JPS6334380A - ボ−ル弁及び弁座組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は弁の技術に関し、更に詳細にはボール弁に関す
る。本発明は、いわゆる「浮動ボール」を持つ種類の弁
用の新規且つ改良されたボール弁及び弁座組立体に特に
適し、更に詳細には、浮動ボールを端からあるいは上方
から装填した弁に適し、本明細書中、特にこれを参照し
て説明する。

しかしながら、本発明はより広範に応用することができ
、他の種類の弁に使用できるようになっていることは、
当業者に容易に明らかになるであろう。

商業的に使用されているボール弁は、代表的には、ボー
ルと密封係合するため弾性の及び／又は変形自在のプラ
スチックでできた環状弁座すなわち弁座リングを採用し
ている。かかる一対の弁座リングは、入口開口部及び出
口開口部に隣接して位置決めされている。ボール自体は
、ボールが流体圧力状態の閉鎖位置の弁内にあるとき、
僅かに自由に動くことができるように、すなわち弁座の
軸線方向に変位することができるように取付けられてい
る。このような変位は、ボールを下流の弁座リングに作
用させ且つこの弁座リングを撓ませて、弁座リングのボ
ールとの密封係合を高める。

このような撓みの量は、伴う流体圧力に従って変化する
。

弁の閉鎖位置で上流の弁座がボール部材を密封している
状態で、弁を最初に開放したとき上流の弁座の「吹き込
み」出っ張りに関する問題が起こる。弁を開放したとき
、上流の弁座は開口部即ちボールを貫通する流体通路を
瞬間的に橋渡しし、且つ流体圧力を抑制しなければなら
ない。この短時間の間、弁を更に開放することによって
上流の弁座密封体を解放するまで、流体通路を橋渡しす
る弁座の部分は、流体圧力下で通路内に変化する。

ボールの開口部が小さいため、弁座は曲がった梁として
荷重をうけたとき完全に剛性であり、隙間を容易に橋渡
しできる。弁の大きさ及びボール開口部が大きくなると
き、同じ剛性を保持するため、弁座の断面係数はこれに
比例して増大しない。かくして、弁座がボール開口部内
へ更に変形し、弁座リングのセクターのその部分に出っ
張りを形成する。

弁の耐用年数にわたって繰り返し再利用されるため、上
流の弁座の出っ張りはより大きなものとなり、実際にボ
ール部材を弁の開放位でまで回転させたとき、浮動ボー
ルを下流の弁座に押しつけるように作用する。結果的な
押しつけ作用は、たとえ減ったとしても下流の弁座に更
に応力を加え最終的には弁座を非作動状態まで変形させ
且つ摩耗させる。大口弁座の出っ張りはボールを中心か
らずれずように押しつけ、弁の閉鎖時にはボールを両方
の弁座から離れるように保持し、閉鎖位置で弁座の漏洩
を引き起こす。

ポリテトラフルオロエチレンでできた弁座のような軟質
プラスチック類の弁座を採用する場合には、弁座の何も
入っていない部分に常温流れクリープがおこるという問
題に遭遇し、これにより摩耗、及び弁座の望ましからぬ
変形が一層悪化される。前面がほぼ支持されていない密
封上流弁座は、弁が閉鎖され且つ長期間にわたって上流
の弁座の前後で静的な流体圧力降下状態にあるとき、弁
の中央に向かってクリープする。最終的には、弁座が前
方にクリープすると、弁座が全体的に凹み、又は弁座が
凹む前に、弁座は代表的にはボールのオリフィス内へ曲
がり、弁を操作したときに弁座が摩耗する。この問題は
、弁の大きさが大きくなるにつれてより著しくなる。

環状の前面がほぼ支持されていないため、下流の弁座も
また弁の中央に向かってクリープする。

弁が閉鎖位置にあるとき、弁座を圧力負荷状態に押すボ
ール部材によって弁座を上流に移動させる。

大型の弁に大型のボール部材を採用する場合、ボール部
材の重量は変形及び常温流れの問題にさらに影響を与え
る。使用期間の後、弁座が変形するためボール部材は弁
の底に垂れ下がり、これによって弁の頂部に漏洩路を形
成する隙間がつくられる。

弁座リングの摩耗、変形及びクリープ並びに弁座の公差
及びボールの垂れ下がりを改善し、低圧の押圧力を生ぜ
しめる弾性支持体を提供するため、金属製の截頭円錐形
ディスクばねが弁座リングの後面にこれと作動的に係合
して配置されている。

このディスクばねは、プラスチック材料の塑性復原力に
よるのでない弾性を弁座に与える。更に、支持リングを
プラスチック製の弁座リングに含まれるようにディスク
ばねに向かい合わせて設けることは周知である。支持リ
ングは、弁を開放したとき、ポール通路を橋渡しして下
流の弁座の吹き込み出っ張り及びこれに関連したこれを
反映する変形を最小にするため、追加の弁座リング支持
体を提供するように働く、更に、支持リングは弁座を閉
じ込めて常温流れクリープ変形を最小にする。

支持リングを含む弁設計の重要な要素は、弁の肩に向き
合った支持肩すなわち端ぐりであり、弁の肩は支持リン
グの、最終的には弁座リングの支承面すなわち支持面を
提供する。このような支持面がないと、支持リングは弁
座リングがら離れて自由に移動し、弁座リングの正しい
支持を妨げる。

単一側端装填式又は上装填式ボール弁では、支持リング
が望ましいけれども、弁本体の構造自体が、このような
支持リングの支持肩の形成を妨げる。単一側端装填式ボ
ール弁では、かがる要素を含むと、ポールの装填が妨げ
られる。上装填式ボール弁では、かかる設計は弁座リン
グ組立体の装填を妨げる。

肩で支持された支持リングの所定位置に弁座リングを支
持するための部材に関する一つの提案は、可撓性弁座リ
ングの一部をその半径方向最外壁のまわりで全体に収容
する剛性ケーシングを有し、この剛性ケーシングは、こ
こから垂直方向に垂下し、且つ弁座リングの前面と作動
的に保合するように配置されたフランジを更に有する。

フランジは常温流れクリープを制限し、弁座リングの吹
き込みを阻止する。しかしながら、かがる構成に関する
特定の問題は、弁座の周囲にケーシングを形成する必要
があるということであり、従って、更に有用には可撓性
弁座材料から成るのがよい弁座組立体領域の消耗を必要
とする。ケーシング支持体の別の欠点は、このケーシン
グが、全体がプラスチックでできた弁座の可撓性を実際
上制限し、弁座がボール弁に向かって前方に移動しない
ようにするということである。かくして、ケーシングは
、弁座をクリープしたり吹き込み出っ張りしないように
支持するとき弁座とばねの組合せを実際に摩耗させ、公
差及びボール弁の垂れ下がりを補償されないようにする
。弁を周期的に作動し、弁座が摩耗したとき、ばねは弁
座リングの弾性と、ケーシングの剛性支持の両方に打ち
勝って弁座をボール弁に係合させなければならない。

従って、小型及び大型の両方の、上装填弐の、及び単一
側端装填式のボール弁に適する浮動ポール型の弁用のボ
ール弁及び弁座組立体を開発することが望まれてきた。

本発明は、上述の問題及び欠点の全てを解決し、弁の作
動及び密封を容易にする新規且つ改良された浮動型ポー
ル弁及び弁座組立体を提供する新規且つ改良された構造
を意図している。

衾班■景翌 一般に、本発明は、固有の機械的弾性を備えた可撓性弁
座リングが、ポールと密封係合するため、関連したディ
スクばね及び弁座リングの中間に配置された補強リング
と共に協働的に配置されている新規且つ改良されたボー
ル弁及び弁座組立体を意図している。補強リングが可撓
性弁座リングの中間に全体的に配置されているため、弁
座組立体を単一側端装填式又は上装填式ボール弁に採用
することができる。補強リングは、可撓性弁座の吹込み
又は常温流れに抗して支持し、且つ摩耗を補償すること
から弁座とばねの組合せを引っ込めないで弁座組立体の
作動を改良する。

より明確にいえば、本発明は、中央通路と、この通路内
に位置決めされ、流体流れ開口部を持ち、且つ弁を通る
流体流量を制御するため弁の開放位置と閉鎖位置との間
で選択的に回転するように取付けられたポール部材を備
えた単一側端装填式又は上装填式の弁体を持つ種類のボ
ール弁に使用するのに特に適する。通路内の半径方向内
方に延びる一対の肩は、ボール部材の両側に配置されて
いる。一対の複合弁座組立体は、通路内で軸線方向に位
置決めされ、ボールの両側に配置され、ボールと流体密
係合するように肩でボールに支持されている。弁座部材
組立体の各々は、弁座リング、ディスクばね、及び補強
リングから成る。弁座リングは全体にボール部材に近付
いたり遠ざかったり弾性的に撓むようになっており、ボ
ールの流体流れ開口部と整合した中央開口部を有する。

ディスクばねは同様にボール部材と整合した中央開口部
を有し、応力を受けない状態でほぼ截頭円錐形の形体を
有する。ディスクばねは、弁座リングを連続的に押圧し
てボール部材に係合させるため、弁座リングと本体の肩
との間に介在されている。

補強リングは、弁座リングを圧力下で圧潰しないように
強化するため、弁座リング内に一体に受け入れられてい
る。

本発明の他の特徴によれば、補強リングを受け入れる環
状溝を持つ外周壁を有する。補強リングは、好ましくは
、応力を受けたすなわち拡張した状態の金属製の割りリ
ングから成る。

本発明の別の特徴によれば、補強リングは、特に半径方
向最内部分を吹込み圧潰に対して強化するため、弁座リ
ングの半径方向に最も内側の部分と全体に半径方向に整
合して配置されている。

本発明の主な目的は、新規且つ改良されたボール弁及び
弁座組立体を提供することであり、この組立体は、弁の
作動及び使用寿命を改善するため、弁座の補強リングを
有する。

本発明の他の目的は、端装填式ボール弁又は上装填式ボ
ール弁に便利に組み込むことが出来るボール弁及び弁座
組立体を提供することである。

本発明の更に別の目的は、補強リングが弁座とともに移
動し、弁座の通常の作動的な撓み中、弁座がボールに向
かって前方に移動しないように補強リングを弁座リング
のほぼ横断面領域内に配置出来るようにする、新規且つ
改良されたボール弁及び弁座組立体を提供することであ
る。

本発明の他の目的及び利点は、本明細書の以下の記載を
読んで理解するとき、当業者に明らかになるであろう。

１隻医 本発明は、特定の部品及び部品の配列において物理的な
形態をとることができ、本発明の好ましい実施例を本明
細書中に詳細に説明し、本明細書の一部をなす添付図面
に図示する。

添付図面を参照すると、ここに示す図は本発明の好まし
い実施例を単に図示するためのものであって、本発明を
限定するためのものではない。第１図は、浮動型の球形
ボール部材Ｃの両側に配置された一対の向き合った弁座
組立体Ｂを持つボール弁Ａを示す。

更に詳細には、第１図及び第２図を参照すると、ボール
弁Ａは、主本体部分すなわち中央本体部分１２及び端取
付具１４を持つ、全体に参照番号１０で指定した本体即
ちハウジングを有する端装填式ボール弁から成る。端装
填式ボール弁は、大型ボール弁の用途で特に有用である
。弁座組立体Ｂ及びボール弁Ｃは、本体１０内に取付け
られ、全体に参照番号１８で指定したステム及び作動ハ
ンドル組立体で選択的に回転できるように配置されてい
る。

ボール及び弁座リング組立体を除いて第１図及び第２図
に示す弁の全ての部分の細部を、希望に応じて、及び／
又は必要に応じて種類の異なるボール弁構造に適応させ
るように修正してもよい。

しかしながら、本発明を説明するため、作動ハンドル組
立体１８の細部は、「一定変位二位置カム停止組立体」
と題する米国特許出願第８７３００５号明細書中でより
明確に論じられている。

本発明で使用されているボール弁座装置は、ボール部材
Ｃの両側に配置された一対の弁座リング組立体Ｂから成
る。図示のように、弁座リング組立体は、主本体部分の
通路すなわち開口部２０の両端に隣接して、ボールの両
側の所定位置に保持される。本明細書中、以下に論じる
好ましい実施例では、弁座リング組立体は、ボールの回
転軸線からほぼ等距離に且つこの軸線の両側に配置され
、半径方向に最も内側の中央開口部２２．２４を有する
。弁座リング組立体は、全体に環状形体であり、多くの
異る装置或いはそれに代わる装置で所定位置に維持する
ことができる。しかしながら、好ましい実施例では、こ
れらの装置は、半径方向内方に延びる第１の肩２８で中
央本体部分１２内に、第２の肩３０で端数付具１４内に
配置されるものとして示されている。肩２８．３０から
夫々垂直方向に延びるフランジ３２．３４は、肩と共同
して弁座組立体Ｂの半径方向移動及び軸線方向移動を制
限する周囲支持面すなわち周囲支承面を構成する。

ボール弁Ａの組立は、第１弁座組立体を肩２８及びフラ
ンジ３２に対して組立て、ボールＣを主通路２０に挿入
し、端数付具１４を主本体部分Ｉ２に固定することによ
って行なわれるということが理解されよう。端数付具は
、第２肩及びフランジ３０．３４に隣接して取付けた第
２弁座組立体を有する。端数付具１４と主本体部分１２
との固定は、従来の留め具３８で行なわれる。密封リン
グ４０は、端数付具１４を主本体部分１２に対して密封
する。

特に第２図を参照して、各弁座組立体Ｂの特有の詳細に
ついて説明する。これらの弁座組立体は、好ましくは各
々三つの要素、すなわちプラスチック弁座４４のような
弾性のすなわち可撓性の弁座リングと、截頭円錐形のデ
ィスクばね４６と、補強リングすなわち支持リング４８
とから成る。

弁座リング４４は好ましくは、プラスチック弁座からな
り、このプラスチック弁座は、代表的にはポリテトラフ
ルオロエチレンでできており、ボールに近付いたり遠ざ
かったり全体に弾性的に撓むようになっており、そして
中央開口部２２を有する。弁座４４は、米国特許第４４
１（１３）６５号に更に詳細に説明されているように、
ボールＣと流体密係合するように形成されたボール係合
面５０のところでボールと流体密係合するように配置さ
れている。肩に面する弁座の面５２は、応力を受けず撓
んでいない状態では肩２８から遠ざかるように傾むけら
れ、すなわちテーパしている。フランジすなわちリップ
５４が、肩フランジ３２のところで肩に面する面５２の
軸線方向外方に延びている。

このリップは好ましくは弁座リング４４の回りに連続し
ており、その半径方向内面がディスクばね４６の外径と
ほぼ一致するように配置されている。

このリップは、その半径方向最外領域が斜めになってお
り、ディスクばね４６の半径方向外側縁部を図示のよう
に僅かに巻いている。必然的ではないが、この装置は弁
座リングとディスクばねとを一緒に副組立体として有利
に維持する。弁座４４は、環状溝６０を持つ環状外周壁
すなわち環状外周面５８を有する。補強リング４８はこ
の溝に受け入れられてプラスチック弁座４４を圧力下で
圧潰しないように補強する。肩フランジ３２は、弁座４
４をその外周壁５８のところで、はぼに同一の拡がりを
持って係合支持するような大きさになっている。溝６０
は矩形の切欠き溝として図示されているけれども、補強
リング４８が円形の横断面形体又はほぼ矩形の横断面形
体を持つ割り金属リングから成ってもよいのと同じよう
に、種々の形体であってよい。リング４８の目的は、弁
座の開口部２２にほぼ隣接するリング４４の半径方向最
内部分を補強し、弁の回転運動中この部分の吹込みを防
止にすることである。作動中の弁座４４の最大摩耗を考
慮に入れるため、リング４８をボール係合面からできる
だけ離して位置決めするのが望ましいが、リング４８は
、弁座リング４４の半径方向最内部分を特に強化するた
め、この部分と半径方向に整合してリング４４のほぼ中
間に配置される。従って、リング４８は肩に面するテー
パ面５２と、輪郭をつけられたボール係合面５０とのほ
ぼ中間に配置される。リング４８を、環状溝６０内のよ
うな弁座４４のほぼ横断面領域内に位置決めすることに
より、弁の通常の作動中、又は弁座組立体Ｂがボール部
材Ｃに向かって及びボール部材Ｃから遠ざかるように撓
まなければならないとき、リングを弁座と共に移動させ
る。これは、かかる望ましい弁座組立体の撓みを妨げる
従来周知のケーシング支持体の問題を回避する。本発明
の別の利点は、弁座組立体Ｂが弁座の大きさを最小にす
ることによって、組立体に必要とされるプラスチック材
料の量を最小にするということである。これは、厳密に
調整した良好な弁密封体を提供する。

補強リング４８は、溝６０内に受け入れられたとき僅か
に拡張されて応力を受ける。これは半径方向内方に予負
荷を加え、プラスチック弁座４４を良好に強化する。従
って、リング４８は割りところに環状不連続部分を有す
る。しかしながらこの不連続部分は、この部分に隣接し
て弁座リングの補強損失が無視できるような大きさにな
っている。金属で作るのが好ましいが、リング４８の構
造について別の剛性補強材料を包含することは、本発明
の範囲内である。

截頭円錐形ディスクばね４６はその外端にプラスチック
製の弁座の軸線方向フランジ５４の内壁と肩に面する面
５２とで構成された円筒形キャビティ内に受け入れられ
るような直径を有する。ディスクばねの内径は、プラス
チック製の弁座４４を貫通する開口部２２の直径にほぼ
等しい。

ディスクばね４６は、若干撓んだ状態でその力が弁座４
４をボールＣに向かって連続的に押圧するのに十分であ
るように選択される。ばねは、ボールの変位及びボール
とボール係合面５０との保合に順応するように、平らな
状態に向って応力を受け、すなわち圧縮されなければな
らない。本明細書中、以下に論じる好ましい実施例では
、肩に面する弁座リングの面５２は、弁を作り上げたと
きにディスクばね４６に実質的に応力を加えるように、
すなわち、ディスクばねを截頭円錐形形状から実質的に
平らな形体に向かって移動させるように形成されている
。

特に第３図乃至第７図を参照すると、上装填式フルポー
トボール弁Ａ′からなる本発明の変形例が図示されてい
る。図面を簡単にするため、第１図のボール弁の要素と
同様の要素はプライム（′）を付した同様の数字で示さ
れており、新たな要素は新たな数字で示されている。弁
Ａ′は、流体流れ通路７２と、この通路７２の中間に配
置され且つ一対の向き合ったほぼ平らな本体肩７６．７
８によって構成されたボール室７４とを有する主本体部
分７０を有する。肩７６．７８の下部分は、ボール室７
４が図示のよ−うに僅かに模形をなすように、互いに向
かって傾むけられている。

ボールＣ′はボール室７４内に受け入れられ且つ流体流
れ開口部を有し、そのため、ボールを弁の開放位置と閉
鎖位置との間を選択的に回転させて弁を通る流体の流量
を制？１１することができる。

ボンネット８２は留め具８４で本体７０に固定されてお
り、ボア内に位置決めされたステム８８を緊密に受け入
れるような大きさのステムボア８６を有する。ステム８
８は、ステム支承体９２と係合するようにその基部に形
成された外方に延びる肩すなわちフランジ９０　（第５
図参照）を有する。

支承体９２はフランジ９０と、ステムボア８６内に形成
された半径方向内方に延びるフランジすなわち肩９４と
の間に介在されて吹き出し防止ステム組立体を提供する
。ステムの下端９６は、ボールの上端にあるスロットす
なわち溝９８内に摺動的に受け入れられるように図示の
ように形成されている。この構成により、ボールを弁の
開放位置と閉鎖位置との間で回転させ、これと同時に、
弁が閉鎖位置にあり且つ流体圧力がボールに作用してい
るとき、ボールは弁本体のポール室７４内で軸線方向に
移動するための運動の自由度を幾らか持つことができる
。ボール弁Ａ′はライン中での保守を容易にするため、
上装填式ボール弁からなり、延長ボンネットを提供し、
このボンネットは可成の断熱しろ、即ち断熱用の隙間を
提供する。

弁ハンドル組立体１８′は、ハンドルの操作によって、
ボールの選択的な回転を可能にするようにステム８８に
作動的に取付けられている。

弁座部材組立体Ｂ′は全体に環状形状であり、ボールと
本体肩７６．７８との間を流体密係合させるようにボー
ル室７４内でボールの両側に位置決めされている。各弁
座リング（第４図及び第５図参照）は、可撓性弁座リン
グ４４′を有し、このリングは、ボールの流体流れ開口
部と全体に整合する中央開口部２２′と、ボールと密封
係合するボール係合面５０′と、リングの半径方向に最
も外側の周囲部分に配置された環状溝６０’とを有する
。強化リング４８′は、半径方向内方に向かう予負荷力
を弁座リング４４′加えるため及びこのリングを圧力下
で圧潰しないように強化するため、？ｎ６０’内に受け
入れられている。ディスクばね４６′は、弁座の肩に面
する面５２′と肩７８との間に介在されている。

明らかなように、ボールＣ′及び弁座部材組立体Ｂ′は
、ボール室７４内に室７４の上端から装填される。室７
４の下端は、テーパしているすなわち模形状であるため
、ディスクばね４６′と共同して弁座部材組立体Ｂ′を
ボールＣ′の両側に向かって軸線方向に押しつけ、弁座
リング４４′とボールＣ′の表面との間に適当な密封係
合を形成するのに十分な圧力を発生する。種々の構成要
素の寸法を正しく選択することによって、低圧流体密封
のための密封圧力を制御することができる。

ボンネット８２は、一対の弁座部材組立体支持壁１０２
．１０４（第３図参照）を有し、これらの壁の各々は、
周囲支持体を組立体Ｂに密接させるため、アーチ状の形
体を持っている。特に第４図で分かるように、ボンネッ
トの支持壁の周囲支持体は、各弁座組立体の頂部の回り
に１８０’延びている。更にボール室７４は一対の弁座
部材組立体支持面１０６．１０８を有し、これらの面の
各々は、周囲支持体を組立体に密接させるため、弁座組
立体の他の１８０°の回りでアーチ状の形体を持ってい
る。かくして、ボール室支持面１０６．１０８は、ボン
ネット支持壁１０２．１０４の両側に配置され、弁座組
立体に対する環状周囲支持体を提供する。特に第４図で
注目すべきことは、割りリング４８′が不連続部分１１
０を有するため、このリングは弁座４４′の応力支持体
であり続けるということである。

特に第７図を参照すると、心臓状に形成されたカム停止
体１１２は、カム停止体ポルｌ−１１４でボンネット８
２に固定されており、又はその代わりに、カム停止体を
溶接のような別の手段で固定してもよい、ハンドルは、
平らな面のカム従動体である停止体兼方向指示器１１６
を有し、この指示器は、指示器１１６をカム停止体１１
２に係合させることによって構成された第１及び第２の
ハンドル停止限度を設定することによって、弁ハンドル
の回転運動、及び従って弁通路２０内でのボールの回転
運動を制限するように、カム停止体に当接するように配
置される。ハンドル停止限度を予め選択するため、カム
停止体をボンネット８２に対して選択的に位置決めする
ことができる。かかるハンドル及びカム停止体組立体は
、停止限度の選択的な調節のため、全開位置で最大流量
を提供し、閉鎖位１で弁座の最大有効範囲及び洩れ止め
８断を提供する。

特に第３図及び第６図を参照すると、ステムパッキング
は、下方の主ステムパッキング１２２と上方の主ステム
パッキング１２４とを有する三部品パッキングから成る
。主ステム密封グランド１２６は、パッキング１２２．
１２４をサンドイッチしている。主パッキング及びグラ
ンド組立体は、半径方向内方に延びるボンネット肩１２
８で支持されており、このボンネット肩は、パッキング
ヨーク１３０でパ・ノキングを圧縮するための支持ベー
スとして役立つ。多数のパッキングばね１３２が、最も
上にある主ステム密封グランドに隣接して配置されてお
り、これらのばねは、二次密封グランド１３４及び内側
及び外側の二次密封体１３６．１３８の夫々で圧縮すな
わち押圧されている。ヨーク１３０及びばね１３２は加
力手段を構成し、この加力手段は、ステム８８と協働し
て主パッキングを軸線方向に圧縮し、パッキングを半径
方向に拡張させてステムボア８６及びステム８８と密封
係合させる。

ステムパッキングのパージ／空気抜きボート１４２が二
次ステム密封体に隣接してボンネ７）８２に配置されて
おり、これによって、パッキングの漏洩の検知、パッキ
ングの漏洩のパージ、及び主ステムパッキングの前後の
圧力差を逆転させるため主パッキングの上方を加圧する
ことができる。

ボンネット８２はボンネット密封体１４０　（第３図参
照）で主本体部分に対して更に密封されている。

本発明を好ましい実施例に関して説明した。本明細書を
読んで理解するとき変形及び変更を思いつくことができ
ることは明らかである。本発明は、添付した特許請求の
範囲内にある限り、あらゆるこのような変形及び変更、
またはその均等物を含むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を組み込んだ単一側端装填式ボール弁
の、一部を断面で示す立面図であり、第２図は、第１図
の弁の弁座組立体の拡大断面図であり、 第３図は、本発明を組み込んだ上装填式ボール弁の、一
部を断面で示す立面図であり、第４図は、図示を簡単に
するためボールを省略し、弁座組立体を一部断面で示す
、第３図の４−４線に沿って取り出した特に弁座組立体
を示す断面図であり、 第５図は、第３図の弁の弁座組立体の拡大断面図であり
、 第６図は、第３図の弁のステム密封体とパージポートの
拡大断面図であり、 第７図は、第３図のボール弁の平面図である。 Ａ・・・・・・ボール弁、 Ｂ・・・・・・弁座組立体、 Ｃ・・・・・・ボール部材。 ＦＩＧ、３

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. （１）中央通路を持つ本体と、 貫通した流体流れ開口部を持ち、前記通路内に位置決め
   され、弁を通る流体流量を制限するため、弁の開放位置
   と閉鎖位置との間で選択的に回転出来るように取け付け
   られたボール部材と、 前記通路内で前記ボール部材の両側に配置された半径方
   向内方に延びる一対の肩と、 前記ボール部材と流体密係合するように前記通路内で前
   記ボール部材の両側に軸線方向に配置された一対の複合
   弁座組立体とを有し、この一対の複合弁座組立体の各々
   が、 中央開口部と、前記肩の関連した一方にほぼ面する面と
   、前記ボール部材と流体密係合するように形成されたボ
   ール係合面と、環状溝を備えた外周壁とを有し、全体に
   前記ボール部材に近づいたり遠ざかったり弾性的に撓む
   ようになった弁座リングと、 中央開口部を有し、応力を受けていない状態で全体に截
   頭円錐形の形態を有し、前記ボール部材と係合するよう
   に前記ボール係合面を連続的に押圧するため、前記弁座
   リングと前記肩の前記関連した一方との間に介在された
   ディスクばねと、 前記環状溝内に受け入れられ、これによって弁座リング
   が圧力下で圧潰しないように補強する補強リング手段と
   からなることを特徴とするボール弁。
2. （２）前記補強リング手段が半径方向内方に向けられた
   予負荷力を前記弁座リングに加えることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載のボール弁。
3. （３）本体の周囲壁が前記肩の前記一方から垂下し、前
   記本体の周囲壁が前記弁座リングを前記弁座リングの外
   周壁のところで係合支持するような大きさになっている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のボー
   ル弁。
4. （４）前記環状溝が前記本体の周囲壁に向かって開放し
   ており、前記補強リングが前記本体の周囲壁から間隔を
   隔てられていることを特徴とする特許請求の範囲第（３
   ）項記載のボール弁。
5. （５）前記補強リング手段が割り金属リングから成るこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のボール
   弁。
6. （６）前記割り金属リングが円形横断面形体を持つこと
   を特徴とする特許請求の範囲第（５）項記載のボール弁
   。
7. （７）前記割りリングは、拡張状態で応力が加えられて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第（５）項記載の
   ボール弁。
8. （８）前記割りリングが環状不連続部分を有し、前記不
   連続部分は、この部分に隣接した前記弁座リングに加え
   られる補強損失が無視できるような大きさになっている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（７）項記載のボー
   ル弁。
9. （９）中央通路と、前記通路の中間に配置され且つ全体
   に前記通路の横方向に延びる一対の本体肩によって構成
   されたボール室とを有する本体と、弁を通る流体流量を
   制御するため、弁の開放位置と閉鎖位置との間で選択的
   に回転できるように前記本体通路内に受け入れられた、
   流体流れ開口部を備えたボールと、 本体に留められ、ステムボアと前記ボア内に位置決めさ
   れたステムとを持ち、前記ステムが前記ボールと関連し
   ているボンネツトと、 操作することによって前記ボールを選択的に回転させる
   ため、前記ステム及びボールに作動的に取付けられた弁
   ハンドルと、 前記ボール部材と前記本体肩との間の流体密係合のため
   、前記ボール室内で前記ボールの両側に配置された一対
   の弁座部材組立体とを有する上装填式フルポートボール
   弁において、 前記一対の弁座部材組立体が、 ボールの流体流れ開口部と全体に整合する中央開口部と
   、ボールと密封係合するボール密封面と、その周囲部分
   に配置された環状溝とを有する可撓性弁座リングと、 圧力下で圧潰しないように弁座リングを補強するため、
   前記溝内に受け入れられた補強リングとを有することを
   特徴とするボール弁。
10. （１０）前記一対の弁座部材組立体の形体が、全体に環
    状であり、前記ボンネツトが、一対の弁座部材組立体支
    持壁を有し、これらの支持壁の各々は周囲支持体を組立
    体に全体に密接させるためアーチ状の形体を持っている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第（９）項記載の弁。
11. （１１）前記ボール室が、一対の弁座部材組立体支持面
    を有し、これらの支持面の各々は、周囲支持体を組立体
    に全体に密接させるためアーチ状の形体を持っており、
    前記支持面は、前記支持壁の両側に配置されて、弁座組
    立体に対する全体に環状の支持体を提供することを特徴
    とする特許請求の範囲第（１０）項記載の弁。
12. （１２）前記弁座部材組立体の前記各々が、前記弁座リ
    ングと前記弁本体肩との間に介在されたディスクばねを
    有することを特徴とする特許請求の範囲第（９）項記載
    の弁。
13. （１３）心臓状に形成されたカム停止体が前記ボンネツ
    トに留められており、前記ハンドルがハンドル停止体兼
    方向指示器を有し、このハンドル停止体兼方向指示器は
    、前記弁ハンドルの回転運動を、及び従って前記弁通路
    内での前記ボール部材の回転運動を制限するため、前記
    カム停止体に当接するように配置されており、 前記ハンドル停止限界を予め選択するため、前記カム停
    止体が前記ボンネツトに対して選択的に位置決めされて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第（９）項記載の
    弁。
14. （１４）二部品主パッキングを有する主ステム密封体と
    、前記ステムと協働して前記パッキングを軸線方向に圧
    縮し且つ前記パッキングを半径方向に拡張して前記ステ
    ムボア及び前記ステムと密封係合させる加力手段とを有
    し、前記加力手段が、前記主密封体と副密封体との間で
    間隔を隔てられている弁ステムパッキング装置と、 前記パッキング装置の両側にあるパージポートとを有す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第（９）項記載の弁
    。
15. （１５）弁の流体通路を構成する中央開口部と、前記通
    路の中間に配置され、本体肩及び前記通路の横方向に全
    体に延びる本体端部肩で構成されたボール室とを各々有
    する本体及び本体の端部と、弁を通る流体流量を制御す
    るため、弁の開放位置と閉鎖位置との間で選択的に回転
    するように前記本体通路内に受け入れられた、流体流れ
    開口部を備えたボールと、 前記ボール部材と前記本体肩との間の流体密係合前記ボ
    ール室内で前記ボールの両側に位置決めされた一対の弁
    座部材組立体とを有し、前記一対の弁座部材組立体の各
    々が、 ボールの流体流れ開口部と全体に整合する中央開口部を
    有する可撓性弁座リングと、ボールと密封係合するボー
    ル係合面と、弁座リングを圧力下で圧潰しないように補
    強するため、リングの周囲部分に受け入れられた補強リ
    ング手段とから成ることを特徴とする単一側端装填式ボ
    ール弁。
16. （１６）前記補強リング手段が半径方向内方に向けられ
    た予負荷力を前記弁座リングに加えることを特徴とする
    特許請求の範囲第（１５）項記載のボール弁。
17. （１７）前記本体肩及び前記本体端部肩が全体に環状形
    体を有し、これらの肩の各々は前記ボールに向かって延
    びる垂下フランジを有し、前記及び肩は弁座部材組立体
    の支承面支持体を提供することを特徴とする特許請求の
    範囲第（１５）項記載のボール弁。
18. （１８）前記弁座リングの前記各々は前記肩の垂下フラ
    ンジに向かって端の開いた環状溝を前記周囲部分に有し
    、前記補強リング手段は前記溝内に受け入れられ且つ半
    径方向内方に向けられた予負荷力を前記弁座リングに加
    えることを特徴とする特許請求の範囲第（１７）項記載
    のボール弁。
19. （１９）流体流れ通路と、前記通路の中間に配置された
    ボール室とを有し、前記室が一対の向き合った弁座リン
    グ支承面で構成された本体と、 弁を通る流体流量を制御するため、弁の開放位置と閉鎖
    位置との間で選択的に回転するように前記本体通路内に
    受け入れられた、流体流れ開口部を備えたボールと、 前記ボール部材と前記支承面との間を流体密係合させる
    ため、前記ボール室内に位置決めされた一対の弁座部材
    組立体とを有し、前記一対の弁座部材組立体の各々が、 ボールの流体流れ開口部と全体に整合する中央開口部を
    有し、ボールに近付いたり遠ざかったり弾性的に撓むよ
    うになった可撓性弁座リングと、 中央開口部を有し、応力を受けていない状態で全体に截
    頭円錐形の形体を有し、前記弁座リングを連続的に押圧
    してボールと係合させるため前記弁座リングと前記支承
    面の関連した一方との間に介在されたディスクばねと、 弁座リングを圧力下で圧潰しないように補強するため、
    前記弁座リングの半径方向で最も内側の部分と全体に半
    径方向に整合した、弁座リング内に中間に配置された剛
    性補強化リングとを有することを特徴とするボール弁。
20. （２０）前記支承面の前記関連した一方が、環状支持肩
    と、この肩から垂下した環状フランジとを有し、前記肩
    及びフランジが前記弁座リング組立体の周囲支持体を提
    供することを特徴とする特許請求の範囲第（１９）項記
    載のボール弁。
21. （２１）前記補強リングが、弁の作動中弁座が弾性的に
    撓んだとき前記弁座リングと共に動くように配置されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第（２０）項記載
    のボール弁。