JP2016502052A - スライド・バルブ用のバルブ・ウェッジ - Google Patents

Abstract

スライド・バルブ(1)用のバルブ・ウェッジ(11)であって、該バルブ・ウェッジは、軟質シール封入材(50)内に封入された、すなわち、それにより被覆された粗鋳造金属ウェッジ・コア(13)を備え、且つ、該バルブ・ウェッジは、逆方向に横方向に突出する２つの案内部材(20)を有する、バルブ・ウェッジ(11)。上記案内部材(20)の各々は、上記粗鋳造ウェッジ・コアの側方突出リブ(17)と、その上に配置された事前作製された耐摩耗性かつ耐腐食性のスライド・シューとを備え、各リブ(17)は、横方向に対置された各横面(19)を備え、且つ、各シューは、各内面(27)を備えて対置された２つの横壁部(22)を備える。各シュー(23)は、各リブ(17)の内の該当する方のリブに対して、上記粗鋳造ウェッジ・コア(13)と該シュー(23)との間に存在する軟質シール封入材(50)により、固定的に硬化される。上記各リブの外側横面は、仕上り面(19)であり、且つ、上記スライド・シュー(23)の各々の両内面(27)は、各リブ(17)が上記各スライド・シュー(23)の内の該当する方のスライド・シューを横方向に堅固に支持する様に、上記各リブの内の該当する方のリブの対応する外側横面(19)により横方向に堅固に支持される。【選択図】図３

Description

本発明は、スライド・バルブ(slide valve)の技術分野に関し、特に、スライド・バルブ用の粗鋳造金属ウェッジを備えるスライド・バルブ用のバルブ・ウェッジ(valve wedge)であって、該バルブ・ウェッジは、軟質シール封入材、すなわち軟質被覆内に封入された、すなわち、それにより被覆された粗鋳造金属ウェッジ・コア(wedge core)を備え、且つ、該バルブ・ウェッジは、逆方向に横方向に突出する２つの案内部材であって、動作の間に当該バルブ・ウェッジに及ぼされる軸心方向圧力を担持すべく上記スライド・バルブのハウジングの内側に配備された各案内溝の内の該当する方の案内溝に係合すべく適合化されたという２つの案内部材を有し、上記案内部材の各々は、上記粗鋳造ウェッジ・コアの側方突出リブと、その上に配置された事前作製された耐摩耗性かつ耐腐食性のスライド・シュー(slide shoe)とを備え、各リブは、横方向に対置された各横面と、端面とを備え、且つ、各シューは、各内面と、上記案内溝の対応する摺動表面に対して相互作用すべく適合化された外面とを備えて対置された２つの横壁部を備え、且つ、各シューは、各リブの内の該当する方のリブに対して、上記粗鋳造ウェッジ・コアと該シューとの間に存在する軟質シール封入材により、固定的に接続されもしくは硬化される、というバルブ・ウェッジに関する。

付加的に、本発明は、本発明に係るバルブ・ウェッジを備えるスライド・バルブ、及び、本発明に係るバルブ・ウェッジを製造する方法に関する。

スライド・バルブは、水、汚水、天然ガス、または、同様の液体状もしくは気体状の媒体の如き流体を分配し且つ／又は取扱うパイプライン・システムにおいて使用され得る。スライド・バルブは、当該ハウジングの軸心方向に流体を流すための通路を画成するハウジングを備える。上記通路は、上記バルブ・ウェッジを上記軸心方向を横切る方向に摺動することにより、閉成及び開成され得る。典型的に、上記バルブ・ウェッジの摺動移動の平面は、上記軸心方向に対して本質的に直交している。上記バルブ・ウェッジの運動は、起動手段により起動される。該起動手段は、上記ハウジングの上記通路内へのまたは該通路外への上記摺動ウェッジの線形の並進移動を生成すべくバルブ・ナットに作用する様に構成された螺条付きバルブ・ステムを備え得る。

動作下で、上記バルブ・ウェッジは上記軸心方向における相当の圧力に委ねられる。これらの軸心方向圧力を担持するために、上記バルブ・ハウジング内の対応する案内溝内へと突出する案内部材を備える摺動軸受が配備される。上記案内溝は、少なくとも軸心方向における案内性を提供するために、上記案内部材の形状と相補的に形状化される。

軟質シール形式のスライド・バルブにおいては、専用のバルブ・シール要素であるか、または、バルブ・ハウジングの単なる壁部であり得るバルブ・シートに係合する典型的にはゴム材料である軟質シール材料により、シール作用が提供される。上記バルブ・ウェッジのコアの材料は典型的には鋳鉄であり、これは、上記バルブを通過する流体に対して晒されたときに劣化／腐食し易い。故に、上記コアの防食性能を向上させる目的で、軟質シール封入材が配備される。上記コアの各リブもまた、軟質シール材料で覆われ得る。しかし、斯かる解決策の問題は、上記軟質シール材料は典型的に、摺動運動に関して耐摩耗性でないことである。更に、典型的な軟質シール材料は、殆どの表面に関して大きな摩擦係数を有している。この問題は、各案内リブ上に配置されたスライド・シューであって、協働する案内溝の摺動表面に対して低摩擦の摺動界面を配備する耐摩耗性かつ耐食性の材料で好適に作成されるというスライド・シューを使用することにより解決され得る。

欧州特許出願公開公報EP0171693号は、バルブ・ウェッジ・コアに対して取付けられた案内シューであって、当該バルブ・ウェッジのゴム封入材と共に型成形されたという案内シューを備えるというバルブ・ウェッジを有するスライド・バルブを開示している。この解決策による問題は、軟質シール材料製の比較的に厚寸の軟質層により支持される各スライド・シューは、バルブ部材の移動の全体にわたる厳密な制御を阻害することである、と言うのも、各スライド・シューは上記コアに対して横方向に撓曲することで、バルブ・ウェッジの寿命が短縮され得るからである。

欧州特許出願公開公報EP0926410号は、コア上に軟質シール封入材が型成形された後に、該コアの各リブに対してスライド・シューが取付けられるというスライド・バルブ・ウェッジを開示している。この解決策による問題は、上記軟質層により支持される各スライド・シューがバルブ・ウェッジ移動の全体にわたる厳密な制御を阻害することである、と言うのも、各案内シューは横方向に撓曲し得るからである。特に、バルブ・ウェッジに対する大きな軸心方向圧力下で、各シューに関する斯かる撓曲は、バルブ起動機構ならびにシール表面の過剰な摩耗に帰着し得る。更に、バルブ・ウェッジに対して軟質シール封入材を適用するときに、バルブ・ウェッジ・コアは典型的に、該コアを成形型内で中心合わせするために、型成形の間において心出しピンにより支持される。これらの心出しピンは上記軟質シール封入材内に開口を残置することから、これらの開口に対する次続的なシール段階を必要とする。

ドイツ特許出願公開公報DE33 45 133号は、ゴム弾性材料内に封入された金属コアを備える、スライド・バルブ用のバルブ・ウェッジを開示している。上記金属コアは、横側の案内溝を備え、各案内溝内には、プラスチック材料製のU形状のスライド・シューが、該スライド・シューと該案内溝との間に間隙もしくは中空スペースが形成される様に配置される。上記間隙または中空スペースは、上記金属コア上への封入材の型成形の間に、ゴム弾性材料の型成形塊状体により満たされる。各スライド・シューは軟質のゴム弾性材料により支持され、特にバルブ・ウェッジに対する大きな軸心方向圧力において、バルブ・ウェッジ移動の全体にわたる厳密な制御を阻害する。

本発明の目的は、上述の欠点の少なくとも幾つかを克服すること、及び、特に、スライド・バルブのハウジングに対して厳密に案内され得るバルブ・ウェッジであって、バルブ・コアの被覆もしくは封入材が、バルブ・ウェッジの耐食性を低下させる心出しピンを使用せずに制御され得る、というバルブ・ウェッジを提供することである。

本発明に係るバルブ・ウェッジは、上記各リブの両外側横面は、仕上り面であり、且つ、上記スライド・シューの各々の両内面は、各リブが上記各スライド・シューの内の該当する方のスライド・シューを横方向に堅固に支持する様に、上記各リブの内の該当する方のリブの対応する外側横面により横方向に堅固に支持されることを特徴とする。

換言すると、各リブの各横面は、各スライド・シューの内の該当する方のスライド・シューの側壁の対応する内面に対して堅固に接続されることにより該内面を堅固に支持することから、各スライド・シューは、該シューが上記コアに対して横方向に移動可能でなく、または、横方向に撓曲し得ない様に、各リブにより横方向に堅固に支持される。

上記各リブ上に夫々配備された上記事前作製スライド・シューは、上記バルブ・コア上への軟質シール封入材の型成形の間において該コアを上記成形型内に位置決めし且つ中心合わせすることにより、上記バルブ・ウェッジの製造を促進する。

上記仕上げによれば、各リブの側方外面は、上記コアが鋳造により形成された後に付加的な処理に委ねられる。上記仕上げは、質量減少処理、すなわち材料が機械加工により除去されるというプロセスにより実施され得る。別の可能性は、材料が変形に委ねられるというスタンプ成形の如き質量保存処理により、上記仕上げを実施することである。各横面の仕上げによれば、封入材の型成形の許容誤差を向上させることで上記バルブ・ウェッジの許容誤差を向上させるべく、上記コアの各リブの両横面間の寸法の許容誤差が向上される。

更に、夫々のリブ上に直接的にスライド・シューを堅固に支持すると、各シューに対する上記コアの一切の横方向移動が阻止されることで、上記ハウジングにおける対応溝内における上記シューの摺動表面の厳密な案内性が提供される。上記の堅固な接続に依れば、各シューと上記コアとの間に存在する封入材料は疲労に委ねられないので、上記ウェッジの寿命が向上される。

上記バルブ・ウェッジの実施形態に依れば、上記スライド・シューは、上記軟質シール封入材の材料の弾性率と比べて相対的に大きい弾性率を有する材料で作成される。

上記軟質シール封入材料と比べて相対的に堅固であるスライド・シュー材料を選択することにより、上記スライド・シューの安定性は向上されると共に、該スライド・シューの動作の精度が高められる。このことは特に、上記バルブにわたる圧力低下により相当の片側圧力付加の下で上記バルブ・ウェッジを移動させるときに有用である。これにより、上記バルブ・ウェッジ、及び、斯かるバルブ・ウェッジを備えるスライド・バルブの高い耐久性及び信頼性が達成される。

実施形態に依れば、上記スライド・シューは、断面視において本質的にU形状であり、且つ、上記各横壁部間に延在する底壁部上の底面を備える。

上記スライド・シューの材料は、PA6.6またはPOMであり得る。但し、良好な摺動特性、高い耐摩耗性及び耐熱性を有する他のプラスチック材料が使用され得る。好適には、上記スライド・シューは、射出成形により形成される。

上記封入材の材料は、流体に対するEPDM、及び、気体に対するNBRであり得る。但し、他の特性も使用され得る。

上記スライド・シューは、トラフ形状であり、且つ、上記各横壁部間に延在する内面を備えた両端壁部を備え得る。これにより、上記スライド・シューは、夫々のリブを円周方向に囲繞する。

実施形態に依れば、上記シューの上記両内面は、上記各リブの内の該当する方のリブの対応する各側方外面に夫々当接する。

上記コア上へのゴム被覆の射出成形の間おける非常に高い射出圧力の故に、上記コアの各リブの外側横面と、夫々のスライド・シューの対応内面との間には、非常に薄いゴムの膜、すなわちゴム薄膜が存在することがある。しかし、斯かる薄膜は、問題となる表面同士の間の直接接触に等しいと見做されるべきことから、各リブの横面と、各シューの対応内面との間に所望の堅固な接続を提供する。

上記シューは、限定的な脆弱化領域、特に、該シューの上記底壁部における小寸の丸形領域を備え得ると共に、該脆弱化は、上記成形型内の上記封入材料の射出による該封入材の型成形の間において、上記脆弱化領域は高い射出圧力により破壊されることから、通気開口が形成される如きである。

上記通気開口は、上記シューの背後における完全な封入を実現するために、型成形の間において、上記コアのリブと上記シューとの間に捕捉された空気が、形成された開口を通して排出されることを許容する。更に、上記脆弱化領域は、型成形の前における上記シューの内面の完全な下塗り処理を許容すると共に、上記シューの外面に対して下塗剤が塗付されることを阻止する。

上記コアの各リブの両横面同士の間の寸法または距離の許容誤差は、±0.4mm未満、好適には±0.3mm未満、特に±0.2mm未満である。

上記各スライド・シューは、上記各リブの内の該当する方のリブに対して弾性嵌合係合により取付けられ得る。

更なる実施形態に依れば、上記リブの上記各横面は、該リブの隣接側方部分に対して突出する横方向突出表面であり、該突出表面と隣接部分との間には縁部が形成される。

各スライド・シューの両側壁の各々の内面は、上記底壁部とは逆側となる該スライド・シューの縁部における棚部を備え得、該棚部は、上述の縁部の背後に係合する。

上記スライド・シューの上記外面は、上記各横壁部と上記底壁部との間で、面取りされ、または、丸み付けされ得る。

これにより、上記成形型内における上記コアの位置決めが促進される。

付加的に、上記スライド・シューの上記外面は、上記各端壁部と上記底壁部との間で、面取りされ、または、丸み付けされ得る。

これにより、上記成形型内における上記コアの配置が更に促進される。

上記リブは好適には、鋳鉄、特にSG鉄で作成される。

本発明は更に、本発明に係るバルブ・ウェッジを備えるスライド・バルブに関する。

付加的に、本発明は、以下の各段階を有する、本発明に係るバルブ・ウェッジを製造する方法に関する：
Ａ：当該粗鋳造コアの各側部に、両横面と端面とを各々が有するという側方突出リブを備えた粗鋳造コアを配備する段階；
Ｂ：各リブの上記横面同士の間の間隔(S)の許容誤差を向上させるために、各リブの両面の各々を仕上げプロセスに委ねる段階；
Ｃ：断面視で見て本質的にU形状である２つのスライド・シューであって、夫々の内面を備える２つの対置された横壁部と、内面を備える底壁部とを有するという２つのスライド・シューを配備する段階であって、該スライド・シューの各横壁部の内面同士は、上記リブの各仕上り面に対して緊密に係合すべく(L)だけ離間される、という段階；
Ｄ：当該シューが夫々のリブに対して横方向に堅固に接続される様に、各リブ上にシューを配置する段階；
Ｅ：上記コア上にゴム被覆を型成形するための成形型を配備する段階であって、該成形型は、上記シューの上記横側壁部の側方外面に対して緊密に当接することにより、上記シューを、それにより上記コアを、横方向に厳密に位置決めすべく適合化された内面領域を有する、という段階；
Ｆ：ゴムを、その被覆を提供するために上記成形型内へと射出することにより、該ゴムは、上記各シューの内面と上記各リブの外面との間の領域内にも提供されることで、上記各スライド・シューは上記コアに対して該ゴムの硬化により強固に且つ堅固に接続される、段階；
Ｇ：上記成形型から、被覆されたウェッジを取出す段階。

本発明に係る上記方法の実施形態に依れば、上記リブの上記外側横面はスタンプ成形により仕上げられる。

上記スタンプ成形は、各リブの横面同士の間の距離の許容誤差が、±0.4mm未満、好適には±0.3mm未満、特に±0.2mm未満である様に、実現され得る。

先に言及された如く、上記外側横面の仕上げは、機械加工により、すなわち、材料を除去することによっても実施され得る。

更なる実施形態に依れば、上記段階Ｄに先立ち、上記シューの上記内面は接着性の下塗剤により下塗り処理される。

これにより、上記シューと上記被覆との間に、優れた接続が提供される。

更に、上記段階Ｄに先立ち、上記コアの上記外面は、接着性の下塗剤により下塗り処理される。

これにより、上記コアと上記ゴム被覆との間に、優れた接続が提供される。

更なる実施形態に依れば、上記段階Ｄに先立ち、上記各リブの夫々の上記端面は、仕上り端面同士の間に所定寸法を提供すべく仕上げられる。

上記コアの仕上り端面同士の間の上記所定寸法間の許容誤差は好適には、該寸法に依存して、±0.4mm未満、±0.3mm未満、または±0.2mm未満の如く、十分の数ミリメートル以内の狭幅の許容誤差である。

上記仕上り端面はパンチ成形により提供され得ることから、該パンチ成形は好適には、上記リブの横面がスタンプ成形により仕上げられるのと同時に実施される。但し、上記リブの横面と端面との両方の仕上げは、言及された以外の、機械加工、材料除去による如き他のプロセスにより実施され得ることが言及されねばならない。

好適には、上記コアは、該コアの上端部から下端部まで延伸する貫通軸心ボアを備えている。上記ボアの上端部にて、該ボア内には、上側表面及び下側表面を有する真鍮または青銅製のブッシュが固定的に接続される。上記ブッシュは、該ブッシュの外面部分が、上記ボアの内面の突出部分同士の間の凹所内へと圧着される様に、ドリフトにより該ブッシュを拡開させることにより実現される圧力嵌めにより、上記ボアの上端部に対して固定され得る。

更に、上記ブッシュの上記下側表面と、上記コアの上記下側表面との間には、所定の長手方向間隔が好適に提供され得る。

このことは、上記ブッシュの下側表面を、該ブッシュの下側表面と上記コアの下側表面との間の上記所定間隔を所望の許容誤差まで機械加工することにより、為され得る。

代替的に、上記コアの下端部を支持する下側支持部と、該下側支持部から上方に延在する管状支持部であって、上記ブッシュの拡開の間にその下側表面を支持する上側支持面に終端するという管状支持部とを備えるプレス工具が使用され得る。これにより、上記工具の上記下側支持部と上記管状支持部の上側支持面との間の間隔は、上記ブッシュの下側表面と上記コアの下側表面との間の上記所定間隔を規定する。

上記所定間隔の許容誤差は、該間隔に依存して、±0.4mm未満、±0.3mm未満、または、好適には±0.2mm未満の如く、十分の数ミリメートル以内の狭幅の許容誤差であり得る。

上記の所定の長手方向間隔によれば、上記成形型内において上記コアの厳密な長手方向位置を実現することが可能である。上記成形型内での各シューによる上記コアの言及された厳密で堅固な支持に依れば、上記成形型内における上記コアの非常に厳密な位置を実現することにより、上記コアの全体的な広がりにわたり、該コア上の被覆の所望の厚みを獲得することが可能である。

以下において、本発明は図面を参照して更に説明される。

部分的に破断されたスライド・バルブの前面図である。 バルブ・ボンネットが取り外された図１のスライド・バルブの平面図である。 本発明に係るバルブ・ウェッジのバルブ・コアの斜視図である。 本発明に係るバルブ・ウェッジに対するスライド・シューの斜視図である。 本発明に係る軟質シールにより封入されたバルブ・ウェッジの斜視図である。 本発明に係るバルブ・ウェッジの長手断面図である。 図６におけるVII−VII線に沿った断面図である。 ウェッジ・コア内にウェッジ・ナットを取付けるプレス工具の断面図である。 ウェッジ・コアの横面及び端面を仕上げるプレス成形及びパンチ成形工具の断面図である。 コア上にゴム弾性封入材を型成形するための成形型の概略的な縦断面図である。 図１０に示された成形型の下側成形型部分を上方から見た図である。 成形型の中央部分のマンテル上にウェッジ・コアが配置された下側成形型部分の断面図である。

図１及び図２は、当該ハウジング2を貫通してその軸心方向Aに流体を流すための通路3を画成するハウジング2を備えるスライド・バルブ1を示している。ハウジング2は、液体状もしくは気体状の媒体に対する(不図示の)パイプライン・システム内に上記バルブを設置するためのフランジ4、5を有する。ハウジング2は更に、バルブ1の外部からその内部へとステム9が貫通通過するバルブ・ボックス8を備えたバルブ・ボンネット7を取付けるための頂部フランジ6を備える。上記ステムをその長手軸心の回りに回転させると、バルブ・ウェッジ10のバルブ・ウェッジ・ナット11に係合することにより、バルブ・ウェッジ10が上記通路に対して上下に移動される様に、該バルブ・ウェッジ10が起動される。バルブ・ウェッジ10の移動は、上記ハウジングにおける各案内溝12であって、該ウェッジの各案内部材20と相互作用して、該ウェッジ及び上記ステムの軸心方向である第1方向T1における該バルブ・ウェッジ10の線形の並進移動のための摺動軸受を形成するという案内溝12を備える案内手段により案内される。各案内溝は、第1方向T1に対して本質的に平行であり、且つ、ハウジング2の内側にて通路3の横方向に配置される。２つの案内部材20は、バルブ・ウェッジ10の各側から外方に突出する該バルブ・ウェッジの周縁部上に配備される。

バルブ・ウェッジ10は、ゴムの如き軟質シール材料50により封入された鋳鉄で作成されたバルブ・ウェッジ・コア13を備える。該コア13は、側方に突出するリブ17を備える。以下に更に詳細に記述される如く、リブ17の各々上には、トラフ形状のスライド・シュー23が配置される。自身上に配置されたスライド・シュー23を備える上記突出リブは、隣接する封入材と協働して、案内部材20を構成する。

図３から更に明らかとなる様に、各突出リブ17は、その各横側上に、夫々のリブの隣接領域から突出して相互に離間された２つの突出部16を備えている。各突出部16と、上記リブの隣接側方部分との間には、縁部18が形成されている。各突出部16の側方外面は、仕上り横面19である。両側の各仕上り面は、該両側の横側仕上り面同士の間の間隔Sの許容誤差を向上させるべく仕上げられる。更に、上記リブの同一側上の各仕上り面は、共通平面内に位置することが言及されねばならない。

付加的に、各リブの夫々の端部の各々は、仕上り端面21を備えた２つの端部突出部24を備えている。各リブの各端面21は、共通平面内に配置されている。各リブ17の仕上り横面19及び仕上り端面21は、夫々のトラフ形状のスライド・シュー23の対応面と協働することが意図される。各スライド・シューは、事前作製シューであり、且つ、好適には高い耐摩耗性を有するプラスチック材料で射出成形される。トラフ形状のスライド・シュー23は、図４に示される。各シュー23は、対置された横側壁部22及び対置された端壁部25、及び、底壁部26を備える。対置された側壁部22の夫々の内面27同士は、各リブの横側仕上り面同士の間の間隔Sに対応するLだけ離間される。シューの上縁部28には、棚部29が配備される。各シューは摩擦弾性嵌合係合により夫々のリブ上に配置されることから、図６及び図７から更に明らかとなる様に、各棚部29は、上記リブの突出部16の縁部18の背後に係合され、且つ、各シュー23の両内面27は、上記リブの両横側仕上り面19に夫々係合する。

各シュー23は、底壁部26における特に小寸の丸形領域である、限定的な脆弱化領域14を備えている。成形型内へのゴムの射出の間、脆弱化領域14は高射出圧力に依り破壊されることから、通気開口が形成されることで、上記コアのリブ17とシュー23との間に捕捉された空気が、形成された通気開口を通して排出されることが許容される。脆弱化領域14は、シュー23の背後における完全な封入を実現するために、型成形の前におけるシュー23の内面の完全な下塗り処理、及び、型成形の間における捕捉空気の排出を許容する。

図５、図６及び図７から理解され得る如く、封入ゴム材料50は、コア13の外面を覆う。付加的に、封入材料50は、シュー23の内面とリブ17の外面との間に存在する。上記封入材料は、上記コアが封入材50及びシュー23により完全に囲繞される様に、各シューの縁部上に延在する。各シューの内面とリブ17の仕上り横面19との間の係合によれば、上記ウェッジのコアに対して横方向に、スライド・シューが移動可能でなくまたは撓曲し得ない様に、各スライド・シューの堅固な支持が提供される。これにより、上記ウェッジの優れた厳密な案内性が提供される。

上記リブの各端部突出部24は、仕上り端面21を夫々有する。各リブの夫々の端面21同士は、距離Xだけ相互に離間される。上記コアの各リブの両横面の間の距離、及び、対置された端面30同士の間の相互間隔の許容誤差は、概略的に、上記ウェッジの封入材50及び該ウェッジの所望の精度を獲得するために、好適には±0.3mm未満、特に、±0.2mm未満である。更に、図６から明らかとなる様に、上記ウェッジは、該ウェッジの上端部から下端部に延伸する貫通軸心ボア15を備えている。該ボアの上端部に対しては、真鍮または青銅製のブッシュ31が固定される。完成したウェッジにおいて上記ブッシュは、ステム9の外側螺条と協働すべく適合化された内側螺条を備えている。更に、図４、図６及び図７に見られる如く、各シューの外面は、横側壁部22と底壁部26との間においては面取りされ、且つ、底壁部26と端壁部25との間にては丸み付けされる。

上記バルブ・ウェッジは、以下の各段階を有する方法により製造され得る：
−粗鋳造コア、特に、鋳鉄、特に鋳造されたSG鉄で作成されたコアであって、その両側にて夫々側方に突出するリブ17を備え、各リブは両横面及び端面を有するというコアを配備する段階；
−各リブ17の横面19同士の間の間隔の許容誤差を向上するために、該リブの両面を仕上げプロセスに委ねる段階；更に、対置された各リブの端面は、該各リブ17の仕上り端面21同士の間の間隔の向上された許容誤差を提供すべく、仕上げられ得る。各リブの横面及び各リブの端面の仕上げは、図９に示された如き複合式のパンチ成形／スタンプ成形工具30により実施され得る。該工具は、各リブの夫々の突出部の仕上り横面19同士の間の間隔の所望の許容誤差を提供するために、コア13の各リブ14の両突出手段16をスタンプ成形すべく対置されたスタンプ成形部分40、41を備える。付加的に、上記工具は、仕上り端面21を提供することにより、各リブ14の上記仕上り端面同士の間の所望の間隔Xを提供するために、各リブの端面をパンチ成形し、すなわち、切断するパンチ部分42を備える。
−ボア39を有する青銅のブッシュ31を配備し、且つ、図８に示された如きプレス工具32を用い、該ブッシュ31を上記貫通軸心ボアの上端部にて径方向に拡開させる段階；示されたプレス工具は、上記コアの下端部を支持する下側支持部33と、該下側支持部33から上方に延在して上側支持面35にて終端する管状支持部34とを備える。

上記ブッシュの下側表面36は、上側支持面35上に配置されることから、上記プレス工具の上側支持面35と下側支持面との間の間隔Yは、上記ブッシュの下側表面と上記コアの下側表面との間の所望の所定間隔に対応する。

その後、上記ブッシュのボア39内へと円錐状マンテル38が移動されることから、該ブッシュは拡開され、且つ、その外面は、該ブッシュを上記コアに対して固定的に取付けるために、コア13のボアの内面の突出部分間に圧着される。

上記ブッシュの下側表面と上記コアの下側表面との間の上記の所定長手方向間隔Yによれば、成形型内における上記コアの厳密な長手方向位置を実現することが可能である。

次に、本質的にトラフ形状であり事前作製された２つの射出成形スライド・シュー23が配備される。各スライド・シュー23は、夫々の内面27を備えて対置された２つの横側壁部22と、底壁部26と、対置された２つの端壁部25とを有する。各横側壁部の夫々の内面27同士は、各シュー23が上記リブ上に配置されたときに該リブの仕上り面19に対して緊密に係合すべく離間される。各シュー23の内面は、該シューと、後時の段階において工具内で射出されるべき被覆との間の接続を向上するために、該シュー23の縁部28を含め該縁部まで、接着性の下塗剤を備えている。

対応して、コア13の外面は、コア13と、射出されたゴム材料との間の接着性を向上するために、接着性の下塗剤により下塗り処理される。

その後、スライド・シュー23が、弾性嵌合作用により各リブ17上に配置されることにより、夫々のリブに対して横方向に堅固に接続される。

上記コア上にゴム被覆を型成形するための成形型が配備され、該成形型は、各シューの側方外面に対して緊密に当接することで、各シューを、故に上記コアを横方向に厳密に位置決めすべく適合化された内面領域を有する。

図１０から図１２には、上記コア上へと被覆を型成形するための成形型49が示される。該成形型は、上側成形型部分43、下側成形型部分44、及び、中央成形型部分45を備える。図１０に見られる如く、上記中央成形型部分は、上記ブッシュのボア内に受容されることにより型成形キャビティ内における上記コアの位置決めを支援すべく適合化されたマンテル46を備える。マンテル46は、上記コアの厳密な長手方向位置が提供される様に、当該ショルダ47に当接して付勢される上記ブッシュの下側表面に係合すべく適合化されたショルダ47を備えている。図１１に見られる如く、上記下側成形型部分は、上記キャビティの一部を形成する内面領域であって、夫々のシューの横側壁部の対応する外面に対して緊密に当接すべく適合化されたという内面領域48を備えている。対応して、上記上側成形型部分は、上記型成形キャビティの一部を形成する(不図示の)内面領域であって、問題となるシューの他方の横面に対して緊密に当接すべく適合化された内面領域を備えることから、各内面領域48は、上記シューを、それにより上記コアを、横方向に厳密に位置決めする。マンテル46により提供される上記コアの上述の厳密な長手方向位置と共に、上記成形型内の上記コアの非常に厳密な位置決めが実現されることから、次の段階において成形型のキャビティ内へと被覆材料が射出されたとき、上記コアの全体的な広がりにわたり、該コア上の被覆の所望の厚みが獲得される。この次続段階において、上記成形型の被覆を提供するために該成形型内へとゴムが射出されることから、ゴムは、シュー23の内面と各リブの外面との間の領域にも提供されることで、各スライド・シュー23は、上記ゴムの硬化により、上記コアに対して強固に且つ堅固に接続される。

上記ゴムの硬化が行われた後、被覆済みのウェッジは、成形型から取出されてバルブ・ハウジング内に載置されるが、上記コア上への被覆の型成形に先立ち、上記ブッシュ内には内側螺条が配備されている。

1 スライド・バルブ
2 ハウジング
3 通路
4、5 フランジ
6 頂部フランジ
7 バルブ・ボンネット
8 バルブ・ボックス
9 ステム
10 バルブ・ウェッジ
11 バルブ・ウェッジ・ナット
12 案内溝
13 コア
14 脆弱化領域
15 ボア
16 突出部
17 突出リブ
18 縁部
19 仕上り横面
20 案内部材
21 仕上り端面
22 横側壁部
23 事前作製されたスライド・シュー
24 端部突出部
25 両端壁部
26 底壁部
27 両内面
28 上縁部
29 棚部
30 スタンプ成形／パンチ成形工具
31 ブッシュ
32 プレス工具
33 下側支持部
34 管状支持部
35 上側支持面
36 下側表面
37 下側支持面
38 円錐状マンテル
39 ブッシュのボア
40 スタンプ成形部分
41 スタンプ成形部分
42 パンチ部分
43 上側成形型部分
44 下側成形型部分
45 中央成形型部分
46 マンテル
47 ショルダ
48 下側成形型部分の内面領域
49 成形型
50 軟質被覆(封入材)
A 軸心方向
T1、T2 横方向
S 横側仕上り面同士の間の間隔
L 両内側壁同士の間の間隔
X 両端面同士の間の間隔
Y ブッシュの下側表面とコアの下端部との間の間隔

Claims (15)

1. スライド・バルブ(1)用のバルブ・ウェッジ(11)であって、該バルブ・ウェッジは、軟質シール封入材(50)、すなわち軟質被覆内に封入された、すなわち、それにより被覆された粗鋳造金属ウェッジ・コア(13)を備え、且つ、該バルブ・ウェッジは、逆方向に横方向に突出する２つの案内部材(20)であって、動作の間に当該バルブ・ウェッジ(11)に及ぼされる軸心方向圧力を担持すべく前記スライド・バルブのハウジングの内側に配備された各案内溝(12)の内の該当する方の案内溝に係合すべく適合化されたという２つの案内部材(20)を有し、
   前記案内部材(20)の各々は、前記粗鋳造ウェッジ・コアの側方突出リブ(17)と、その上に配置された事前作製された耐摩耗性かつ耐腐食性のスライド・シューとを備え、
   各リブ(17)は、横方向に対置された各横面(19)と、端面(21)とを備え、且つ、
   各シューは、各内面(27)と、前記案内溝の対応する摺動表面に対して相互作用すべく適合化された外面とを備えて対置された２つの横壁部(22)を備え、且つ、
   各シュー(23)は、各リブ(17)の内の該当する方のリブに対して、前記粗鋳造ウェッジ・コア(13)と該シュー(23)との間に存在する軟質シール封入材(50)により、固定的に接続されもしくは硬化される、というバルブ・ウェッジ(11)において、
   前記各リブの外側横面は、仕上り面(19)であり、且つ、
   前記スライド・シュー(23)の各々の両内面(27)は、各リブ(17)が前記各スライド・シュー(23)の内の該当する方のスライド・シューを横方向に堅固に支持する様に、前記各リブの内の該当する方のリブの対応する外側横面(19)により横方向に堅固に支持されることを特徴とする、バルブ・ウェッジ(11)。
2. 前記スライド・シュー(23)は、前記軟質シール封入材(50)の材料の弾性率と比べて相対的に大きい弾性率を有する材料で作成される、請求項１に記載のバルブ・ウェッジ。
3. 前記スライド・シュー(23)は、断面視において本質的にU形状であり、且つ、前記各横壁部(22)間に延在する底壁部(26)上の底面を備える、請求項１または請求項２に記載のバルブ・ウェッジ。
4. 前記スライド・シュー(23)は、トラフ形状であり、且つ、前記各横壁部(22)間に延在する内面を備えた両端壁部(25)を備える、請求項１から請求項３のいずれか一つの請求項に記載のバルブ・ウェッジ。
5. 前記シュー(23)の前記両内面(27)は、前記各リブ(17)の内の該当する方のリブの対応する各側方外面に夫々当接する、請求項１から請求項４のいずれか一つの請求項に記載のバルブ・ウェッジ。
6. 前記シューは、限定的な脆弱化領域(14)、特に、該シューの前記底壁部(26)における小寸の丸形領域を備え、該脆弱化は、前記封入材の射出による該封入材の型成形の間において、前記脆弱化領域が射出圧力により破壊されることから、通気開口が形成される如きである、請求項１から請求項５のいずれか一つの請求項に記載のバルブ・ウェッジ。
7. 前記コア(13)の各リブ(17)の両横面(19)同士の間の寸法Sの許容誤差は、±0.4mm未満、好適には±0.3mm未満、特に±0.2mm未満である、請求項１から請求項６のいずれか一つの請求項に記載のバルブ・ウェッジ。
8. 前記各スライド・シュー(23)は、前記各リブ(17)の内の該当する方のリブに対して弾性嵌合係合により取付けられる、請求項１から請求項７のいずれか一つの請求項に記載のバルブ・ウェッジ。
9. 前記リブ(17)の前記各横面(19)は、該リブ(17)の隣接側方部分に対して突出する横方向突出表面であり、該突出表面と隣接部分との間には縁部(18)が形成される、請求項１から請求項８のいずれか一つの請求項に記載のバルブ・ウェッジ。
10. 前記スライド・シュー(23)の前記外面は、前記各横壁部(22)と前記底壁部(26)との間で、面取りされ、または、丸み付けされる、請求項１から請求項９のいずれか一つの請求項に記載のバルブ・ウェッジ。
11. 以下の各段階を有する、請求項１に記載のバルブ・ウェッジ(10)を製造する方法：
    Ａ：当該粗鋳造コアの各側部に、両横面と端面とを各々が有するという側方突出リブ(17)を備えた粗鋳造コア(13)を配備する段階；
    Ｂ：各リブ(17)の前記横面(19)同士の間の間隔(S)の許容誤差を向上させるために、各リブの両面の各々を仕上げプロセスに委ねる段階；
    Ｃ：断面視で見て本質的にU形状である２つのスライド・シュー(23)であって、夫々の内面(27)を備える２つの対置された横壁部(22)と、内面を備える底壁部(26)とを有するという２つのスライド・シュー(23)を配備する段階であって、該スライド・シュー(23)の各横壁部(22)の内面(27)同士は、前記リブ(17)の各仕上り面(19)に対して緊密に係合すべく(L)だけ離間される、という段階；
    Ｄ：当該シューが夫々のリブに対して横方向に堅固に接続される様に、各リブ(23)上にシュー(23)を配置する段階；
    Ｅ：前記コア(13)上にゴム被覆(50)を型成形するための成形型(49)を配備する段階であって、該成形型は、前記シュー(23)の前記側壁部(22)の側方外面に対して緊密に当接することにより、前記シュー(23)を、それにより前記コア(13)を、横方向に厳密に位置決めすべく適合化された内面領域を有する、という段階；
    Ｆ：ゴムを、その被覆を提供するために前記成形型内へと射出することにより、該ゴムは、前記各シュー(23)の内面と前記各リブ(17)の外面との間の領域内にも提供されることで、前記各スライド・シュー(23)は前記コアに対して該ゴムの硬化により強固に且つ堅固に接続される、段階；
    Ｇ：前記成形型から、被覆されたウェッジを取出す段階。
12. 前記リブ(17)の前記外側横面(19)はスタンプ成形により仕上げられる、請求項１１に記載の方法。
13. 前記段階Ｄに先立ち、前記シュー(23)の前記内面は接着性の下塗剤により下塗り処理される、請求項１１または請求項１２に記載の方法。
14. 前記段階Ｄに先立ち、前記コア(13)の前記外面は、接着性の下塗剤により下塗り処理される、請求項１１から請求項１３のいずれか一つの請求項に記載の方法。
15. 前記段階Ｄに先立ち、前記各リブ(17)の夫々の前記端面(21)は、仕上り端面同士の間に所定寸法Xを提供すべく仕上げられる、請求項１１から請求項１４のいずれか一つの請求項に記載の方法。

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