CN101842621B - 垫片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种垫片,其为在作为芯材的具有同心圆波形的金属薄板的两表面上层叠粘接PTFE片或无机片的垫片,能够在低~高的夹紧负重下确保长期稳定的密封性能。通过在以往作为空隙的金属薄板(11)的谷部(11a)上的填充粉体的密封材料(14),从一开始预先填埋该部位,由此,能够对以往在低夹紧负重下不能压缩的金属薄板(11)的谷部(11a)上的PTFE片(12,13)或无机片(32,33)进行压缩,在低夹紧负重下在整个面上确保夹紧面压,并且抑制以往的大的密封材料的变形量,流动性低的PTFE片或无机片即使负载高夹紧负重也不会被破坏,可使用更薄的PTFE片(12,13)或无机片(32,33)。
Description
技术领域
本发明涉及一种在配管接头部(JIS或JPI规格法兰等)或机器的接合部(阀门盖等)等的严酷的使用环境中的要求具有长期密封稳定性的用途中使用的垫片。
背景技术
以往,人们所知的结构是在具有同心圆的波形的金属薄板的两表面上层叠粘接作为密封材料的膨胀石墨片的结构。该现有技术垫片结构,通过使用具有同心圆的波形的金属薄板,替代此前的金属平板或将两表面加工成不连续的凹凸或锯齿形凹凸的金属板构成的芯材,由此,能够飞跃式地提高此前的非常小的压缩率,并且能够确保即使在具有翘棱或起伏不平的搪瓷法兰中也能使用的高的变形追随性(对于法兰面精度的追随性)。另外,作为密封材料与此前同样地使用膨胀石墨片,与法兰接触的两表面用膨胀石墨片形成,该膨胀石墨片的流动性高,也确保了与法兰具有优异的相容性。
参照图7(A)~(C)所示的该现有技术垫片结构的压缩变形过程,说明这种现有技术垫片结构发挥密封作用的原理。图中,1表示作为芯材的具有同心圆的波形的金属薄板,2及3表示在金属薄板1的两表面上层叠粘接的膨胀石墨片,4及5表示法兰,T表示垫片厚度。
在图7(A)的夹紧前的自由状态下,金属薄板1具有原波螺距p、波高T1/2(峰高T1),膨胀石墨片2及3也具有整体均匀的原厚度T2,金属薄板1的谷部1a和膨胀石墨片2、3之间形成空隙4。
在图7(B)的负载低夹紧负重的夹紧状态下,垫片在相对的法兰5和6之间在厚度方向上被压缩,金属薄板1随着波高T1/2的缩小,波螺距p扩大,在厚度方向上发生压缩变形并在面方向(内外径方向)上发生伸长变形。膨胀石墨片2和3,在金属薄板1的峰部1b上在厚度方向上被压缩,但是,在金属薄板1的谷部1a上不被压缩。因此,现有技术垫片中的结构,通过在金属薄板1的峰部1b上局部地确保高的夹紧面压而发挥密封性能。此时,由于膨胀石墨片2和3具有高的流动性,能够追随金属薄板1的峰部1b的位置变化而变形,从而不会受到破坏,厚度T2在金属薄板1的峰部1b处减少的同时在金属薄板1的谷部1a处增加,填埋空隙4的局部。
在图7(C)的负载高夹紧负重的夹紧状态下,垫片在相对的法兰5和6之间在厚度方向上进一步被压缩,金属薄板1随着波高T1/2的进一步缩小,波螺距p进一步扩大,在厚度方向上进一步发生压缩变形并在面方向上进一步发生伸长变形,直至接近平板的状态。此时,由于膨胀石墨片2和3具有高的流动性,能够追随金属薄板1的峰部1b的位置变化而变形,从而不会受到破坏,厚度T2在金属薄板1的峰部1b处进一步减少的同时在金属薄板1的谷部1a处进一步增加,最终填埋空隙4的全部。因此,关于现有技术垫片的结构,在金属薄板1的谷部1a上,膨胀石墨片2和3也在厚度方向上被压缩,在金属薄板1的峰部1b及谷部1a的整个面上确保夹紧面压,从而,发挥稳定的密封性能。
在具有同心圆的波形的金属薄板的两表面上层叠粘接有膨胀石墨片的现有技术垫片结构,例如,在专利文献1中记载的垫片中被采用而已公知。
专利文献1:JP实开平5-92574号公报
发明内容
发明要解决的课题
上述现有技术垫片的结构中,采用膨胀石墨片作为密封材料,因此,能够用于温度400℃以下的非氧化性流体中,但是,难以在氧化性流体中使用。因此,在作为密封材料采用PTFE片、云母片、蛭石(vermiculite)系片或金属片等的无机片时,发现存在下述技术课题。另外,PTFE片是能够在温度260℃以下的几乎所有的酸性、碱性流体中使用的密封材料,上述的无机片是能够在温度400℃以上的氧化性流体中使用的密封材料。
即,由于作为芯材使用具有同心圆波形的金属薄板,因此,在低夹紧负重下,难以在整个面上确保夹紧面压,缺乏在低夹紧负重下的密封稳定性,在负载高夹紧负重时,与膨胀石墨片相比,PTFE片及无机片的流动性非常低,因此会发生破坏而引起泄漏。虽然使用足够厚的PTFE片及无机片,能够避免该片的破坏,但是,由于这种足够厚的PTFE片及无机片价格高昂,而且,PTFE片在低夹紧负重下产生浸透泄漏而不能确保密封性,无机片较硬而压缩性低,因此,在高夹紧负重时也难以获得稳定的密封性能。
本发明,是基于上述课题而做出的发明。其目的是,提供一种垫片,其是在作为芯材的具有同心圆波形的金属薄板的两表面上层叠粘接PTFE片或无机片的垫片,或者在该金属薄板的两表面及内周上覆盖PTFE成型体或金属成型体的垫片,并且,解决上述课题,能够在低~高的夹紧负重下确保长期稳定的密封性能。
解决课题的方法
用于实现上述目的的技术方案1的垫片,其特征在于,在具有同心圆的波形的金属薄板的谷部上填充粉体的密封材料,在该金属薄板的两表面上层叠粘接具有密封性的PTFE片或无机片。
技术方案2的垫片,其特征在于,在具有同心圆的波形的金属薄板的谷部上填充粉体的密封材料,在该金属薄板的两表面及内周覆盖具有密封性的PTFE成型体或金属成型体。
技术方案3的垫片,其是技术方案1或技术方案2所述的垫片,其特征在于,以使在金属薄板的谷部上的夹紧面压比在金属薄板的峰部上的夹紧面压低的密度,在金属薄板的谷部上填充粉体的密封材料。
技术方案1~3所述的垫片中,在以往作为空隙的金属薄板的谷部上填充粉体的密封材料,从最开始就预先填埋该部位,由此,能够对以往在低夹紧负重下不能压缩的金属薄板的谷部上的PTFE片(技术方案1)、无机片(技术方案1)、PTFE成型体(技术方案2)或金属成型体(技术方案2)进行压缩,能够在低夹紧负重下在整个面确保夹紧面压,因此,能够在低夹紧负重下获得稳定的密封性能。另外,由于能够抑制PTFE片、无机片、PTFE成型体或金属成型体的变形量,因此,即使流动性低的PTFE片、无机片、PTFE成型体或金属成型体负载高夹紧负重,也不会被破坏,并且可以使用更薄的PTFE片、无机片、PTFE成型体或金属成型体,进一步地,使用PTFE片或成型体,在低夹紧负重下也无需担心产生浸透泄漏。
另外,由于在金属薄板的两表面上配置两层密封材料,所以即使破坏作为外侧的密封材料的PTFE片、PTFE成型体,也能够通过内侧的密封材料获得密封,提高密封的可靠性。另外,内侧的密封材料可以是与外侧的密封材料的材料相同的材料(PTFE)或者是不同的材料(膨胀石墨或鳞状石墨等)的组合。
进一步地,由于在金属薄板的谷部上填充的密封材料是粉体,兼具高的压缩性和高的流动性,因此,不妨碍金属薄板的变形,不损害垫片的变形追随性。在金属薄板的谷部上难以产生空隙,在该部位上能够确保稳定的夹紧面压。粉体的密封材料价格低廉,而且具有高的成品率,能够不被浪费地使用,具有经济上的优势。
如技术方案3的垫片所述,以使在金属薄板的谷部上的夹紧面压比在金属薄板的峰部上的夹紧面压低的密度,在金属薄板的谷部上填充粉体的密封材料,由此,夹紧面压分布不均等,夹紧面压不会降低,因此,密封所必须的最小夹紧力没有增加。
发明效果
根据技术方案1~3所述的垫片,能够实现下述垫片:在作为芯材的具有同心圆的波形的金属薄板的两表面上层叠粘接PTFE片或无机片的垫片,或者在该金属薄板的两表面及内周上覆盖PTFE成型体或金属成型体的垫片,并且,能够在低~高的夹紧负重下确保长期稳定的密封性能。
根据技术方案3所述的垫片,在使用时,机器、配管的接合部所需的强度不会变大,不需要重新设计、或者改造设备、装置等。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的垫片的平面图;
图2是表示本发明的实施方式1的垫片的结构的剖面图;
图3是表示本发明的实施方式2的垫片的结构的剖面图;
图4是表示本发明的实施方式1及实施方式2的垫片的压缩变形过程的图形;
图5是表示本发明的实施例1和比较例1的密封特性的折线图;
图6是表示本发明的实施例2和比较例2的密封特性的折线图;
图7是表示现有技术的垫片结构的压缩变形过程的图。
附图标记的说明
10垫片
11波形金属薄板(金属薄板)
11a谷部
11b峰部
12、13PTFE片
14填充材料(密封材料)
20垫片
21PTFE成型体
30垫片
32,33无机片
34填充材料(密封材料)
40垫片
41金属成型体
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的垫片的实施方式。图1是表示本发明的实施方式1的垫片的平面图。图2是表示本发明的实施方式1的垫片的结构的剖面图。
图1、图2中所示的垫片10是,在作为芯材的具有同心圆的波形的圆环状的金属薄板(以下,称为“波形金属薄板”)11的外内两表面上,层叠粘接具有密封性的圆环状的PTFE片12及13的垫片,在以往作为空隙4(参照图6)的部位(波形金属薄板11的谷部11a与PTFE片12及13之间)上,填充粉体的密封材料(以下,称为“填充材料”)14,利用该填充材料14从一开始就填埋以往作为空隙4的部位,以使能够对以往在低夹紧负重下不能压缩的波形金属薄板11的谷部11a上的PTFE片12及13进行压缩,在低夹紧负重下在整个面上确保夹紧面压,在低夹紧负重下获得稳定的密封性能,并且抑制PTFE片12及13的变形量,即使流动性低的PTFE片12及13负载高夹紧负重,也不会被破坏,并且可使用更薄的PTFE片12及13,在低夹紧负重下也无需担心在PTFE片12及13上产生浸透泄漏。因此,该垫片10的结构为:在波形金属薄板11的外内两表面上,配置有作为密封材料的填充材料14和PTFE片12及13这样的内外2层。
此处,在波形金属薄板11的内周端缘与外周端缘上,形成位于一个平面上的圆环状的平坦部11c及11d,所述平面包含在波形金属薄板11的单面侧(图2的下侧)上突出的各峰部11b的顶点。另外,填充材料14被填充于谷部11a后的波形金属薄板11的外内两表面的外形是:外表面(图2的上侧)的外形成为在位于同一平面上的平坦部11c及11d的表面之间向上凸起为高度较低的梯形的立体形状,内表面(图2的下侧)的外形成为在位于同一平面上的平坦部11c及11d的内表面之间为平坦面连接成的平面形状。并且,波形金属薄板11的外表面侧的PTFE片12,在整个的从波形金属薄板11的内周侧的平坦部11c的端部至外周侧的平坦部11d的端部上,沿着波形金属薄板11的外表面的立体形状的外形层叠粘接,波形金属薄板11的内表面侧的PTFE片13,在整个从波形金属薄板11的内周侧的平坦部11c的端部至外周侧的平坦部11d的端部上,沿着波形金属薄板11的内表面的平面形状的外形层叠粘接。PTFE片12及13的内周端缘,从波形金属薄板11的内周侧的平坦部11c的端部向内径方向突出,在比该平坦部11c的端部靠内的内周侧,以低于该平坦部11c的厚度的方式贴合而固着。PTFE片12及13的外周端缘,从波形金属薄板11的外周侧的平坦部11d的端部向外径方向突出,在比该平坦部11d的端部靠外的外周侧,以低于该平坦部11d的厚度的方式贴合而固着。
垫片10的制造是:将作为挤压成型品的波形金属薄板11保持为大致水平姿势,在波形金属薄板11的上面侧的各谷部11a上填充填充材料14,然后,在波形金属薄板11的上表面(外表面)上,通过未图示的粘接剂层叠粘接一者的PTFE片12。接下来,将波形金属薄板11翻转,在波形金属薄板11的上面侧的各谷部11a上填充填充材料14,然后,在波形金属薄板11的上表面(内表面)上,通过未图示的粘接剂层叠粘接另一者的PTFE片13,并且,使PTFE片12及13的内周端缘之间以及外周端缘之间贴合而固着,完成制造。
此时,重要的是:以比PTFE片12及13的密度低的密度在波形金属薄板11的谷部11上填充填充材料14,以使在波形金属薄板11的谷部11a上的夹紧面压比在波形金属薄板11的峰部11b上的夹紧面压低。通过以这种密度填充填充材料14,使得该垫片10的结构为:在波形金属薄板11的表内两表面上,配置有密度不同的密封材料即填充材料14(低密度)和PTFE片12及13(高密度)这样的内外2层。
图3是表示本发明的实施方式2的垫片的结构的剖面图。另外,本实施方式的垫片的平面与上述垫片10的图1中所示的平面相同。另外,本实施方式的垫片的结构,与前述垫片10的图2中所示的结构除PTFE片以外相同,因此,在相同结构上标记上相同的符号,并省略详细的说明。
图3中所示的垫片20是,用通过切削加工圆环状的PTFE平板而制作成的一体结构的PTFE成型体21,连续地覆盖波形金属薄板11的表内两表面和内周而成的垫片。该PTFE成型体21,具有在厚度方向上的相对的圆环状的片部21a及21b、和在片部21a及21b的内周侧端缘之间形成连续的一体的短圆筒状的连接部21c,在这些片部21a及21b、和连接部21c的内侧上,形成有在外周上具有开口部21d的中芯收纳空间21e。并且,波形金属薄板11安装在中芯收纳空间21e中,从波形金属薄板11的内周侧的平坦部11c的近内侧上直立的连接部21c的上下端部向波形金属薄板11的表内两表面侧上延伸设置片部21a及21b。
垫片20的制造是:将PTFE成型体21保持在水平姿势上,将上面侧的一者的片部21a卷至与连接部21c相同的圆筒面上,将波形金属薄板11从上方通过圆筒状的片部21a嵌入连接部21c的外侧,然后,在波形金属薄板11的上面侧的各谷部11a上填充填充材料14。接下来,将圆筒状的片部21a复原,通过未图示的粘接剂层叠粘接在波形金属薄板11的上表面(外表面)。接下来,翻转波形金属薄板11,将上表面侧的另一者的片部21b卷至与连接部21c相同的圆筒面上,然后,在波形金属薄板11的上表面侧的各谷部11a上,填充填充材料14。接下来,将圆筒状的片部21b复原,通过未图示的粘接剂层叠粘接在波形金属薄板11的上表面(内表面),完成制造。此时,填充材料14的填充密度也与前述垫片10相同地,以比PTFE成型体21的密度低的密度,在波形金属薄板11的谷部11上填充填充材料14,这点是重要的。
该垫片20的情形,在内周的内侧角部(波形金属薄板11的平坦部11c和一者的片部21a的内周端缘部之间)上形成有空隙,因此,在该空隙上也要填充填充材料14,填埋该空隙。
如上所述构成的各垫片10、20的发挥密封作用的机理相同,因此,参照图4(A)~(C)所示的该垫片10、20的压缩变形过程进行説明。
在图4中,50及60表示机器、配管的法兰,t表示垫片厚度。
在图4(A)的夹紧前的自由状态下,波形金属薄板11,具有原波螺距p、波高t1/2(峰高t1),PTFE片12及13或PTFE成型体21的片部21a及21b也具有整体均匀的原厚度t2,在以往作为空隙4的部位(波形金属薄板11的谷部11a与PTFE片12及13或PTFE成型体21之间)上填充有填充材料14。
在图4(B)的负载低夹紧负重的夹紧状态下,在相对的法兰50和60之间垫片10、20在厚度方向上被压缩,波形金属薄板11随着波高t1/2的缩小,波螺距p扩大,在厚度方向上发生压缩变形并在面方向(内外径方向)上发生伸长变形。PTFE片12及13或PTFE成型体21的片部21a及21b,在波形金属薄板11的峰部11b上在厚度方向上被压缩,同时,由于在波形金属薄板11的谷部11a上填充有填充材料14,因此,该波形金属薄板11的谷部11a也被压缩,在波形金属薄板11的峰部11b及谷部11a的整个面上确保夹紧面压,发挥稳定的密封性能。
在图4(C)的负载高夹紧负重的夹紧状态下,在相对的法兰50和60之间垫片10、20在厚度方向上被进一步压缩,波形金属薄板11随着波高t1/2的进一步缩小,波螺距p进一步扩大,在厚度方向上进一步发生压缩变形并在面方向上进一步发生伸长变形,直至接近平板的状态。PTFE片12及13或PTFE成型体21的片部21a及21b,在波形金属薄板11的峰部11b上,在厚度方向上进一步被压缩,并且,由于在波形金属薄板11的谷部11a上填充有填充材料14,因此,该波形金属薄板11的谷部11a也被进一步压缩,在波形金属薄板11的峰部11b及谷部11a的整个面上,确保更高的夹紧面压,继续保持在低夹紧负重下获得的稳定的密封性能。
这样,在各垫片10、20中,由于在以往作为空隙4的波形金属薄板11的谷部11a上填充填充材料14,从一开始就填埋该部位,因此,能够对以往在低夹紧负重下不能压缩的波形金属薄板11的谷部11a上的PTFE片12及13或PTFE成型体21的片部21a及21b进行压缩,能够在低夹紧负重下在整个面上确保夹紧面压,因此,能够从低夹紧负重获得稳定的密封性能。因此,能够在低~高夹紧负重下确保长期的稳定的密封性能。
另外,在各垫片10、20中,由于在以往作为空隙4的波形金属薄板11的谷部11a上填充填充材料14,从一开始就填埋该部位,因此,能够抑制PTFE片12及13或PTFE成型体21利用自身流动性或厚度t1、t2填埋波形金属薄板11的谷部11a而造成的变形,这样,PTFE片12及13或PTFE成型体21的片部21a及21b的变形量非常小。因此,即使流动性低的PTFE片12及13或PTFE成型体21负载高夹紧负重,也不产生破坏,并且,可使用更薄的PTFE片12及13或PTFE成型体21,在低夹紧负重下,也无需担心PTFE片12及13或PTFE成型体21产生浸透泄漏。
另外,各垫片10、20的结构为:在波形金属薄板11的表内两表面上配置作为密封材料的填充材料14与PTFE片12及13或PTFE成型体21的片部21a及21b这样的内外2层。因此,即使外侧的密封材料即PTFE片12及13或PTFE成型体21被破坏,也可通过内侧的密封材料即填充材料14实现密封,密封的可靠性高。内侧的密封材料即填充材料14和外侧的密封材料即PTFE片12及13或PTFE成型体21的材料,既可是同种材料也可是异种材料的组合。
另外,在各垫片10、20中,在波形金属薄板11的谷部11a上填充的填充材料14是粉体,兼具高的压缩性和高的流动性,因此,对波形金属薄板11的谷部11a的形状变化的追随性良好,在波形金属薄板11的谷部11a内被压缩而流动,因此,不阻碍波形金属薄板11的变形,不损害垫片10、20的变形追随性。在波形金属薄板11的谷部11a上难以产生空隙,在该部位上,能够确保稳定的夹紧面压。另外,粉体的填充材料14价格低廉,而且具有高的成品率不会造成浪费,在经济上具有优势。
进一步地,在各垫片10、20中,以比PTFE片12及13或PTFE成型体21的密度低的密度,在波形金属薄板11的谷部11上填充填充材料14,因此,在任何的夹紧负重下,在波形金属薄板11的谷部11a上的夹紧面压比波形金属薄板11的峰部11b上的夹紧面压低,夹紧面压分布不均等,夹紧面压不降低,因此,不会增加密封所必须的最小夹紧力。因此,在使用时,机器、配管的接合部所需的强度不变大,不需要重新进行设计,也没有必要进行设备、装置的改造等。
如上所述,各垫片10、20,确保与流动性低的材料的PTFE片12及13或PTFE成型体21的适合性,能够实现该PTFE片12及13或PTFE成型体21的使用,因此,可在温度260℃以下的几乎所有的酸性、碱性流体中使用。另外,该用途中,作为填充材料14可使用PTFE粉体、膨胀石墨或鳞片状石墨等的石墨系粉体、或者云母、滑石、蛭石(vermiculite)等的无机粉体。
另外,作为波形金属薄板11的材料,考虑到内部流体的温度及相对于内部流体的耐腐蚀性,只要是铜、铁、软钢、不锈钢、铝等的金属薄板,即可在上述的用途中使用。
另外,作为其他实施方式(实施方式3)的垫片,有如下的垫片30:将上述实施方式1中的PTFE片11、12换成无机片31、32,并且,将上述实施方式1的填充材料14换成作为无机粉体的密封材料的填充材料34,除上述以外,与上述实施方式1的垫片10的构成相同。该实施方式3的说明,与在上述实施方式1的说明中,垫片10的PTFE片11、12换成无机片31、32,并且,将垫片10的填充材料14换成作为无机粉体的密封材料的填充材料34的说明相同,因此,省略说明。
进一步地,作为其他实施方式(实施方式4)的垫片,有如下的垫片40:将上述实施方式2中的PTFE成型体21换成金属成型体42,并且,将上述实施方式2的填充材料14换成作为无机粉体的密封材料的填充材料34,除上述以外,与上述实施方式2的垫片20的构成相同。该实施方式4的说明,与在上述实施方式2的说明中,垫片20的PTFE成型体21换成金属成型体41,并且,将垫片20的填充材料14换成作为无机粉体的密封材料的填充材料34的说明相同,因此,省略说明。
此处,上述垫片30、40,确保与流动性低的无机片32及33或金属成型体41的适合性,能够实现该无机片32及33或金属成型体41的使用,因此,作为无机片使用云母片、蛭石(vermiculite)系片或金属片等,可用于400℃以上的氧化性流体。另外,在该用途中,作为填充材料34可使用云母、滑石(无机矿物)等的粉体。
实施例
下面,对于本发明的实施方式1、2的垫片的实施例进行说明。
作为波形金属薄板11,使用波形金属薄板(材质:不锈钢[316L],板厚:0.55mm,波螺距p:3.2mm,波高t1/2:0.5mm[峰高t1:1.1mm]);作为PTFE片12及13,使用多孔质PTFE片(厚度t2:0.5mm);作为填充材料14,使用PTFE粉末(平均粒径:50μm)。制成如图1、图2所示的垫片(以下,称为“实施例1”)。
作为实施例1的比较例,除了不填充填充材料14以外,制成与实施例1相同结构的垫片(以下,称为“比较例1”)。
在图5中,示出了实施例1和比较例1的密封特性。图5是对于实施例1及比较例1在常温下进行氦气密封试验,然后对其密封特性进行比较的图。在图5中,实施例1与比较例1相比,在低~高夹紧负重(面压)下,密封性能优异。另外,比较例1,在高夹紧负重下,PTFE片12及13发生破坏,产生泄漏。由此能够确认:通过在以往作为空隙4的波形金属薄板11的谷部11a上填充填充材料14,从一开始就填埋该部位,能够在低~高夹紧负重下确保长期的稳定的密封性能,并且,即使是流动性低的材料的PTFE片12及13或实施方式2的PTFE成型体21也能在高夹紧负重下不被破坏地使用。
另外,实施例1和比较例1的PTFE片12及13(多孔质PTFE片)的厚度与密封性能的关系示于下述表1中。
表1
○:良好;△:普通;×:不良
上述表1中,对于实施例1和比较例1,改变PTFE片12及13的厚度,并进行氦气密封试验,比较各厚度的密封性能。在表1中,实施例1与比较例1相比,能够以非常薄的厚度t2的PTFE片12及13获得稳定的密封性能。由此可确认,通过在以往作为空隙4的波形金属薄板11的谷部11a上填充副密封材料14,从一开始填埋该部位,能够使用更薄的PTFE片12及13或实施方式2的PTFE成型体21。
接下来,对于本发明的实施方式3、4的垫片的实施例进行说明。
作为波形金属薄板11,使用波形金属薄板(材质:不锈钢[316L],板厚:0.5mm,波螺距p:3.2mm,波高t1/2:0.55mm[峰高t1:1.1mm]);作为无机片32及33,使用云母片(厚度t2:0.5mm);作为填充材料34,使用云母粉末(平均粒径:50μm)。制成如图1、图2所示的垫片(以下,称为“实施例2”)。
作为实施例2的比较例2,除了不填充填充材料34以外,制成与实施例2相同结构的垫片(以下,称为“比较例2”)。
在图6中,示出了实施例2和比较例2的密封特性。图6是对于实施例2及比较例2在常温下进行氦气密封试验,然后对其密封特性进行比较的图。在图6中,实施例2与比较例2相比,在低~高夹紧负重(面压)下,密封性能优异。另外,比较例2中,在高夹紧负重下,无机片32及33发生破坏,产生漏泄。由此能够确认:通过在以往作为空隙4的波形金属薄板11的谷部11a上填充填充材料34,从一开始就填埋该部位,能够在低~高夹紧负重下确保长期的稳定的密封性能,并且,即使是流动性低的材料的无机片32及33或实施方式4的金属成型体41也能够在高夹紧负重下不被破坏地进行使用。
另外,实施例2和比较例2的无机片32及33(云母片)的厚度与密封性能的关系示于下述表2中。
表2
○:良好;△:普通;×:不良
上述表2中,对于实施例2和比较例2,改变无机片32及33的厚度,进行氮气密封试验,比较各厚度的密封性能。在表1中,实施例2以标准厚度t2的无机片32及33获得了在比较例2中不能获得的密封性能。由此可确认,通过在以往作为空隙4的波形金属薄板11的谷部11a上填充填充材料14,从一开始就填埋该部位,能够使用更薄的标准厚度的无机片32及33或实施方式4的金属成型体41。
Claims (1)
1.一种垫片,其特征在于,在两表面上均具有谷部和峰部的具有同心圆的波形的金属薄板的两表面上的各谷部上填充填埋该谷部的粉体的密封材料,在该金属薄板的两表面上层叠粘接具有密封性的片,
并且,以使在金属薄板的谷部上的夹紧面压比在金属薄板的峰部上的夹紧面压低的密度,在金属薄板的谷部上填充粉体的密封材料,
并且,所述粉体是聚四氟乙烯树脂粉体,所述片是聚四氟乙烯树脂片,
并且,所述片具有在厚度方向上的相对的圆环状的片部、和在片部的内周侧端缘之间形成连续的一体的短圆筒状的连接部,在这些片部、和连接部的内侧上,形成有在外周上具有开口部的中芯收纳空间,
并且,所述金属薄板安装在中芯收纳空间中,在中芯收纳空间的内周的内侧角部上形成有空隙,在该空隙上也填充所述粉体,填埋该空隙。
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