(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート弁を密封するスリーブにおいて、
弁ハウジングと係合するように構成されたフランジ部分と、前記弁のゲート部分と係合するように構成された密封部分と、を画定する単一構造の本体であって、前記本体は、中を貫通して軸方向に伸張する通路を画定する概ね円形の形状を有しており、前記本体は、内壁及び外壁を有している本体と、
前記密封部分の周囲に伸張する前記内壁の第１の曲線状面であって、前記第１の曲線状面は、前記弁の前記ゲート部分と係合するように構成されている、第１の曲線状面と、
前記第１の曲線状面に続いている前記内壁の第２の曲線状面であって、前記第２の曲線状面は、前記内壁の周囲に伸張しており、前記第２の曲線状面は、前記本体に対して凹形である、第２の曲線状面と、
前記内壁及び前記外壁の間の前記本体に封入される少なくとも１つの支持部材であって、前記支持部材は、前記密封部分を軸方向で実質的に支持するように、前記内壁から前記外壁まで或る方向で半径方向に伸張する面を有している、少なくとも１つの支持部材と、
前記密封部分に沿って配置される先細のリップ部分であって、前記先細のリップ部分は、第１及び第２の平坦な先細部分を有し、前記第１の平坦な先細部分が、前記弁の本体部分と係合するように構成され、前記第２の平坦な先細部分が、前記第１の曲線状面と連続し、前記第１の平坦な先細部分が、前記軸方向に伸張する通路の軸に対して５〜１５度に角度付けられている、前記先細のリップ部分と、を備えているスリーブ。
【請求項２】
前記支持部材は、前記本体の中で円周方向に伸張する室の中に収納されている、請求項１に記載のスリーブ。
【請求項３】
前記支持部材は、第１の支持部材であり、前記本体は、前記第１の支持部材から軸方向に間隔を空けて配置される第２の支持部材を含んでいる、請求項２に記載のスリーブ。
【請求項４】
前記室は、第１の室であり、前記第２の支持部材は、前記本体の中で円周方向に伸張する第２の室の中に収納されており、前記第２の支持部材は、前記フランジ部分を支持するように構成されている、請求項３に記載のスリーブ。
【請求項５】
前記第２の室から前記第１の室まで伸張する第３の室を更に備えている、請求項４に記載のスリーブ。
【請求項６】
前記第３の室は、前記密封部分の中で前記通路を途切れずに囲っている、請求項５に記載のスリーブ。
【請求項７】
前記フランジ部分は、前記軸方向に伸張する前記本体の中の前記第３の室と連通する少なくとも１つの開口部を含んでいる、請求項５に記載のスリーブ。
【請求項８】
前記第２の室の中に配置されるピンプラグを更に備えている、請求項４に記載のスリーブ。
【請求項９】
前記第３の室の中に配置されるピンプラグを更に備えている、請求項５に記載のスリーブ。
【請求項１０】
前記本体は、エラストマー材料から形成される、請求項１に記載のスリーブ。
【請求項１１】
前記本体及び前記ピンプラグは、エラストマー材料から形成される、請求項８に記載のスリーブ。
【請求項１２】
前記第１の平坦な先細部分は、前記軸に対して第１の角度を画定し、前記第２の平坦な先細部分は、前記軸に垂直な線に対して第２の角度を画定する、請求項１に記載のスリーブ。
【請求項１３】
前記第２の角度は、約１５〜２５度である、請求項１２に記載のスリーブ。
【請求項１４】
前記第２の平坦な先細部分は、前記弁の前記本体部分と接触しない、請求項１に記載のスリーブ。
【請求項１５】
前記第１の支持部材は、実質的に円形の断面を有するリング部材であり、
前記第２の支持部材は、概ね長方形の断面を有する環状のプレート部材である、請求項３に記載のスリーブ。
【請求項１６】
前記第２の支持部材は、前記ゲート弁を工程パイプアッセンブリに連結するフランジボルトによって与えられる圧縮力への軸方向抵抗を提供するように構成されている、請求項１５に記載のスリーブ。
【請求項１７】
前記第２の曲線状面によって半径方向溝が画定され、前記半径方向溝は、前記弁の前記ゲート部分に対して付勢されるばね様力を提供するように構成されている、請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のスリーブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には、流れ制御弁及びその構造の分野に関する。より厳密には、本発明は、弁構成要素及び接続部に密封面を提供するエラストマースリーブを含む流れ制御弁の内部構成要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばナイフゲート弁又はラインブラインド弁のような流れ制御弁は、流体の流れを制御するために使用され、鉱業、パルプ工業又は製紙業などで遭遇する研磨スラリー及び腐食性スラリーと一緒に使用することに特に良好な適性を有し得る。技術的によく知られているゲート弁の１つの形態は、連結されると弁ハウジングを形成する二等分の部分から構成されるハウジング及びそれを貫通する通路を含んでいる。ハウジングの対向する側面には、パイプラインの中に弁を設置するための接続部があり、例えばハウジングをパイプのフランジ端部にボルト締めすることができる。弁を通る流体の流れを制御するために、弁は、作動時２つの弁の二等分部分の間で平行移動する又は移動するゲートを含んでいる。弁の二等分部分は、各々弁スリーブを配置するスリーブ凹部を画定している。弁スリーブは、通路を画定するために軸方向に揃えられ、弁に密封機能を提供している。凹部に弁スリーブを着座させるために、スリーブは、スリーブ凹部の形状に適合するためにリッジ又はリップを備えているように構成されている。２つの弁のスリーブは、ゲートが弁を通る流体流れを許容する開構成にある時、接触して互いに密封しあい、同時に弁ハウジングからの流体漏洩を実質的に防止している。ゲートが閉位置にある時、対向するスリーブは、接触してゲートを密封し、ゲートに対して集まる流体がハウジングから漏洩することを実質的に防止している。１つの代表的な弁ハウジング及びスリーブアッセンブリは、ＴＹＣＯ  ＦＬＯＷ  ＣＯＮＴＲＯＬデータシート「Ｃｌａｒｋｓｏｎ  ＫＧＤウェーハ型スラリーナイフゲート弁５．０８ｃｍ（２インチ）から６０．９６ｃｍ（２４インチ）」（２００５年）で示されるようなＴＹＣＯ  ＦＬＯＷ  ＣＯＮＴＲＯＬ社製のＣＬＡＲＫＳＯＮ  ＫＧＤ  ＷＡＦＥＲ  ＳＴＹＬＥ  ＳＬＵＲＲＹ  ＫＮＩＦＥ  ＧＡＴＥ  ＶＡＬＶＥを含んでいる。他の既知の弁及び弁スリーブは、例えば米国特許第４，８９５，１８１号及び第５，７３０，１４９号などに表示及び記載されている。
【０００３】
弁スリーブは、弁ゲートとの間に密封面を作り出すだけでなく、弁スリーブは、更に、弁ハウジングのフランジ表面又は弁ハウジングと連結される他の配管要素と係合するために支持面を提供している。既知の弁スリーブは、スリーブが弁ハウジングのスリーブ凹部の内部に配置されるシート部分及びハウジングのフランジ面と係合するためのフランジを形成するためにシート部分にスナップ留めされる別個の支持円板を有するツーピース構造を採用している。別個の支持円板は、標準的には、弁ハウジングが連結されるパイプに合う大きさになっている。更に、支持円板は、標準的には、隣接するパイプが接触して擦れる可能性のある表面を提供するためにより硬質のプラスチック又は他の硬質の材料でできている。更に、支持円板を形成する材料は、スリーブのシート部分の材料とは異なっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
支持円板は、硬質の材料でできているので、フランジ表面との間に密閉性の高い密封を提供する能力は、幾つかの作動状態では制限される場合がある。更に、支持円板は、弁シート部分とは異なる材料から構成されているので、フランジ及びその支持円板は、シート部分と同程度の化学的耐性を有していない場合がある。従って、フランジ及びその支持円板は、亀裂又は破断のような長期疲労を起こしやすい可能性がある。更に、硬化支持円板の非弾性に起因して、支持円板は、弁を配管アッセンブリの中へ連結するフランジボルトによる過圧縮に耐えることができない又はそれに対する弾性を有していない場合がある。代替的な既知のスリーブ設計は、一体化された支持円板部分を含んでいる。しかしながら、それらの代替的な設計は、フランジボルトの過圧縮の問題を効果的に解決していない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
凹部及びフランジを有する弁を密封するための弁スリーブの望ましい実施形態は、第１の軸の周囲に配置された支持リング、第２の軸の周囲に配置された環状支持プレート、及び第３の軸の周囲に配置され、その中を通る通路を画定するために第３の軸の周囲に途切れることなく半径方向に配置されたワンピース壁を有する環を含んでいる。壁は、環の第１の端面を画定するシート部分を含んでいて、弁の凹部の環を支持するために壁に沿ってリップを有していれば望ましい。支持リングがシート部分を半径方向に支持するために環と同軸になるように、支持リングは、シート部分に包み込まれれば望ましい。シート部分は、第３の軸に対する第１の半径を画定すれば更に望ましい。壁は、環の第２の端面を画定するフランジ部分を更に含んでおり、弁のフランジと係合するために第１の半径より大きい第３の軸に対する第２の半径を有している。支持プレートがフランジ部分を軸方向に支持するために環と同軸になるように、環状支持プレートは、フランジ部分に包み込まれれば望ましい。
【０００６】
フランジ部分は、第２の端面に沿って配置される開口部を有する第３の軸から半径方向に配置された少なくとも１つの室を画定すれば更に望ましい。望ましい実施形態では、室は、フランジ部分からシート部分の中へ軸方向に伸張している。別の望ましい実施形態では、フランジ部分は、第１の部分及び第１の部分の周囲で半径方向に配置された第２の部分を有しており、第１の部分は、環状支持プレートを包み込む第１の厚さを画定しており、第２の部分は、弁のフランジを密封するガスケットを形成する第２の厚さを画定している。
【０００７】
フランジ部分は、環が第１の端面から第２の端面まで均質な材料特性を有するように、シート部分と一緒に形成されれば望ましい。弁スリーブは、単一構造を有していて、更に、エラストマー材料から形成されることができれば更に望ましい。
【０００８】
弁スリーブの別の望ましい実施形態では、スリーブは、第１の端部分及び第１の端部分から軸方向に間隔を空けて配置された第２の端部分を有する壁を含んでおり、壁は、第１の端部分から第２の端部分まで均質な材料特性を有している。壁は、第１の支持部材の少なくとも一部を包み込む第１の室を画定する第１の部分及び第２の支持部材の少なくとも一部を包み込む第２の室を画定する第２の部分を含んでいれば望ましい。壁は、第２の部分から第１の部分まで軸方向に伸張する第３の室を画定すれば更に望ましい。第１及び第２の室は、第３の室の少なくとも一部と交差すれば望ましい。別の望ましい実施形態では、スリーブは、更に、室の中に配置されるピンプラグを含んでいる。
【０００９】
弁アッセンブリの望ましい実施形態は、凹部及びフランジ面を有するハウジング及び凹部の中に配置される弁スリーブを含んでいる。スリーブは、中心軸の周囲の通路を画定する、外面及び内面を有する環を含んでいれば望ましく、外面及び内面は、壁を画定するように互いに半径方向に間隔を空けて配置されている。壁は、第１の端部分及び第１の端部分から軸方向に間隔を空けて配置された第２の端部分と、第１の端部分から第２の端部分まで均質な材料特性と、を有している。第１の端部分は、凹部の環を支持するリップを画定していて、第１の支持部材の少なくとも一部を包み込む第１の室を更に画定していれば望ましい。第２の端部分は、フランジと係合する外面に沿ってフランジ部分を画定していて、第２の支持部材の少なくとも一部を包み込む第２の室を更に画定していれば望ましい。
【００１０】
別の望ましい実施形態は、弁スリーブを形成する方法を提供している。方法は、第１の支持体を金型室の中の部材の周囲に配置することと、第２の支持体を第１の支持体から軸方向に間隔を空けて及び部材の周囲に配置することと、単一構造の本体を形成するために第１の支持体の少なくとも一部及び第２の支持体の少なくとも一部をエラストマー材料の中に包み込むことと、によって達成され得る。第１の支持体を部材の周囲に配置することは、環状プレートを部材の周囲に配置することを含んでいれば望ましく、プレートは、中心軸に対して半径方向に伸張している。更に、エラストマー材料を導入することは、材料の射出成型を含んでいれば望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】弁スリーブを有する弁の平面図である。
【図２】弁スリーブを有する弁の側面図である。
【図３】弁スリーブを有する弁の断面図である。
【図４】弁スリーブを有する弁の断面図である。
【図５】弁スリーブの例示的な実施形態である。
【図５Ａ】図５の弁スリーブの断面図である。
【図５Ｂ】図５の弁スリーブの断面詳細図である。
【図５Ｃ】弁スリーブと共に使用するためのピンプラグの例示的な実施形態である。
【図５Ｄ】図５Ｃのピンプラグの平面図である。
【図６】別の弁スリーブの例示的な実施形態である。
【図６Ａ】図５の弁スリーブの断面図である。
【図６Ｂ】図５の弁スリーブの断面詳細図である。
【図７】弁スリーブの中で使用するための例示的な支持リングである。
【図８】弁スリーブの中で使用するためのリングプレートの例示的な実施形態である。
【図９】弁スリーブを形成する金型の例示的な実施形態である。
【図９Ａ】図９の金型の断面図である。
【図９Ｂ】図９の金型の断面詳細図である。
【図１０】本発明の実施形態による弁スリーブの代替的な実施形態の斜視図である。
【図１０Ａ】本発明の実施形態による図１０に示されるスリーブの断面図を図解している。
【図１０Ｂ】本発明の実施形態による（図１０Ａの断面Ｂとして特定される）詳細断面図を図解している。
【図１０Ｃ】本発明の実施形態による弁スリーブの背面平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成している添付図面は、本発明の代表的な実施形態を図解しており、先に提示した概要及びこれより後に提示する詳細説明と併せて、本発明の特徴を説明することに役立つ。望ましい実施例は、添付する特許請求の範囲の中で列挙されるような本発明の実施例であることを理解されたい。
【００１３】
図１から図４で示すように、本明細書において下文で説明する新規な弁スリーブと共に使用するための例示的な弁１０が提供されている。弁１０は、管路又は他の適切な流体管の中へ同軸上に挿入されるように作られるハウジング１２を含んでいる。ハウジング１２は、弁１０を通る材料の流れのための、その中を通る管路と軸方向に揃えられ得る管接続口又は通路１４を含んでいる。図２で示されるように、弁１０は、各々が軸方向に伸張する開口部を画定している内面を有する２つの同様に対向する二等分部分によって作られていれば望ましい。各ハウジングの二等分部分の開口部は、更に、弁１０を密封するために、本明細書に記載の新規の弁スリーブを含む弁スリーブ２０を着座させる又は受けるためにスリーブ凹部を備えているように構成されれば望ましい。弁１０の代表的な実施形態は、米国特許第３，９４５，６０４号、第４，２５７，４４７号、第４，６８８，５９７号、第４，８９５，１８１号、第５，２７１，４２６号、第５，８９０，７００号及び第５，３７０，１４９号に表示及び記載されており、当該特許をそれぞれ添付書類ＡからＧとして本明細書に添付し、更に、当該特許が、弁スリーブを受けるように構成された弁を開示する範囲において、その全体を参考文献としてここに引用する。互いに接触して隣接するハウジング１２の２つの二等分部分に関して、図３に見られるように、開口部は、対向する弁スリーブ２０の端面が弁の通路１４を画定及び密封するために互いに接触するように軸方向に揃えられている。弁スリーブ２０は、シート部分２６に対して遠位方向に伸張し、リップ部分２１を有するシート端面２２を備えていて終端するフランジ部分２４を有していれば望ましい。リップ部分２１は、弁ハウジング１２のスリーブ凹部のシート部分２６に適合する及び当該シート部分を固定するように構成されたリッジ２３を含んでいる場合がある。組み立てられた弁ハウジング１２の二等分部分は、材料が中を通って流れることができる通路１４の周囲に密封を形成するべく着座した弁スリーブ２０のリップ２１が互いに係合するように共に連結されている。通路１４は、実質的に円形断面を画定していれば望ましいが、開口部が、本明細書の下文でより詳細に説明されるように弁１０を密封するために弁スリーブ２０を適正に着座させることができるのであれば、例えば正方形、楕円形又は多角形などの他の幾何学形状でも可能である。
【００１４】
ハウジング１２と連結されていれば望ましいのは、通路１４の中を通る材料の流れを制御するためのゲート１６である。ゲート１６は、弁１０を通る材料の流れを許容する通路１４から離れて配置された開放位置及びその中を通る材料の流れを禁ずるために通路１４の内部に配置された及び当該通路１４の軸方向に対して直角に配置された閉鎖位置を有している。開放位置から閉鎖位置まで移動する間、ゲート１６は、２つの弁スリーブ２０の間で平行移動するように構成されている。図３及び図４に示されるように、ゲート１６は、開放位置から部分的な閉鎖位置まで動いている。ゲート１６が、閉鎖位置へ平行移動する時、ゲート１６は、弁１０の周囲の密封を維持するためにゲート１６のそれぞれの側部に位置付けられたそれぞれの弁スリーブ２０の端面２２と係合する。ゲート１６は、通路１４の中及び外の往復運動のために取り付けられれば望ましい。ゲート１６のより低い縁は、対向する弁スリーブ２０のシート端面２２に位置付けられる係合されたリップ２１の分離を容易にするために、示されるような比較的鋭い直線ナイフ縁を提供するように先細になっていれば望ましい。開放及び閉鎖位置の間でゲート１６を動かすために、ゲート１６は、空気圧又は油圧シリンダ及びピストンロッド装置の様式であれば望ましい、アクチュエータ（図示せず）を更に含んでいる。或いは、アクチュエータは、更に手回し車又は要求される直線運動をゲート１６に提供するように構成された電動式モータードライブであってもよい。
【００１５】
弁スリーブ２０のフランジ部分２４は、ハウジング１２の中で弁スリーブ２０を支持するように構成されている。フランジ部分２４は、ハウジング１２のフランジ面の凹部の中に着座することによって、図１の例示的な実施形態に示されるように、ハウジング１２のフランジ面１８と係合している。フランジ部分２４は、更に、配管要素、例えば弁１０と連結されたパイプのフランジ面と係合するように構成されている。
【００１６】
発明者は、新しい又は既存の弁１０と共に使用するためのワンピース弁スリーブ２０’を提供するために、フランジ部分２４’及びシート部分２６’を単一構造に組み込んだ、図５に示されるような新しい弁スリーブ２０’を発見した。弁スリーブ２０’は、シート部分２６’がゲート１６によって加えられる応力に対して弾力的に弾性を有することができるようにする、及び更に、フランジ部分２４’がフランジボルト又は弁１０をパイプアッセンブリの中で保持する他の連結装置によって与えられる圧縮力に対して弾性を有することができる、エラストマー材料でできていれば望ましい。
【００１７】
弁スリーブ２０’は、標準的には、弁ハウジング１２と係合するための外面２８’及び中心軸Ａ−Ａをその中に有する通路１４’を画定する内面３０’を有する環又は他のリングの形状をした本体である。フランジ部分２４’に沿う外面２８’は、中心軸Ａ−Ａに対してシート部分２６’に沿う外面２８’によって画定される半径方向距離より大きければ望ましい、中心軸Ａ−Ａからの半径方向距離を画定している。図５Ａで示しているのは、スリーブ２０’の断面図である。外面及び内面２８’、３０’は、弁スリーブ２０’の本体を形成するために、半径方向に間隔を空けて配置され且つ通路１４’の中心軸Ａ−Ａの周囲で囲まれれば望ましい環状壁３２’を画定している。スリーブ２０’は、単一構造でできていれば望ましいので、壁３２’は、図５Ｂでより詳細に示されるように、フランジ端面１９’を有しているフランジ部分２４’を含む近位第１端部分を有している。壁３２’は、シート部分２６’に向かって軸方向に伸張しており、シート端面２２’を備えた遠位第２端部分で終端している。スリーブ２０’は、単一構造であるので、壁３２’は、フランジ端面１９’からシート端面２２’まで伸張する均質な材料特性を有していれば望ましい。
【００１８】
壁３２’のシート部分２６’に沿う外面２８’は、既存の弁１０の中へ挿入可能であるように、先に記載したような既知の弁スリーブのシート部分２６の外面と実質的に同様に構成されていれば望ましい。より具体的には、シート部分２６’は、弁スリーブをハウジング１２のスリーブ凹部の中に固定するため及び更に対向する弁スリーブ又はゲート１６のどちらかとの密封係合を容易にするために弁ハウジング１２の中の内部溝と係合する弁スリーブの端部のリップ部分２１’を含んでいれば望ましい。リップ部分２１は、シート部分２６’に沿って配置された係止ビード又はリッジ２３’を含んでいれば望ましい。リッジ２３’は、弁スリーブ２０’の全体軸長Ｌの凡そ中間点に、より厳密には、フランジ端面１９’から測定されたＬの約５３％に位置付けられていれば望ましい。リッジ２３’は、シート部分２６に沿って壁３２’の半径方向の最外部分を画定し且つ弁スリーブ２０’をその中に支持するためにハウジング１２の中の凹部と係合するように構成されれば更に望ましい。リッジ２３’は、弁１０がパイプアッセンブリに設置されない時、スリーブ２０’がハウジング１２から落下することを防止するような構成にすることができる。リッジ２３’は、更に、弁スリーブ２０’とハウジング１２との間で移動する可能性のあるスラリー又は他の材料の集合を抑制することができる。
【００１９】
リッジ２３’の遠位部分であるリップ部分２１’は、中心軸Ａ−Ａに向かって半径方向で先細になっている。半径方向の先細部は、第１の先細部分２５’及び第２の先細部分２７’を有していれば望ましい。第１の先細部分２５’は、通路１４’の中心軸に対して平行な線に対して第１の角度αを画定しており、第２の先細部分２７’は、通路１４’の中心軸に対して垂直な角度に対して第２の角度βを画定している。第１の角度αは、約５度（５°）から約１５度（１５°）であれば望ましく、約１０度（１０°）であればより望ましい。第２の角度βは、約１５度（１５°）から約２５度（２５°）であれば望ましく、約２１から２３度（２１°から２３°）であればより望ましい。
【００２０】
外面２８’は、更にリップ部分２１’を画定するために壁３２’の内面３０’と共に連続的な遷移を画定していれば望ましい。より厳密には、第２先細部分２７’は、内面３０’の第１の曲線状部分３４’に続いている。曲線状部分３４’は、弁１０の対向するスリーブ２０’のリップ部分２１’又は流れ制御ゲート１６のどちらかと係合する曲線状の面を画定するために、通路１４’に対して凸形であれば望ましい。凸曲線状部分は、約３．８１ミリメートル（０．１５インチ）から約６．３５ミリメートル（０．２５インチ）までの範囲の、約４．８２６ミリメートル（０．１９インチ）であればより望ましい、曲率半径を画定している。
【００２１】
弁スリーブ２０’の望ましい実施形態では、弁スリーブ２０’を通る材料の貫流を容易にし、更に乱流及び／又は材料の層成を回避することができる面を画定するために、内面３０’は、軸方向に曲線状部分３４’に続く追加の曲線状部分を含み得る。内面３０’は、内面３０’ に沿って溝を画定するために、第１の曲線状面３４’と直列に続く第２の曲線状面３６’及び第３の曲線状面３８’含んでいれば望ましい。曲線状面は、材料の貫流を容易にする曲率半径を備えた、通路１４’に対する凹形又は凸形として構成され得る。第２の曲線状面３６’は、凹形であり、約１．９０５ミリメートル（０．７５インチ）から約３．１７５ミリメートル（１．２５インチ）の曲率半径を画定していれば望ましく、約２．５４ミリメートル（１インチ）であればより望ましい。第３の曲線状面３８’は、凹形であり、約６．３５ミリメートル（０．２５インチ）から約１．２７ミリメートル（０．５インチ）の、約９．５２５ミリメートル（０．３７５インチ）であればより望ましい、曲率半径を画定している。連続的な曲線状面３６’、３８’は、内面３０’ に沿って、シート部分２６’ の周辺で円周状であれば望ましい、半径方向溝を画定しており、当該溝は、通路１４’を貫通する材料の流れを容易にし、スリーブ２０’の中で材料の層成を最小に抑える。
【００２２】
弁スリーブ２０”の代替的な実施形態では、図６、図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、内面３０”は、内面３０” に沿って代替的な溝を画定するように、第１の曲線状面３４と直列に続く第２の曲線状面３６”、第３の曲線状面３８”及び第４の曲線状面４０”を含み得る。第２の曲線状面３６”は、凸形であり、約７．６２ミリメートル（０．３０インチ）から約１．１４３ミリメートル（０．４５インチ）の曲率半径を画定していれば望ましく、約９．５２５ミリメートル（０．３７５インチ）であればより望ましい。第３の曲線状面３８”は、凹形であり、約１．５８７５ミリメートル（０．６２５インチ）から約１．７７８ミリメートル（０．７インチ）の、約１．６２８１４ミリメートル（０．６４１インチ）であればより望ましい、曲率半径を画定している。第３の曲線状面３８”がスリーブ２０”の反跳効果を促進することができるという理由から、第３の曲線状面３８”の望ましい曲率半径は、ゲート１６のサイクルの間、弁１０からのパージを減らすことができることを発明者は発見した。第４の曲線状面４０”は、凸形であり、約７．６２ミリメートル（０．３０インチ）から約１．１４３ミリメートル（０．４５インチ）の、約９．５２５ミリメートル（０．３７５インチ）であればより望ましい、曲率半径を画定している。連続的な曲線状面３６”、３８”及び４０”は、内面３０’ に沿って、シート部分２６”の周辺で円周状であれば望ましい、半径方向溝を画定しており、当該溝は、通路１４’を貫通する材料の流れを容易にし、スリーブ２０”の中で材料の層成を最小に抑える。
【００２３】
壁３２’の外面及び内面２８’、３０’は、通路１４’の中心軸Ａ−Ａの周囲で囲まれた一定の側面を画定していれば望ましい。円周方向で一定の側面は、弁スリーブ２０’をスリーブ２０’の半径方向の配向性に関して配慮せずに弁ハウジング１２の中へ挿入することを可能にする。或いは、外面２８’又は内面３０’のどちらかは、通路１４’の中心軸の周囲で部分的に囲まれる第１の側面及び通路１４’の残りの部分で囲まれる、第１とは異なる第２の側面を画定してもよい。例えば、内面の曲線状面３６’、３８’は、内面３０’ に沿って実質的な半円周溝を画定するように中心軸Ａ−Ａの周囲で約１８０°に亘って囲まれてもよい。
【００２４】
内面３０’の側面が、通路１４’の中心軸Ａ−Ａの周囲で囲まれた１つ又はそれ以上の曲線状の面を含む所では、通路１４’の直径は、中心軸に沿った方向で変化し得る。内面３０’によって画定される１つ又はそれ以上の直径は、弁１０’の公称弁寸法を画定している。例えば、内面３０’が、約１４．６０５センチメートル（５．７５インチ）の間に内部溝を備えている約１５．２４センチメートル（６インチ）のフランジ端面１９’の入力直径及びシート端面２２’の約１５．２４センチメートル（６インチ）の出力直径を画定する所では、弁スリーブ２０’及び弁１０の公称寸法は、１５．２４センチメートル（６インチ）である。
【００２５】
壁３２’の外面及び内面２８’、３０’の間に位置付けられるのは、例えば図５Ｂに示されるような室３３’である。室３３’は、シート部分２６’の中に位置付けられ、リップ部分２１’の中に位置付けられれば望ましく、リッジ２３’の遠位に位置付けられればより望ましい。更に、室３３’は、半径方向で、内面３０’より外面２８’により近接している。寸法Ｔが外面２８’及び内面３０’の間の半径方向距離である所では、室３３’及び外面２８’の間の半径方向間隔ｔは、弁スリーブ２０’の全ての公称寸法に関して厚さＴの約１１．５％であることが分かっている。更に、フランジ端面１９’からシート端面２２’の間の軸方向距離が長さＬである所では、フランジ端面１９’から室３３’の断面区域の中心点の周囲までの軸方向距離ｘは、長さＬの約６５％である。
【００２６】
室３３’は、例えば、ゲート１６が開及び閉位置の間にある時にゲート１６によって弁スリーブ２０’に与えられる剪断力に対する半径方向の抵抗を提供するために、支持体又は補強要素をシート部分２６’の中に収納するように構成されている、又は包み込むように構成されておればより望ましい。室３３’は、管状リング形状支持体を収納する実質的に円形断面を有するリングを画定するように、通路１４’の中心軸Ａ−Ａの周囲で途切れていなければ望ましい。或いは、室３３’は、対応する形状の支持体を収納する、平面図において及び／又は断面として例えば長方形又は他の多角形のような、任意の他の幾何学形状であり得る。更に、代替案では、複数の室は、複数の補強要素を個別に収納するためにシート部分２６’の中で通路１４’の中心軸Ａ−Ａの周囲で半径方向に配置され得る。
【００２７】
室３３’は、図７に示される、補強リング１００を包み込むために実質的にリング形状になっていれば望ましい。補強リング１００は、軟鋼からできていれば望ましいが、十分な半径方向強さを証明されたリングであれば、他の鋼鉄、合金及び又は合成物を使用することもできる。室３３’の場所は、リング１００の場所を決定づけている。補強リング１００の特定の構造及び位置は、２つの主要な利点、即ち（１）リング１００は、リッジ２３を半径方向に支持し、柔軟なスリーブ材料がサイクルの間、ゲート１６に追従することを回避すること、及び（２）補強リング１００は、弁ハウジング１２の中に設置された対向するスリーブ２０’の位置を揃えることを容易にすること、をもたらす。弁１０のゲート１６が下向きに動いて閉位置に移動する間、補強リング１００は、圧縮性のスリーブ材料によって相対的に取り囲まれているリングの位置のおかげで、プレートの先細の下側ナイフ縁がより容易にリップを分離させるために対向する弁スリーブ２０’のリップ２１’間の密封圧縮の幾らかを軽減するように支点として若干機能する。その際、スリーブは、ゲートを取り囲む空間の中へ移動し、この動作は、スリーブ材料をリップ２１の区域から引き戻す。これは、次にシート端面２２’間で摺動自在に誘導される下向きに動くゲートと対向するリップ２１’との間の摩擦を減らす。このようにして、補強リング１００は、対向するスリーブ２０’とゲート１６との間に良好に滑らかに軽減された摩擦滑動接触を提供する。
【００２８】
壁３２’の外面及び内面２８’、３０’は、フランジ端面１９’から始まっている。フランジ端面１９’は、配管アッセンブリの別の配管要素のフランジ面と係合するために中心軸Ａ−Ａに対して実質的に垂直であれば望ましい。図５Ｂを再び参照すると、フランジ端面１９’は、中心通路１４’への開口部を画定する外周１５’及び内周１３’を含んでいる。フランジ面１９’は、内周及び外周１３’、１５’が実質的に円形であり、それぞれが、通路１４’の中心軸と共線的な中心点を備えた内径ＩＤ及び外径ＯＤを画定している状態で、環状又はリング形状の平面を画定していれば望ましい。或いは、内周及び外周１３’、１５’は、フランジ端面１９’が弁ハウジング１２のフランジ面と係合することができ、材料が弁スリーブ２０の通路１４’を通って流れることができるのであれば、例えば長方形又は多角形などの任意の幾何学形状であり得る。
【００２９】
外面及び内面２８’、３０’は、フランジ部分２４’を画定するためにフランジ端面１９’から軸方向に伸張している。フランジ部分２４’に沿う外面２８’は、第１の棚４２’を画定すれば望ましく、第２の棚４４’を画定すればより望ましい。第１の棚４２’は、弁スリーブ２０’の単一構造になったフランジ部分２４’からシート部分２６’までの遷移を画定しており、ハウジング１２のフランジ面の凹部又は他の面と係合するフランジ部分２４’の軸方向厚さを更に画定している。
【００３０】
第２の棚４４’は、第１の棚４２によって画定される軸方向厚さとは異なっていて、より小さければ望ましいフランジ部分２４’の軸方向厚さを画定している。第２の棚４４’は、フランジ部分２４’のガスケット部分１１’を更に画定するように、第１の棚部分の周囲で囲まれれば望ましい。ガスケット部分１１’は、適切な密封を配管アッセンブリの弁１０に提供し、それによって別個のガスケット材料の必要性を無くすような軸方向の厚さでできていれば望ましい。従って、ガスケット部分１１’は、フランジ部分２４’がハウジング１２のボルト穴パターンに半径方向で揃えられ得るように構成されれば望ましい。このような次第で、ガスケット部分１１’は、ハウジング１２のボルト穴パターンを透写するために図５に示されるような、１つ又はそれ以上の放射状に配置されたスカラップ又は孔隙１７’を含んでいれば望ましい。ガスケット部分１１’は、弁１０及び隣接する配管要素との間に密封を提供することができるので、別個のガスケット要素の必要性を無くしている。その上、ガスケット部分１１’は、弁が連結されるべきパイプ寸法とは無関係であるように構成され得る。発明者は、配管アッセンブリの弁１０及びスリーブ２０’の５，０００サイクルテストで、完全な密封は、フランジボルトに最低でも４７．４５Ｎｍから５４．２３Ｎｍ（３５ｆｔ−ｌｂから４０ｆｔ−ｌｂ）のトルクを加圧した時に達成されることを発見した。支持円板を備えたツーピーススリーブ設計を採用した既知のスリーブは、適切な密封を作り出すために１３５．５８Ｎｍから１６２．７０Ｎｍ（１００ｆｔ−ｌｂから１２０ｆｔ−ｌｂ）と同等のトルクを必要とする可能性がある。
【００３１】
弁１０が別の要素と連結される時、弁スリーブ２０’のフランジ部分２４’の過圧縮に耐えるためにフランジ部分２４’は、例えば図５Ｂに示されるように、別の室４６’を画定するように構成されている。室４６’は、壁３２’の中で完全に密閉されるように、内面３０’及び外面２８’の間に配置されれば望ましい。弁スリーブ２０’が設置される時、室４６’をハウジング１２のフランジ面１８の凹部の中に位置付けるように、室４６’は、第１の棚４２’に隣接して位置付けられればより望ましい。室４６’は、室４６’が完全にスリーブ２０’のフランジ部分２４’の中に位置付けられるように、第１の棚４４’に近接する点まで軸方向に伸張していれば望ましい。
【００３２】
室４６’は、軸方向支持及び／又は例えば弁１０を配管アッセンブリと連結するフランジボルトによって与えられる圧縮力などに対する圧縮抵抗を提供する補強要素を提供するために、支持体をフランジ部分２４’の中に収納するように構成されている、又は包み込むように構成されていればより望ましい。室４６’は、リング形状支持体を収納するためのリングを画定するように、通路１４’の中心軸の周囲で途切れていなければ望ましい。或いは、室４６’は、相当する形状の支持体を収納するために、例えば長方形又は他の多角形のような、任意の他の幾何学形状であり得る。更に、代替案では、中心軸の周囲に且つフランジ部分２４’の中で半径方向に配置される複数の室は、複数の補強要素を収納するために提供され得る。
【００３３】
室４６’は、図８に示されるように、リング形状支持体又はプレート２００を包み込む長方形断面を有する実質的なリング形状になっていれば望ましい。プレート２００は、プレート２００が弁スリーブ２０’の室４６’の中で完全に収納されるように、各々が望ましい寸法を有する内径及び外径を画定している。弁スリーブ２０’が公称１５．２４センチメートル（６インチ）弁用に構成される１つの実施例では、望ましいプレート２００は、約２０．３２センチメートル（８インチ）の外径、１６．００２センチメートル（６．３インチ）であればより望ましい約１５．２４センチメートル（６インチ）の内径及び約４．８ミリメートル（３／１６インチ）の均一の厚さを有している。プレート１００は、例えばＨＲＭＳ  ＡＳＴＭ３６、ステンレス又は他の適する鋼鉄のような鋼鉄でできていれば望ましい。或いは、プレート１００は、圧縮強度及び軸方向支持を弁スリーブ２０’のフランジ部分２４’に提供することができる任意の他の材料でできていてもよい。
【００３４】
再び図５を参照すると、弁スリーブ２０’のフランジ端面１９’は、中心軸から半径方向に間隔を空けて配置された１つ又はそれ以上の開口部５０’を含み得る。開口部５０’は、実質的に円形であれば望ましいが、例えば長方形又は他の多角形形状のような他の幾何学形状でも可能である。図５Ｂに示されるように、壁３２’は、外面及び内面２８’の間で且つ開口部５０’と連通するように配置された少なくとも１つの軸方向に伸張する第３の室５２’を更に画定している。第３の室５２’は、中心軸Ａ−Ａと平行で且つ半径方向に間隔を空けて配置されれば望ましい中心軸に沿って円形断面区域を有する実質的に円筒形であれば望ましい。室５２’は、フランジ端面１９’から遠位方向に伸張しており、フランジ部分２４’からシート部分２６’の中へ伸張しており、シート端面２２’の近くで終端していれば望ましい。第１及び第２の室、３３’、４６’が通路１４の中心軸Ａ−Ａを途切れずに囲む所では、第３の室５２’は、第１及び第２の室３３’、４６’と連通していれば望ましい。
【００３５】
弁スリーブ２０’は、各々が中心軸Ａ−Ａの周囲に放射状に均等に配置された１つの開口部５０’を有する複数の室５２’を含み得る。例えば、図６に示されるように、スリーブ２０”は、約２２．５°ずつ間隔を空けて配置された１６個の室５２”を有していてもよく、或いはスリーブ２０’は、図５に示されるように、各々が約９０°ずつ間隔を空けて配置された４つの室５２’を有していてもよい。室の数は、室５２’を画定する縁の周囲でスリーブ２０’の応力集中を最小に抑えるために最小に抑えられれば望ましい。既知の弁と同様に、室５２’の数は、弁の公称寸法によって変化してもよい。或いは、室５２’の全容積とスリーブ２０’の全容積との間の関係は、弁寸法には関係なく提供され得る。
【００３６】
ピンプラグ６０は、例えば図５Ｃに示されるように、追加的な支持をスリーブ２０’へ提供し、更に如何なる応力集中の存在又は影響も最小に抑える目的で室５２’の１つ又はそれ以上の中へ挿入するために提供され得る。全ての室５２’は、ピンプラグ６０で実質的に充填されればより望ましい。ピンプラグ６０は、フランジ端面１９’の開口部５０’の断面区域を実質的に充填するような寸法になったベース端部６１’を有する円筒形の軸方向に伸張する部材であれば望ましい。ピンプラグ６０は、室５２’の中でピンプラグ６０を位置決めする挿入端部６２を更に含んでいる。挿入端部６２は、ピンプラグ６０がベース端部６１から軸方向に狭くなって先細になるような寸法であれば望ましい。更に、挿入端部６２は、ピン６０が実質的に室５２’を充填するようにベース端部６１から軸方向に間隔を空けて配置されれば望ましい。ピン６０は、壁３２’の第１の室３３’の中へ軸方向に伸張していなければ望ましい。挿入端部６２は、軸方向に伸張し、室５２を完全に充填し、その上第１の室３３’と交差することを避けるように延長部６３を更に含み得る。延長部６３は、第１の室３３’と壁３２’の間に位置付けられる室５２’の一部を実質的に充填し、それによって室３３’の骨組みとなるように、図５Ｄに示されるように、半円断面を画定していれば望ましい。ピン６０は、ゴム材料でできていれば望ましく、更に、弁本体２０’の壁３２’と実質的に同様の材料でできていてもよい。従って、ピン６０は、壁３２’と実質的に同様のデュロメータであれば望ましい、又は代替的には壁３２’より硬質又は軟質であってもよい。更に代替品では、ピン６０’は、プラスチック、弾性独立気泡フォーム又はピン６０に成形されることができ、更にスリーブ２０を支持することができる任意の他の材料から作られてもよい。
【００３７】
述べたように、弁スリーブ２０’は、弁ハウジング１２の中へ挿入するために単一の又はワンピース構造でできている。弁スリーブ２０’は、トランスファ成形又は圧縮成形を含む成型工程によって作られれば望ましく、射出成型を含んでいればより望ましい。弁スリーブ２０’を形成するために、補強要素リング１００及びプレート２００は、金型３００の中に位置付けられ、エラストマー材料がその中へ導入される。材料は硬化することを許され、弁スリーブ２０’を形成することになる。
【００３８】
図９で示されるのは、弁スリーブ２０を形成する金型３００の平面図である。金型３００は、図９Ａの断面に示されるように、中心軸を有する室３０２と、中心軸に沿って室３０２を通って軸方向に伸張する中心又はコア部材３０４と、トランスファ成形又は圧縮成形を手段として、射出成型を手段とすればより望ましいが、弁スリーブ本体２０’を形成するために弾性材料を室３０２の中へ導入するために室３０２と連通する少なくとも１つの入力管接続口３０５と、を画定する内面を含んでいる。金型３００の内面は、円筒形であれば望ましく、中心部材３０４も、室３０２が実質的に環状又はリング形状であるように円筒形であれば望ましい。金型３００の内面及び中心部材３０４は、弁スリーブ形成の間、弁スリーブ２０’の外面３０’及び内面２８’をそれぞれ画定するように形成されている。より具体的には、金型３００の内面及び中心部材３０４は、上述のように、弁スリーブ２０’のフランジ部分２４’及びシート部分２６’の外面及び内面を画定するように形成されている。図９Ｂに示されるように、室３０２を画定する金型３００の内面は、スリーブ２０’の壁３２’の輪郭を描いている。
【００３９】
金型３００’は、金型３００の内面を形成し、室３０２を画定するように、まとめて軸方向に連結され、中心軸に沿って中心に揃えられた底プレート３０６、中心プレート３０８及び最上プレート３１０を含んでいれば望ましい。中心部材３０４は、金型３００と連結され、室３０２の中へ導入され得るが、或いは底プレート３０６に形成された中心凹部と係合し得ればより望ましい。
【００４０】
弁スリーブ２０’を形成するために、補強要素又は支持体は、エラストマ―材料による封入に先立って室３０２の中に位置付けられる。より具体的には、リング１００は、シート部分２６’を形成するための室３０２の一部分の中に配置され、リングプレート２００は、フランジ部分２４’を形成するための室３０２の一部分の中に配置される。リング１００及びリングプレート２００を室３０２の中に位置付けるために、金型３００は、中心部材３０４の周囲に放射状に配置される１つ又はそれ以上の位置決めピン３１２を含んでいる。十分な数の位置決めピン３１２が、中心部材３０４を囲むように中心部材３０４の周囲に放射状に配置されていれば望ましい。ベースプレート３１４は、位置決めピン３１２がベースプレート３０６のピンホールに揃えられ、その中を通して挿入されて中心部材３０４の周囲で円周方向に位置付けられるように、底プレート３０６と係合する。
【００４１】
位置決めピン３１２は、それぞれが中心部材３０４と軸方向に平行に伸張する実質的に円筒形部材であれば望ましい。位置決めピン３１２は、リングプレート３０４を弁スリーブ２０’のフランジ部分２４’を形作る室３０２の一部分の中で軸方向に及び半径方向に位置付けるように、リングプレート３０４と係合するような寸法及び構成になっている。図８を参照すると、リングプレート２００は、１つ又はそれ以上の孔隙２１０を画定すれば望ましい。孔隙２１０は、位置決めピン３１２と相応して係合するために実質的に円形になっている。位置決めピン３１２及び孔隙２１０は、プレート２００及び位置決めピン３１２が互いに係合するのであれば、任意の幾何学形状を画定してもよい。スリーブ２０’を形成する間、リングプレート２００は、任意の利用できる位置決めピン３１２が利用可能な孔隙２１０を通って挿入されるように、１つ又はそれ以上の利用できる位置決めピン３１２で揃えられる。位置決めピン３１２が金型の中心部材３０４を囲んでいれば望ましいので、リングプレート２００は、適宜、中心に置かれ、中心部材３０４を囲む。
【００４２】
位置決めピン３１２は、中心部材３０４の周囲で且つ弁スリーブ２０’のシート部分の中でリング１００を放射状に位置付けるように構成されれば更に望ましい。図９Ｂに示されるように、位置決めピン３１２は、弁スリーブ２０’のシート部分２６’を形成する室３０２の中に位置付けられる切り込み３１３を１つの端部に含めば望ましい。切り込み３１３は、金型３００の中心軸に平行な垂直面と、中心軸に垂直な水平面と、を有する直角を形成すれば望ましい。弁スリーブ２０’を形成する間、リング１００は、位置決めピン３１２の上に配置される。リング１００は、切り込み３１３の垂直面及び水平面と係合し、それによってリング１００を中心部材３０４に揃え、中心部材３０４の周囲でリング１００を囲むことになるような寸法及び構成になっている。
【００４３】
金型３００は、リング１００及びリンプレート２００をそれぞれシート部分２６’及びフランジ部分２４’の中で更に適正に軸方向に揃えるように構成されれば望ましい。リング１００及びリングプレート２００の適正な軸方向の位置決めを容易にするため、ベースプレート３１４は、底プレート３０６と係合するばね（図示せず）を含んでいれば望ましい。ばねは、成型工程の間、金型３００の残りの部分に対する位置決めピン３１２の軸方向のずれを許容する。弁スリーブ２０’を射出成型する望ましい方法では、組み立て金型３００は、室３０２に位置付けられたリング１００及びリングプレート２００を備えていて、先に説明したように、ベースプレート３１４のばねを圧縮し、室３０２に対して位置決めピン３１２を軸方向に平行移動させるプレス機の中に設置される。エラストマー材料を金型３００の中へ導入すると、リング１００及びリングプレート２００が弁スリーブ２０’のシート部分２６’及びフランジ部分２４’にそれぞれ適正に包み込まれるように、位置決めピン３１２の軸方向の平行移動は、室３０２の中でリング１００及びリングプレート２００を軸方向に適正に位置付ける。
【００４４】
弁スリーブ２０’は、リング１００及びリングプレート２００の両方が、エラストマー材料に完全に包み込まれるように形成される。金型３００の入力管接続口３０５は、エラストマー材料が金型３００の中へ放射状に均等に注入されるように最上プレート３１０に位置付けられれば望ましい。より具体的には、入力管接続口３０５は、エラストマー材料が中心部材３０４の周囲で実質的に３６０°に均等に分配されるように、金型３００の中心軸に揃えられれば望ましい。
【００４５】
支持体部材１００、２００の包み込みを容易にするために、リング１００及びリングプレートは、金型全体に亘ってエラストマー材料を分配するように構成され得る。例えば、再び図８を参照すると、リングプレート２００は、ピン係合孔隙２１０の間に配置される１つ又はそれ以上の孔隙２１２を含み得る。孔隙２１２は、リングプレート２００の周囲及び室３０２全体に亘るエラストマー材料の流れを円滑にする三角形状であれば望ましい。より具体的には、孔隙２１２は、室３０２に入るエラストマー材料が導入され、封入し得るリングプレート２００に、より大きい表面積を提供している。
【００４６】
金型３００は、圧縮成形又はトランスファ成型加工用に構成され得るが、発明者は、射出成型工程において金型３００を使用すれば、トランスファ成形又は圧縮成形に施すスリーブ成形にかかる時間を９０パーセントを超えて低減することができることを発見した。例えば、公称１５．２４センチメートル（６インチ）弁スリーブ２０’を形成するための圧縮成形又はトランスファ成形加工が約４５分から約５０分かかる所では、同じスリーブ２０’は、約４分から５分を必要とするであろう。エラストマー材料を金型３００の中へ注入し、更に適切な設定時間の後、弁スリーブ２０’は成形され、先に述べたワンピース構造として形成される。成形スリーブ２０’は、その後金型から取り外される。位置決めピン３１２は、エラストマー材料から分離し、それによってフランジ部分２４’の開口部５０’及び壁３２’の中の軸方向に伸張する室５２’を画定する。リング１００及びリングプレート２００は、弁スリーブ２０’に完全に封入された状態を保つ。
【００４７】
最終加工工程は、弁１０で使用される構成部品を準備するために成形された弁スリーブ２０’に施される。望ましい注入工程は、スリーブ２０’の通路１４’にエラストマー材料を残してもよい。余分な材料は、除去されれば望ましく、スリーブ２０’の内面３０’は、通路１４’が、材料が流れやすい滑らかな表面を有するように処理される。材料が成型工程で使用されることができるのであれば、例えば天然ゴムのような任意の適切なエラストマー材料を、弁スリーブを形成するために使用することができる。スリーブを形成することに利用される材料は、弁１０が取り入れられるべき環境にうまく適合するように選択されれば望ましい。従って、使用される用途に応じて、スリーブ２０’を形成するのに適切なエラストマー材料は、ゴム状物質、ＥＰＤＭ−ＨＴＰ、ニトリル及びニトリルＨＴＰ、ハイパロン及びフルオロエラストマーを、これらに限定されないが、含んでいる。更に、スリーブ２０’は、均質な材料から作られれば望ましいので、弁スリーブ２０’は、全体に亘って実質的に同じ耐薬品性を有している傾向がある。
【００４８】
図１０は、フランジ部分４２４及びシート部分４２６を有する弁スリーブ４００の代替的な実施形態の斜視図を図示している。弁スリーブ４００は、新しい又は既存の弁１０と共に使用するためにワンピーススリーブを提供するように単一構造を有している。図５で図示されるスリーブと同様に、スリーブ４００は、シート部分４２６がゲート１６（図３及び図４で図示）によって加えられる応力に対して弾力的に弾性を有することを可能にし、更にフランジ部分４２４がフランジボルト又は弁１０をパイプアッセンブリの中に保持する他の連結装置によって与えられる圧縮力に対して弾性を有することができるようにするエラストマー材料でできていれば望ましい。弁スリーブ４００は、標準的には、弁ハウジング１２と係合するための外面４２８及びその中を通る中心軸Ａ−Ａを有する通路４１４を画定する内面４３０を有する環又は他のリングの形状をした本体である。フランジ部分４２４に沿う外面４２８は、中心軸Ａ−Ａに対するシート部分４２６に沿う外面によって画定される半径方向より大きければ望ましい中心軸Ａ−Ａからの半径方向距離を画定している。
【００４９】
図１０Ａは、スリーブ４００’の断面図を図示しており、図１０Ｂは、弁スリーブの壁の詳細断面図（図１０ＡにおいてＢと特定される）を図示している。外面及び内面４２８、４３０は、弁スリーブ４００の本体を形成するために通路４１４の中心軸Ａ−Ａの周囲で半径方向に間隔を空けて配置され、その周囲で囲まれれば望ましい環状壁４３２を画定している。壁４３２は、均質な材料特性を有しており、壁４３２がシート部分４２６まで軸方向に伸張し、シート端面４２２を備える遠位第２端部分で終端するフランジ端面４１９を有するフランジ部分４２４を含んでいる。壁４３２のシート部分４２６に沿う外面４２８は、既存の弁の中へ挿入することができるように構成されれば望ましい。より具体的には、シート部分４２６は、ハウジング１２のスリーブ凹部の中で弁スリーブを固定するために弁ハウジング１２の中の内部溝と係合する、弁スリーブの端部にあるリップ部分４２１を含んでいれば望ましい。リップ部分４２１は、弁スリーブ４００の長さＬのほぼ中間点に、より厳密にはフランジ端面４１９から測定された長さＬの約５３％に位置すれば望ましい、シート部分４２６に沿って配置される係止ビード又はリッジ４２３を含んでいれば望ましい。リッジ４２３は、シート部分４２６に沿って壁４３２の半径方向最外部分を画定しており、弁スリーブ４００を支持するためにハウジング１２の中で凹部と係合するために構成されている。リッジ４２３は、弁１０がパイプアッセンブリに設置されない時、スリーブ４００がハウジング１２から落下することを防止するような構成にすることができ、弁スリーブとハウジングとの間で移動する可能性のあるスラリー又は他の材料の集合を抑制することができる。
【００５０】
リッジ４２３から遠位方向の、リップ部分４２１は、中心軸Ａ−Ａに向かって半径方向で先細になっており、第１の先細部分４２５及び第２の先細又は斜め部分４２７を有している。第１の先細部分４２５は、通路４１４の中心軸に平行な線に対して第１の角度αを画定しており、第２の先細又は斜めの部分４２７は、通路４１４の中心軸に垂直な角度に対して第２の角βを画定している。第１の角度αは、約５度（５°）から約１５度（１５°）であれば望ましく、約１０度（１０°）であればより望ましい。第２の角度βは、約１５度（１５°）から約２５度（２５°）であれば望ましく、約２１度（２１°）から約２３度（２３°）であればより望ましい。
【００５１】
外面４２８は、更にリップ部分４２２を画定するために壁４３２の内面４３０と共に連続的な遷移を画定している。特に、斜め部分４２７は、弁１０が開位置にある時、対向するスリーブ４００の対応部分と、又は弁１０が閉位置にある又は閉じる工程の時、流れ制御ゲート１６と、係合する曲線状面を画定するために通路４１４に対して凸形であれば望ましい、第１の曲線状部分４３４に続いている。凸曲線状部分４２２は、約３．８１ミリメートル（０．１５インチ）から約６．３５ミリメートル（０．２５インチ）までの範囲の、約４．８２６ミリメートル（０．１９インチ）であればより望ましい、曲率半径を画定している。内面４３０は、第２の曲線状部分４３６及び第３の曲線状部分４３８を含んでいる。内面４３０は、内面４３０に沿って溝４３６’を画定するように、第１の曲線状面４３４と直列に続く第２の曲線状面４３６及び第３の曲線状面４３８を含んでいる。曲線状面は、弁１０の寸法に応じて特定の曲率半径を備えて、通路４１４に対して凹形又は凸形として構成され得る。例えば、第２の曲線状面４３６は、約３．３０２ミリメートル（０．１３０インチ）の曲率半径を備えた凹形であってもよく、第３の曲線状面４３８は、同じく約３．３０２ミリメートル（０．１３０インチ）の曲率半径を備えた凹形であってもよい。曲線状面４３６、４３８は、ゲート１６が閉位置にある時又はゲート１６が閉じる工程の時スリーブ４００に対してばねとして働く、内面４３０に沿って半径方向溝４３６’を画定している。半径方向溝４３６’は、例えば約２．７６８６ミリメートル（０．１０９インチ）の曲率半径を有していてもよい。見れば分かるように、半径方向溝４３６’は、図５Ｂの実施形態について示された曲線状面３６’及び３８’及び図６Ｂで示された曲線状面３６”及び３８”によって形成された半径方向溝と比べてより大きい。特に、ゲート１６が第１の曲線状面４３４を通過する時、ゲート１６は、壁４３２に対して力を加え、ｘ及びｙ方向に壁４３２を圧縮する。半径方向溝４３６’は、スリーブ４００の反跳又はばね様効果を提供している。更に、半径方向溝４３６’が無い場合、ゲート１６によって加えられる圧縮力は、スリーブ４００が係合されるハウジング１２のそれぞれの二等分部分に対して方向ｘに及び／又は方向ｙに、壁４３２及び曲線状面４３４をゲート１６の経路の中へ押し付けるであろう。このようにして、半径方向溝４３６’は、ゲート１６がスリーブ４００を通過する時に壁４３２の一部が押し込まれる空洞又は空間を提供している。
【００５２】
図５及び図６に関して開示された実施形態と同様に、室４３３は、壁４３２の内面４２８及び外面４３０の間に位置付けられている。室４３３は、シート部分４２６のリップ部分４２１の中に位置付けられ、リッジ４２３の遠位に位置付けられればより望ましい。更に室４３３は、内面４３０より外面４２８に半径方向でより近接している。寸法Ｔが外面４２８及び内面４３０の間の半径方向距離である所では、室４３３及び外面４２８の間の半径方向間隔は、弁スリーブ４００の全ての公称寸法に関して厚さＴの約１１．５％であることが分かった。更に、フランジ端面４１９からシート端面４２２の間の軸方向距離が長さＬである所では、フランジ端面４１９から室４３３の断面区域の中心点の周囲までの軸方向距離は、長さＬの約６５％である。室４３３は、通路４１４の中心軸Ａ−Ａの周囲で途切れておらず、環状リング形状支持体又は補強要素を収納する実質的に円形断面を有するリング状の室を画定している。この補強要素は、例えば、ゲート１６が開及び閉位置の間にある時にゲート１６によって弁スリーブ４００に与えられる剪断力に対する半径方向の抵抗を提供している。室４３３は、実質的に円形断面を有しているように説明されているが、他の幾何学形状を取り入れてもよい。図７は、室４３３の中で収納され得る補強リング１００を図示している。図７に関して説明したように、補強リング１００は、リッジ４２３に半径方向支持を提供しており、柔軟なスリーブ材料が開及び閉サイクルの間、ゲート１６に追従することを回避している。更に、補強リング１００は、弁ハウジング１２の中に設置された対向するスリーブ４００の位置を揃えることを容易にすることができる。
【００５３】
図１０Ｂを参照すると、壁４３２の内面４３０及び外面４２８は、フランジ端面４１９から始まっている。フランジ端面４１９は、配管アッセンブリの別の配管要素のフランジ面と係合するために中心軸Ａ−Ａに対して実質的に垂直であれば望ましい。フランジ端面４１９は、内周点が内面４３０によって画定され、外周が実質的に円形である外面４２８によって画定され、それぞれが通路４１４の中心軸と共線的な中心点を備えた内径ＩＤ及び外径ＯＤを画定している状態で、環状又はリング形状の平面を画定している。内面４３０及び外面４２８は、フランジ部分４２４を画定するためにフランジ端面４１９から軸方向に伸張している。フランジ部分４２４に沿う外面４２８は、第１の棚４４２及び第２の棚４２４ａを画定している。第１の棚４４２は、弁スリーブ４００の単一構造になったフランジ部分４２４からシート部分４２６までの遷移を画定しており、ハウジング１２のフランジ面の凹部又は他の面と係合するフランジ部分４２４の軸方向厚さを更に画定している。第２の棚４２４ａは、第１の棚４２４からフランジ面４１９までの遷移を画定している。第１のＯリング４５１ａは、スリーブ４００の周辺で円周方向に内面４３０に向けて位置付けられ、第２のＯリングは、スリーブ４００の周辺で円周方向に外面４２８に向けて位置付けられ、そこでは、それぞれのＯリングは、ハウジング１２との密封を提供している。それらのＯリングは、図５Ｂに示されるガスケット部分１１’に取って代わり、弁が配管システムと連結される時には密封を提供するように構成され得る。それらのＯリングは、取り入れられるエラストマー材料の寸法及び型に応じて２０．３４Ｎｍ（１５ｆｔ−ｌｂ）ほどの小さいトルクで及び配管アッセンブリのフランジボルト場所では４７．４５Ｎｍから５４．２３Ｎｍ（３５ｆｔ−ｌｂから４０ｆｔ−ｌｂ）のトルクで、密封効果を提供している。
【００５４】
弁１０が工程パイプと連結される時にフランジ部分４２４の過圧縮に耐えるために、室４４６は、壁４３２の中に密閉された補強要素を収納している。特に、室４４６は、棚４４２の近くに位置付けられ、室４４６がスリーブ４００のフランジ部分４２４の中に完全に位置付けられるように、第１の棚に近接する点まで軸方向に伸張している。室４４６は、図８に示されるプレート２００と同様の概ね長方形の断面を有するリング形状支持体を収納するように構成されている。前に述べたとおり、プレートは、補強要素として働いており、軸方向支持及び／又は例えば弁１０を工程パイプアッセンブリと連結するフランジボルトによって与えられる圧縮力への抵抗を提供している。室４４６は、リング形状の補強要素を収納するリング及び／又は複数の補強要素を画定するように通路４１４の中心軸の周囲で途切れていない。プレート２００は、その成型工程の間に機械的結合のためにスリーブ４００を提供するように構成された、複数の孔隙２１０、２１２を備えて図８で描写されている。一例として、公称１５．２４センチメートル（６インチ）弁用に構成された弁スリーブ４００、プレート２００は、約２０．３２センチメートル（８インチ）の外径、約１５．２４センチメートル（６インチ）の内径、１６．００２センチメートル（６．３インチ）であればより望ましいが、約３．４２９ミリメートル（０．１３５インチ）の均一の厚さ、を有している。
【００５５】
再び図１０Ｂを参照すると、壁４３２は、外面４２８と内面４３０との間に配置され、スリーブ４００の周辺の或る点で開口部４５０と連通する（図１０Ｃ参照）少なくとも１つの軸方向に伸張する第３の室４５２を更に画定している。第３の室４５２は実質的には、中心軸Ａ−Ａと平行な中心軸に沿い且つ中心軸Ａ−Ａから半径方向に間隔を空けて配置された円形断面区域を有する、円筒形になっている。室４５２は、フランジ面４１９から遠位方向に伸張しており、フランジ部分４２４からシート部分４２６の中へ伸張して、シート端面４２２の近くで終端している。第１の室４３３及び第２の室４４６が通路４１４の中心軸Ａ−Ａを途切れなく囲んでいる所では、第３の室４５２は、第１の室４３３及び第２の室４４６と連通している。第３の室４５２は、第１の室４３３の中に補強リング１００を配置するための成型工程の間使用される。特に、第３の室４５２は、凡そ第１の室４３３の中心軸に近い点まで斜めの部分４２７に向かって伸張している延長部分４５２ａを有している。比較すると、図５Ｂで示される第３の室５２’は、第１の室４３３を超えて伸張している上部分を有している。図１０Ｂで示されるような延長部分４５２ａの縮小された寸法は、図５Ｃ及び図５Ｄで示されるプラグ６０のようなプラグが配置されているより小さい室を提供しており、更に第１の室４３３の中に収納される補強要素のための適切な配置用のアクセスを提供している。図５Ｃ及び図５Ｄで示されるものと同様であるピンプラグは、補強リングがスリーブ４００の中に成形された後、室４５２の中に配置される。ピンプラグ６０は、スリーブ４００に追加的な支持を提供しており、更に如何なる応力集中の存在又は影響も最小に抑えている。しかしながら、第３の室４５２の延長部分４５２ａは、図５Ｂで示される室３２’の対応する部分より短いので、プラグ６０の延長部分６３は、第３の室４５２の中に配置されたプラグに関しても同様に短いであろう。更に、プラグ６０は、延長部分６３が第１の室４３３と交差することを回避しながら、更に第３の室４５２の中に追加的な支持を提供するように構成されている。その他の点では、図５Ｃ及び図５Ｄで示されるプラグ６０のベース端部６１及び挿入端部６２は、室４５２の中に挿入するために使用されるプラグと実質的に同じである。
【００５６】
図１０Ｃは、スリーブ４００の周辺に間隔を空けて配置される１つ又はそれ以上の開口部４５０を有するフランジ部分４２４を示している弁スリーブ４００の背面平面図である。各開口部４５０は、実質的に円形であり、室４５２の中に収納される支持リングを位置付けるための手段を提供するため及び室４４６の中に支持プレートを位置付けるために円筒形の第３の室４５２の中へ伸張している。第１のＯリング４５１ａは、スリーブ４００の周辺で円周方向に伸張しており、第２のＯリング４５１ｂは、スリーブ４００の周辺で円周方向に伸張している。スリーブ４００は、成型工程の間室４４６の中に収納されるプレートを支持するために使用される、スリーブ４００の周辺に間隔を空けて配置される孔隙４１２を更に含んでいる。開口部４５０及び孔隙４１２の説明は、図９、図９Ａ及び図９Ｂ及びそれに関連付けられた詳細説明に関連して先に記載されている。ピンプラグ６０は、追加的な支持をスリーブ４００に提供し更に如何なる応力集中の存在又は影響も最小に抑えるように開口部４５０を経由して室４５２の１つ又はそれ以上の中へ挿入するために提供されている。ピン６０は、ゴム材料及び／又はスリーブ４００の壁４３２と実質的に同様の材料でできていれば望ましい。プラスチック及び同等の材料でできたプラグ６０は、弁作動時、スリーブ４００の内側をプロセス媒体に曝す時に亀裂を起こしやすいことが分かった。更に、スリーブ２０’を形成するための図９で示される金型３００は、スリーブ４００を形成するために使用される金型とは異なっている。特に、成型工程の間、金型の残りの部分に対して位置決めピンの軸方向のずれを許容する図９の実施形態で使用されるばねは、この代替的な実施形態では使用されていない。
【００５７】
本発明は、特定の実施形態を参照しながら開示されてきたが、添付の特許請求の範囲で画定される本発明の分野及び範囲を逸脱することなく記載された実施形態に対して数多くの修正、改変、変更を行うことは可能である。従って、本発明は、記載された実施形態に限定されるように意図されるものではなく、以下の特許請求の範囲の言葉によって画定される全範囲及びその等価物を有するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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