2)的任意角度。另外，密封脊線18和凹槽20形成區(qū)域21，其顯著少于 被中心孔32界定的區(qū)域31。這允許了在流體介質(zhì)和切除的墊圈30的外表面33之間多個(gè) 密封脊線18的存在。墊圈30的寬度，通過外半徑R 2和內(nèi)半徑R1的差來界定，通常應(yīng)該大 于凹槽20的最大尺寸。多個(gè)密封脊線18提供了改善的抵抗泄露路徑性。
[0086] 在圖2所示的實(shí)施例中，墊圈30包括中心孔32,緊固件孔34,以及對(duì)準(zhǔn)片36。中 心孔32可被定義尺寸和配置，以與相反管道凸緣的開口相一致。值得注意的是，密封脊線 18不被配置成與中心孔32的向外輻射狀相對(duì)應(yīng)，而是橫穿墊圈，這允許了墊圈材料片10允 許有各種管道大小和尺寸。另外，緊固件孔34可被定位或者定義大小，以與凸緣接頭中螺 栓或者其他緊固件插入的開口相對(duì)應(yīng)。對(duì)準(zhǔn)片36可被定義大小以在安裝后延伸超過凸緣 接頭的外徑。
[0087] 圖3展示了在對(duì)準(zhǔn)片36不可見的視圖下，被安裝在接頭40的墊圈36。如圖所示， 第一管道42可包括第一凸緣44。第二管道46可包括在第一管道42的第一凸緣44的反面 的第二凸緣48。每個(gè)第一和第二凸緣44和48可包括緊固件嵌件的孔。例如，每個(gè)第一和 第二凸緣44和48可包括四個(gè)圓周上隔開的緊固件的孔。
[0088] 為形成接頭40,第一管道42的第一凸緣44的面50可被定位在相鄰于第二管道 46的第二凸緣48的面52。第一凸緣44的孔可與第二凸緣48的孔實(shí)質(zhì)地對(duì)齊。第一和第 二凸緣44和48可被分隔開，以利于在面50和52之間插入墊圈30,以及墊圈可被安裝在第 一凸緣44和第二凸緣48之間，如圖4A所示。
[0089] 當(dāng)墊圈30被定位在第一和第二凸緣44和48的面50和52之間，對(duì)準(zhǔn)片可用作旋 轉(zhuǎn)墊圈30,以使墊圈30的緊固件孔34與第一和第二凸緣44和48的緊固件孔對(duì)齊。螺栓 54可被插入到第一和第二凸緣44和48對(duì)齊的孔中，以及墊圈30的緊固件孔34中。螺母 56和墊片58可被安裝到每個(gè)螺栓54中。
[0090] 如圖4A所示，在擰緊緊固件（例如，擰緊螺栓54上的螺母56)之前，墊圈30可處 于未被壓縮的狀態(tài)。在未被壓縮狀態(tài)下，墊圈30的密封脊線18可呈現(xiàn)大致V形的橫截面， 密封脊線18的側(cè)表面在相對(duì)尖的頂點(diǎn)點(diǎn)交匯。替代的幾何形狀是可能的，如上所述。
[0091] 由于緊固件被擰緊，墊圈30的密封脊線的頂點(diǎn)被第一和第二凸緣44和48的面 50和52壓縮。由于緊固件被進(jìn)一步擰緊，密封脊線18可能形變，并且緊挨第一和第二凸 緣44和48的面50和52,在相對(duì)較低螺栓負(fù)載下形成密封，以形成密封表面19,如圖4B所 示。由于相對(duì)較低密度和密封脊線18的幾何形狀，與用具有基本平面密封表面的墊圈密封 類似的接頭所需的螺栓負(fù)載相比，墊圈30在相對(duì)較低的螺栓負(fù)載下有效地密封了接頭40。 可以這樣理解，通過向凹表面20施加壓縮脊線18形變并向外隆起。脊線18的形變形成密 封表面19,其是與凸緣面表面接觸的表面。
[0092] 通過第一和第二凸緣44和48的面50和52向墊圈30施加的壓力可被如下公式 計(jì)算：P = F/A。其中P是施加到墊圈30的每一個(gè)主表面14,16 (例如，每個(gè)密封表面）上 的壓力，F(xiàn)是通過第一和第二凸緣44和48的面50和52的，利用螺栓（例如，螺栓負(fù)載）施 加到墊圈30的力，并且A是與相應(yīng)凸緣面50, 52接觸的，墊圈30的相應(yīng)主表面14,16的面 積。相應(yīng)地，由于表面面積A在特定的力F下降低，壓力P將相應(yīng)增加。
[0093] 與平面幾何形狀相比，墊圈30的密封脊線18的幾何形狀可提供與第一和第二凸 緣44和48接觸的顯著減小的表面面積。所以，密封脊線18的幾何形狀可在相對(duì)較低的螺 栓負(fù)載下在墊圈30上產(chǎn)生顯著壓力。
[0094] 圖5中所示是用于生產(chǎn)墊圈材料片的，比如圖1所示的墊圈材料片10的模具60。 如圖所示，模具60可包括上板62和下板64。每一個(gè)上板62和下板64可包括突起陣列66 和圍繞的互連溝68。
[0095] 如可在圖6的細(xì)節(jié)視圖中觀察到，每一個(gè)突起66通常可成形為六邊形棱錐的底 部，其具有由六個(gè)錐形側(cè)面包圍的六邊形的上表面。其中，每個(gè)溝68可通常是V形的，以類 似網(wǎng)格的布局延伸。
[0096] 當(dāng)上板62被定位在下板64的上面時(shí)，可界定在上板62和下板64之間的根據(jù)墊 圈材料片10的形狀的腔室70。相應(yīng)地，在上板和下板的突起陣列66可對(duì)應(yīng)于在第一和第 二主表面14和16的凹槽陣列20,相應(yīng)地，在墊圈材料片10上。另外，溝68可對(duì)應(yīng)于墊圈 材料片10上的第一和第二主表面14和16的密封脊線18。正如上面解釋的，模具可考慮到 密封脊線的幾何圖形的變化。
[0097] 為形成墊圈材料片10(見圖1)，可首先形成具有基本呈平面的主表面的多聚物 片。在一些實(shí)施例中，通過已知的處理技術(shù)可形成合適厚度的PTFE片。對(duì)于某些PTFE未 燒結(jié)的全密度片可需要使用溶劑。在這些情況下，PTFE片可能在225° F(大約107°C )被 干燥6個(gè)小時(shí)，以去除可能遺留在形成的片中的任何溶劑。
[0098] PTFE片然后可在通風(fēng)的批量烤箱中被加熱到凝膠點(diǎn)（例如，大約700° F，大約 300°C )大約15分鐘。此后，加熱后的PTFE片可被從批量烤箱中轉(zhuǎn)移到模具60 (見圖5) 中，其溫度是室溫。轉(zhuǎn)移應(yīng)該快速，以防止放置到模具之前已經(jīng)有顯著降溫。模具60可被 關(guān)閉，然后PTFE可在大約2000鎊每平方英寸（psi)(大約13. 8兆帕）和大約3000psi (大 約20. 7兆帕）之間的壓力下，在液壓壓機(jī)80中冷卻大約一分鐘。然后再將模具60打開， 從中取出具有理想形狀的墊圈材料10。
[0099] 前述過程，被稱為熱模制，與模具60的幾何形狀一起，產(chǎn)生在墊圈材料片10內(nèi)的 不同的壓縮性，密度，硬度以及/或硬度分布。盡管熱模制墊圈材料10已滿足要求，如將參 照?qǐng)D34-39加以說明的，墊圈材料10還可通過冷模制形成。其中形成凹槽20的墊圈材料 片10的區(qū)域被壓縮的程度比在模制過程中，其中形成密封脊線18的區(qū)域被壓縮的程度更 大，導(dǎo)致在凹槽20區(qū)域內(nèi)填充的PTFE具有更高的致密化。這些區(qū)域可影響墊圈材料片10 的部分的強(qiáng)度和剛性，并且因此墊圈30從中形成。在密封脊線18的區(qū)域內(nèi)，致密化結(jié)果降 低的水平，產(chǎn)生相對(duì)較高的壓縮性區(qū)域。
[0100] 在一些實(shí)施例中，合適的填充物，比如硫酸鋇，二氧化硅，石墨，和微氣球中的一個(gè) 或者多個(gè)，可以被用來為各種應(yīng)用提供PTFE的理想機(jī)械性能和/或化學(xué)耐性。進(jìn)一步實(shí)施 例可包括被加入到墊圈材料片10中的，并因此被加入墊圈30中的金屬和/或其他材料。
[0101] 在進(jìn)一步的實(shí)施例中，具有基本平面主表面的加熱的多聚物片96可被送入如圖8 所示的滾壓機(jī)90并被其壓制以形成墊圈材料片10。滾壓機(jī)90可包括相對(duì)的鼓形的滾筒 92和94。上滾筒92可被定位在下滾筒94的相鄰位置，根據(jù)理想的墊圈材料片10的最終 尺寸選擇滾筒92和94之間的間距。每一個(gè)上滾筒和下滾筒可包括被定位與配置成為已加 熱的多聚物片96的相應(yīng)的凹槽20和密封脊線18,以形成墊圈材料片10的突起陣列和圍繞 溝，。為在滾壓機(jī)中冷卻已加熱的多聚物片96,滾筒92和94可被冷卻到低于環(huán)境溫度（例 如，約低于70° F(約低于21°C))的溫度。
[0102] 如圖9所示，在一些實(shí)施例中，模具100可用來提供諸如正方形或矩形小室等多邊 形幾何形狀而非六邊形幾何形狀（例如，網(wǎng)格幾何形狀）。模具100可包括被互連溝104包 圍的正方形或者矩形的突起陣列102。每個(gè)突起102可包括由六個(gè)帶錐度的側(cè)面包圍的表 面，并且每個(gè)互連溝104可大致是V形的，這形成了斜面或者帶錐度的片（如下所示）?？?替代得，突起可是被不帶錐度的垂直側(cè)面包圍的表面。
[0103] 如圖10所示，利用參照?qǐng)D9中描述的模具制造的墊圈材料片110,可包括第一主表 面114和第二主表面116,每一個(gè)第一主表面114和第二主表面116均包括被互連密封脊線 118包圍的多個(gè)正方形的凹槽120。根據(jù)本公開的另外的實(shí)施例，還可制造和利用包括除正 方形和六邊形的多邊形形狀的多邊形幾何圖案的墊圈材料片以提供墊圈。
[0104] 在另外的實(shí)施例中，非多邊形的突起也在模具中被利用。例如，如圖11所示，在一 些實(shí)施例中，可利用可以提供大致圓形的凹槽陣列的模具130。模具130可包括被互連溝 包圍的圓形突起陣列132。每個(gè)圓形突起132可包括被帶錐度的側(cè)面包圍的圓形表面。例 如，每個(gè)圓形突起132可被塑性為截頂圓錐體（即，截頭椎）?；ミB溝134可包括與圓形突 起132的圓形表面實(shí)質(zhì)平行的大致平的表面，和多個(gè)斜側(cè)面?？蛇x擇地，突起132可是圓柱 形的，而非截頂圓錐體。
[0105] 如圖12所示，利用參照?qǐng)D11中描述的模具制造的墊圈材料片140可包括第一主 表面和第二主表面，第一主表面和第二主表面的每一個(gè)均包括被互連密封脊線148包圍的 多個(gè)截頭圓錐體的凹槽150。如圖所示，互連密封脊線148可具有基本呈平面的上表面而非 延伸的尖頂，或除延伸的尖頂之外（見圖1，2,4和10)。根據(jù)本公開的另外實(shí)施例，可制造 和利用包括除了多邊形，圓形，和錐形部分的形狀的多邊形幾何圖案的墊圈材料片以提供 墊圈。
[0106] 模具1300的一半在圖13中示出，模具1300的部分等距視圖在圖14中示出。模 具1300是具有突起1302正方形模具，其具有平的表面1304和邊緣1308的末端的具有錐 度的側(cè)壁1306。圖18展示了通過正方形模具形成的片1800。如圖所示，錐形側(cè)壁1306形 成角度α，在此示例性實(shí)施例中是60°，但是可以是大約45°到90°中的任意位置。在 90°的角度，有角度的側(cè)壁會(huì)終止在板13