されてもよい。すなわち、上部嵌合面44の断面直線形状が横断面72と成す角度は、下部嵌合面46の断面直線形状が横断面72と成す角度に等しくても、または実質的に等しくてもよい。断面直線形状の代わりに、下部嵌合面46は、あらゆる適切な断面形状(例えば、湾曲している、または少なくとも一部が湾曲している)を有してもよい。
さらに図3を参照すると、嵌合突起部42は、上部嵌合面44と下部嵌合面46との間に延在する突起部の端面92によってさらに画定されてもよい。突起部の端面92は円筒面であってもよく、円筒面は長手軸38に対して対称的に形成されてもよい。突起部の端面92は、長手軸38に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、横断面72に垂直(すなわち、長手軸38に平行)であってもよい。嵌合突起部42の上部嵌合面44および下部嵌合面46はそれぞれ、上部嵌合面44および下部嵌合面46が長手軸38から離れて延びるにつれて収束するので、上部嵌合面44の断面直線形状と突起部の端面92の断面直線形状との間の角度は、第1の鈍角である。嵌合突起部42は横断面72に対して対称であってもよいので、下部嵌合面46の断面直線形状と突起部の端面92の断面直線形状との間の角度は、第2の鈍角であり、第2の鈍角は第1の鈍角に等しくてもよい。様々な範囲の角度が、第1の鈍角および第2の鈍角に適切であると判明することがある。図2に示されたように、ボンネット凹部の端面74および本体凹部の端面78は、突起部の端面92よりわずかに大きい直径を有してもよい。しかし、ボンネット凹部の端面74および本体凹部の端面78は、突起部の端面92とボンネット凹部の端面74および本体凹部の端面78との間の接触により、弁ケージがボンネット26および/または弁体12に対して横方向に移動するのを妨げるように、突起部の端面92に実質的に等しい直径を有してもよい。
図1および2に示されたように、弁ケージ34は、嵌合突起部42の頂部がボンネット凹部28に受領され、嵌合突起部42の底部が本体凹部20に受領されるように、通路18内に少なくとも一部が配置されてもよい。より具体的には、嵌合突起部42の上部嵌合面44は、上部嵌合面44がボンネット嵌合面32に位置合わせされ、かつボンネット嵌合面32に隣接する(または接触する)ように、ボンネット凹部28内に配置されてもよい。嵌合突起部42の下部嵌合面46は、下部嵌合面46が本体嵌合面24に位置合わせされ、かつ本体嵌合面24に隣接する(または接触する)ように、本体凹部20内に配置されてもよい。先に説明したように、小さい空隙は、突起部の端面92とボンネット凹部の端面74および本体凹部の端面78のそれぞれとの間に存在してもよい。記載したように開示された嵌合突起部42により、本体部36の第1の端部80に配置された平らな上面86は、平らなボンネット孔部の頂面94に平行であってもよく、かつ平らなボンネット孔部の頂面94からずれていてもよい。加えて、円筒形の外表面40は、本体孔部の側表面76およびボンネット孔部の側表面70のそれぞれからわずかにずれていてもよい。第2の端部82における、または第2の端部82に隣接した弁ケージ34の本体部36の外周部は、弁座56の一部および/または弁座56に隣接した弁体12の一部に係合してもよい。そのように配置される場合に、弁ケージ34の円筒形の内表面84は、当業者には理解されるはずであるように、弁プラグ54(および弁プラグ54に結合された弁ステム50)の横方向への移動を妨げる、または制限するために、弁プラグ54を受領してもよい。
図4に示された弁組立体100のさらなる実施形態では、弁組立体100は、嵌合突起部42の上部嵌合面44および下部嵌合面46はそれぞれ、上部嵌合面44および下部嵌合面46が長手軸38から離れて延びるにつれて発散することのみを除いて、上述の弁組立体10と実質的に同一であってもよい。したがって、上部嵌合面44の断面直線形状と突起部の端面92の断面直線形状との間の角度は、第1の鋭角である。嵌合突起部42は横断面72に対して対称であってもよいので、下部嵌合面46の断面直線形状と突起部の端面92の断面直線形状との間の角度は、第2の鋭角であり、第2の鋭角は第1の鋭角に等しくてもよい。
さらに図4を参照すると、嵌合突起部42の上部嵌合面44は、ボンネット凹部28のボンネット嵌合面32に位置合わせされてもよい。すなわち、上部嵌合面44の断面直線形状は、横断面72と第1の角度を成してもよく、ボンネット嵌合面32の断面直線形状は、横断面72と同じ第1の角度を成してもよい。嵌合突起42の下部嵌合面46は、本体凹部20の本体嵌合面24に位置合わせされてもよい。すなわち、下部嵌合面46の断面直線形状は、横断面72と第1の角度を成してもよく、本体嵌合面24の断面直線形状は、横断面72と同じ第1の角度を成してもよい。本体嵌合面24およびボンネット嵌合面32は、横断面72に対して対称的に配置されてもよい。すなわち、本体嵌合面24の断面直線形状が横断面72と成す角度は、ボンネット嵌合面32の断面直線形状が横断面72と成す角度に等しくても、または実質的に等しくてもよい。
締結具66によって提供された力は、嵌合突起部42の頂部をボンネット凹部28に締付け、嵌合突起部42の底部を本体凹部20に締め付けることが、当業者には認識されるはずである。締付け力が(従来の弁ケージ組立体などにおいて)横断面72に平行な面に作用すると、最大許容締付け力は、材料の塑性変形(すなわち、降伏力)をもたらすことなく、材料に加えることができる最大力より小さくなければならない。本開示の弁組立体10、100において、ボンネット嵌合面32および上部嵌合面44は、横断面72に対してある角度で配置され、したがって、長手方向の力成分FLおよび横方向の力成分FTはどちらも、図5に示されたように、上部嵌合面44に作用する。したがって、長手方向の力成分FLは、降伏力(上部嵌合面44の弾性変形のみをもたらす)より小さくてもよいが、横方向の力成分FTベクトルの追加により、得られる全締付け力が降伏力より実質的に大きくなることができ、それによって安全係数が増加する。加えて、ボンネット26と弁体12との間の封止を損なうことなく、全締付け力(すなわち、ボンネット26を弁体12に結合するために使用するボルトの数またはサイズ)を低減することができることが、当業者には認識されるはずである。この低減は、コストを上げることなく、または機能を下げることなく、弁構成部品の耐用期間を延ばす。
図6に示されたように、極度の温熱条件において、本体嵌合面24、ボンネット嵌合面32、上部嵌合面44、および下部嵌合面46の一部の熱膨張(膨張は破線で示されている)もまた、これらの嵌合面24、32、44、46間の封止を向上させ得る。具体的には、第1の場所(Aで指定されている)における嵌合面24、32、44、46の一部は、第2の場所(8で指定されている)における嵌合面24、32、44、46の一部より多く膨張し、それによって膨張に起因する表面接触の1つまたは複数の点に「ピンチゾーン」を生成する。ピンチゾーンを生成するために嵌合面24、32、44、46の特定部分で制御されたこの膨張により、第1の場所が膨張して第2の場所に接触した際に封止圧力をより大きくすることが可能になる。
様々な実施形態が上に説明されたが、本開示はそれに限定されることを意図しない。依然として添付の特許請求の範囲内である開示された実施形態に、変形をなすことができる。例えば、ボンネット凹部28を制御弁のあらゆる適切な第1の部分に形成してもよく、本体凹部20を制御弁のあらゆる適切な第2の部分に形成してもよい。

Claims (19)

  1. 入口、出口、前記入口と前記出口との間の通路、および弁体の頂部上に形成された環状の本体凹部を有する弁体であって、前記本体凹部は本体嵌合面を含む、弁体と、
    前記弁体の前記頂部に取外し可能に固定されたボンネットであって、前記ボンネットは、前記ボンネットの底部上に形成された環状のボンネット凹部を有し、前記ボンネット凹部は、ボンネット嵌合面を含む、ボンネットと、
    前記通路内に少なくとも一部が配置された弁ケージであって、前記弁ケージは、長手軸に沿って延在し、外表面を有する細長い本体部を有し、また前記弁ケージは、前記外表面から前記長手軸に垂直な横断面に沿って延在する外周嵌合突起部も有し、前記嵌合突起部は、上部嵌合面および下部嵌合面を含む、弁ケージと
    を備え、
    前記嵌合突起部の前記上部嵌合面は、前記上部嵌合面が前記ボンネット嵌合面に位置合わせされ、かつ前記ボンネット嵌合面に隣接するように、前記ボンネット凹部内に配置され、
    前記嵌合突起部の前記下部嵌合面は、前記下部嵌合面が前記本体嵌合面に位置合わせされ、かつ前記本体嵌合面に隣接するように、前記ボンネット凹部内に配置され、
    前記弁ケージの前記嵌合突起部の前記上部嵌合面と前記下部嵌合面は、平行ではない、弁組立体。
  2. 前記上部嵌合面、前記下部嵌合面、前記本体嵌合面、および前記ボンネット嵌合面は、それぞれ前記長手軸に垂直に見た際に、断面直線形状を有する、請求項1に記載の弁組立体。
  3. 前記上部嵌合面の前記断面直線形状および前記ボンネット嵌合面の前記断面直線形状は、それぞれ前記横断面と第1の角度を成し、前記下部嵌合面の前記断面直線形状および前記本体嵌合面の前記断面直線形状は、それぞれ前記横断面と第2の角度を成す、請求項1または2のいずれか1項に記載の弁組立体。
  4. 前記上部嵌合面および前記下部嵌合面は、前記上部嵌合面および前記下部嵌合面が前記長手軸から離れて延びるにつれて収束する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の弁組立体。
  5. 前記上部嵌合面および前記下部嵌合面は、前記上部嵌合面および前記下部嵌合面が前記長手軸から離れて延びるにつれて発散する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の弁組立体。
  6. 前記弁ケージの前記外表面は円筒形であり、前記円筒形の外表面は、前記長手軸と同軸上に位置合わせされる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の弁組立体。
  7. 前記上部嵌合面および前記下部嵌合面は、前記横断面に対して対称的に形成される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の弁組立体。
  8. 円筒形の突起部の端面は、前記嵌合突起部の前記上部嵌合面と前記下部嵌合面との間に延在し、前記円筒形の突起部の端面は、前記長手軸と同軸上に位置合わせされる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の弁組立体。
  9. 前記ボンネットは、複数のボルトにより前記弁体に取外し可能に固定される、請求項1〜8のいずれか1項に記載の弁組立体。
  10. ボンネットフランジは、前記ボンネットの前記底部に隣接して形成され、前記ボンネットフランジは複数の開口部を含み、複数の開口部は、前記弁体の前記頂部内に形成され、前記ボンネットフランジの前記複数の開口部のそれぞれは、前記複数のボルトのそれぞれが、前記ボンネットフランジの前記複数の開口部の1つ、および前記複数の本体開口部の対応する1つに受領されるように、前記複数の本体開口部の前記対応する1つと同軸上に位置合わせされる、請求項1〜9のいずれか1項に記載の弁組立体。
  11. 前記嵌合突起部は、前記弁ケージの前記外表面の前記外周全体の周囲に延在する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の弁組立体。
  12. 制御弁の通路内に少なくとも一部が配置されるように適合された弁ケージであって、前記弁ケージは、
    本体部が第1の端部および前記第1の端部から長手方向に分離された第2の端部を有するように、長手軸に沿って延在する本体部であって、前記本体部は、外表面および前記外表面から内方にずれた内表面を有する、本体部と、
    前記外表面から前記長手軸に垂直な横断面に沿って延在する嵌合突起部であって、前記嵌合突起部は、上部嵌合面および下部嵌合面を含む、嵌合突起部とを備え、
    前記嵌合突起部の前記上部嵌合面は、前記上部嵌合面が第1の凹部の嵌合面に位置合わせされ、かつ前記第1の凹部の前記嵌合面に隣接するように、前記制御弁の第1の部分内に形成された前記第1の凹部内に配置されるように適合され、
    前記嵌合突起部の前記下部嵌合面は、前記下部嵌合面が第2の凹部の嵌合面に位置合わせされ、かつ前記第2の凹部の前記嵌合面に隣接するように、前記制御弁の第2の部分内に形成された前記第2の凹部内に配置されるように適合され、
    前記弁ケージの前記嵌合突起部の前記上部嵌合面と前記下部嵌合面は、平行ではない、弁ケージ。
  13. 前記上部嵌合面、前記下部嵌合面、前記第1の凹部の前記嵌合面、および前記第2の凹部の前記嵌合面は、それぞれ前記長手軸に垂直に見た際に、断面直線形状を有する、請求項12に記載の弁ケージ。
  14. 前記上部嵌合面および前記下部嵌合面は、前記上部嵌合面および前記下部嵌合面が前記長手軸から離れて延びるにつれて収束する、請求項12〜13のいずれか1項に記載の弁ケージ。
  15. 前記上部嵌合面および前記下部嵌合面は、前記上部嵌合面および前記下部嵌合面が前記長手軸から離れて延びるにつれて発散する、請求項12〜14のいずれか1項に記載の弁ケージ。
  16. 前記弁ケージの前記外表面は円筒形であり、前記円筒形の外表面は、前記長手軸と同軸上に位置合わせされる、請求項12〜15のいずれか1項に記載の弁ケージ。
  17. 前記上部嵌合面および前記下部嵌合面は、前記横断面に対して対称的に形成される、請求項12〜16のいずれか1項に記載の弁ケージ。
  18. 円筒形の突起部の端面は、前記嵌合突起部の前記上部嵌合面と前記下部嵌合面との間に延在し、前記円筒形の突起部の端面は、前記長手軸と同軸上に位置合わせされる、請求項12〜17のいずれか1項に記載の弁ケージ。
  19. 前記第1の凹部は、前記ボンネットの底部上に形成され、前記第2の凹部は、前記弁体の頂部上に形成される、請求項12〜18のいずれか1項に記載の弁ケージ。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017201474A1 (en) * 2016-05-19 2017-11-23 Irvine Jock W Metal-to-metal well equipment seal
US11772139B2 (en) * 2020-12-03 2023-10-03 Fisher Controls International Llc Pipe cleaning assembly and method of cleaning a piping system using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4366833A (en) * 1979-06-20 1983-01-04 Sulzer Brothers Limited Steam throttle valve
US5700014A (en) * 1994-08-17 1997-12-23 Japan Vac's Metal Co., Ltd. Vacuum sealing structure
US20030197144A1 (en) * 2002-04-22 2003-10-23 Nguyen Nhan V. Binary balance seal assembly

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3894716A (en) * 1973-12-26 1975-07-15 Acf Ind Inc Fluid control means having plurality discs
US4776566A (en) * 1987-07-10 1988-10-11 Henry Vogt Machine Co. Raised hardface overlay valve seat
GB2277943B (en) * 1993-05-12 1995-06-28 Novocheck Fire Systems Limited Apparatus for constructing walls
FR2828914B1 (fr) * 2001-08-22 2004-06-04 Poma Otis Systemes De Transp Dispositif d'assemblage
US6637452B1 (en) 2002-10-08 2003-10-28 Fisher Controls International, Inc. Valve with self-cleaning trim
US6997211B2 (en) 2003-07-03 2006-02-14 Fisher Controls International Llc. Multiple material valve plug for high temperature operation
RU2301932C1 (ru) * 2005-10-04 2007-06-27 Открытое акционерное общество "НПО "Промавтоматика" Клапан запорно-регулирующий
RU2355929C1 (ru) * 2007-11-07 2009-05-20 Открытое акционерное общество "НПО "Промавтоматика" Клапан запорно-регулирующий
CN101608708A (zh) * 2008-06-17 2009-12-23 上海海星阀门总厂 一种气动的焊接式耐高温波纹管闸阀
EP2304289B1 (en) 2008-06-30 2014-10-22 Fisher Controls International Llc Universal trim control valve and method of making such a control valve
US8066258B2 (en) 2009-05-26 2011-11-29 Fisher Controls International, Llc Valve seat apparatus for use with fluid valves
TWI541465B (zh) * 2009-10-27 2016-07-11 Vat控股股份有限公司 用於真空閥之封閉單元
RU2556956C2 (ru) 2010-07-30 2015-07-20 Фишер Контролз Интернешнел Ллс Устройство седла клапана для использования с клапанами для текучей среды

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4366833A (en) * 1979-06-20 1983-01-04 Sulzer Brothers Limited Steam throttle valve
US5700014A (en) * 1994-08-17 1997-12-23 Japan Vac's Metal Co., Ltd. Vacuum sealing structure
US20030197144A1 (en) * 2002-04-22 2003-10-23 Nguyen Nhan V. Binary balance seal assembly

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