JP5571563B2 - 閉鎖部材と弁ステムとを整合させる装置および方法 - Google Patents

Description

本開示は、概して制御弁に関し、より具体的には、閉鎖部材と弁ステムとを整合させる装置および方法に関する。

制御弁（例えば、線形弁、回転弁等）は、プロセス流体の流量を制御するプロセス制御システムにおいて一般的に使用される。例えば、ゲート弁、グローブ弁、ダイヤフラム弁、およびピンチ弁等の線形弁は、典型的に、開いた位置と閉じた位置との間の流体の経路に配置される閉鎖部材（例えば、弁体）を駆動する弁ステム（例えば、滑動式ステム）を有する。

一部の周知の制御弁においては、弁ステムが閉鎖部材に実質的に垂直に配向されるように、弁ステムは閉鎖部材の開口に螺刻されたネジによって閉鎖部材（例えば、弁体）に螺着される。他の周知の制御弁においては、弁ステムは閉鎖部材に溶接される。さらに他の周知の制御弁においては、弁ステムおよび閉鎖部材は、実質的に統一されたまたは単一の部品として一体化して形成される（例えば、射出成形による）。しかしながら、ステムを閉鎖部材と実質的に統一または単一の構造として、ネジ、溶接および／または一体化成形（例えば、射出成形による）を用いて閉鎖部材に弁ステムを連結する場合、製造上の公差、設置の不整合および他の要因は、弁ステムと閉鎖部材との間に不整合（例えば、軸方向の不整合および／または同心の不整合）を発生させる可能性がある。

動作中、弁ステムと閉鎖部材との不整合は、弁座の漏出（つまり、弁が完全に閉じた位置にある場合の、閉鎖部材と弁座との不整合による、弁を通過する望ましくない漏出）を発生させる可能性がある。さらに、弁ステムと閉鎖部材との不整合は、弁ステムを軸封システムの内側の孔に向かって滑動させて、パッキンの歪みおよび／または磨耗を発生させる可能性があり、圧力障壁を通過してプロセス流体を漏出させる場合がある。軸封システムは、典型的に現場で保守点検（例えば、取り外しおよび交換）され得るが、このような保守点検は、通常時間がかかり、ならびに／または弁からの弁アクチュエータおよび／もしくは他の構成部品の取り外しには手間がかかる。

本明細書に説明される例示的な弁は、ステムと、ステムの少なくとも一部を受容する第１の開口を有する閉鎖部材とを含む。弁は、さらに、第１の部分と第２の部分を有する位置決め部材を含む。第１の部分は、第１の断面を有し、第２の部分は第１の断面よりも大きい第２の断面を有する。第１の部分と第２の部分との間の領域は、閉鎖部材の第１の開口を係合する位置決め面を形成して、ステムと閉鎖部材とを整合させる。締結部材によりステムを閉鎖部材に連結する。

別の実施例においては、弁において使用するための閉鎖部材および弁ステムは、弁ステムの少なくとも一部を受容するための、閉鎖部材の第１の開口を含む。弁ステムまたは位置決め部材の長さ方向に沿って配置される肩部は、閉鎖部材の第１の開口と係合する。肩部または位置決め部材が第１の開口に係合すると、弁ステムと閉鎖部材とが実質的に軸方向に整合する。締結部材がステムを閉鎖部材に連結する。

周知の例示的な制御弁の断面図である。 図１Ａの例示的な軸封システムの拡大図である。 本明細書に説明される例示的な閉鎖部材および弁ステムの組立体の分解断面図である。 代替の例示的な位置決め部材を示す。 図２Ｂの代替の例示的な位置決め部材で実装される例示的な閉鎖部材および弁ステムの組立体の組立図である。 図３Ａの例示的な閉鎖部材および弁ステムの組立体の部分的拡大断面図である。 本明細書に説明される例示的な閉鎖部材および弁ステムの組立体の代替の実施形態である。

一般的に、本明細書に説明される例示的な閉鎖部材（例えば、弁体）および弁ステムの組立体は、例えば、制御弁、絞り弁、オン／オフ弁等の滑動式ステムを有する弁とともに使用され得る。例示的な閉鎖部材および弁ステムの組立体は、締結部材を介して閉鎖部材に連結される弁ステムを含む。特に、位置決め部材は、締結部材を使用して連結される場合に、閉鎖部材の開口に係合して、弁ステムと閉鎖部材とを整合させる。

位置決め部材は、第１の断面を有する第１の部分と、第１の断面よりも大きい第２の断面を有する第２の部分とを含む。第１の部分と第２の部分との間の領域は、閉鎖部材の開口を係合する位置決め面を形成して、弁ステムと閉鎖部材とを整合させる。このようにして、本明細書に説明される例示的な閉鎖部材および弁ステムの組立体は、弁ステムと閉鎖部材との軸方向と同心との両方の整合を達成することが可能である。弁ステムと閉鎖部材との軸方向および同心の整合は、パッキンの歪みおよび／または磨耗を軽減し（つまり、パッキンの内側の孔に対する弁ステムの接触を最小限にする）、閉鎖部材と弁座の実質的な整合を提供して、密閉を提供する（つまり、弁座の漏出を防止する）ことができる。さらに、本明細書に説明される例示的な閉鎖部材および弁ステムの組立体によれば、弁ステムおよび／または閉鎖部材の現場での修理または交換のために、弁ステムおよび閉鎖部材の分解を容易にすることができる。これに加えて、本明細書に説明される例示的な閉鎖部材および弁ステムの組立体は、工場出荷時の任意装備として提供されてもよく、または、代替として、現場の既存の弁に組み込むように改良され得る。

本発明の例示的な閉鎖部材および弁ステムの組立体を説明する前に、図１Ａを参照しながら、まず、周知の空気圧式作動制御弁を簡単に説明する。図１Ａに示された制御弁１００は、弁本体１０２に動作可能に連結されたアクチュエータ１０１を含む。弁帽（バルブボンネット）１０４は、軸封システム１０６と弁ステム１０８とを収容する。弁ステム１０８は、弁ステム１０８の上端部１１１でアクチュエータのステム１１０に、かつ弁ステム１０８の下端部１１４で閉鎖部材（例えば、弁体１１２）に連結される。弁体１１２は、入口通路１２２から出口通路１２４へと通過して流体が流れることができるポート面積を制御するために、オリフィス１２０の弁座１１８と連携する弁座面１１６を含む。したがって、制御弁１００を介して通過することを許可される流体の流れ（流量）は、弁ステム１０８の位置およびオリフィス１２０の弁座１１８に対する弁体１１２の位置により制御される。弁ステム１０８の位置は、弁体１１２が弁座１１８と密閉係合している状態の閉じた位置（つまり、弁を通過する流体の流れを制限する）から、弁体１１２が弁座１１８から遠位にある状態の完全に開いた、または最大流速の位置（つまり、弁を通過する流体の流れを可能にする）まで、変化し得る。

図１Ｂは、図１Ａに示された軸封システム１０６の拡大断面図である。軸封システム１０６は、典型的に、プロセス流体の漏出を防ぐ密閉を提供し、および／または危険または有害な流体の排出から環境を保護する。図１Ｂに示されているように、軸封システム１０６は、締結具１５２（例えば、スタッドボルト）を用いて弁帽１０４に連結されるフランジ１５０を含む。軸封材１５４は、弁ステム１０８を包囲し、かつ典型的には、軸封従動子１５６により圧縮されて、軸封材１５４の内側の孔１５７が弁ステム１０８に対して密閉されるように、および軸封材１５４の外面１５９が弁帽１０４の開口１５８に対して密閉されるようにする。ばね１６０は、軸封従動子１５６とフランジ１５０との間に配置されてもよい。締結具１５２は、軸封従動子１５６に対してばね１６０を調整可能に駆動または付勢させることによって軸封材１５４を圧縮して、密閉を提供するとともに、弁ステム１０８を越えてプロセス流体が漏出する好ましくない事態を防止するために使用されてもよい。

上記のように、弁ステム１０８および弁体１１２は、単一の部品または構造体として一体化して形成されてもよく、または、一般の締結方法により接続されるための個々の部品に形成されてもよい。また、上記のように、弁ステムを閉鎖部材に堅く連結すると、弁ステムと閉鎖部材の軸方向および同心の不整合につながる可能性があり、望ましくない漏出（例えば、閉鎖部材と弁座との不整合による）および／またはパッキンの歪みまたは磨耗（つまり、不整合の弁ステムが軸封材の内側の孔に対して滑動する）を発生させる場合がある。

図２Ａ、図３Ａおよび図４に示された例示的な閉鎖部材および弁ステムの組立体２００、３００および４００は、出荷時の任意装備として提供されてもよく、または、代替として、例えば、図１Ａの例示的な制御弁１００のような、現場の既存の弁に組み入れるように改良され得る。図２Ａ、図３Ａおよび図４のこれらの構成部品の説明は、図１Ａの説明に類似または同一であるから繰り返さないので、関心のある読者は、これらの構成部品について、図１Ａの説明を参照することができる。

図２Ａは、本明細書に説明される例示的な閉鎖部材および弁ステムの組立体２００の分解断面図である。例示的な組立体２００は、締結部材２０６を用いて弁ステム２０４に連結された閉鎖部材２０２を含む。図２Ａは、閉鎖部材２０２を弁体として表す。しかしながら、他の例示的な実装においては、閉鎖部材２０２は、弁を通過する流体の流れを変える、ディスク、または他の任意の構造であり得る。例示的な閉鎖部材２０２は、空洞２１２を画定する内壁部分２０８を有する円筒状の部材である。閉鎖部材２０２は、弁ステム２０４を受容する開口部または開口２１４を含み、かつ閉鎖部材２０２の第１の終端部２１８に第１の開口部２１６と、閉鎖部材２０２の第２の終端部２２２に第２の開口部２２０とを含むことができる。第１および第２の開口部２１６および２２０は、開口２１４と実質的に同軸上に整合する。図２Ａに示されるように、第１の開口部２１６および第２の開口部２２０は、テーパ面を有する。しかしながら、他の例示的な実装においては、第１の開口部２１６および第２の開口部２２０は、例えば、カウンタボア、矩形面、段付き面等、またはこれらの任意の組み合わせであり得る。閉鎖部材２０２は、鋼鉄、アルミニウム、または他の適切な材料から作製され得、機械加工、射出成形、または他の任意の適切な工程を用いて成形されてもよい。

弁ステム２０４は、実質的に統一された部品または構造体として弁ステム２０４とともに一体化して形成されてもよい、位置決め部材２０５を含むことができる。位置決め部材２０５を弁ステム２０４と一体化して形成するために、弁ステム２０４は、第１の断面を有する第１の部分２２４と、第１の部分２２４の第１の断面よりも大きい第２の断面を有する第２の部分２３０とを含むことができ、第１の部分２２４の一部は螺刻されたネジ部分２２６であってもよい。示された実施例においては、第１および第２の断面は、円形または実質的に円形である。しかしながら、他の例示的な実装においては、第１および第２の断面は多角形（例えば、正方形、長方形等）であり得る。

示された実施例に表されているように、第１の部分２２４と第２の部分２３０との間の領域が位置決め面２２８を形成する。例示的な図面において、位置決め面２２８は、第２の部分２３０から第１の部分２２４に推移する弁ステム２０４の長さ方向に沿って形成される肩部である。示された実施例においては、肩部２２８は、テーパ面であるが、代わりに、平坦な面、段付き面、矩形形状の面、または他の任意の形状が形成され得る。弁ステム２０４が閉鎖部材２０２に連結されると、肩部２２８は、閉鎖部材２０２の第２の開口部２２０に係合して、弁ステム２０４を閉鎖部材２０２に同心に整合し、かつこれらの軸方向を整合させる。

別の例示的な位置決め部材２３２はテーパワッシャとして表される。位置決め部材２３２は、第１の断面を有する第１の部分２３７と、第１の断面よりも大きい第２の断面を有する第２の部分２３９とを含む。この第１および第２の断面は、円形、正方形、長方形等であり得る。第１の部分２３７と第２の部分２３９との間の領域は、位置決め面２４０を形成する。示された実施例においては、位置決め面２４０は、締結部材２０６が弁ステム２０４のネジ部分２２６に固定されると第１の開口部２１６に係合するテーパ面として表され、この係合によって、弁ステム２０４を閉鎖部材２０２と同心位置に整合し、これらの軸方向を整合させる。示された実施例は、直線的なテーパ面２４０を示すが、例えば、平坦な面、段状の面、曲面、矩形面等他の任意の形状も使用されてよい。テーパワッシャ２３２は、弁ステム２０４を滑動可能に係合する開口２３８も含む。

締結部材２０６は、弁ステム２０４を閉鎖部材２０２に連結する。図２Ａに示されるように、締結部材２０６は、弁ステム２０４のネジ部分２２６に螺合して閉鎖部材２０２に弁ステム２０４を連結するための、ネジ（雌ネジ）が螺刻された開口２３６を含むナット２３４として表される。しかしながら、例示的な締結部材２０６は、図２Ａに示された図説の実施例に限定されない。他の例示的な実装においては、弁ステム２０４は、弁ステム２０４を閉鎖部材２０２に連結する、例えば、ピン、クリップ等の締結部材を受容するための、第１のセグメント２２４を通る開口または孔を含んでもよい。また他の例示的な実装においては、例えば、クランプのような締結部材が、弁ステム２０４を閉鎖部材２０２に連結するために使用され得る。

図２Ｂは、図２Ａの弁ステムおよび制御部材の組立体２００とともに使用され得る位置決め部材のまた別の実施例である。示された実施例において、切れ目のある位置決め部材２４４は、切れ目のある縁部２５０を含むが、これは、この実施例または他の実施例において、任意の種類の分割された（分裂した）、隆起した、もしくは案内部が設けられた縁部、および／または部分的に分割された（分裂した）、隆起した、もしくは案内部が設けられた縁部等であってもよい。示された実施例においては、切れ目のある縁部２５０は、部分的に分割されたまたは案内部が設けられた縁部２５０である。これに加えてまたは代替として、切れ目のある位置決め部材２４４は、複数の軸方向に配置された、部分的に分割されたまたは案内部が設けられた縁部２５０を含むことができる（例えば、複数の軸方向に９０°離間した縁部、複数の軸方向に１２０°離間した縁部等）。このようにして、切れ目のある単数又は複数の縁部２５０は、弁ステム２０４のネジが螺刻されていない部分２２４の周囲でつぶれて（つまり、押しつぶされて）、弁ステム２０４に係合し、振動および／または他の機械的力により回転しないようにする。さらに他の例示的な実施例においては、切れ目のある位置決め部材２４４は、位置決め部材２４４を通って伸長する単一の割れ目（裂け目）または案内部が設けられた縁部を含む場合がある。

切れ目のある位置決め部材２４４は、滑動可能に弁ステム２０４に係合する開口２４６も含む。切れ目のある位置決め部材２４４は、第１の断面を有する第１の部分２４５と、第１の断面よりも大きい第２の断面を有する第２の部分２４７とを含む。第１の部分２４５と第２の部分２４７との間の領域が、閉鎖部材２０２の第１の開口部２１６を係合する位置決め面２４８を形成する。示された実施例においては、位置決め面２４８はテーパ面として表される。しかしながら、他の例示的な実装においては、位置決め面２４８は、段付き面、多角形状の面等であり得る。図２Ａの位置決め部材２３２に類似して、切れ目のある位置決め部材２４４は、弁ステム２０４が締結部材２０６を用いて閉鎖部材２０２に連結される場合、弁ステム２０４および閉鎖部材２０２を同心に整合させ、かつ軸方向を整合させる。

図３Ａは、図２Ａの弁ステム２０４を有する例示的な閉鎖部材および弁ステムの組立体３００ならびに図２Ｂの切れ目のある位置決め部材２４４を使用して実装された閉鎖部材３０２の組立図である。図３Ｂは、図３Ａの例示的な閉鎖部材と弁ステムの組立体３００の部分的拡大断面図である。

図３Ａおよび３Ｂを参照すると、閉鎖部材３０２の開口３０４は、組み立てられた場合に、弁ステム２０４の第１の部分２２４を受容する。切れ目のある位置決め部材２４４の開口２４６は、弁ステム２０４の第１の部分２２４を滑動可能に係合し、切れ目のある位置決め部材２４４の位置決め面２４８は、閉鎖部材３０２の第１の終端部３０８で第１の開口部３０６を係合する。図３Ｂに明確に示されているように、切れ目のある位置決め部材２４４は、弁ステム２０４のネジが螺刻されていない部分２２４を滑動可能に係合するので、締結部材２３４が締め付けられて、弁ステム２０４の周囲で切れ目のある位置決め部材２４４がつぶれる（崩壊する）と、開口２４６の面３１０は、相当な接触表面積によって弁ステム２０４のネジが螺刻されていない部分２２４を係合する。示された実施例においては、第１の開口部３０６は、テーパ部分３１２および陥凹部分３１４（例えば、カウンタボア）を有するので、切れ目のある縁部２５０が切れ目のある位置決め部材２４４の非分割部分３１６のすぐ下で第１の開口部３０６のテーパ部分３１２に接触するように、切れ目のある位置決め部材２４４が第１の開口部３０６内に配置され得る。このようにして、切れ目のある位置決め部材２４４は、弁ステム２０４の周囲でつぶれて、弁ステム２０４のネジが螺刻されていない部分２２４に比較的一定の力を加えて、実質的に締り嵌めを提供し、かつ弁ステム２０４の回転移動を防止する。

閉鎖部材３０２は、閉鎖部材３０２の第２の終端部３２０に第２の開口部３１８も含むことができる。第１の開口部３０６および第２の開口部３１８は、開口３０４と実質的に同軸上に整合する。前述したように、第１の開口部３０６および第２の開口部３１８の各々は、テーパ面を有する。しかしながら、他の例示的な実装においては、第１の開口部３０６および第２の開口部３１８は、例えば、カウンタボア、段付き面、多角形状（例えば、矩形）の面等、またはこれらの任意の組み合わせであり得る。閉鎖部材３０２は、鋼鉄、アルミニウム、または他の適切な材料から作製され得、機械加工、射出成形、または他の任意の適切な工程（単数または複数）を用いて成形されてもよい。

示された実施例においては、締結部材２３４が締め付けられると、位置決め部材２０５の位置決め面２２８は、第２の開口部３１８に係合し、かつ切れ目のある位置決め部材２４４の位置決め面２４８は、第１の開口部３０６に係合して、弁ステム２０４を閉鎖部材３０２に同軸方向および同心方向に整合させる。上記のように、切れ目のある縁部２５０は、締結部材２３４が締め付けられると、弁ステム２０４の周囲でつぶれて、振動および／または他の機械的力により、弁ステム２０４が回転することを防止する。

位置決め面２４０もしくは２４８の形状は、第１の開口部２１６もしくは３０６の形状と実質的に類似であり得、および／または位置決め面２２８の形状は、第２の開口部２２０もしくは３１８の形状と実質的に類似であり得る。例えば、示された実施例においては、肩部２２８のテーパ面の角度は、第２の開口部３１８の角度に実質的に類似した角度（つまり、相補的である）、切れ目のある位置決め部材２４４のテーパ面２４８は、第１の開口部３０６の角度に実質的に類似した角度（つまり、相補的）である。このようにして、弁ステム２０４は閉鎖部材３０２に締結され、位置決め部材２０５および切れ目のある位置決め部材２４４の位置決め面２２８および２４８は、第１および第２の開口部３０６および３１８を係合して、弁ステム２０４と閉鎖部材３０２との整合を可能にする。他の例示的な実施例においては、位置決め部材２３２もしくは２４４の位置決め面２４０もしくは２４８の一部だけが、第１の開口部２１６もしくは３０６の一部に係合し、および／または位置決め部材２０５の位置決め面２２８が第２の開口部２２０もしくは３１８の一部に係合する。

また、他の例示的な実施例においては、位置決め面の形状は、第１の開口部２１６または３０６の形状に対して実質的に異なり得る。例えば、位置決め面２４０または２４８の角度は、第１の開口部２１６または３０６の角度に対して異なった角度であり得る。同様に、位置決め面２２８の角度（例えば、テーパ肩部の角度）は、第２の開口部２２０または３１８の角度に対して異なった角度であり得る。このようにして、異なる形状の面（例えば、異なってテーパされた面）は、依然として嵌合または係合して、同軸および同心両方の整合（つまり、弁ステム２０４と閉鎖部材３０２との整合）を実現する。

さらに他の例示的な実装においては、位置決め部材２０５のサイズは、開口部２２０もしくは３１８に対して異なり得、および／または位置決め部材２３２もしくは２４４のサイズは、開口部２１６もしくは３０６に対して異なり得る。例えば、位置決め部材２３２もしくは切れ目のある位置決め部材２４４は、第１の開口部２１６もしくは３０６とは異なる直径を有することができ、および／または位置決め部材２０５の直径は、第２の開口部２２０もしくは３１８の直径とは異なる直径を有することができる。異なる直径に関わらず、位置決め部材２３２もしくは２４４は、第１の開口部２１６もしくは３０６を係合することができ、および／または位置決め部材２０５は、第２の開口部２２０もしくは３１８を係合することができ、弁ステム２０４を閉鎖部材２０２もしくは３０２に整合する。このような直径の差は、例えば、製造上の公差、位置決め部材２３２、切れ目のある位置決め部材、閉鎖部材の第１の開口部２１６もしくは３０６に発生した磨耗等により発生し得る。

さらに、位置決め面２２８、２４０および２４８は、閉鎖部材２０２もしくは３０２、ならびに弁ステム２０４の取り付け中に発生する不整合を削減することができる。取り付け中に閉鎖部材２０２もしくは３０２が弁ステム２０４と不整合である場合、締結部材２３４は、締め付けまたは締め込まれると、位置決め面２４０もしくは２４８を第１の開口部２１６もしくは３０６の表面に係合させて、ならびに／または位置決め面２２８を第２の開口部２２０もしくは３１８の表面に係合させて、弁ステム２０４と閉鎖部材２０２もしくは３０２の軸方向を整合し、かつこれらを同心円状に整合させる。

周知の固定連結される弁ステムおよび閉鎖部材とは異なり、位置決め部材２０５、２３２および２４４は、それぞれ第１および第２の開口部２１６または３０６および２２０または３１８と係合して、弁ステム２０４と閉鎖部材２０２または３０２とを同軸上および同心円状の両方に整合させ、これにより、弁ステム２０４と閉鎖部材２０２または３０２との間の不整合を実質的に削減または排除する。位置決め面２２８、２４０および２４８は、製造上の公差により発生する不整合、取付の不整合、位置決め部材２０５、２４０または２４４、弁ステム２０４、閉鎖部材２０２または３０２の直径が変化することにより発生する不整合等を実質的に低減または排除する。

図４は、図２Ａの弁ステム２０４および閉鎖部材４０２を有するが、図２Ａおよび図３Ａの位置決め部材２４０または２４８を持たずに構成された例示的な弁ステムおよび閉鎖部材の組立体４００の代替実施形態を示す。この構成においては、閉鎖部材４０２は、空洞４０６を画定する内壁部分４０４を有する円筒状部材である。閉鎖部材４０２は、鋼鉄、アルミニウム、または他の任意の適切な材料から作製され得、機械加工、射出成形、または他の任意の適切な工程（単数または複数）を用いて成形されてもよい。

閉鎖部材４０２は、弁ステム２０４を受容する開口４０８を含み、かつ、閉鎖部材２０２の第１の終端部４１２に開口部４１０（例えば、テーパ開口部）を含んでもよく、弁ステム２０４が閉鎖部材４０２に連結される場合に位置決め部材２０５の位置決め面２２８を係合する。このようにして、位置決め面２２８と開口部４１０の係合が、弁ステム２０４を閉鎖部材４０２と同心円状および同軸上に整合させる。開口部４１０は、開口４０８と実質的に同軸上に整合する。示された実施例において、開口部４１０は、閉鎖部材４０２と連結される場合、肩部２２８のテーパ面に係合するテーパ面を形成する。他の例示的な実装においては、開口部４１０は、例えば、カウンタボア、段付き面、矩形状面等、もしくはこれらの任意の組み合わせおよび／または他の任意の適当な形状であり得、弁ステム２０４と閉鎖部材４０２とを同軸上および同心円状に整合させる。締結部材２３４は、弁ステム２０４を閉鎖部材４０２に連結する。加えてまたは代替として、一部の例示的な実装においては、ワッシャ４１６は、締結部材２３２とともに使用され得る。

図２Ａ、図３Ａおよび図４を参照すると、動作中、アクチュエータが変位形すると弁ステム２０４が線形経路を運動するように、弁ステム２０４は動作可能にアクチュエータに連結される。アクチュエータは、例えば、図１Ａの例示的なアクチュエータ１０１、ダイヤフラムアクチュエータ、ピストン式アクチュエータ、油圧式アクチュエータ、電気式アクチュエータ、または他の任意の適当なアクチュエータ等、任意のアクチュエータであり得る。アクチュエータは、弁ステム２０４を、したがって、閉鎖部材２０２、３０２または４０２を、弁座（例えば、図１Ａの弁座１１８）に向かって移動および／または係合させて、制御弁（例えば、図１Ａの制御弁１００）を通過する流量を制限する。同軸上および同心円状に整合された弁ステムおよび閉鎖部材の組立体２００、３００または４００によって、閉鎖部材２０２、３０２または４０２は、弁座１１８と係合して、密閉を実質的に提供すること（つまり、台座の漏出を防止すること）が可能になる。さらに、同軸上および同心円状に整合された弁ステムおよび閉鎖部材の組立体２００、３００または４００は、軸封システム（例えば、図１Ａの軸封システム１０６）内のパッキンの歪みや磨耗を軽減および／または最小限にすることができ、弁ステム２０４からのプロセス流体の漏出を削減する。

本明細書に説明された例示的な閉鎖部材と弁ステムの組立体２００、３００または４００は、組み立てられた場合、閉鎖部材に対して実質的に垂直である弁ステムの配向を有利に維持して、弁ステムと閉鎖部材を同軸上および同心円状に整合させる。示された実施例においては、位置決め部材２０５、２３２または２４０の位置決め面２２８、２４０または２４８は、弁ステム２０４を閉鎖部材２０２、３０２または４０２と同軸上および同心円状に整合させる。テーパ面２２８、２４０もしくは２４８の係合は、製造上の公差のばらつき、および／または閉鎖部材と弁ステムとの間に取付の不整合が発生する場合でも、閉鎖部材２０２、３０２もしくは４０２と弁ステム２０４とを整合させる。つまり、軸方向と同心の整合によって、弁が完全に閉じられた位置にある場合、閉鎖部材２０２、３０２または４０２は、弁座と適正に整合して実質的な密閉を提供し、オリフィスを通過するプロセス流体の流れを制限または妨げることが可能になる。さらに、軸方向と同心の整合は、パッキンの内側の孔に対する弁ステムの滑動運動を最小限にし、これによって、パッキンの歪みおよび／または軸封材の磨耗を軽減する。

本明細書には特定の方法および装置が説明されたが、本特許の包含する範囲はこれらに限定されない。それとは反対に、本特許は、逐語的に、または均等論に基づき、適正に添付の請求項の範囲内にある全ての方法および装置を包含とする。

Claims (14)

1. 弁棒と、
   前記弁棒の少なくとも一部を受容する開口を有し、前記開口に第１のテーパ開口部が形成された閉鎖部材と、
   第１の部分と第２の部分と前記弁棒の少なくとも一部を受け入れる開口とを有するテーパワッシャを含み、前記第１の部分は第１の断面を有し、前記第２の部分は前記第１の断面よりも大きい第２の断面を有し、前記第１の部分と前記第２の部分との間の領域に前記閉鎖部材の前記開口の前記第１の開口部に係合して前記弁棒と前記閉鎖部材とを整合させるテーパ位置決め面が形成された、第１の位置決め部材と、
   前記テーパワッシャの端面及び前記弁棒と係合して、前記弁棒を前記閉鎖部材に連結する締結部材と、を含む弁。
2. 前記テーパワッシャは、分割構造のテーパワッシャを含む、請求項１に記載の弁。
3. 前記テーパワッシャは、複数の軸方向に配置された部分的な切れ目のある縁部を含む、請求項１に記載の弁。
4. 前記閉鎖部材は、弁体を含む、請求項１に記載の弁。
5. 前記締結部材は、前記弁棒と螺合される、請求項１に記載の弁。
6. 前記締結部材は、ナットを含む、請求項５に記載の弁。
7. 前記弁棒の長さ方向に沿って形成される肩部を含む第２の位置決め部材を備えている、請求項１に記載の弁。
8. 前記肩部は、テーパ面を含む、請求項７に記載の弁。
9. 前記閉鎖部材の前記開口に第２のテーパ開口部が形成されており、
   前記テーパ面は、前記第２のテーパ開口部に係合して前記弁棒と前記閉鎖部材とを整合させる、請求項８に記載の弁。
10. 前記第１のテーパ開口部は、前記開口の第１の端部に設けられており、前記第２のテーパ開口部は、前記開口の第２の端部に設けられている、請求項９に記載の弁。
11. 前記弁棒ならびに前記第１の位置決め部材および前記第２の位置決め部材は、実質的に同軸上および同心円状に整合する、請求項１０に記載の弁。
12. 前記第１の位置決め部材の前記テーパ位置決め面の形状と、前記閉鎖部材の前記第１のテーパ開口部の形状は相補的である、請求項１に記載の弁。
13. 前記第１の位置決め部材の前記第１の部分および前記第２の部分の各々は、実質的に円形の断面を有する、請求項１２に記載の弁。
14. 前記第１の位置決め部材の前記テーパ位置決め面の形状と、前記閉鎖部材の前記第１のテーパ開口部の形状は異なる、請求項１に記載の弁。

Images