<Desc/Clms Page number 1>
" Perfectionnements aux disques de s oapape Il
La présente invention se rapporte à des disques de soupape et articles similaires destinés plus particulière- ment à contrôler la vapeur sous pression, et à des compo- sitions pouvant être moulées convenant pour leur fabrica- tion et comprenant un constituant aggloméré avec an liant approprié.
Les compositions susceptibles d'être moulées sont évidemment les matières les plas appropriées pour les disques de soupape et articles sililaires qui sont re- produits en grandes quantités, et des compositions agglo- mérêes avec le caoutchouc ou préparées avec de la fibre valcanisés sont communément employées pour cet usage.
2oar contrôler des milieux à des températures modé- rées ou plus élevées, comme de la vapeur sous pression, ces compositions ne conviennent pas ; et pour autant qu'il est connu des auteurs de la présente invention, les
<Desc/Clms Page number 2>
alliages métalliques qui ne conviennent pas en ce qu'ils nécessitent un travail mécanique ou de meulage pour cha- que disque individuel découpé ou. fonda, avec cet alliage et par conséquent ne sont'pas susceptibles d'être moulés, ont été considérés jusqu'ici comme les seals matériaux convenant poar l'usage dans de pareilles conditions.
Solvant la présente invention des compositions suscep- tibles d'être moulées sont fournies, pouvant être pres- sées en disques de soupape, etc, prêtes pour l'usage sans opération mécanique supplémentaire pour résister à de la vapeur à des pressions d'environ 300 livres anglaises et sans désagrégation ou rédaction de dimension par,suite da flux ou de l'étranglement de la vapeur chaude en con- tact avec ces disques de soupape. De plus, des disques de soupape moulés avec lescompositions de cette invention sabissent une très faible retrait , une faible absorption d'eau et an faible coefficient de dilatation tout en possé- dant une relativement grande résistance mécanique et une suffisante élasticité pour permettre une chauffe convena- ble quand des pressions de fermetare y sont appliquées.
Le liant employé de préférence dans les compositions de la présente invention est un produit de condensation de phénol et de formaldéhyde ayant réagi en proportions poar prodaire un résinolde, c'est-à-dire une substance résineuse qui dans sa condition réactive initiale ou. po- tentielle est soluble et fasible mais devient après action de la chalear une substance dare et infusille; d'autres résinoïdes, tels que le formaldéhyde crésotique etc, pea- vent cependant lear être substitués.
Comme constituant à employer avecle liant résinoïde il est apparu-que, alors que les fibres généralement ne conviennent pas poar les Mages dont ilest question ici, le tissa d'amiante est hautement satisfaisant et,produit des compositions résis-
<Desc/Clms Page number 3>
tant à la vapeur et possédant les autres propriétés men- tionnées ci-dessus.
Le liant résinoïde peut être appliqué aa tissa d'amian te de diverses manières, mais il est préférable d'impré- gner la feuille de tissu en la trampant ou la @assant dans une solution de résinolde dans l'alcool, le liant étant dans la condition réactive potentielle dans cet état.
Pour assurer l'enlèvement du dissolvant après l'im- prégnation, la feuille imprégnée est chauffée à environ 85 Cpendant 1/2 à 3 heares, la température étant assez basse pour éviter le durcissement ou l'avancement du rési- noïde, des compositions non réchauffées et séchées de cette manière produisent des articles qui ne ressemblent pas en apparence extérieure et pour les autres propriétés à celles ainsi traitées. 'Après l'imprégnation et la cuisson préliminaire, des flans sont estampés dans la feuille;
les flans peuvent être découpés avant le séchage ou éga- lement avant l'imprégnation, mais quand ils sont dêcoupés après''l'imprégnât ion et le séchage on obtient des meil- leurs bords et le danger de distorsion est moindre que quand ils sont découpés dans le tissu non imprégné. La dimension deslans est de préférence la même que celle des disques on autres articles qu'ils doivent servir à mouler, mais la dimension ne doit pas être exacte, car l'expérien- ce 4,montré que le tissa imprégné peut s'épancher suffi- samment dans le moule pour prendre des dimensions plus grandes que la forme découpée.
Dans le monlage d'un disque de soupape, par exemple, un moule fermé est chargé avec un paquet de poids donné formé de flans superposés, et la pression y est appliquée par un piston plongeur. Des pressions qui sont communes dans lemoulage des compositions de résinoïdes, c'est-à-di- re , 1000 à 2000 livres par pouce carré, ne sont générale-
<Desc/Clms Page number 4>
ment pas sufiisantes, et des articles décidément supérieurs en résistance au laminage, etc. sont obtenues quand les pressions sont portées à 5000 et même jusqu'à 9000 livres par pouce carré, dépendant qaelqae peu du. noi.ibre de flans oa de couches dans le paquet et de l'épaisseur de l'arti- cle moulé.
Cependant dans le moule, la charge est chauffée à environ 125 à 160 C. pour an temps dépendant du. rési- noïde et de la dimension du disque; par exemple an disque d'un diamètre d'un pouce et demi et d'environ un quart de pouce d'épaisseur devra être chauffé pendant environ 10 minutes quand on emploie une composition contenant en- viron 35 pour cent de liant résinoïde à base de formaldéhy de phénoliqae. Il est préférable de charger le moule pen- dant qu'il est relativement froid,
et d'ensuite le chauffer graduellement à la températare voalue et continuer de le chauffer jusqu'à ce que le liant résinolde soit durci ou avancé dans la solidification.Cette méthode élève la tem- pérature interne de la charge uniformément avecl'extérieur avant que le résinoïde dans la portion extérieure soit @ figé et ne coule plus. L'aniformité de température peut être également atteinte en chau fant préalablement une charge à environ 85 C, selon le résinoïde, avant de rem- plir le moule.
Quand la période de chauffage est terminée, l'article moulé peut être déchargé du moule à chaud, particulièrement si une petite quantité, soit environ 1 pour cent du poids du résinoïde, d'un lubrifiant, tel que le stéarate butylique, a été incorporée dans le liant résino., de.
Les disques de soupape déchargés ont des surfaces bien lisses et des bords accentuas et bien définis quoique le tissu d'amiante, employé 'soit relativement rugueux et lourd et que les disque soient déchargés à chaud.
Au tissu imprégné dtamiante on paut substituer, parti-
<Desc/Clms Page number 5>
culièrement pour la partie interne d'au article, une mas- se de 'bouts de fil déliés obtenus en tondant le tissa après imprégnation. L'emploi de pièces de tissa pour les faces extérieures d'un rembourrage intermédiaire de ces bouts de fil est particulièrement désirable en ce qu'il est possible par là de charger exactement un moule avec un poids donné et ainsi régler les dimensions tout en conservant les avantages inhérents au tissu pour les sur- faces d'usure.
Depuis que l'amiante est une matière tis- sée peu compacte, la tonte du tissa en petits morceaux est largement accompagnée par une division des morceaux découpés en bouts de fils déliés et imprégnés dont des morceaux conservant leurcaractère de tissa. peuvent être enlevé par un tamis, si cela parait désirable. Il n'y a pas de destruction véritable des fils ni division en fibres individuelles par cette méthode et pas de perte matériel- le importante da liant qui imprègne; c'est-à-dire que la cohésion des fils est maintenue par le liant qui y est en- fermé.
Un autre avantage de la structure de fil sur les fibres séparées est la conservation de la résistance inter- ne' des fils donnant des articles moulés proportionnés en résistance aux chocs etcà ceux fabriqués avec la composi- tion tissée. Pareillement un composé d'un résinoïde et d'amiante commerciale ou d'un autre constituant peut âtre employé pour certains usages à la place des couchas de . tissa, intermédiaires, tant que la c ouche de surface de contact avec le Sire de 'soupape demeure en tissa d'a- 'miante.
La quantité proportionnelle de liant entrant dans la composition dépend du vernis employé, de la durée de con- tact du vernis aveet tissu et de la méthode d'application; mais il est apparu désirable que ces conditions soient contrôlées de manière µ/produire une composition contenant
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
en poids environ 25 à 45 pour cent de résin01da.
QU.o.g.u.el @ l'imprégnation de la feuille dans le vernis, dont le sol- vant est ensuite retiré,est préférable, il n'est pas es- sentiel de suivre cette manière de prouéder, et toat ou
EMI6.2
partie du résinolde peut être appli9.aé sous Ll.n3 forme pulvérisée au tissu, non imprégné ou partiellement impré- gné; dans ce cas le résinolde pulvérulent ne doit pas être
EMI6.3
nécessaire le même que celui qui est imprégné dans le tissa .
Les disques de soupape faits en concordance avec la présenta invention n'ont pas leur usage limité au domaine de la vapeur à haute pression comme indiqué ci-dessus, mais
EMI6.4
cofuviennent -pour les soupapes de pompe, les soupapes de ra- tenue, les soupapes d'étranglement, etc et pour contrôler d'autres milieux. L'inertie chimique du résinoïde liant, causant sa résistance aux dissolvants ordinaires, montre que la composition consient pour les disques de soupape contrôlant le flux de milieux ayant une action corrosive ou détériorante sur le caoutchouc: et le métal.
En outre,
EMI6.5
la ccmposition convient manifestement à la fabrication de tresses de garniture et d'articles similaires impliquant les propriétés mises en avant ici; et son emploi n'est pas limité des formes simples, telles que disques, car il a été établi que la composition, particulièrement sous sa
EMI6.6
forme boats fil déliés o/,'a.S-tM" Ju-#1-aA-1 forma de bouts de fil déliés se prête p-c.lëra-ma-rt aa moulage et peut être généralement substituée à d'autres compositions de résino!dedestinées au moulage. REVENDICATIONS.
1. Une méthode pour faire des disques de soupape
EMI6.7
qui comprend le chargamant d'un moule avec de l'amiante en fils et dtan résino1de réactif et potentiel et soamettoob- la charge à compression pendant la chauffe.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
"Improvements to sapape records It
The present invention relates to valve discs and similar articles intended more particularly to control pressurized steam, and to moldable compositions suitable for their manufacture and comprising an agglomerated component with a suitable binder.
Moldable compositions are of course the most suitable materials for valve discs and sililar articles which are produced in large quantities, and compositions agglomerated with rubber or prepared with valcanized fiber are commonly employed. for this use.
2oar controlling mediums at moderate or higher temperatures, such as pressurized steam, these compositions are not suitable; and as far as is known to the authors of the present invention, the
<Desc / Clms Page number 2>
metal alloys which are not suitable in that they require mechanical or grinding work for each individual disc cut or. Fonda, with this alloy and therefore not moldable, have heretofore been considered to be the seal materials suitable for use under such conditions.
Solvent of the present invention moldable compositions are provided which can be pressed into valve discs, etc., ready for use without additional mechanical operation to withstand steam at pressures of about 300. English pounds and without any disintegration or redaction of dimension by, as a result of flow or throttling of hot steam in contact with these valve discs. In addition, valve discs molded with the compositions of this invention provide very low shrinkage, low water absorption, and low coefficient of expansion while possessing relatively high mechanical strength and sufficient elasticity to permit proper heating. - ble when closing pressures are applied to it.
The binder preferably employed in the compositions of the present invention is a condensation product of phenol and formaldehyde reacted in proportions by producing a resin, that is to say a resinous substance which in its initial reactive condition or. potential is soluble and weak, but after the action of chalear becomes a dare and infusilate substance; other resinoids, such as cresotic formaldehyde etc., however, may be substituted.
As a component for use with the resinoid binder it has been found that, while the fibers generally are unsuitable for the mages discussed herein, the asbestos fabric is highly satisfactory and produces strong compositions.
<Desc / Clms Page number 3>
both steamed and having the other properties mentioned above.
The resinoid binder can be applied to the asbestos tissue in various ways, but it is preferable to impregnate the sheet of fabric by tramping or soothing it in a solution of resin in alcohol, the binder being in. the potential reactive condition in this state.
To ensure removal of the solvent after impregnation, the impregnated sheet is heated to about 85 ° C for 1/2 to 3 hours, the temperature being low enough to prevent hardening or advancement of the resinoid. unheated and dried in this manner produces articles which do not resemble in exterior appearance and other properties to those so treated. 'After impregnation and preliminary baking, blanks are stamped into the sheet;
blanks can be cut before drying or also before impregnation, but when they are cut after impregnation and drying better edges are obtained and the danger of distortion is less than when they are cut from the non-impregnated fabric. The size of the rolls is preferably the same as that of the discs or other articles which they are to be used for molding, but the dimension does not have to be exact, as experiment 4 has shown that the impregnated fabric can flow sufficiently - sufficiently in the mold to take dimensions larger than the cut shape.
In the assembly of a valve disc, for example, a closed mold is loaded with a package of given weight formed of superimposed blanks, and pressure is applied to it by a plunger. Pressures which are common in molding resinoid compositions, i.e., 1000 to 2000 pounds per square inch, are generally not.
<Desc / Clms Page number 4>
not sufficient, and articles decidedly superior in rolling resistance, etc. are achieved when the pressures are increased to 5000 and even up to 9000 pounds per square inch, depending on how little. free number of blanks or layers in the package and the thickness of the molded article.
However in the mold, the charge is heated to about 125 to 160 ° C. for a time depending on. resinoid and the size of the disc; for example a disc one and a half inch in diameter and about a quarter inch thick should be heated for about 10 minutes when employing a composition containing about 35 percent resinoid binder based on phenoliqae formaldehyde. It is best to load the mold while it is relatively cool,
and then gradually heat it to the correct temperature and continue heating it until the resin binder is hardened or advanced in solidification. This method raises the internal temperature of the load evenly with the exterior before the resinoid in the outer portion is @ frozen and no longer flows. Temperature uniformity can also be achieved by pre-heating a load to about 85 ° C, depending on the resinoid, before filling the mold.
When the heating period is over, the molded article can be discharged from the hot mold, particularly if a small amount, about 1 percent by weight of the resinoid, of a lubricant, such as butyl stearate, has been incorporated. in the resin binder., of.
The unloaded valve discs have very smooth surfaces and sharp, well-defined edges although the asbestos fabric employed is relatively rough and heavy and the discs are hot discharged.
The fabric impregnated with asbestos can be substituted,
<Desc / Clms Page number 5>
Especially for the internal part of the article, a mass of loose thread ends obtained by shearing the fabric after impregnation. The use of pieces of woven fabric for the outer faces of an intermediate padding of these ends of wire is particularly desirable in that it is thereby possible to load exactly one mold with a given weight and thus adjust the dimensions while maintaining the inherent advantages of the fabric for wear surfaces.
Since asbestos is a woven material that is not very compact, the mowing of the woven fabric into small pieces is largely accompanied by a division of the pieces cut into ends of loose and impregnated threads, pieces of which retain their woven character. can be removed through a sieve, if this appears desirable. There is no actual destruction of the yarns or division into individual fibers by this method and no significant material loss of the binder which permeates; that is to say that the cohesion of the threads is maintained by the binder which is enclosed therein.
Another advantage of the yarn structure over the separated fibers is the retention of the internal strength of the yarns resulting in molded articles commensurate in impact resistance and those made with the woven composition. Likewise, a compound of a resinoid and commercial asbestos or other constituent may be used for certain purposes in place of couchas. tissa, intermediaries, as long as the cover of the contact surface with the Lord of the valve remains in central tissue.
The proportional amount of binder entering into the composition depends on the varnish used, the duration of contact of the varnish with the fabric and the method of application; but it appeared desirable that these conditions be controlled in such a way μ / produce a composition containing
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
by weight about 25 to 45 percent resin01da.
QU.o.g.u.el @ impregnation of the sheet in the varnish, from which the solvent is then removed, is preferable, it is not essential to follow this way of working, and toat or
EMI6.2
part of the resin can be applied in L1.n3 spray form to the fabric, unimpregnated or partially impregnated; in this case the powdered resin should not be
EMI6.3
necessary the same as that which is impregnated in the tissa.
The valve discs made in accordance with the present invention are not limited in their use to the field of high pressure steam as indicated above, but
EMI6.4
Convenient -for pump valves, stop valves, throttle valves, etc. and to control other media. The chemical inertia of the binder resinoid, causing its resistance to ordinary solvents, shows that the composition is suitable for valve discs controlling the flow of media having a corrosive or deteriorating action on rubber: and metal.
In addition,
EMI6.5
the imposition is clearly suitable for the manufacture of packing braids and similar articles involving the properties set forth herein; and its use is not limited to simple forms, such as disks, since it has been established that the composition, particularly in its
EMI6.6
Loose yarn form boats o /, 'aS-tM "Ju- # 1-aA-1 formed from loose ends of yarn lends itself to molding and can be generally substituted for other resin compositions! intended for molding.
1. A method for making valve discs
EMI6.7
which comprises the charging of a mold with asbestos in wires and reactive and potential resin and soamettoob- the compression charge during the heating.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.