CN101688610A - 食品加工设备用密封填料件、使用了该密封填料件的食品加工设备用配管接头结构体以及食品加工设备用o型密封圈 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种食品加工设备用密封填料件、使用了该密封填料件的食品加工设备用配管接头结构体以及食品加工设备用O型密封圈。该食品加工设备用密封填料件以及食品加工设备用O型密封圈由橡胶和均匀混入到该橡胶内的黑色氧化铁粉末构成，目的在于不会成为在配管中流动的流体的阻力、并且不会使网眼引发堵塞、可靠地去除随着密封填料件因老化而局部崩塌所产生的杂质。

Description

食品加工设备用密封填料件、使用了该密封填料件的食品加工设备用配管接头结构体以及食品加工设备用O型密封圈

技术领域

本发明涉及一种食品加工设备用密封填料件、使用了该密封填料件的食品加工设备用配管接头结构体以及食品加工设备用O型密封圈。

背景技术

通过对加压硫化而成的片状橡胶材料进行冲裁等加工，制成填料密封件(packing material)、O型密封圈、密封(sealing)件。用作原材料的橡胶多是具有耐油性的NBR(丁腈橡胶)，除此之外还能使用SBR(丁苯橡胶)、NR(天然橡胶)、CR(氯丁橡胶)、EPDM(三元乙丙橡胶)、IIR(丁基橡胶)、作为特殊用途使用FR(钫)、Si(硅)等。另外，依据密封填料件以及密封件的所需的使用目的而将密封填料件以及密封件大致区分成无需具有耐油性、具有优异的耐油性、具有优异的耐热耐寒性、具有优异的耐酸碱性。

并且，还有这样一种密封件，其为了提高密封特性，在表面压力的分布恒定不变的橡胶材料中混入磁性粉末来提高铁类材料与密封面的密合性。

通常，将磁性粉末混入到橡胶件内而成的类型的填料密封件是在将橡胶件和磁性粉末混合的情况下、在提炼橡胶时混入磁性粉末并对它们进行冲压加工而形成片状、之后进行冲裁加工而制成的，但在将混入有除黑色氧化铁之外的磁性粉末的密封填料件、密封件用在管接头等中的情况下，产生如下等问题：密封件生绣，从而导致堵塞，或使密封件带有磁性而使在冷却水通路、润滑通路中流动的流体中的铁锈、铁类磨损粉末等附着在密封件上从而使通路变窄，容易侵蚀接头间的间隙。

因此，在日本特开平5-172253号公报所述的发明中提出了这样一种填料密封件，其是在形成有圆盘状模腔的模具内填充粉体并使粉体成型而成的圆盘状的填料密封件，其中，使含有磁性粉末的橡胶粒子与圆盘状模腔的底面和外周面接触地填充该橡胶粒子，另一方面使橡胶材料与上表面和内周面接触地填充该橡胶材料，然后进行一体成形，从而形成该填料密封件。

日本特开平5-172253号公报所述的发明利用上述结构，将密封填料件形成为：上下表面中的一方和外周面是含有磁性粉末的磁性密封层、且内周面由通常的橡胶层构成，因此能够防止流体中的红锈、铁类磨损粉末等附着在该密封填料件上。

如上所述，在内燃机、发电用蒸汽设备、核电站等的燃料、润滑油、冷却水、蒸汽用的所谓一般配管所用的接头的密封用密封填料件中，将进一步提高密封特性视为技术课题，但对于应用在饮料水、酒、料酒、酱油、调味汁、醋、番茄汁等的食品加工装置所用的食品加工设备用配管接头中的密封填料件、O型密封圈，除了要求具有应用在上述一般配管用接头中的密封填料件、O型密封圈所要有的密封特性、还要求不会混入随着密封填料件、O型密封圈因老化而局部崩塌所产生的杂质的情况。

但是，在将填料密封件应用在食品加工设备中时，虽然能够通过使设备定期停止来维护检修配管以及接头来利用视觉观察确认密封填料件是否发生了老化、利用配置在配管系统中的过滤器(strainer)去除杂质，但存在如下问题：在过滤器的网眼很大时，杂质通过网眼，从而不能防止杂质的混入，若缩小网眼的大小，则成为在配管中流动的流体的阻力，而且网眼引发堵塞。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种不会成为在配管中流动的流体的阻力、且不会使网眼引发堵塞并可靠地去除随着密封填料件因老化而局部崩塌所产生的杂质的食品加工设备用配管接头中所使用的密封填料件以及O型密封圈。

另外，本发明的目的还在于，提供一种即使在加工O型密封圈、法兰时的精加工尺寸存在偏差、O型密封圈因为长期使用而发生疲劳从而收缩、也不会在安装槽与O型密封圈之间产生间隙的食品加工设备用配管接头中所使用的O型密封圈。

本发明的第1技术方案提供一种食品加工设备用密封填料件，其由O型密封圈和沿着上述O型密封圈的内周以及外周这两侧而与该O型密封圈一体形成的环状部构成，其特征在于，该密封填料件由橡胶和均匀地混入到该橡胶内的黑色氧化铁粉末构成。

另外，优选黑色氧化铁粉末相对于橡胶的混合比为20～40重量％。

另外，优选黑色氧化铁粉末的粒径为0.1～1μm。

本发明的第2技术方案提供一种食品加工设备用配管接头结构体，其包括：配管，其为2根以上或3根以上的配管中的相邻的2根；接头，其设在该相邻的2根配管的各端部上；密封填料件，其被夹持在上述接头之间，其特征在于，上述密封填料件的O型密封圈嵌入到大致呈圆形地设在上述接头的彼此相对的面上的槽中，上述环状部被夹持在上述接头的彼此相对的面上。

本发明的第3技术方案的食品加工设备用O型密封圈的特征在于，由橡胶或PTFE(聚四氟乙烯)、和混入到该橡胶或PTFE中的黑色氧化铁粉末构成。

另外，优选黑色氧化铁粉末相对于橡胶或PTFE的混合比为20～40重量％。

另外，优选黑色氧化铁粉末的粒径为0.1～1μm。

本发明的第4技术方案提供一种食品加工设备用O型密封圈，其是通过在由橡胶或PTFE构成的环状体中混入黑色氧化铁粉末而成的，其特征在于，上述环状体的横截面形状呈矩形形状。

另外，优选黑色氧化铁粉末相对于橡胶或PTFE的混合比为20～40重量％。

另外，优选黑色氧化铁粉末的粒径为0.1～1μm。

附图说明

图1是表示本发明的密封填料件的一个例子的剖视说明图。

图2是表示使用了图1的密封填料件的食品加工设备用配管接头结构体的说明图。

图3是表示本发明的O型密封圈的一个例子的说明图。

图4是表示使用了图3的O型密封圈的食品加工设备用配管接头结构体的说明图。

图5的(a)是表示本发明的O型密封圈的一个例子的说明图，(b)是(a)的II-II剖视说明图。

图6是表示使用了图5的O型密封圈的食品加工设备用配管接头结构体的说明图。

图7是表示使用了图5的O型密封圈的另一食品加工设备用配管接头结构体的说明图。

图8的(a)以及(b)是用于说明本发明的O型密封圈的连结部件的图。

图9是用于说明本发明的O型密封圈的连结部件的剖视图。

图10是表示含铁粉的EPDM橡胶的铁粉混合比与吸附性的关系的图。

附图标记说明

1、密封填料件；1a、11、12、O型密封圈；11a、12a、环状体；1b、1c、环状部；2、连结部件；21、第1连结部；22、第2连结部；A、轴；B、螺栓；N、螺母；F、黑色氧化铁粉末；f1、f2、法兰接头(连接配件)；g、槽；P1、P2、配管。

具体实施方式

下面，参照附图详细地说明本发明的食品加工设备用密封填料件(以下称为密封填料件)以及使用了该密封填料件的食品加工设备用配管接头结构体。

图1是表示本发明的密封填料件的一个例子的剖视说明图，图2是表示使用了图1的密封填料件的食品加工设备用配管接头结构体的说明图，图3的(a)是表示本发明的O型密封圈的一个例子的说明图，(b)是(a)的I-I剖视说明图。图4是表示使用了图3的O型密封圈的食品加工设备用配管接头结构体的说明图，图5的(a)是表示本发明的O型密封圈的一个例子的俯视说明图，(b)是(a)的II-II剖视说明图，图6是表示使用了图5的O型密封圈的食品加工设备用配管接头结构体的说明图，图7是表示使用了图5的O型密封圈的另一食品加工设备用配管接头结构体的说明图，图8的(a)以及(b)是用于说明本发明的O型密封圈的连结部件的图，图9是用于说明本发明的O型密封圈的连结部件的剖视图，图10是表示含铁粉的EPDM橡胶的铁粉混合比与吸附性的关系的图。

在图1中，附图标记1表示本发明的密封填料件，附图标记1a表示O型密封圈，附图标记1b以及1c表示环状部，附图标记F表示黑色氧化铁粉末。

参照图1，本实施方式的密封填料件1包括O型密封圈1a、沿着O型密封圈1a的外周侧与该O型密封圈1a一体形成的环状部1b、和沿着O型密封圈1a的内周侧与该O型密封圈1a一体形成的环状部1c。

并且，该密封填料件1由橡胶和均匀地混入到该橡胶内的黑色氧化铁粉末F构成。

例如可以使用硅橡胶、EPDM、IIR、NBR、CR、FR等作为橡胶材料，并且可以使用PTFE等作为树脂材料。由于本发明的密封填料件用作食品加工设备的密封填料件，所以使用EPDM、FR等作为橡胶材料、使用PTFE作为树脂材料较佳。

采用20～40重量％作为黑色氧化铁粉末F相对于橡胶的混合比。

作为黑色氧化铁粉末F的粒径，采用在0.1～1μm范围内的粒径，因此粒径非常小，所以具有如下优点：黑色氧化铁粉末F容易混入到橡胶中；由于是氧化而成的，因此具有耐氧化性，而不易生锈，还具有更佳的优点：优异的可磁化性从而容易受到磁力。黑色氧化铁粉末能够使用市面上出售的黑色氧化铁粉末。

接下来参照图2，本发明的食品加工设备用配管接头结构体包括相邻的2根配管P1、P2、设在该相邻的2根配管P1、P2的各端部上的法兰接头f1、f2、以及被夹持在上述法兰接头f2之间的密封填料件1。

并且，密封填料件1的O型密封圈1a嵌入到大致呈圆形地设在上述法兰接头f1、f2的彼此相对的面S上的槽g中，利用螺栓螺母(未图示)等以往一直公知的连结部件将上述环状部1b、1c夹持在上述法兰接头f1、f2的彼此相对的面上。

另外，在使用图2所示那样的食品加工设备用配管接头结构体时，至少不用使设备频繁地停止来对配管以及接头进行检修维护。在配管系统中虽然配置有过滤器(未图示)，但若预先将设有磁铁的捕捉器(trap)(未图示)配置在配管系统内，则由于密封填料件1中含有磁性粉末，所以能够利用捕捉器可靠地捕捉因密封填料件1局部崩塌而产生的杂质。因此，能够防止杂质混入到配管系统内，进一步能够防止杂质混入到所加工的食品中。

在图3中，附图标记11表示本发明的O型密封圈，附图标记11a表示环状体，附图标记F表示黑色氧化铁粉末(Fe₃O₄)。

参照图3，本实施方式的O型密封圈11由具有圆形截面的环状体11a构成。

并且，该O型密封圈11由橡胶或PTFE和均匀地混入到该橡胶或PTFE中的黑色氧化铁粉末构成。

作为橡胶材料，例如除使用硅橡胶、EPDM、IIR、NBR、CR、FR之外、还能使用弹性体(elastomer)等，并能使用PTFE等作为树脂材料。由于本发明的O型密封圈用作食品加工设备的密封件，所以使用硅橡胶、EPDM、FR等作为橡胶材料、使用PTFE作为树脂材料较佳。

采用20～40重量％作为黑色氧化铁粉末F相对于橡胶的混合比。

作为黑色氧化铁粉末F的粒径，由于采用在0.1～1μm范围内的粒径，因此粒径非常小，所以具有如下优点：容易混入到橡胶中；由于是氧化而成的，因此具有耐氧化性，而不易生锈，还具有更佳的优点：具有优异的可磁化性从而容易受到磁力。黑色氧化铁粉末能够使用市面上出售的黑色氧化铁粉末。

接下来参照图4，本发明的食品加工设备用配管接头结构体包括相邻的2根配管P1、P2、设在该相邻的2根配管P1、P2的各端部上的法兰接头f1、f2、以及被夹持在上述法兰接头f2之间的O型密封圈11。

并且，O型密封圈11的环状体11a嵌入到大致呈圆形地设在上述法兰接头f1、f2的彼此相对的面上的槽g中，并且被螺栓螺母(未图示)等以往一直公知的连结部件夹持。

另外，在使用图4所示那样的食品加工设备用配管接头结构体时，至少不用使设备频繁地停止来对配管以及接头进行检修维护。在配管系统中虽然配置有过滤器(未图示)，但若预先将设有磁铁的捕捉器(trap)(未图示)配置在配管系统内，则由于O型密封圈11中含有磁性粉末，所以能够利用捕捉器可靠地捕捉因O型密封圈11局部崩塌而产生的杂质。因此，能够防止杂质混入到配管系统内，甚至能够防止杂质混入到所加工的食品中。

在图5中，附图标记12表示本发明的O型密封圈，附图标记12a表示环状体，附图标记F表示黑色氧化铁粉末(Fe₃O₄)。

参照图5，本实施方式的O型密封圈12由具有矩形截面的环状体12a构成。环状体的厚度L1为2～7mm较佳，宽度L2为5～30mm较佳，且优选稍稍大于图6所示的安装槽g的尺寸(深度、宽度)。

并且，该O型密封圈12由橡胶或PTFE和均匀地混入到该橡胶或PTFE中的黑色氧化铁粉末构成。

作为橡胶材料，例如除使用硅橡胶、EPDM、IIR、NBR、CR、FR之外、还能使用弹性体等，并能使用PTFE等作为树脂材料。由于本发明的O型密封圈用作食品加工设备的密封件，所以使用硅橡胶、EPDM、FR等作为橡胶材料、使用PTFE作为树脂材料较佳。

采用20～40重量％为黑色氧化铁粉末F相对于橡胶的混合比。

作为黑色氧化铁粉末F的粒径，采用在0.1～1μm范围内的粒径，因此粒径非常小，所以具有如下优点：容易混合到橡胶中；由于是氧化而成的，因此具有耐氧化性而不易生锈，还具有更佳的优点：具有优异的可磁化性而容易受到磁力。黑色氧化铁粉末能够使用市面上出售的黑色氧化铁粉末。

接下来参照图6，本发明的食品加工设备用配管接头结构体包括相邻的2根配管P1、P2、设在该相邻的2根配管P1、P2的各端部上的法兰接头f1、f2、和被夹持在上述法兰接头f2之间的O型密封圈12。

并且，O型密封圈12的环状体12a安装在安装槽g内，该安装槽g大致呈圆形地设在上述法兰接头f1、f2的彼此相对的面上、且具有矩形截面，并且例如图8的(a)以及(b)所示那样被连结部件2夹持。图8的连结部件2利用轴A能转动地连结第1连结部21和第2连结部22，在第1连结部21或第2连结部22的任一个上能回转地设有螺栓B。利用第1连结部21和第2连结部22能够如图9所示那样从两侧夹紧法兰接头f1和f2，从而能够利用第1连结部21、以及设在第2连结部22上的螺栓B和螺母N牢固地夹持密封填料件1或O型密封圈11、12。图8的连结部件2只不过是用于连结密封填料件1、O型密封圈11、12的一个方式，也能使用除此之外的螺栓螺母(未图示)等以往一直公知的连结部件。

另外，在使用图6所示那样的食品加工设备用配管接头结构体时，在每天的操作后进行的分解清洗工序中由于O型密封圈丢失、破损等导致的O型密封圈作为杂质混入到配管内、或者在使用过程中O型密封圈12局部崩塌而产生了杂质，针对该情况，若预先将设有磁铁的捕捉器(trap)(未图示)配置在配管系统内，由于O型密封圈12中含有磁性粉末，所以能够利用捕捉器可靠地捕捉上述杂质。在配管系统中虽然配置有过滤器(未图示)，但由于近年来多制造含有固形物的产品，所以存在必须增大过滤器的网眼等难以捕捉杂质的情况，通过使用该O型密封圈，能够防止杂质混入到配管系统中，甚至能够防止杂质混入到所加工的食品中。

另外，采用本发明的O型密封圈12，具有如下优点：如图7所示，即使只在法兰接头(连接配件)f1、f2中的f1上设置安装槽g，也能提供不会在O型密封圈12与连接配件f1之间产生间隙的食品加工设备用配管接头所使用的O型密封圈。另外，采用本发明的O型密封圈12，不会被加工O型密封圈、法兰f1、f2时的精加工尺寸的偏差影响、不会被由长期使用下的疲劳导致的O型密封圈的收缩影响，并且安装槽g(考虑到加工的容易性、成本等因素，通常安装槽的截面呈矩形)与配件之间不会产生间隙，能够防止在设备非运转时在配管P1、P2中产生积存部分而导致腐烂、混入微生物。

下面，参照表1以及表2说明本发明的O型密封圈的实施例和比较例，但不言而喻，本发明不限于实施例。

另外，使用下述方法测量各实施例和比较例中的物理特性以及吸附距离。

物理特性的测量方法

在EPDM橡胶(产品名称：Ferrule gasket，制造商：株式会社丸一橡胶制作所)中混入黑色氧化铁粉末，使用黑色氧化铁粉末相对于EPDM橡胶的混合比分别为18％、20％、30％、40％、42％的O型密封圈，测量物理特性(硬度、抗拉强度、切断时的伸长率、伸长100％时的拉伸应力)。

按照日本标准JIS K6253测量了硬度(由A型杜罗硬度计(durometer)测得的硬度)，按照日本标准JIS K6251测量了抗拉强度(MPa)以及切断时的伸长率(％)，按照日本标准JISK6252测量了伸长100％时的拉伸应力(MPa)。结果如表1所示。

表1

图10是表示EPDM橡胶的铁粉混合比与吸附性的关系的图。

从表1以及图10得知，在混合比大于40％时，物理特性、特别是抗拉强度以及伸长率变差，容易使杂质混入到配管系统中。另外，在混合比小于20％时，吸附性变差。结果得知，在混合比处于20～40％的范围内时，能够提供吸附性优异、且物理特性也高的O型密封圈。

工业实用性

采用本发明，能够提供一种不会成为在配管中流动的流体的阻力、且不会使网眼引发堵塞而可靠地去除随着密封填料件因老化而局部崩塌所产生的杂质的食品加工设备用配管接头所使用的密封填料件以及O型密封圈。

另外，采用本发明，能够提供一种即使是在加工O型密封圈、法兰时的精加工尺寸存在偏差、安装槽只配置在连接配件中的一个上的情况下、也不会在O型密封圈与配件之间产生间隙的食品加工设备用配管接头所使用的O型密封圈。

Claims (10)

1.一种密封填料件，其是食品加工设备用密封填料件，由O型密封圈和沿着上述O型密封圈的内周以及外周这两侧与该O型密封圈一体地形成的环状部构成，其特征在于，

该密封填料件由橡胶和均匀地混入到该橡胶内的黑色氧化铁粉末构成。

2.根据权利要求1所述的密封填料件，其中，

上述黑色氧化铁粉末相对于橡胶的混合比为20～40重量％。

3.根据权利要求1或2所述的密封填料件，其中，

上述黑色氧化铁粉末的粒径为0.1～1μm。

4.一种食品加工设备用配管接头结构体，其包括：

配管，其为2根以上或3根以上的配管中的相邻的2根；

接头，其设在该相邻的2根配管的各端部上；

权利要求1、2或3所述的密封填料件，其被夹持在上述接头之间，其特征在于，

上述密封填料件的O型密封圈嵌入到大致呈圆形地设在上述接头的彼此相对的面上的槽中，

上述环状部被夹持在上述接头的彼此相对的面上。

5.一种食品加工设备用O型密封圈，其中，

该O型橡胶圈包括：

橡胶或PTFE；

黑色氧化铁粉末，其混入到该橡胶或PTFE中。

6.根据权利要求5所述的食品加工设备用O型密封圈，其中，

上述黑色氧化铁粉末相对于橡胶或PTFE的混合比为20～40重量％。

7.根据权利要求5或6所述的食品加工设备用O型密封圈，其中，

上述黑色氧化铁粉末的粒径为0.1～1μm。

8.一种食品加工设备用O型密封圈，其是黑色氧化铁粉末混入到由橡胶或PTFE构成的环状体中而成的，其特征在于，

上述环状体的横截面形状呈矩形形状。

9.根据权利要求8所述的食品加工设备用O型密封圈，其中，

上述黑色氧化铁粉末相对于橡胶或PTFE的混合比为20～40重量％。

10.根据权利要求8或9所述的食品加工设备用O型密封圈，其中，

上述黑色氧化铁粉末的粒径为0.1～1μm。

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