NO20131281A1 - Kappeapparatur for anvendelse med fluidregulatorer - Google Patents

Abstract

Kappeapparatur for anvendelse med fluidregulatorer er beskrevet. En eksempelvis kappe innbefatter et legeme som har et hulrom for å ta imot en lastsammenstilling av fluidregulatoren. En bærekonstruksjon anordnes i hulrommet og strekker seg over hulrommet for å øke en anslagsstyrke eller styrke for legemet.

Description

KAPPEAPPARATUR FOR ANVENDELSE MED FLUIDREGULATORER

OPPFINNELSENS OMRÅDE

[0001] Dette patentet gjelder generelt fluidregulatorer, og spesielt kappeapparatur for anvendelse med fluidregulatorer.

BAKGRUNN

[0002] Fluidregulatorer blir vanligvis fordelt gjennom hele prosessreguleringssystemer for å styre trykkene på forskjellige fluider (f.eks. væsker, gasser, osv.). Fluidregulatorer blir typisk benyttet for å regulere trykket for et fluid til et vesentlig lavere eller konstant verdi. Spesifikt vil en fluidregulator ha et innløp som typisk tar imot et tilførselsfluid ved et relativt høyt trykk og tilveiebringer et relativt lavere og vesentlig konstant trykk ved et utløp. En fluidregulator innbefatter typisk et legeme definert med en kappe koblet til et ventillegeme.

[0003] Sikkerhetsgraderinger for fluidregulatorer er ofte basert på et maksimum innløpstrykk hvor fluidregulatoren trygt kan operere. F.eks. vil sikkerhetsgradering for mange fluidregulatorer typisk være basert på sikkerhetsretningslinjer tilveiebrakt fra the Compressible Gas Association, Inc. For å etterkomme visse sikkerhetskrav, er kappen på en fluidregulator ofte satt sammen av metallisk materiale med relativt høy styrke (f. eks. sink, messing, osv.) som kan motstå relativt høye trykk og/eller store temperaturområder. Spesielt må en kappe ofte være i stand til å kunne inneholde potensielt brukne innvendige komponenter, som vil kunne produseres under en svikttilstand i fluidregulatoren. Imidlertid vil en styrke (f. eks. en strekkstyrke, en slagstyrke) for et metallisk materiale så som f. eks. et sinkmateriale eller en legering (f. eks. ZAMAK) i kappen eller fluidregulatoren kunne bli påvirket når fluidregulatoren brukes ved relativt lave temperaturanvendelser (f.eks. -40°C). F. eks. vil et metallisk materiale kunne være sprøere i anvendelser med kaldere temperaturer. Som en følge av dette kan det hende at fluidregulatoren ikke er egnet for anvendelse i relativt lave temperaturapplikasjoner, fordi fluidregulatoren kan hende ikke vil imøtekomme visse sikkerhetsretningslinjer når den brukes ved disse anvendelsene.

OPPSUMMERING

[0004] I ett eksempel vil en kappeapparatur innbefatte et legeme som har et hulrom for å ta imot en lastsammenstilling av fluidregulatoren. En bærekonstruksjon er anordnet i hulrommet og strekker seg over hulrommet for å øke anslagsstyrken eller styrken på legemet.

[0005] I et annet eksempel vil kappeapparaturen innbefatte en kappe som har et legeme for å definere et hulrom hvor legemet for kappen definerer et trinnet legemsparti som grenser til en åpning i hulrommet. En avlastning dannes på en indre flate av hulrommet tilgrensende det trinnede legemspartiet.

[0006] I et annet eksempel vil en fluidregulator innbefatte en kappe som har en flens, en boss og et legeme som er forbundet med flensen og bossen, for å definere et hulrom for å ta imot en lastsammenstilling. Flensen er tilgrensende en første ende av legemet for å koble kappen til et ventillegeme i fluidregulatoren. Bossen er tilgrensende en andre ende av legemet og har en åpning for å ta imot et justeringselement av lastsammenstillingen. En flerhet med bærekonstruksjoner er anordnet innenfor hulrommet tilgrensende den andre enden av legemet, slik at bærekonstruksjonene strekker seg utover mellom et nav og en indre flate av hulrommet. En avlastning dannes innenfor den indre flaten av hulrommet tilgrensende den første enden av legemet mellom flensen og legemet.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0007] FIG. 1 illustrerer en kjent fluidregulator.

[0008] FIG. 2 illustrerer en eksempelvis fluidregulator beskrevet her.

[0009] FIG. 3 A er et tverrsnittsriss av en eksempelvis kappe av fluidregulatoren i FIG. 2.

[0010] FIG. 3B er et bunnriss av den eksempelvise kappen i FIG. 3A.

[0011] FIB. 3C er et perspektivriss fra bunnen fra den eksempelvise kappen av FIG. 2, 3A og 3B.

[0012] FIG. 4 er et annet tverrsnittsriss av den eksempelvise kappen av FIG. 3 A og 3B tatt langsmed linjen 4-4 i FIG. 3 A.

[0013] FIG. 5 illustrerer et delvis forstørret riss av den eksempelvise fluidregulatoren i

FIG. 2.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0014] Eksempelvis kappeapparatur beskrevet her vil betydelig forbedre en sikkerhetsgradering for en fluidregulator. Forbedring av en sikkerhetsgradering i en fluidregulator gjør det mulig med bruk av fluidregulatoren for et bredere område av driftsbetingelser enn f.eks. konvensjonelle fluidregulatorer. F.eks. vil en fluidregulator beskrevet her kunne brukes med prosessfluider som har temperaturer på omtrent -40°C når fluidregulatoren er trykksatt til en maksimal innløpstrykkgradering. I motsetning til dette vil konvensjonelle fluidregulatorer kunne brukes i anvendelser som har prosessfluider ved romtemperaturer (f.eks. 25°C) når fluidregulatoren er trykksatt til en maksimal innløpstrykkgradering. I tillegg, eller alternativt, vil den eksempelvise kappeapparaturen beskrevet her øke en maksimal innløpstrykkgradering for fluidregulatoren. Videre vil eksempelvise fluidregulatorer beskrevet her være i overensstemmelse med visse retningslinjer for sikkerhetsgradering som f.eks. er tilveiebrakt fra the Compressive Gas Association, Inc., når de brukes ved relativt lave temperaturanvendelser (f.eks. under 0°C til - 40°C).

[0015] En eksempelvis kappeapparatur beskrevet her forbedrer en styrke (f.eks. en flytgrense, anslagsstyrke, strekkstyrke, osv.) i fluidregulatoren for å øke den maksimale innløpsgraderingen for fluidregulatoren og/eller utvide driftstemperaturområdet for fluidregulatoren. For å forbedre styrken i kappen vil den eksempelvise kappen beskrevet her innbefatte en bærekonstruksjon. Til forskjell fra konvensjonell kappeapparatur, som vil kunne svikte på grunn av mangel på kappestyrke når den utsettes for prosessfluider (eller omgivelsesforhold) som har temperaturer på omtrent -40°C, vil kappeapparaturen beskrevet her ha én eller flere bærekonstruksjoner for å tilveiebringe tilstrekkelig eller øke styrke når den brukes i prosessapplikasjoner som har relativt lave temperaturer (f.eks. prosessfluider eller omgivelsesbetingelser ved temperaturer på omtrent -40°C).

[0016] Mer spesifikt, for å øke styrken på kappen, vil den eksempelvise kappeapparaturen beskrevet her ha en bærekonstruksjon eller apparatur tilgrensende en første ende av kappen. I noen eksempler vil bærekonstruksjonen kunne anordnes i et hulrom i kappen og omfatte et nett som har bærevegger eller ribber som strekker seg ut mellom de innvendige flatene i kappen. F.eks. vil nettet kunne innbefatte én eller flere bærevegger eller ribber som strekker seg ut fra et sentralt nav eller senter i nettet til en indre flate eller sidevegg på kappen. I noen eksempler vil nettet strekke seg ut mellom motstilte innvendige flater i hulrommet på kappen.

[0017] I tillegg, eller alternativt, for å øke styrken på kappeapparaturen, vil kappeapparaturen kunne bruke en avlastning. Spesielt vil avlastingen kunne lages i en innvendig flate av hulrommet og bli posisjonert tilgrensende en andre ende av kappen. Spesielt er avlastingen en ringromformet radiuskurvet flate, som på en jevnere måte fordeler lokal belastninger langs et svært belastet område av kappen som grenser til en grenseflate for et sensorelement. Videre, i noen eksempler vil den radiuskurvede flaten bli dannet via en støpefremstillingsprosess (f.eks. «som-støpt») og blir ikke maskinert. Å lage avlastingen via en støpefremstillingsprosess, i motsetning til f.eks. å lage avlastingen via maskinering, tilveiebringer en sterkere kappeapparatur fordi mye av styrken i støpingen er i overflaten eller i huden på det materialet, og dette materialet blir ikke fjernet fra kappeapparaturen når avlastingen lages via støpingen.

[0018] Før omtale av en eksempelvis fluidregulator beskrevet her, vil det bli tilveiebrakt en kort beskrivelse av en kjent fluidregulator 100 i FIG. 1. Med referanse til FIG. 1 vil den eksempelvise fluidregulatoren 100 innbefatte et ventillegeme 102, som er gjengbart koblet til en kappe 104, som definerer et fluidpassasje mellom et innløp 106 og et utløp 108. Kappen 104 innbefatter et legeme 110 som har en flens 112 som innbefatter innvendige gjenger, for på en gjengbar måte koble kappen til ventillegemet 102. Kappen 104 kobles til ventillegemet 102 med et relativt høyt dreiemoment for å tilveiebringe en vesentlig tett metall-til-metall tetning mellom kappen 104 og ventillegemet 102. En slik forbindelse påfører en svært lokal belastningskonsentrasjon ved en grenseflate 114 mellom flensen 112 og legemet 110.

[0019] Lastsammenstillingen 116 blir anordnet innenfor et hulrom 118 definert av legemet 110 i kappen 104, og er justerbar for å tilveiebringe en last på en membran 120, hvor lasten tilsvarer et ønskelig fluidutløpstrykk. Membranen 120 fanges mellom kappen 104 og ventillegemet 102, for delvis å definere et sensorkammer 122 som er i fluidkommunikasjon med utløpet 108 via en passasje 124. Videre, for å tilveiebringe bæring for membranen 120, vil fluidregulatoren 100 innbefatte en membranplate 126. Membranplaten 126 er typisk satt sammen av et materiale av høy styrke, slik som f.eks. rustfritt stål. En ventilapparatur 128 beveger seg mellom en åpen posisjon for å regulere eller strupe strømmen av fluid mellom innløpet 106 og utløpet 108, og en lukket posisjon for å begrense fluidstrømning mellom innløpet 106 og utløpet 108.

[0020] Under drift blir lastsammenstillingen 116 justert for å tilveiebringe en last på membranen 120 som tilsvarer et ønskelig utløpstrykk. Et trykkdifferensiale over membranen 120 beveger seg mellom en lukket posisjon for å begrense fluidstrømning mellom innløpet 106 og utløpet 108, og en åpen posisjon for å tillate fluidstrømning mellom innløpet 106 og utløpet 108. F.eks. vil ventilapparaturen 128 bevege seg til en lukket posisjon når et fluidtrykk ved utløpet 108 tilveiebringer en kraft på membranen 120 som er større enn eller lik en kraft tilveiebrakt av membranen 120 med en fjær 130 i lastsammenstillingen 116. Ventilapparaturen 128 beveger seg til en åpen posisjon når fluidtrykket ved utløpet 108 tilveiebringer en kraft på membranen 120 som er mindre enn den kraften tilveiebrakt på membranen 120 med lastsammenstillingen 116. Det trykksatte fluidet strømmer mellom innløpet 106 og utløpet 108 inntil kreftene på motsatte sider av membranen 120 er utjevnet.

[0021] En feiltilstand vil kunne skje når trykket ved utløpet 108 betydelig overskrider en maksimum innløpstrykksgradering for fluidregulatoren 100. F.eks. vil en feiltilstand kunne skje når trykket ved utløpet 108 er betydelig større enn den ønskelige trykkinnstillingen tilveiebrakt av lastsammenstillingen 116 som vil kunne være forårsaket av, f.eks. uriktig tetning av ventilapparaturen 128, feil i nedstrømsutstyr, installasjon av regulatoren bakover (innløpslinjetrykk til utløpsåpning 108), osv. Under en feiltilstand for fluidregulatoren 100, vil kappen 104 ha en tilstrekkelig styrke eller anslagsstyrke for å fange eller inneholde potensielt brukne innvendige komponenter (f.eks. fjæren 130) som vil kunne produseres. Spesielt vil kappen 104 ha en tilstrekkelig styrke til å forhindre utkasting av lastsammenstillingen 116 (f.eks. fjæren 130) fra en øvre overflate eller ende 132 på kappen 104. Membranplaten 126, som er satt sammen av et materiale med hardt metall, bærer membranen 120 og står imot de kreftene som påføres membranen 120 ved det trykket på fluidet ved utløpet 108 i en retning mot den øvre flaten 132 i kappen 104.

[0022] Imidlertid, i noen prosessapplikasjoner som har temperaturer på omtrent -40°C, vil den relativt kalde temperaturen i prosessfluidet eller omgivelsesforholdene kunne ha innvirkning på materialegenskapene i kappen 104. F.eks. vil materialegenskapene for kappen 104 kunne bli sprøere, som gjør at kappen 104 mister styrke eller har en forholdsvis mindre anslagsstyrke når kappen 104 utsettes for relativt kalde anvendelser eller forhold.

[0023] FIG. 2 illustrerer en eksempelvis fluidregulator 200 beskrevet her, som har en forsterkningsapparatur 202. Den eksempelvise fluidregulatoren 200 innbefatter et regulatorlegeme 204 som har et øvre legemsparti eller kappe 206 koblet (f.eks. gjengbart koblet) til et nedre legemsparti eller ventillegeme 208. Ventillegemet 208 danner en fluidstrømningsvei mellom et innløp 210 og et utløp 212 i fluidregulatoren 200. En membran 214 fanges mellom ventillegemet 208 og kappen 206, slik at en første side 216 av membranen 214 og kappen 206 definerer et lastkammer 218 for å ta imot en lastsammenstilling 220. En andre side 222 på membranen 214 og en indre overflate 224 av ventillegemet 208 definerer et sensorkammer 226. Sensorkammeret 226 blir fluidmessig koblet til utløpet 212 via en passasje 228 og føler trykket i fluidet ved utløpet 212.1 det illustrerte eksemplet vil membranen 214 være en metallmembran f.eks. satt sammen av rustfritt stål.

[0024] Lastsammenstillingen 220 er operativt koblet til membranen 214 via en membranplate eller støtteplate 230 og tilveiebringer en referansekraft eller -last (f.eks. en forhåndsinnstilt kraft) på membranen 214. Membranplaten 230 er satt sammen av et materiale, så som f.eks. et plastmateriale (f.eks. et stivt plastmateriale) som er konfigurert til å sprekke opp, krumme seg, knuse eller på annet vis ødelegge under en feiltilstand i fluidregulatoren 200. Med andre ord er membranplaten 230 satt sammen av et materiale som er betydelig svakere enn det materialet i kappen 206. Membranplaten 230 er også robust, og vil ikke svikte ved den påkrevde trykktestingen og utløpstrykket og syklustestingen.

[0025] I dette eksemplet vil lastsammenstillingen 220 innbefatte et forspenningselement 232 (f.eks. en fjær) anordnet innenfor lastkammeret 218, som tilveiebringer en last på membranen 214 vie membranplaten 230. En fjærjustering 234 justerer (f.eks. øker eller reduserer) mengden av forhåndsinnstilt kraft eller last som forspenningselementet 232 påfører den første siden 216 av membranen 214. Som vist, vil fjærjusteringen 234 innbefatte en styringsknapp som er koblet til en skrue 236 som på en gjengbar måte er koblet til kappen 206 og kommer i inngrep med et justerbart fjærsete eller fjærknapp 238. Fjærknappen 238 er satt sammen av et formbart, fleksibelt eller smidig materiale, så som f.eks. et elastomerisk materiale, et plastmateriale, et formbart metall, osv., for å forhindre knusing av fjærknappen 238 ved en feiltilstand, og tilveiebringer en støtpute for forspenningselementet 232 ved en feiltilstand. Rotasjon av styringsknotten i en første retning (f.eks. en retning med klokken) eller en andre retning (f.eks. en retning mot klokken) varierer på mengden av kompresjon på forspenningselementet 232 (f.eks. komprimerer eller dekomprimerer forspenningselementet 232) og dermed mengden av last påført den første siden 216 av membranen 214.

[0026] En ventilapparatur eller ventilpatronsammenstilling 240 er anordnet innenfor et hull 242 i ventillegemet 208 som definerer et innløpskammer 244 som er fluidmessig koblet til innløpet 210. Ventilapparaturen 240 innbefatter en tallerkenskive 246 som beveger seg mot et ventilsete 248 for å begrense fluidstrøm mellom innløpet 210 og utløpet 212 når fluidregulatoren 200 er i den lukkede posisjonen. Tallerkenskiven 246 beveger seg vekk fra ventilsetet 248 for å gi anledning for fluidstrømning mellom innløpet 210 og utløpet 212 når fluidregulatoren 200 er i den åpne posisjonen. Et forspenningselement 250 spenner opp tallerkenskiven 246 mot ventilsetet 248. En tetning 252 (f.eks. en O-ring) anordnes mellom ventilapparaturen 240 og ventillegemet 208 i fluidregulatoren 200 for å tilveiebringe en tetning mellom sensorkammeret 226 og innløpskammeret 244.

[0027] Under drift vil den eksempelvise fluidregulatoren 200 fluidmessig kobles til f.eks. en oppstrømstrykkilde som tilveiebringer et relativt høyt trykk på fluidet (f.eks. en gass) via innløpet 210 og fluidmessig kobler til f.eks. en lavtrykks nedstrømsanordning eller -system via utløpet 212. Fluidregulatoren 200 regulerer utløpstrykket for det fluidet som strømmer gjennom fluidregulatoren 200 til et ønskelig trykk som svarer til den forhåndsinnstilte lasten tilveiebrakt av den justerbare lastsammenstillingen 220.1 noen applikasjoner vil prosessfluider eller omgivelsesforholdene kunne ha en temperatur på omtrent -40°C.

[0028] For å oppnå et ønskelig utløpstrykk blir fjærjusteringen 234 rotert (f.eks. i en retning med eller mot klokken) for å øke eller redusere den lasten utøvet av forspenningselementet 232 på den første siden 216 av membranen 214. Lasten tilveiebrakt av forspenningselementet 232 justeres for å tilsvare et ønskelig utløpstrykk. Med referansetrykket satt vil sensorkammeret 226 føle et trykk fra det trykksatte fluidet ved utløpet 212 via passasjen 228, som får membranen 214 til å bevege seg som respons på trykkendringer i sensorkammeret 226.

[0029] Etter hvert som fluidet strømmer gjennom innløpet 210 og utløpet 212, vil trykket på fluidet ved utløpet 212 øke. Etter hvert som trykket på det trykksatte fluidet i sensorkammeret 226 øker, vil trykket på fluidet utøve en kraft på den andre siden 222 av membranen 214 for å forårsake at membranen 214 og forspenningselementet 232 beveger seg i en rettlinjet bevegelse vekk fra ventillegemet 208. Deretter vil forspenningselementet 250 i ventilapparaturen 240 gjøre at tallerkenskiven 246 beveger seg mot ventilsetet 248 for å begrense fluidstrømning mellom innløpet 210 og utløpet 212. Et trykk på fluidet i sensorkammeret 226 som utøver en kraft på den andre siden 222 av membranen 214, som er større enn referansetrykket eller -kraften utøvet av lastsammenstillingen 220 på den første siden 216 av membranen 214 gjør at membranplaten 230 beveger seg vekk fra ventillegemet 208 for å gi anledning til at tallerkenskiven 246 på en tettende måte kommer i inngrep med ventilsetet 248, for å begrense eller forhindre fluidstrømning gjennom fluidregulatoren 200, slik som vist i FIG. 2.

[0030] Når trykket på det trykksatte fluidet i sensorkammeret 226 er mindre enn referansetrykket eller -kraften utøvet av forspenningselementet 232 på den første siden 216 av membranen 214, vil membranen 214 bevege seg, bøye seg eller flekse mot ventillegemet 208. Deretter vil membranplaten 230 komme i inngrep med et stangparti 254 av tallerkenskiven 246 for å flytte tallerkenskiven 246 vekk fra ventilsetet 248 for å gi anledning til eller øke fluidstrømning mellom innløpet 210 og utløpet 212. Tallerkenskiven 246 beveger seg mot ventilsetet 248 for å forhindre eller begrense fluidstrømning mellom innløpet 210 og utløpet 212 når trykkdifferensialet over membranen 214 er hovedsakelig nær null (dvs. trykket på fluidet i sensorkammeret 226 reguleres til et trykk som genererer en kraft som er hovedsakelig lik den lasten tilveiebrakt av lastsammenstillingen 220).

[0031] FIG. 3 A er et tverrsnittsriss av kappen 206 i FIG. 2, FIG. 3B er et bunnriss av den eksempelvise kappen 206 i FIG. 3A, og FIG. 3C er et perspektivistisk bunnriss av den eksempelvise kappen 206 av FIG. 3C. Med referanse til FIG. 3 A-3C, vil kappen 206 i det illustrerte eksemplet innbefatte et sylindrisk legeme 302 som har et hulrom 304 som definerer lastkammeret 218 for å ta imot lastsammenstillingen 220 i FIG. 2. Hulrommet 304 i det illustrerte eksemplet har en ende 306 som åpner mot sensorkammeret 226 (FIG. 2) når kappen 206 kobles til ventillegemet 208. Legemet 302 i det illustrerte eksemplet innbefatter et trinnet legemsparti 308, for å definere en flens eller ringromformet kant 310 tilgrensende en første ende 312 av legemet 302. Flensen 310 i det illustrerte eksemplet innbefatter gjenger (f.eks. innvendige gjenger) for på en gjengbar måte kunne koble kappen 206 til ventillegemet 208.

[0032] En andre ende 314 på legemet 302 blir dekket eller lukket og innbefatter en åpning 316 for å ta imot skruen 236 i lastsammenstillingen 220.1 dette eksemplet blir åpningen 316 (f.eks. en gjenget åpning) av kappen 206 definert med en boss 318. Bossen 318 i det illustrerte eksemplet stikker ut, vekk fra den andre enden 314 av legemet 302. Bossen 318 i det illustrerte eksemplet blir integrert dannet med legemet 302 i kappen 206. For å lufte lastkammeret 218, til f.eks. atmosfæren, vil den andre enden 314 av legemet 302 innbefatte én eller flere luftinger 320 som er radielt fordelt i forhold til en langsgående akse 322 i hulrommet 304 og tilstøtende bossen 318.

[0033] For å øke en anslagsstyrke og/eller styrke (f.eks. flytgrense) på kappen 206, vil kappen 206 i det illustrerte eksemplet innbefatte en bærekonstruksjon 324. Bærekonstruksjonen 324 i det illustrerte eksemplet er anordnet innenfor hulrommet 304 tilgrensende den andre enden 314 på legemet 302. Spesielt vil bærekonstruksjonen 324 i det illustrerte eksemplet innbefatte en flerhet med bærekonstruksjoner 324 som strekker seg over hulrommet 304 i legemet 302. F.eks. vil den flerheten av bærekonstruksjoner 324 kunne være radielt fordelt i forhold til den langsgående aksen 322 til hulrommet 304 ved en hvilken som helst ønskelig vinkel (f.eks. 90 grader, 45 grader, 30 grader, osv.), slik at bærekonstruksjonene 324 ikke hindrer eller blokkerer fluidkommunikasjon mellom hulrommet 304 og luftingene 320.

[0034] Som er klarest vist i FIG. 3B og 3C, vil bærekonstruksjonen 324 i det illustrerte eksemplet være et nett eller netting 326 dannet fra en flerhet av vegger eller ribber 328. Nettet 326 innbefatter et nav eller sentrisk parti 330 hvorfra veggene eller ribbene 328 i det illustrerte eksemplet strekker seg tover mot en innvendig sideflate 332 i hulrommet 304. Som vil klarest bli vist i FIG. 3A og 3C, vil navet 330 være posisjonert omtrent sentrisk innenfor hulrommet 304 tilstøtende den andre enden 314 på legemet 302, og innbefatter en åpning 334 som er koaksielt på linje med åpningen 316 til bossen 318, for delvis å ta imot skruen 236 i lastsammenstillingen 220. Spesielt vil navet 330 i det illustrerte eksemplet være integrert dannet med legemet 302 i kappen 206 og/eller bossen 318, og stikke ut, vekk fra en øvre innvendig flate 336 av kappen 206 inn i hulrommet 304.

[0035] Videre, som vil klarest bli vist i FIG. 3 A, vil hver enkelt av veggene eller ribbene 328 i det illustrerte eksemplet innbefatte en kurvet ende 338 som kommer i inngrep med den innvendige sideflaten 232 i hulrommet 304 eller legemet 302. En øvre flate 340 for hver av de veggene eller ribbene 328 i det illustrerte eksemplet, kommer i inngrep med den øvre innvendige flaten 336 i legemet 302. Imidlertid, i andre eksempler, vil den øvre flaten 340 til én eller flere av de veggene eller ribbene 328 kunne være fordelt vekk fra den øvre innvendige flaten 336 av legemet 302. Med henvisning til FIG. 3 A, vil veggene eller ribbene 328 ha en L-formet tverrsnittsform eller -profil. Dessuten, med henvisning til FIG. 3B, vil ribbene eller veggene 328 ha en hovedsakelig rett profil eller form etter hvert som de strekker seg ut mellom navet 330 og den innvendige sideflaten 332. Imidlertid, i andre eksempler vil ribbene eller veggene 328 kunne ha en hovedsakelig kurvet profil eller form, etter hvert som de strekker seg mellom navet 330 og den innvendige sideflaten 332.

[0036] Som klarest blir vist i FIG. 3B og 3C, vil veggene eller ribbene 328 være radielt fordelt i forhold til den langsgående aksen 322 og luftingene 320 for å gi anledning til fluidstrømning gjennom luftingene 320. F.eks. vil veggene eller ribbene 328 danne par med bærekonstruksjoner 342a-d, som er symmetrisk fordelt i forhold til den langsgående aksen 322 ved en vinkel 344. F.eks. vil et første bærekonstruksjonspar 342a være fordelt ved en vinkel på omtrent 90 grader i forhold til et andre bærekonstruksjonspar 342b. Hvert par med bærekonstruksjoner 342a-d omslutter en respektiv av luftingene 320.

[0037] Videre, innvendige flater 346 for de respektive veggene eller ribbene 328 er fordelt i forhold til hverandre ved en vinkel 348, og ytre flater 350 til veggene eller ribbene 328 er fordelt i forhold til hverandre ved en vinkel 352.1 det illustrerte eksemplet vil vinkelen 348 mellom de innvendige flatene 346 være omtrent 36 grader og vinkelen 352 mellom de ytre flatene 350 være omtrent 54 grader. I andre eksempler vil veggene eller ribbene 328 i det illustrerte eksemplet kunne være disproporsjonert eller asymmetrisk fordelt i forhold til den langsgående aksen 322. Dessuten, som vist, vil nettet 326 i det illustrerte eksemplet innbefatte åtte ribber. Imidlertid, i andre eksempler vil nettet 326 kunne innbefatte kun én vegg eller ribbe 328 eller et hvilket som helst antall vegger eller ribber 328 for å øke styrken eller anslagsstyrken for kappen 206. F.eks. vil nettet 326 i det illustrerte eksemplet kunne innbefatte ytterligere ribber anordnet mellom hvert par av støttekonstruksjoner 342a-342d.

[0038] I tillegg eller alternativt, selv om det ikke er vist, vil nettet 326 i det illustrerte eksemplet kunne innbefatte én eller flere tverrgående eller sammenkoblende ribber som strekker seg mellom de ytre flatene 350 og/eller de indre flatene 346 for de respektive veggene eller ribbene 328. Slike sammenkoblende ribber vil kunne ha en relativt rett form eller profil, eller vil kunne ha en relativt kurvet form eller profil. Således, i noen eksempler, vil nettet 326 kunne ha en flerhet med ribber eller vegger som strekker seg mellom navet 330 og den indre sideflaten 332 på legemet 302 og en flerhet med sammenkoblende ribber som strekker seg mellom flatene 346 og/eller 350 av ribbene eller veggene 328. Med andre ord vil nettet 326 kunne danne en grid-lignende bærekonstruksjon.

[0039] Bærekonstruksjonen 324 (dvs. nettet 326) i det illustrerte eksemplet blir integrert dannet med kappen 206 via f.eks. støping, maskinering eller andre passende fremstillingsprosesser. Imidlertid i andre eksempler vil bærekonstruksjonen 324 eller nettet 326 kunne være en innsats som kobles (f.eks. gjengbart kobles) til kappen 206. F.eks. vil navet 330 kunne ha innvendige gjenger og/eller utvendige gjenger for på gjengbar måte koble nettet 326 grensende til den andre enden 314 på kappen 206.1 noen eksempler vil bærekonstruksjonen 324 eller nettet 326 kunne være presstilpasset (f.eks. en interferenstilpasning) innenfor hulrommet 304 i kappen 206.

[0040] Videre er bærekonstruksjonen 324 satt sammen av hovedsakelig det samme materiale (f.eks. sink) som et materiale for legemet 302 i kappen 206. Imidlertid, i andre eksempler vil bærekonstruksjonen 324 kunne bli satt sammen av et annet materiale enn det materialet for legemet 302 i kappen 206.1 enda flere eksempler, vil et parti av bærekonstruksjonen 324 kunne være satt sammen av et første materiale (f.eks. rustfritt stål) og et andre parti av bærekonstruksjonen 324 vil kunne være satt sammen av et andre materiale. F.eks. vil et første bærekonstruksjonsparti eller første ribbe kunne være satt sammen av rustfritt stål og et andre bærekonstruksjonsparti eller andre ribbe være satt sammen av sink eller sinklegering.

[0041] FIG. 4 er et tverrsnittsriss av kappen 206 tatt langs linje 4-4 i FIG. 3 A. Som vist vil hver enkelt av veggene eller ribbene 328 ha en rektangulær tverrgående tverrsnitts form eller profil 402.1 andre eksempler vil én eller flere av veggene 328 kunne ha en kvadratisk tverrgående tverrsnittsform, en konisk tverrgående tverrsnittsform, en rund eller sirkulær tverrgående tverrsnittsform, en l-formet tverrgående tverrsnittsform eller en hvilken som helst egnet tverrgående tverrsnittsform eller -profil som øker styrken og/eller anlagsstyrken.

[0042] FIG. 5 er et forstørret delriss av den eksempelvise regulatoren i FIG. 2. Med henvisning til FIG. 2 og 5, vil kappen 206 i det illustrerte eksemplet innbefatte en avlastning 502 anordnet tilgrensende den første enden 312 på legemet 302. Spesielt vil avlastingen 502 bli dannet i en innvendig flate 504 i hulrommet 304 tilgrensende det trinnede legemspartiet 308 mellom legemet 302 og flensen 310. Mer spesifikt vil avlastingen 502 bli dannet langs et relativt høyt belastet område 506 i kappen 302 tilgrensende en membrangrenseflate 508. Et slikt område 506 bærer ofte en relativt høy belastningskonsentrasjon fordi en betydelig mengde dreiemomentsbelastning påføres kappen 206 for å klemme membranen 214 mellom kappen 206 og ventillegemet 208, for å tilveiebringe et relativt tett metall-til-metall tetning. Dessuten, under CGA-sikkerhetstest, hvor innløpstrykk (f.eks. 4500 psi) tillates på utløpet 212 og sensorkammeret 226, vil området 506 på kappen 302 bære et relativt høyt belastningsnivå. Avlastingen 502 virker inn på eller vil mer jevnt fordele lokale belastninger langsmed det relativt svært belastede området 506 for kappen 206 tilgrensende membrangrenseflaten 508.

[0043] Avlastingen 502 i det illustrerte eksemplet har en buet eller kurvet flate 510. F.eks. har avlastingen 502 en halvsirkulær tverrsnittsform eller -profil. I det illustrerte eksemplet er avlastingen 502 en ringromformet avlasting rundt den innvendige flaten 332 på legemet 302 tilgrensende det trinnede legemspartiet 308. Imidlertid, i andre eksempler vil avlastingen 502 kunne dannes rundt en delvis omkrets av legemet 302 og/eller vil kunne bli dannet intermitterende omkring omkretsen på legemet 302.

[0044] I det illustrerte eksemplet blir avlastingen 502 integrert dannet med kappen 206 via støping. Således vil avlastingen i det illustrerte eksemplet være en «som støpt» radius dannet på huden i kappen 206. Imidlertid, i noen eksempler vil avlastingen 502 bli dannet via maskinering eller andre egnede fremstillingsprosesser.

[0045] Ved en feiltilstand, vil membranplaten 230 kunne knuses eller kollapse, som vil kunne gjøre at membranen 214 svikter. Mer spesifikt vil membranplaten 230 kunne knuse ved trykk som er betydelig større enn et driftstrykk, men mindre enn et trykk hvor kappen 206 vil svikte. Dersom membranplaten 230 knuser vil det trykksatte fluidet i sensorkammeret 226 ventilere mot atmosfæren via hulrommet 304 og utluftingene 320. Videre vil bærekonstruksjonen 324 tilveiebringe økt styrke eller anslagsstyrke for å fange og forhindre utkastelse av innvendige komponenter (f.eks. fjæren 232) som vil potensielt kunne brekke opp under en feiltilstand. Med andre ord vil bærekonstruksjonen 324 eller nettet 326 forhindre den andre enden 314 på legemet 302 fra å sprekke opp eller bryte av. I tillegg vil fjærknappen 238 være satt sammen av et smibart materiale for å tilveiebringe en pute på de innvendige komponentene (f.eks. fjæren 232) som vil kunne støte ut mot den andre enden 314 på legemet 302 under en feiltilstand. Videre vil avlastingen 502 fordele eventuelle lokale belastninger for å forhindre legemet 302 fra å sprekke opp eller bryte opp ved området 506. På denne måten vil bærekonstruksjonen 324 og avlastingen 502 øke styrken og/eller anslagsstyrken for kappen 206 for å forhindre oppsprekking eller feil på kappen 206 ved en overtrykkstilstand.

[0046] Kappeapparaturen 206 gjør det mulig med anvendelse av fluidregulatoren 200 ved relativt lave temperaturanvendelser (f.eks. temperaturer ved eller under -40°C). Spesielt vil fluidregulatoren 200 på en trykk måte lufte ut en rask økning av trykk innenfor sensorkammeret 226 mot atmosfæren under en feiltilstand, mens den holder tilbake alle de innvendige komponentene i fluidregulatoren 200 i legemet 302 på kappen 206.

[0047] Selv om visse eksempelvise fremgangsmåter, apparaturer og fremstillingsartikler har blitt beskrevet her, vil ikke omfanget i denne patentdekningen være begrenset til dette. På en annen side vil dette patentet dekke alle fremgangsmåter, apparaturer og fremstillingsartikler som greit faller innenfor omfanget av de vedføyde krav, enten bokstavelig talt eller under doktrinen av ekvivalenter.

Claims (20)

1. En kappe for anvendelse med en fluidregulator, omfattende: et legeme som har et hulrom for å ta imot en lastsammenstilling av fluidregulatoren; og en bærekonstruksjon anordnet i hulrommet og som strekker seg over hulrommet for å øke en anslagsstyrke eller styrke for legemet.

2. Kappe ifølge krav 1, hvor legemet innbefatter en åpning koaksielt stilt på linje med en langsgående akse i hulrommet, hvor bærekonstruksjonen strekker seg mellom åpningen på legemet og den indre flaten i hulrommet tilgrensende en første ende av legemet.

3. Kappe ifølge ethvert av de foregående krav, hvor bærekonstruksjonen omfatter nett.

4. Kappe ifølge ethvert av de foregående krav, hvor nettet omfatter et nav som har en flerhet med vegger eller ribber som strekker seg ut derfra, hvor navet er koaksielt på linje med åpningen til legemet.

5. Kappe ifølge ethvert av de foregående krav, hvor veggene eller ribbene strekker seg mellom navet og den indre flaten av hulrommet.

6. Kappe ifølge ethvert av de foregående krav, hvor veggene eller ribbene er radielt fordelt i forhold til en langsgående akse i hulrommet.

7. Kappe ifølge ethvert av de foregående krav, hvor legemet videre omfatter en avlastning dannet innenfor den innvendige flaten av hulrommet tilgrensende en andre ende av legemet.

8. Kappe ifølge ethvert av de foregående krav, hvor avlastingen omfatter en radiuskurvet flate.

9. Kappe ifølge ethvert av de foregående krav, hvor bærekonstruksjonen og avlastingen er integrert dannet med kappelegemet via støping.

10. Kappe for anvendelse med en fluidregulator, omfattende: en kappe som har et legeme for å definere et hulrom, hvor legemet for kappen definerer et trinnet legemsparti tilgrensende en åpning i hulrommet; og en avlastning dannet i en innvendig flate av hulrommet tilgrensende det trinnede legemspartiet.

11. Kappe ifølge krav 10, hvor avlastingen påvirker lokale belastninger langsmed et relativt høyt belastet område i kappen tilgrensende en membrangrenseflate.

12. Kappe ifølge ethvert av de foregående krav, hvor avlastningen omfatter en ringromformet avlastning som har en buet tverrsnittsform.

13. En fluidregulator omfattende: en kappe som har en flens, en boss og et legeme som sammenføyer flensen og bossen for å definere et hulrom for å ta imot en lastsammenstilling, flensen er tilgrensende en første ende av legemet for å koble kappen til et ventillegeme av fluidregulatoren, og bossen er tilgrensende en andre ende av legemet og har en åpning for å ta imot et justeringselement av lastsammenstillingen; en flerhet med bærekonstruksjoner anordnet innenfor hulrommet tilgrensende den andre enden av legemet, bærekonstruksjonene strekker seg utover mellom et nav og en innvendig flate av hulrommet; og en avlastning dannet innenfor den innvendige flaten av hulrommet tilgrensende den første enden av legemet mellom flensen og legemet.

14. Fluidregulator ifølge krav 13, hvor den andre enden av legemet innbefatter én eller flere lufteåpninger.

15. Fluidregulator ifølge ethvert av de foregående krav, videre omfattende en membranbæreplate som skal bøye seg eller knuses under en feiltilstand for fluidregulatoren for på en fluidmessig måte koble et sensorkammer i fluidregulatoren til lufteåpningene via hulrommet.

16. Fluidregulator ifølge ethvert av de foregående krav, hvor bærekonstruksjonene er radielt fordelt i forhold til en langsgående akse av hulrommet i forhold til lufteåpningene.

17. Fluidregulator ifølge ethvert av de foregående krav, hvor bærekonstruksjonene omfatter nett som omfatter en flerhet av radielt fordelte ribber som har første ender integrert dannet med navet og andre ender integrert dannet med en innvendig sideflate til hulrommet.

18. Fluidregulator ifølge ethvert av de foregående krav, hvor avlastingen omfatter en ringromformet kurvet flate integrert dannet med kappen via støping.

19. Fluidregulator ifølge ethvert av de foregående krav, hvor den kurvede flaten omfatter en semisirkulær tverrsnittsform.

20. En fluidregulator omfattende: midler for å øke en anslagsstyrke eller styre for en kappe tilgrensende en første ende av kappen, hvor midlene for å øke anslagsstyrken eller styrken for kappen anordnes innenfor et hulrom av kappen og strekker seg mellom veggene definert av kappen; og midler for å virke inn på lokale belastninger langsmed et område av kappen tilgrensende en andre ende av kappen, hvor midlene for å virke på lokale belastninger dannes på et hulrom av legemet.