(57)【要約】第１部分（１０）と、第２部分（１２）と、入口／出口部分（１４）とを備え、第１および第２部分は本体の中に１つの空洞を形成し、ウェッジ（１８）が前記本体の中で移動可能であるゲート・バルブ。このゲート・バルブは、前記ウェッジの移動を案内するためにウェッジの概して対向する側に案内物体（２２、２２’）を含み、各案内物体の主要部分は第１部分に収容され、案内物体の一部分が第２部分によって画定された前記空洞の一領域の中に延び、こうして前記部分の一区域に本質的に重なり合う。案内物体にバルブ・ハウジング上部分を解除可能に取り付けるか、またはこれと一体化してもよい。ゲート・バルブ用の密封インサート（２０）は、正規の条件ではバルブを通って流れる水に曝される領域と、剛性骨組（３０）要素とを含み、剛性骨組（３０）要素は、正規の条件ではバルブを通って流れる水に曝される密封インサートの前記領域が実質的に弾性材料によって覆われる程度に、覆われている。
2006527339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部分（１０）、第２部分（１２）、入口部分と出口部分（１４）とを備えた本体を有し、
前記第１部分と第２部分は、前記本体の中に、前記入口部分と前記出口部分とにおけるそれぞれの開口部と流体連絡している１つの空洞を形成し、
ウェッジ（１８）が前記本体の中で前記空洞の中に移動可能であって、前記入口部分と前記出口部分との間に障壁を形成し、これによって流体が本体を通って流れ、その流体が前記空洞から外に出ることを防止する
ゲート・バルブであって、
前記ウェッジの移動を案内するために前記ウェッジの両側に案内物体（２２、２２’）があり、各案内物体の主要部分は第１部分に収容され、各案内物体の一部分（２３、２３’）が第２部分によって形成される前記空洞の一領域の中に延び、第１部分と第２部分との間をそれぞれブリッジし、前記第２部分のそれぞれの区域に本質的に重なり合い、これによってウェッジのための連続的な案内経路を確定することを特徴とする
ゲート・バルブ。
【請求項２】
前記案内物体（２２、２２’）が前記ウェッジを滑動式に案内するようになっている凹部（２４、２４’）を含む請求項１に記載のゲート・バルブ。
【請求項３】
前記案内物体（２２’）がバルブ本体に解除可能に連結されている請求項１に記載のゲート・バルブ。
【請求項４】
前記案内物体（２２’）が前記第１部分（１０）に解除可能に連結されている請求項１に記載のゲート・バルブ。
【請求項５】
前記案内物体（２２）が前記バルブ本体の一体部分である請求項１に記載のゲート・バルブ。
【請求項６】
前記案内物体（２２）が前記第１部分（１０）の一体部分である請求項１に記載のゲート・バルブ。
【請求項７】
前記第１部分が前記案内物体（２２’）を収容するための溝（２６）を含む請求項１または４に記載のゲート・バルブ。
【請求項８】
前記第２部分が前記案内物体の前記部分（２３、２３’）を収容するための溝（２７）を含む請求項１に記載のゲート・バルブ。
【請求項９】
前記ウェッジが前記バルブ本体を通る流体の流れを防ぐための位置にあるときに、前記ウェッジ（１８）の部分と密封係合するための前記空洞の中に密封インサート（２０）が配設される請求項１に記載のゲート・バルブ。
【請求項１０】
前記密封インサートが少なくとも前記ウェッジとの接触区域に弾性材料を含む請求項９に記載のゲート・バルブ。
【請求項１１】
前記第２部分（１２）が少なくとも前記ウェッジとの接触区域に弾性材料を含む請求項１に記載のゲート・バルブ。
【請求項１２】
前記第２部分（１２）が少なくとも前記案内物体（２２、２２’）との接触区域の近傍に弾性材料を含む請求項１に記載のゲート・バルブ。
【請求項１３】
前記第２部分が前記入口部分と前記出口部分とに密封係合するためにそれぞれの密封区域（２９）を含む請求項１または１１に記載のゲート・バルブ。
【請求項１４】
前記ウェッジ（１８）が前記案内物体の凹部（２４、２４’）と滑動係合するためにウェッジ・フィン（１７）を含む前記請求項のいずれか１項に記載のゲート・バルブ。
【請求項１５】
第１部分（１０）、第２部分（１２）、入り口部分と出口部分（１４）とを備え、前記密封インサートが第１部分と第２部分とによって形成された空洞の中に組み立てられるようになっており、さらに、正規の条件ではバルブを通って流れる水に曝される領域を含むゲート・バルブのための密封インサート（２０）であって、
正規の条件ではバルブを通って流れる水に曝される密封インサートの前記領域が実質的に弾性材料によって覆われる程度に、前記弾性材料によって覆われる剛性骨組（３０）要素を特徴とする
密封インサート。
【請求項１６】
前記密封区域（２９）、ウェッジ密封（３５）、ガスケット（３１、３６、３７）、静的密封（３２）の１つまたは複数が弾性材料によって形成されている請求項１５に記載の密封インサート。
【請求項１７】
前記骨組が金属とプラスチックとゴムとを含む群から選択された材料で作られている請求項１５に記載の密封インサート。
【請求項１８】
前記金属が鋳鉄と鋼鉄とを含む群から選択された請求項１７に記載の密封インサート。
【請求項１９】
前記弾性材料がプラスチックとゴムとを含む群から選択された材料で作られている請求項１５に記載の密封インサート。
【請求項２０】
前記プラスチックが熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）である請求項１９に記載の密封インサート。
【請求項２１】
前記弾性材料が前記骨組の上に硫化されたプラスチックを含み、前記骨組は鉄を含むことが好ましい請求項１５から２０までのいずれか１項に記載の密封インサート。
【請求項２２】
前記弾性材料が接着剤によって前記骨組に取り付けられている請求項１５から２０までのいずれか１項に記載の密封インサート。
【請求項２３】
前記弾性材料が分子接合によって前記骨組に取り付けられている請求項１５から２０までのいずれか一項に記載の密封インサート。
【請求項２４】
前記剛性骨組（３０）の領域（３０ａ）が、前記骨組リングが前記バルブ本体の中に組み立てられると前記第１部分（１０）の一領域と前記第２部分（１２）の一領域に面し、前記領域３０ａが、前記バルブの正規の動作および使用中にバルブを通って流れる水に曝されない請求項１５に記載の密封インサート。
【請求項２５】
弾性インサート材料の一部分（５１）が、前記第１部分（１０）と前記第２部分（１２）の１つまたは両方の第１対合領域と、前記入口部分と前記出口部分（１４）の１つまたは両方との間に締め付けられて、これによって、前記バルブが組み立てられた状態になると機械的結合区域（５１）が発生する請求項１５に記載の密封インサート。
【請求項２６】
前記弾性材料によって少なくとも部分的に覆われた前記剛性骨組の一領域を含むインサートの一部が、前記第１部分（１０）と前記第２部分（１２）の１つまたは両方の第２対合領域と、前記入口部分と前記出口部分（１４）の１つまたは両方との間に締め付けられ、これによって、前記バルブが組み立てられた状態にあるとき結合密封区域（５２）が発生する請求項１５に記載の密封インサート。
【請求項２７】
前記機械的結合区域（５１）と前記結合密封区域（５２）が弾性的に連結される請求項２５または２６に記載の密封インサート。
【請求項２８】
前記第１と第２対合領域が相補的な凹部区域と隆起区域とを含む請求項２５または２６に記載の密封インサート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１部分、第２部分、入口部分と出口部分を備えた本体を有するゲート・バルブであって、前記第１部分と第２部分は、入口部分と出口部分とにおけるそれぞれの開口部と流体連絡している前記本体の中に１つの空洞を形成し、ウェッジが前記本体の中で前記空洞の中に移動可能であって、入口部分と出口部分との間に障壁を形成し、これによって、流体が本体を通って流れること、および前記流体の流れを可能にするために前記空洞から出ることを防止するゲート・バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の形式のゲート・バルブが、例えば米国特許第２９３４３１３号やＰＣＴ／ＮＯ０２／００１１７から知られており、後者は本出願人によって出願されたものである。周知のゲート・バルブでは、ウェッジは一般的にバルブ本体の中に配設されたインサートによって案内される。ゲート・バルブにおける案内経路の使用は、金属シート式ゲート・バルブや弾性シート式ゲート・バルブにおける通常の技術的解決策である。案内経路をウェッジ上の低摩擦案内区域と組み合わせて使用することは、例えば欧州特許出願ＥＰ０９２６４１０Ａ２においてよく知られている。
【０００３】
周知のゲート・バルブでは、連続案内経路を有する一体形として鋳造されるか、またはバルブ・ハウジングは、二部分設計であるかのいずれかであり、案内経路はこの分離部に向かって下向きに延びているか、または全く存在しない。このように案内経路がないこと、または案内経路の不連続性は、ウェッジの案内に影響し、および／もしくはウェッジ上の対応する区域の摩耗を増すことになる。
【０００４】
バルブの上部分と底部分の組立中に不揃いになり、動作中に案内経路の質と性能の潜在的低下を伴うというリスクもある。これらの悪い影響はこの種のゲート・バルブの使用寿命を短くする一因となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、信頼性のある案内経路を有し、ゲート・バルブの組立を容易にしてその動作を改善するゲート・バルブが必要である。
【０００６】
ゲート・バルブ密封インサートは、その意図する目的を満たすためにある一定の強度と剛性とを有する必要がある。規則類では、飲用に供する水は強度や剛性などの材料の性質ではなく健康の問題に絞られて選択された一定の材料にのみ曝されるべきである、と規定されている。したがって、密封インサートにおいて必要な強度と剛性を達成すると同時に関連する健康上の規則に従うことは問題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１部分、第２部分、入口部分と出口部分を備えた本体を有するゲート・バルブであって、前記第１部分と第２部分は、前記本体の中に、入口部分と出口部分とにおけるそれぞれの開口部と流体連絡している１つの空洞を形成し、ウェッジが前記本体の中で前記空洞の中に移動可能であって、入口部分と出口部分との間に障壁を形成し、これによって、流体が本体を通って流れること、および前記流体の流れを可能にするために前記空洞から出ることを防止するゲート・バルブを提供する、という必要性を解決するものである。本発明のゲート・バルブは、ウェッジの移動を案内するために前記ウェッジの両側に案内物体があり、各案内物体の主要部分は第１部分に収容され、各案内物体の一部分が第２部分によって形成された前記空洞の一領域の中に延びて、第１部分と第２部分との間をそれぞれブリッジし、前記第２部分のそれぞれの区域に本質的に重なり合い、これによってウェッジのための連続的な案内経路を確定することを特徴とする。
【０００８】
本発明によるゲート・バルブの好ましい実施態様を従属請求項２〜４に開示する。
【０００９】
本発明はまた、第１部分と、第２部分と、入口部分および出口部分とを備え、前記密封インサートが第１部分と第２部分とによって形成された空洞の中に組み立てられるようになっており、さらに、正規の条件ではバルブを通って流れる水に曝される領域を含むゲート・バルブのための密封インサートを提供する。この密封インサートは、正規の条件ではバルブを通って流れる水に曝される密封インサートの前記領域が実質的に弾性材料によって覆われる程度に、前記弾性材料によって覆われる剛性骨組要素を特徴とする。
【００１０】
本発明による密封インサートの好ましい実施形態を従属請求項１５〜２８に開示する。
【００１１】
こうして、インサートを２つの一般領域に分割することができ、一方の領域にはバルブを通って流れる水が曝され、他方の領域では水が接触しないようになっている。後者の領域では、一般に健康上の問題はほとんどなく、したがって材料制約の厳格さは低い。バルブを使用しているときに濡れるように設計されたインサートの領域については、より厳格な（健康関連の）規則が適用される。本発明によるインサートは、従来の技術に比較して改善された骨組を提供するとともに、適用可能な規則に従うものである。
【００１２】
したがって１つの革新的な特色は、バルブ本体が上部分と底部分と入口部分と出口部分とに分割された弾性シート式ゲート・バルブにおける案内経路の使用と、案内経路が上部分からバルブの中心線の下の底部分の中に下に向かって延びていることである。これは、閉鎖位置におけるウェッジの案内のよりすぐれた性能を維持し、かつウェッジ上の対応する区域における摩耗を増加させることになる案内経路における割裂も防止する。これはまた、上部分と底部分との組立中における案内経路の不適当な組合せの可能性や品質の低下を防止する。全体として、これは案内経路の最適品質、より少ない摩耗、バルブのより長い寿命を確実にすることになる。ある実施態様では、上部分における案内経路は２つの歯または輪郭として延び、対応するポケットまたは溝が底部分の中に鋳造されている。
【００１３】
別の解決策は、上部分と下部分とにおいて個別の案内区域を鋳造し、組立中に低摩擦材料の中に連続案内経路を挿入することによって２つの区域を連結することである。この利点は、さらに簡略化された鋳造形状と案内経路の取替えの可能性や、さまざまな適用のために案内経路において異なる材料を使用することであろう。
【００１４】
インサートの使用に対する一代替案として、ゴム被覆の底部分に統合されたシーリングを有するバルブを作ることができる。すなわち、底部分と密封インサートを組み合わせて本質的に１つのユニットにする。次いでゴム被覆底部分はインサートの必要性に完全に取って代わることができる。
【００１５】
このような底カバーを、例えば鋳鉄グレードで作って完全ゴム被覆することができる。ゴム被覆は、結合区域のための溝、入口部分と出口部分のためのエポキシ保護薄膜、底部カバーのための全体的腐食防止を較正することができる。この設計は、底部カバーのエポキシ被覆工程やインサート品目のための工具の段取りを節約するので、大きな利益となるはずである。組立工程もまた部品の数が少なくなるのでさらに容易になる。
【００１６】
統合されたシーリングを有する底部カバーを腐食しない材料、例えばステンレス鋼で作ることができ、ゴム被覆をウェッジ密封、結合密封、ガスケットに限定することができれば、大きな利益となるはずである。高品質の鋳造工程を使用することによって、切削することなく結合区域を最適精度で作ることができる。
【００１７】
上部分と底部分の両方をステンレス鋼などの腐食しない材料で、例えば焼流し精密鋳造で作ることができる場合には、大きな利益となろう。これは、結合区域における溝の品質と精度を高めることになる。これはまた、エポキシ被覆工程を省くための環境に対して利益となる。貴重なゲート・バルブによるパイプライン系統に対する電気化学的腐食の問題を回避するために、入口部分と出口部分とをエポキシ被覆鋳鉄グレードで作ることもできる。結合区域における全精度は向上し、エポキシ被覆はパイプライン系統の残部に対して絶縁体として作用することになる。
【００１８】
入口部分と出口部分とを、プラスチック材料などの別の表面処理によっても、上部分と底部分との金属接触から絶縁することができる。
【００１９】
ゲート・バルブでは、結合区域は、上部分、底部分、入口部分、出口部分と接触して、全バルブに対する必要な強度と気密性を確実にしなければならない。
【００２０】
鋳造許容誤差と表面処理許容誤差（通常はエポキシ被覆）に注意して、表面処理を保護するために、１つのインサートを連結区域の中に含めることができる。このようなインサートを最初に大きなサイズにしてバルブ本体部分に適合させ、剛性の結合部を作る。上部分と底部分の溝は外側により大きな角度を有し、組立中にインサートに対する入口部分と出口部分とのための軸方向移動を作ることができる。次いで、組立工程中の何らかの変形が、バルブ本体の表面処理に対してではなく、インサートにおいて生ずる。
【００２１】
組立後の入口部分と出口部分に対する摩擦によるインサート骨組リングのある一定の変形を有する、という重要な利益がある。作り出されるこの変形と摩擦は、入口部分と出口部分が全バルブの剛性部分となることを確証し、入口部分と出口部分との回転運動を防止する。
【００２２】
インサート骨組リングのさらに制御された変形を作るために、インサート骨組リングの表面にいくつかの変形ゾーンを作ることが好ましいと思われる。この表面にいくつかの溝を加えることによってこれを行なうことができる。
【００２３】
上部分、底部分、入口部分、出口部分の容易な組立工程を確保するため、および入口部分と出口部分がインサート骨組リングに対する最適軸方向運動を得ることを確保するために、上部分と底部分における溝は低摩擦リングを備えることができる。この低摩擦リングはバルブ本体部品の表面被覆を保護する。またこの低摩擦リングを入口部分と出口部分の対応するフランジの上に置くこともできる。
【００２４】
低摩擦リングを、同じ機能性を達成するために、連結区域における特殊な潤滑の使用と取り替えることができる。
【００２５】
上部分と底部分の溝の中に低摩擦リングを配置する利益は、組立工程の前にこれらの溝を較正できる可能性である。次いで、上部分と底部分における溝の鋳造許容誤差はこの較正過程によってさらによく制御される。較正過程を、固定工具を使用する溶融法によって行なうことができる。
【００２６】
結合区域におけるインサート骨組を、グラスファイバ補強のポリマー材料で作ることができる。このポリマー材料をポリアミド材料またはポリエステル・ベースの材料にすることもできる。
【００２７】
上部分と底部分に対する密封表面が組立工程中に形成される静的密封として作られるように、インサートの形状寸法を作ることができる。上口部分と出口部分に対する密封を、耐真空密封と液圧密封との組合せ密封として作り、パイプラインの曲げ状況中に最適密封を守ることもできる。
【００２８】
インサートの形状寸法を、バルブ内の飲用水とゴム被覆によって保護されていないインサート骨組リングとの間のあらゆる接触を回避するように作ることもできる。また、インサート骨組を、要求される飲用水認可なしに、多くのさまざまな材料によって作ることができる。結合区域における潤滑または低摩擦リングの使用も、飲用水認可を必要とすることなく選ぶことができる。
【００２９】
インサートを、バルブの結合区域において使用されるインサート骨組リングの区域におけるように、全体的ゴム被覆なしに作ることができるのは、大きな利益である。次いで、インサート骨組リングをゴム被覆工程中に重要な位置決め表面として使用して、最終インサートの最適結果を達成することができる。
【００３０】
インサート骨組リングを、上部分と底部分にいくつかの対応する安全ノブをはめ込むためのいくつかのポケット区域を伴って作ることもできる（図６を参照されたい）。これらの安全ノブは上部分と底部分の形状寸法の中に含まれて、鋳造工程中に形成されることになろう。安全ノブは、連結部に対する余分の安全装置として作用し、バルブの使用寿命中のパイプラインの曲げまたは押し過負荷状況によるインサート骨組リングの破損を防止することができる。
【００３１】
別の異なる設計では、結合区域を、入口部分と出口部分における溝や、上部分と底部分における対応する形状寸法を伴って設計することができる。この設計では、機械的結合区域が結合密封区域から分離される。ほとんどＥＰ０２９１３３１におけるように、ヴィクトリック型結合部設計を使用することによって、簡単な形状寸法を用いて高い機械的強度と剛性設計を達成することが可能である。
【００３２】
簡単なヴィクトリック型結合部設計を使用することは、この区域で上部分と底部分とを入口部分と出口部分と共に容易に切削し、高精度を達成することができるので、大きな利益である。下部分のヴィクトリック型結合部設計区域の切削を回避し、下部分を締付け部品として使用して剛性設計を達成することは大きな利益である。
【００３３】
下部分の鋳造許容誤差と腐食防止被覆（すなわちエポキシ）の厚さ許容誤差とを補償するために、インサートは、ヴィクトリック型結合区域に置かれる薄ゴム膜を有することもできる。このゴム膜は、上部分と底部分に対する入口部分と出口部分で高い摩擦とし、入口部分と出口部分の回転の可能性をなくすことになる。機械的結合区域と結合密封区域とを分離することによって、全く漏洩を生じさせることなく薄ゴム膜は圧搾され、破断される。
【００３４】
上部分、入口部分、出口部分に切削工程を実施して、ヴィクトリック型結合区域の溝の中に薄ゴム膜を加えることによって、鋳造と表面被覆とによる許容誤差を制御することができる。これは、剛性結合を達成し、上部分と底部分の間のガスケットに対する圧縮を制御するために重要である。
【００３５】
本説明では、ＷＯ０２／０７７５０４Ａ１に記載されているような上部分と底部分、および入口部分と出口部分を有する弾性ゲート・バルブを参照する。組立中にインサートを使用して入口部分と出口部分とを連結するとき、またはゴム被覆底部分を使用するときに、ウェッジをエポキシ被覆鋳鉄グレード、またはステンレス鋼などの腐食しない材料で作ることができる。ウェッジはもはやゴム被覆されないので、バルブを圧力下でリパックするときの完全開位置における密封機能性はもはやプレセットは必要ない。これは、ウェッジ・ナットをウェッジの上に延ばして、ウェッジ・ナット密封リングを加えることによって可能になろう。
【００３６】
バルブ頂部は、高い強度、低い摩擦、高い耐腐食性を含めた全体的に新しい高品質の設計を与えるものである。バルブ頂部の設計は、部品の数を減らし最適化された組立工程をもたらすための多くの特色を含む。
【００３７】
高い強度を守るために、バルブ頂部のコア部分はステンレス鋼で作られる。部品の数を減らすために、ステンレス鋼コアは、ポリマー被覆（すなわちＰＯＭ）、頂部の上のダスト・シール、ステムのためのベアリング面、さらにステンレス鋼コアとの金属接触を避けるためのボルト下のポリマー保護膜を含むことができる。このポリマー保護膜は、電気化学的腐食の問題を全く生じさせることなく、ボルト材料の選択において大きな融通性をもたらす。
【００３８】
ポリマー保護膜を使用することによって、ステンレス鋼コアを低価格で未加工の鋳造部品として製造することができ、最終設計も立派な最終製品を得ることができる。
【００３９】
ポリマー材料被覆がステンレス鋼コアに対して絶対的な接着力を有する場合には、大きな利益となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
次に、本発明の一実施形態を、添付の図面を参照してさらに詳細に説明する。図中、同様な部分には同様な参照番号が付けられている。
【００４１】
バルブは４つの基本部分、すなわち入口部分と出口部分１４、上部分（または第１部分）１０、下すなわち底部分（第２部分）１２を含む。これらの部分は図１に分解図として示されている。入口／出口部分は同一であってもよく、したがって同じ参照番号１４が付けられている。図１はまた密封インサート２０も示しており、この密封インサート２０はバルブの中に位置して、閉位置にあるときにウェッジに対して密封するだけでなく、入口／出口部分に対しても密封も行なう。本発明によるバルブはまた、図１０に示すようにウェッジすなわち閉鎖要素１８も備えている。バルブが開位置にあるとき、すなわち内部空洞を流体が通れるようにするときには、ウェッジは一般にバルブの上部分１０の中に引っ込められる。これは従来の方法で、すなわちステム６０を回すことによって達成される。
【００４２】
次に図１に戻ると、バルブの第１すなわち上部分は案内経路２２を備えていることが示されている。図１では、左側の案内経路のみが示されている。１つの明確な特色は、案内経路がここでは参照番号２３によって識別される第１部分の先まで延びている部分を含むことである。これらの案内経路端部２３は、第１部分の右側にも示されている。
【００４３】
次に図２に移ると、これらの案内経路すなわち案内物体２２がさらにはっきり示されている。両案内経路は溝すなわち凹部２４を含み、これは、ウェッジの、バルブの上部分と下部分とによって形成された空洞の中へおよび空洞からの滑り移動を案内するためのものである。さらに、第１すなわち上部分１０の端部の先まで延びている案内経路端部２３も示されている。
【００４４】
図３は、バルブが組み立てられた状態にあるときに、案内部分２３の端部がどのように下部分１２の中に下向きに延びるかを示す断面図である。案内経路端部２３は第２すなわち下部分１２における対応する溝２７の中に収容される。
【００４５】
図４は、案内物体２２’の代替実施形態を示す。ここでは、案内物体２２’は、バルブが組み立てられた状態にあるときには、バルブに解除可能に取り付けられている。図４にはウェッジ１８も示されており、このウェッジ１８は、２つの解除可能な案内物体２２’の中に、好ましくはウェッジ・フィン１７によって滑り可能に配置されている。
【００４６】
組み立てた状態では、第１部分１０と第２部分１２はバルブ本体の中に１つの空洞を形成し、この空洞は入口部分と出口部分１４とにおけるそれぞれの開口部と流体連絡している。ウェッジは、バルブ本体の中でこの空洞の中へ移動して、入口部分と出口部分の間に障壁を形成し、これによって流体が本体を通って流れるのを防止し、また、ウェッジは、流体が本体を通って流れることができるようにするため、空洞から外へ移動することができる。本発明によるバルブの１つの特色は、少なくとも１つの案内物体２２、２２’が一般にバルブの第１の部分に収容され、その一部分２３、２３’が第２部分とともに形成される空洞の一領域の中に延び、第２部分における一区域と本質的に重なり合う。案内物体２２、２２’は、好ましい実施形態では、ウェッジ１８の案内のために適した凹部２４、２４’を含む。図４に示すように、案内物体２２’をバルブ本体と、好ましくは第１部分１０と解除可能に連結してもよい。図１に示すように、案内物体２２もまたバルブ本体の一体部分、特に第１部分１０であってもよい。
【００４７】
図７は、第２部分１２と密封インサート２０が一体とされたバルブの一実施形態を示す。ここで、密封面はすべて１つのゴム被覆底部分に統合されている。したがって、このゴム被覆底部分１２はインサート２０の必要性を完全に軽減することができる。上述のように、底部分すなわち第２部分１２はこの実施形態では鋳鉄グレードで作って、ゴムなどの弾性材料で完全に被覆することができる。次に弾性材料は、結合区域、入口部分と出口部分のために満たされたエポキシ保護、第２部分のための全腐食防止に対して溝を較正することができる。図７は、密封区域２９とウェッジ密封区域３５だけでなくガスケット３６をも備えたこの実施形態を示している。
【００４８】
第１部分１０、第２部分１２、入口／出口部分１４とを連結するため、および鋳造許容誤差と表面処理許容誤差におけるあらゆる不正確さを考慮するため、さらに表面処理を保護するために、インサート骨組リング３０を、図５や図１４に示すように結合区域の中に含めてもよい。ここでは、第１部分と入口／出口部分が示され、かつインサート骨組リング３０の断面が示されており、インサート骨組リング３０を最初はバルブ本体部分に大きな寸法で適合させて、しっかりした結合部を作ることができる。図５はまたインサート・ゴム・ガスケット３１、静的密封区域３２、液圧密封区域３４、ならびに耐真空密封３３も示す。矢印Ｆによって示される入口／出口部分１４上の軸負荷によって、それぞれの部分（１０、１４）は図５において矢印ｄ１、ｄ２によって示すように動く傾向がある。図５に示すように、（第１部分とまた第２部分における）溝は、外側により大きな角度を有して、組立中にインサート骨組に対する入口／出口部分のこの軸方向移動を作ることができる。次いで、組立工程中のあらゆる変形はインサート骨組リングにおいて生じ、バルブ本体表面上では生じない。この配置構成のさらなる利益は本説明の序文において述べられている。
【００４９】
図６に示すように、インサート骨組リング３０を、第１部分と第２部分におけるいくつかの対応する安全ノブ１１をはめ込むいくつかの凹部区域を設けて作ることができる。これらの安全ノブ１１は一体部分となり、鋳造工程中に形成される。これらの安全ノブは、パイプライン使用寿命中のパイプラインにおける曲げまたは押し過負荷によるインサート骨組リングに対する破損を防止することにより、連結部における余分の安全装置として機能することができる。
【００５０】
上述のような（すなわちインサート骨組リングを伴う）設計を使用する代りに、結合区域を、図８の断面図によって示されているように、入口／出口部分１４に溝を設け、上部分と下部分とをそれに対応する形状寸法とするように設計することができる。ここで、結合密封区域は円で囲まれて、参照番号５２によって示され、機械的結合区域は円で囲まれて、参照番号５０によって示されている。この機械的結合区域はヴィクトリック型結合部として知られている。このヴィクトリック型結合部では、薄ゴム膜５１が図８に示されている。
【００５１】
この設計による特色は、機械的結合区域５０が結合密封区域５２から分離されていることである。このような設計を使用して、高い機械的強度と単純な形状寸法を使用することによる剛性設計とを達成することが可能である。
【００５２】
上の序文で述べたように、簡単なヴィクトリック型結合設計を使用することは、高度の正確さを達成するために第１部分と第２部分をこの区域の出口／入口部分と共に容易に切削できるので有益である。第２部分においてヴィクトリック型結合設計区域の切削を省き、第２部分を締付け部品として使用して剛性構造を達成することは大きな利益である。
【００５３】
薄ゴム膜５１を機械的結合区域に置いて、上部分または下部分における鋳造許容誤差と腐食防止被覆の厚さ許容誤差とを補償する。この薄膜は、それぞれの部分の高い摩擦を保証し、入口／出口部分の可能性のある回転を防止する。機械的結合区域が結合密封区域から分離することによって、上述の薄膜を漏洩を全く生じさせることなく圧搾してさらに破壊してもよい。上述の部分に対して切削工程を実施することによって、およびヴィクトリック型結合区域の溝の中に薄（ゴム）膜を加えることによって、鋳造と表面被覆とによる許容誤差を制御することができる。これは、剛性結合を達成するため、および図９に示すように第１部分と第２部分との間におけるガスケット３７の圧縮を制御するために重要である。
【００５４】
図１４は、区域３０ａを有する骨組リング３０の一実施形態を示すが、この区域３０ａは、骨組リングがバルブ本体の中に組み立てられると、概して第１部分１０の領域に面し、ある場合にはこれに当接する。同様な構成を図８に示す。この区域３０ａは本質的にリングを形成し、その一部は、骨組リングがバルブ本体の中に組み立てられると、第２部分１２にも面し、ある場合にはこれに当接することは、当業者には理解されよう。このリング形状の区域３０ａを図１５にも示す。骨組リングの区域３０ａはバルブを通って流れる水には曝されない。上述のように、骨組リングをグラスファイバ補強のポリマー材料で作ることができる。しかし、この材料はバルブ内では水と接触することにならない。
【００５５】
図１５では、密封インサートは図１４の実施形態と同様な一実施形態に示されているが、組み立てられていない状態である。インサートがゲート・バルブの中に取り付けられると隠される露出した骨組リング区域は、参照番号３０ａで示されている。同様な区域がインサートの他の側で露出することは理解されよう。
【００５６】
さらに、骨組リングのいくつかの小さな区域が、製造工程が完了した後に（例えば製造方法や製造限界のために）弾性材料で覆われずに残ることもある。したがって、これらの小さな覆われない区域は、バルブの使用中は水に曝されることがある。しかし、骨組リング材料のこれらの曝される区域の寸法は小さくて、規制限界内である。
【００５７】
図１６に骨組リング３０を示す。上述のように、骨組リングをポリアミド材料またはポリエステル・ベースの材料などの硬質材料で作ってもよい。しかし概して骨組リングは金属、プラスチック、またはゴムで作ることができる。
【００５８】
図１７に、図１５のインサートを別の斜視方向から示す。ここで、骨組リングの一部分３０ｂが、骨組リングがより軟質の材料で被覆されるときに、すなわち密封インサートを製造するときに使用される案内凹部３０ｃと共に示されている。バルブ本体を通って流れる水が骨組リングの区域３０ｂに曝されないことは、当業者には理解されよう。
【００５９】
したがって、本発明の密封インサート（２０）は、ゲート・バルブの第１部分と第２部分とによって形成された空洞の中に組み立てるのに適合している。剛性骨組（３０）の要素は、正規の動作条件ではバルブを通って流れる水に曝される密封インサートの区域が、弾性材料によって実質的に覆われる程度まで、前記の弾性材料によって覆われる。
【００６０】
密封区域（２９）、ウェッジ密封（３５）、ガスケット（３１、３６、３７）、静的密封（３２）の１つまたは複数が、弾性材料によって形成されるかまたはこれらを含む。
【００６１】
骨組を金属、プラスチック、またはゴム材料で作ってもよい。金属は鋳鉄または鋼鉄などの材料でもよい。
【００６２】
弾性材料をプラスチックまたはゴム材料、例えば熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）で作ってもよい。
【００６３】
弾性材料は骨組の上に加硫されたプラスチックを含んでもよく、これは、骨組が鉄を含む場合には適切である。また弾性材料を、当技術分野では一般に知られているように接着剤によって骨組に取り付けてもよい。
【００６４】
弾性材料を分子レベルの接合によって骨組に取り付けてもよい。
【００６５】
次の組合せを適用することができる。
−金属骨組＋ＴＰＥ被覆
−金属骨組＋ゴム被覆
−プラスチック骨組＋ＴＰＥ被覆
−プラスチック骨組＋ゴム被覆
−硬質ゴム骨組＋ＴＰＥ
−硬質ゴム骨組＋ゴム被覆
【００６６】
金属骨組／ゴム被覆の組合せによる利点には、よく立証された製造工程、信頼性のある結果、長くなった使用寿命が含まれる。しかしながら、この材料の組合せは好ましくない下塗り材料を必要とする。さらにまた、材料と製造工程が比較的高価である。
【００６７】
プラスチック骨組／ＴＰＥ被覆の組合せのための製造工程はさらに簡単である。下塗り材料を必要とせず、完成製品の価格は比較的低い。しかし、この組合せのために利用可能な経験的データは限られている。
【００６８】
プラスチック骨組／ゴムの組合せも下塗り材料を必要とし、これは欠点である。
【００６９】
図１４に示すように、剛性骨組の領域は、骨組リングがバルブ本体の中に組み立てられると第１部分１０の領域に面し、こうして、剛性材料（上述のようにしばしばグラスファイバを含む）のこの領域３０ａは、バルブの正規の動作中や使用中にバルブを通って流れる水に曝されないことになる。
【００７０】
図８を参照すると、ある実施形態において、弾性インサート材料の一部分５１が、第１部分１０と第２部分１２の１つまたは両方の第１対合領域と、入口部分と出口部分１４の１つまたは両方との間に、どのように締め付けられるかが明らかで、これによって、バルブが組み立てられた状態になると機械的結合区域５０が発生する。なお図８を参照すると、弾性材料によって少なくとも部分的に覆われた剛性骨組の一領域を含むインサートの一部が、ある実施形態において、第１部分１０と第２部分１２の１つまたは両方の第２対合領域と、入口部分と出口部分１４の１つまたは両方との間に締め付けられ、これによって、バルブが組み立てられた状態にあるとき結合密封区域５２が発生する。機械的結合区域５１と結合密封区域５２は弾性的に連結される。図８から、第１対合領域と第２対合領域がどのように相補的な凹部区域と隆起区域とを含むかが明らかである。
【００７１】
次に、図１０の一実施形態に示されるウェッジ１８に移ると、このようなウェッジを、組立中または上に説明したようにゴム被覆された第２（底）部分を使用して入口部分と出口部分とを連結するためにインサートを使用するとき、エポキシ被覆された鋳鉄、またはステンレス鋼などの腐食しない材料で作ってもよい。ウェッジはゴムで被覆されていないので、例えばバルブを圧力下でリパックするときの完全開位置における密封機能性はもはや存在しない。これは、図１０に示すように、ウェッジ・ナットをウェッジの上に延ばして、ウェッジ・ナット密封リングを加えることによって可能になろう。ここで、ウェッジ・ナット１９はウェッジ１８の頂部に配設され、密封リング１９ｂはナットの頂部に示されている。この区域の拡大図を図１１に示す。
【００７２】
次に図１２、１３に移ると、バルブの一部分が開示されている。部品の個数を減らして最適化された組立工程を提供するために、バルブ頂部に関する多くの特色が紹介されている。高い強度を保証するために、バルブ頂部コア部分６２は、ステム６０におけるように例えばステンレス鋼で作られる。コア６２は、ステム６０を支承するダスト・シール６３を含むポリマー被覆６１によって覆われている。これはまた、コア（ステンレス鋼）６２との金属間接触を避けるために、ボルト６６の下にステム用のベアリング面６４とポリマー保護膜６５を含む。このポリマー保護膜は、電気化学的腐食に関連する問題を全く生じさせることなく、ボルト材料の選択において大きな融通性をもたらす。
【００７３】
ポリマー保護膜を使用することによって、ステンレス鋼コアを低価格で未加工の鋳造部品として製造することができ、最終設計も立派な最終製品を得ることができる。これは、ポリマー材料被覆がステンレス鋼コアに対して絶対的な接着力を有する場合には追加的な利点である。このバルブ頂部の１つの利点は、バルブ頂部のパッキング・ボックスの分解が困難になることもある周知のバルブ頂部とは対照的に、組立と分解を何回も容易にできることである。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明によるゲート・バルブの一実施形態の分解図である。
【図２】図１のゲート・バルブの分解図であるが、上部分と下部分のみを示し、案内経路も見せた図である。
【図３】本発明によるゲート・バルブの上部分と下部分とを通る部分断面図である。
【図４】対応する溝の適所にあって、バルブの下または底部分の中に下向きに延び、これに重なり合っている取外し可能な案内経路も示す、本発明によるゲート・バルブを通る部分断面図である。
【図５】本発明の一実施形態のためのさまざまな密封区域を示す、インサート・ゴム・ガスケットと、上バルブ部分と、入口／出口部分とを通る部分断面図である。
【図６】骨組リングが適所にある組み立てられた上部分と下部分の部分斜視図である。図では４つの安全ノブも確認される。
【図７】バルブの底部分が弾性材料を含み、これによって密封インサートの必要性を本質的に軽減する一実施形態を示す、本発明によるバルブの分解断面図である。
【図８】バルブの入口／出口部分と上部分ならびにこれら２つの部分の間のさまざまな結合区域が確認される、バルブの部分断面図である。
【図９】上部分と下部分との間のガスケットが確認される、本発明によるバルブの分解斜視図である。
【図１０】ウェッジの両側における案内フィンも確認される、ウェッジとウェッジ・ナットの斜視図である。
【図１１】図１０に示すウェッジの上部分の拡大図である。
【図１２】ポリマー材料被覆、ダスト・シール、およびベアリング面が確認される、バルブ頂部の断面図である。
【図１３】特にコア部分とポリマー材料被覆が確認される、上記の各図に示されたバルブ頂部とウェッジとの分解図である。
【図１４】概して図５に示すものと似ているが外形構成が異なる、インサートの一実施形態を通る部分断面図である。
【図１５】密封インサートの一実施形態の斜視図である。
【図１６】骨組リングの一実施形態の斜視図である。
【図１７】骨組リングの一部分も見せる、図１５の密封インサートの一実施形態の他の斜視図である。
【図１８】被覆が除去された部分があり、したがって図示を目的として骨組リングの一部を露出させた密封インサートの斜視図である。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年8月16日(2005.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部分（１０）、第２部分（１２）、入口部分と出口部分（１４）を備えた本体を有し、
前記第１部分（１０）と第２部分（１２）は、組み立てられると、一緒に組み立てられた第１部分と第２部分とによって形成された１つの空洞と連絡する入口と出口を備え、
前記入口と出口は、前記入り口部分と出口部分（１４）におけるそれぞれの開口部と流体連絡しており、
ウェッジ（１８）が前記本体の中で前記空洞の中に移動可能であって、前記入口部分と前記出口部分との間に障壁を形成し、これによって流体が本体を通って流れ、その流体が前記空洞の外へ出ることを防止する
ゲート・バルブであって、
前記第１部分（１０）が、前記第１と第２部分が組み立てられた状態にあるときには前記第２部分によって形成された前記空洞の一領域の中に延びるそれぞれの部分（２３）を有する一体的な案内物体（２２）を含み、第１部分と第２部分との間をそれぞれブリッジし、前記第２部分のそれぞれの区域に本質的に重なり合い、これによってウェッジのための連続的な案内経路を確定することを特徴とする
ゲート・バルブ。
【請求項２】
第１部分（１０）、第２部分（１２）、入り口部分と出口部分（１４）を備えた本体を有し、
前記第１部分（１０）と第２部分（１２）は、組み立てられると、一緒に組み立てられた第１部分と第２部分とによって形成された１つの空洞と連絡する入口と出口を備え、
前記入口と出口は、前記入り口部分と出口部分（１４）におけるそれぞれの開口部と流体連絡しており、
ウェッジ（１８）が前記本体の中で前記空洞の中に移動可能であって、前記入口部分と前記出口部分との間に障壁を形成し、これによって流体が本体を通って流れ、その流体が前記空洞の外へ出ることを防止する
ゲート・バルブであって、
前記ウェッジの移動を案内するために、前記ウェッジの両側に組み立てる２つの個別の解除可能な案内物体（２２’）があり、各案内物体（２２’）は第２部分によって形成される前記空洞の一領域の中に延びるそれぞれの部分（２３’）を含み、第１部分と第２部分との間をそれぞれブリッジし、前記第２部分のそれぞれの区域に本質的に重なり合い、これによってウェッジのための連続的な案内経路を確定することを特徴とする
ゲート・バルブ。
【請求項３】
前記ウェッジの動きを案内するために、前記案内物体（２２、２２’）が前記ウェッジの両側に配設されている請求項１または２に記載のゲート・バルブ。
【請求項４】
各案内物体（２２、２２’）が前記ウェッジ（１８）を滑動式に案内するようになっているそれぞれの凹部（２４、２４’）を含む請求項１または２に記載のゲート・バルブ。
【請求項５】
前記第１部分がそれぞれの案内物体（２２’）を収容するための溝（２６）を含む請求項２に記載のゲート・バルブ。
【請求項６】
前記第２部分が前記案内物体のそれぞれの部分（２３’）を収容するための溝（２７）を含む請求項２に記載のゲート・バルブ。
【請求項７】
前記ウェッジ（１８）が前記バルブ本体を通る流体の流れを防ぐための位置にあるときに、前記ウェッジ（１８）の部分と密封係合するための前記空洞の中に密封インサート（２０）が配設される請求項１または２に記載のゲート・バルブ。
【請求項８】
前記密封インサートが少なくとも前記ウェッジとの接触区域に弾性材料を含む請求項７に記載のゲート・バルブ。
【請求項９】
前記第２部分（１２）が少なくとも前記ウェッジとの接触区域に弾性材料を含む請求項１または２に記載のゲート・バルブ。
【請求項１０】
前記第２部分（１２）が少なくとも前記案内物体（２２、２２’）との接触区域の近傍に弾性材料を含む請求項１または２に記載のゲート・バルブ。
【請求項１１】
前記第２部分が前記入口部分と前記出口部分とに密封係合するためにそれぞれの密封区域（２９）を含む請求項１、２または９に記載のゲート・バルブ。
【請求項１２】
前記ウェッジ（１８）が前記案内物体の凹部（２４、２４’）と滑動係合するためにウェッジ・フィン（１７）を含む請求項４に記載のゲート・バルブ。
【請求項１３】
第１部分（１０）、第２部分（１２）、入り口部分と出口部分（１４）とを備え、前記密封インサートが第１部分と第２部分とによって形成された空洞の中に組み立てられるようになっており、さらに、正規の条件ではバルブを通って流れる水に曝される領域を含むゲート・バルブのための密封インサート（２０）であって、
正規の条件ではバルブを通って流れる水に曝される密封インサートの前記領域が実質的に弾性材料によって覆われる程度に、前記弾性材料によって覆われる剛性骨組（３０）要素を特徴とする
密封インサート。
【請求項１４】
前記密封区域（２９）、ウェッジ密封（３５）、ガスケット（３１、３６、３７）、静的密封（３２）の１つまたは複数が弾性材料によって形成されている請求項１３に記載の密封インサート。
【請求項１５】
前記骨組が金属とプラスチックとゴムとを含む群から選択された材料で作られている請求項１３に記載の密封インサート。
【請求項１６】
前記金属が鋳鉄と鋼鉄とを含む群から選択された請求項１５に記載の密封インサート。
【請求項１７】
前記弾性材料がプラスチックとゴムとを含む群から選択された材料で作られている請求項１３に記載の密封インサート。
【請求項１８】
前記プラスチックが熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）である請求項１７に記載の密封インサート。
【請求項１９】
前記弾性材料が前記骨組の上に硫化されたプラスチックを含み、前記骨組は鉄を含むことが好ましい請求項１３から１８までのいずれか１項に記載の密封インサート。
【請求項２０】
前記弾性材料が接着剤によって前記骨組に取り付けられている請求項１３から１８までのいずれか１項に記載の密封インサート。
【請求項２１】
前記弾性材料が分子接合によって前記骨組に取り付けられている請求項１３から１８までのいずれか一項に記載の密封インサート。
【請求項２２】
前記剛性骨組（３０）の領域（３０ａ）が、前記骨組リングが前記バルブ本体の中に組み立てられると前記第１部分（１０）の一領域と前記第２部分（１２）の一領域に面し、前記領域３０ａが、前記バルブの正規の動作および使用中にバルブを通って流れる水に曝されない請求項１３に記載の密封インサート。
【請求項２３】
弾性インサート材料の一部分（５１）が、前記第１部分（１０）と前記第２部分（１２）の１つまたは両方の第１対合領域と、前記入口部分と前記出口部分（１４）の１つまたは両方との間に締め付けられて、これによって、前記バルブが組み立てられた状態になると機械的結合区域（５１）が発生する請求項１３に記載の密封インサート。
【請求項２４】
前記弾性材料によって少なくとも部分的に覆われた前記剛性骨組の一領域を含むインサートの一部が、前記第１部分（１０）と前記第２部分（１２）の１つまたは両方の第２対合領域と、前記入口部分と前記出口部分（１４）の１つまたは両方との間に締め付けられ、これによって、前記バルブが組み立てられた状態にあるとき結合密封区域（５２）が発生する請求項１３に記載の密封インサート。
【請求項２５】
前記機械的結合区域（５１）と前記結合密封区域（５２）が弾性的に連結される請求項２３または２４に記載の密封インサート。
【請求項２６】
前記第１と第２対合領域が相補的な凹部区域と隆起区域とを含む請求項２３または２４に記載の密封インサート。
【国際調査報告】
2006527339.tif 000021
2006527339.tif 000022