DE3210176A1

DE3210176A1 - Dichtungsplatte

Info

Publication number: DE3210176A1
Application number: DE19823210176
Authority: DE
Inventors: Susumu Aoki; Masaaki Ashizawa; Kazuo Yokohama Kanagawa Nishimoto; Kiyotaka Nara Shimada; Shiro Ikoma Nara Takahata; Koji Okayama Tanaka; Yasushi Nara Tsuchimoto; Tsutomu Yamamoto
Original assignee: JAPAN EXLAN CO Ltd OSAKA; Nichias Corp Tokyo; Japan Exlan Co Ltd; Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1981-03-19
Filing date: 1982-03-19
Publication date: 1982-10-14
Also published as: US4546033A; GB2101621B; DE3210176C2; GB2101621A

Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen von Dichtungsplatten, die durch Mahlen und Vulkanisieren von faserförmigen Materialien und Kautschukmaterialien erhalten werden.

Als Dichtungsmaterial zur Verhinderung des Durchtrittes von Motorkühlwasser, beispielsweise an der Verbindungsstelle einer Automobil-Wasserpumpe, wurden weitverbreitet Dichtungen verwendet, die durch Mahlen und Vulkanisieren von Asbestfasern und Kautschukmaterialien (allgemein als gepreßte bzw. komprimierte Asbestplatten bezeichnet) erhalten wurden, wobei auf die erforderliche Hitzefestigkeit und Dauerhaftigkeit geachtet wurde.

In letzter Zeit besteht jedoch ein zunehmender Trend zur Verminderung des Gewichts von Automobilmotoren. Dazu ist es erforderlich, daß die Dicke des Flansches der Wasserpumpe und der Durchmesser der Klemmbolzen vermindert werden, die Anzahl der verwendeten Klemmbolzen begrenzt wird, usw. Dabei entstehen nun Schwierigkeiten bei der Bereitstellung eines ausreichenden Klemmdruckes über die Asbest-Verbindungsplatte hinweg. Dieser ungenügende Klemmdruck hat einen nachteiligen Einfluß auf die Anpassung der Dichtung an den Flansch, so daß das Problem des Wasseraustrittes, bzw. eine Leckage auftritt.

Andererseits werden aus Papier hergestellte Dichtungen als Ersatz für die Asbest-Abdichtungsdichtungen verwendet. Eine derartige Dichtung ist weicher als die gepreßte bzw. komprimierte Asbestplatte und zeigt gute anfängliche Abdichtungseigenschaften. Allerdings lösen sich Dichtmittel, wie Öl, mit denen die Dichtung imprägniert ist, im Verlauf der Zeit in Wasser auf, so daß sich eine Verschlechterung der Abdichtungseigenschaften einstellt.

— ο —

Durch die Erfindung wird eine Lösung der Probleme des Standes der Technik geschaffen. Mit anderen Worten, besteht ein Hauptziel der Erfindung darin, eine Dichtungsplatte zu schaffen, welche die Vorteile einer vulkanisierten Mischung faserförmiger Materialien und Kautschukmaterialien in vollem Umfange ausnutzt und sogar bei geringen Klemmdrücken kein Problem der Wasserleckage herbeiführt.

Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß eine Dichtungsplatte geschaffen wird, die dadurch erhalten wird, daß in ein Ausgangsmaterial aus hauptsächlich 50 bis 85 Gew.-% Fasermaterialien und 10 bis 50 Gew.-% Kautschukmaterialien eine wasserunlösliche und wasserquellende Substanz mit einer Menge von 1 bis 23 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Ausgangsmaterials eingebracht wird, und daß das somit erhaltene Produkt gemahlen und zu einer Platte vulkanisiert wird.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. (Fig. 1)

Die erfindungsgemäße Dichtungsplatte bzw. -Tafel besteht aus einem Ausgangsmaterial, das hauptsächlich aus Fasern und Gummi zusammengesetzt ist, dem eine wasserunlösliche und wasserquellende Substanz zugesetzt ist. Das sich ergebende Produkt wird gemahlen und zu einer Platte bzw. Tafel der gewünschten Gestalt vulkanisiert.

In dem Ausgangsmaterial werden 50 bis 85 Gew.-% Fasern vorzugsweise mit 10 bis 50 Gew.-% Gummi verwendet. Die Menge der verwendeten Wasserunlöslichen und wasserquellenden Substanz liegt im Bereich von 1 bis 23 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 15 Gew.-%, und zwar berechnet vom Gewicht des Ausgangsmaterials.

Wenn die Menge der verwendeten Fasern unter 50 Gew.-% liegt, d.h. die Menge des Gummis 50 Gew.-% übersteigt, dann neigen die Zugfestigkeit und die Wärmefestigkeit der sich ergebenden Dichtungsplatte zum Absinken. Wenn die Menge der Fasern 85 Gew.-% übersteigt, d.h. die Menge des Gummis unter 10 Gew.-% liegt, verschlechtern sich andererseits die Dichtungseigenschaften der sich ergebenden Dichtungsplatte. Dies ist der Grund, warum das Verhältnis (Gewichtsverhältnis) der Fasern zum Gummi auf den vorstehend genannten Bereich beschränkt ist.

Die als eine Hauptkomponente des Ausgangsmaterxals verwendeten Fasern umfassen anorganische Fasern, wie Asbest-, Glas-, Kohlenstoff- und Metallfasern und/oder organische Fasern, wie Phenol- und Cellulose-Fasern. Diese Fasern können alleine oder gemischt verwendet werden. Als Gummi, der weiteren Hauptkomponente des Ausgangsmaterxals, können SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk), NBR (Nitril-Kautschuk), Naturkautschuk oder ähnliches allein oder in Mischung verwendet werden.

Die Bezeichnung "wasserunlösliche und wasserquellende Substanz" wird hier für jede Substanz benutzt, die in Wasser unlöslich ist und mit Wasser aufquellen kann. Nur zum Zwecke der Erläuterung werden natürliche oder synthetische hochmolekulare Substanzen erwähnt, die hydrophil und in Wasser unlöslich sind, und die eine ionisierbare Gruppe, wie eine Carboxyl-, SuIfon-, Phosphor-, quaternäre Ammoniumsalz-, Amino-, Imino-, oder Pyridin-Gruppe und/oder eine nichtionische hydrophile Gruppe, wie eine Hydroxyl-, Äther-, Amid- (in Kettenform oder zyklischer Form), oder Nitril-Gruppe umfassen. Beispielsweise kann ein Copolymer aus Akrylsäure oder ihren Salzen und Divinylbenzol verwendet werden; ein Alkali-Hydrolysat eines Copolymers aus Acrylonitril und Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid mit

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einem oder mehreren damit copolymerisierbaren äthylenischen Monomeren; ein durch Querverbinden bzw. Quervernetzen erzieltes Produkt eines Polymers mit Formaldehyd, wobei das Polymer durch die Hydrolyse von Acrylonitrilpolymer mit einem Alkali gebildet wurde; ein durch Quervernetzung erzieltes Produkt eines Acrylamid-Copolymers mit Formaldehyd; ein saures Kondensat einer Polyacryl-Säure und eines PoIyvinyl-Alkohols; ein durch Quervernetzung erhaltenes Produkt eines Polyvinyl-Alkohols mit Epichlorhydrin; ein Copolymer von 2-Hydroxyäthyl-Methacrylat und Äthylenglycol-Dimethacrylat; ein Copolymer aus 2-methyl-5-vinyl-pyridin und N,N'-Methylenbisacryloamid; ein Copolymer von N,N'-dimethylaminoäthyl-Methacrylat und N,N'-Methylenbisacrylamid; ein Copolymer aus N-Vinyl-2-Pyrrolidon und Äthylen-Glycol-Dimethacrylat; ein durch Bestrahlung quervernetztes Produkt aus Polyoxyäthylen; ein durch Erhitzen von Stärke in saurer Atmosphäre erhaltenes Kondensat; ein verseiftes Produkt aus einem aufpolymerisieren Copolymer von Stärke/ Acrylonitril; ein durch Trocknen eines verseiften Produkts eines Copolymers eines Vinylesters und einer äthylenisch ungesättigten Karbonsäure erhaltenen Produkts; und ähnliche.

Die Verwendung von wasserlöslichen und -quellenden Substanzen ist nicht bevorzugt, da diese in Wasser im Laufe der Zeit aufgelöst werden, wodurch sich eine Verschlechterung der Abdichtungseigenschaften ergibt.

In der Dichtungsplatte gemäß der Erfindung kann die wasserquellende Substanz in faserförmiger oder körniger bzw. granulierter Form vorliegen. Vorzugsweise ist die körnige wasserquellende Substanz mit der faserförmigen gemischt.

Die wasserquellende Substanz in körniger Form hat die Vorteile, daß sie hinsichtlich der Wasser-Absorptionsfähigkeit der faserigen Form überlegen ist und leichter gleich-

förmig in dem Ausgangsmaterial verteilt werden kann. Zusätzlich neigen die Körner der wasserquellenden Substanz zur Wanderung vom Mittelpunkt zum Umfang des Ausgangsmaterials während des Aufquellens. Die aufgequollenen Körner konzentrieren sich also am Oberflächenteil des Ausgangsmaterials und spielen eine wichtige Rolle bei der Verhinderung von Fluid-Leckstellen. Wenn die Dichtungsplatte unter Verwendung der körnigen wasserquellenden Substanz gebildet ist, ist jedoch anzumerken, daß die Möglichkeit besteht, daß ein Teil der oberflächlichen Körner in Kontakt mit Fluiden gelangt und mit diesen weggeschwemmt wird.

Um dies zu vermeiden, kann die wasserquellende Substanz in faseriger Form verwendet werden, die mit den ursprünglich vorliegenden Fasern des Ausgangsmaterials beim Mahlen verwickelt wird, so daß sie in dem Ausgangsmaterial sogar beim Aufquellen zurückgehalten wird.

Die wasserquellende Substanz kan auch durch Angabe des Ausmaßes der Wasserquellung definiert werden, d.h. dem Verhältnis der Wasserabsorption zum Eigengewicht. Je größer das Maß der Wasserquellung ist, umso besser sind die Ergebnisse. Es ist jedoch bevorzugt, daß die körnige Substanz ein Maß der Wasserquellung von 30 bis 1000 aufweist, während die fasrige Substanz ein Maß der Wasserquellung von 30 bis 500 besitzt.

Die Erfindung umfaßt auch eine dreilagige Dichtungsplatte mit einer Mittelschicht 1, welche die faserförmige wasserquellende Substanz enthält, sowie zwei äußere Schichten 2, welche die körnige wasserquellende Substanz enthalten, wie in der Fig. 1 gezeigt. Diese Ausführung der Erfindung ist dazu ausgebildet, den vollen Vorteil sowohl der körnigen wasserquellenden Substanz als auch der faserförmigen wasserquellenden Substanz auszunutzen, wie später klar werden wird.

Die faserige wasserquellende Substanz weist vorzugsweise eine Länge von 0,1 bis 10 mm aut, insbesondere 0,2 bis 5 mm. Wie die körnige Substanz neigt auch die faserige Substanz mit einer Länge unter 0,1 mm dazu, im Wasser mitgeschwemmt zu werden. Andererseits kann die faserige Substanz mit einer Länge über 10 mm nicht gleichmäßig mit dem Ausgangsmaterial vermischt werden.

Wenn die wasserquellende Substanz in zu großer Menge zugesetzt wird, führt dies zu einer Verminderung der Zugfestigkeit der sich ergebenden Dichtung. In Abhängigkeit vom Verwendungszweck sollte daher die wasserquellende Substanz vorzugsweise mit einer Menge von 1 bis 23 Gew.-% (auf der Grundlage der Gesamtmenge des Ausgangsmaterials) verwendet werden.

Im allgemeinen kann die Dichtungsplatte gemäß der Erfindung dadurch hergestellt werden, daß ein Ausgangsmaterial zubereitet wird, welches anorganische Fasern, Kautschuk, Vulkanisiermittel und Füllstoffe umfaßt, wonach die wasserquellende Substanz dem Ausgangsmaterial zugesetzt wird, das erzielte Produkt gemahlen wird und schließlich das erhaltene Produkt mit Hilfe von Kalanderwalzen zu einer Platte vulkanisiert wird.

Nachfolgend wird nun die dreischichtige Dichtungsplatte erläutert, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Die dreischichtige Dichtungsplatte kann allgemein in der folgenden Weise hergestellt werden: Die Zusammensetzungen für die mittlere und die äußeren Schichten werden getrennt voneinander durch Mahlen zubereitet. Die Mischung für eine äußere Schicht wird zuerst kalandergewalzt zur Formung einer äußeren Schicht, auf welcher die mittlere Schicht angeordnet wird. Die andere Außenschicht wird schließlich auf der

mittleren Schicht geformt und das Ganze wird in eine Platte der gewünschten Gestalt vulkanisiert.

Beim Zubereiten der Mittelschicht-Zusammensetzung wird die faserförmige wasserunlösliche und wasserquellende Substanz vorzugsweise mit einer Menge von 1 bis 23 Gew.-% zugesetzt, und zwar berechnet auf der Grundlage der Gesamtmenge des Ausgangsmaterials. Es ist nicht bevorzugt, die wasserquellende Substanz in zu großer Menge zuzusetzen, da sonst die Zugfestigkeit der fertigen Dichtung erniedrigt wird. Die wasserquellende Substanz weist vorzugsweise eine Länge von 0,1 bis 10 mm auf, insbesondere 0,2 bis 5 mm. Wie vorstehend erwähnt, neigt die wasserquellende Substanz dazu, unterhalb einer Länge von 0,1 mm im Wasser weggeschwemmt zu werden, während sie im Ausgangsmaterial nicht gleichförmig vermischt werden kann. Bei der Zubereitung der Masse für die Außenschichten, sollte die granulatförmige wasserunlösliche und wasserquellende Substanz vorzugsweise mit einer Menge von 0,1 bis 38 Gew.-% auf der Grundlage des Gesamtgewichtes des Ausgangsmaterials verwendet werden. Die granulatförmige bzw. körnige Substanz ist hinsichtlich ihrer Gestalt nicht kritisch, sie kann beispieslweise nadeiförmig oder flockig sein.

Die an beiden Seiten der Mittelschicht vorgesehenen Außenschichten weisen vorzugsweise eine Dicke von 1/3 oder weniger der Gesamtdicke der Dichtungsplatte auf. Eine Außenschicht mit größerer Dicke ist nachteilig, da sich die Körner während des Aufquellens separieren, wodurch die Zugfestigkeit vermindert wird, während eine Schicht mit geringerer Dicke zur Verschlechterung der Abdichtungseigenschaften neigt.

Die dreischichtige Dichtungsplatte gemäß der Erfindung kann als verbessertes Dichtmaterial zur Verhinderung von Fluid-Leckagen verwendet werden, und zwar teilweise weil

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die faserige wasserquellende Substanz sich aufgrund ihrer festen Haftung nicht leicht aus der Mittelschicht abtrennt, und teilweise weil die körnige wasserquellende Substanz die Oberflächen der Außenschichten glättet, während die wasserquellenden Partikel von der Mitte zum Umfang wandern und daher Wasser absorbieren und rascher aufquellen. Ein Teil der körnigen Substanz, die in die Außenschichten eintritt, kann sich während des Quellens von der Dichtungsplatte abtrennen. Diese Abtrennung hat jedoch keinen oder nur geringen Einfluß, da die Dicke der Außenschichten klein ist im Vergleich zur Gesamtdicke der Dichtungsplatte.

Die gemäß der Erfindung hergestellte einschichtige oder dreischichtige Dichtungsplatte zeigt daher gute wasserabdichtende Eigenschaften und eine verbesserte Haltbarkeit.

Die Erfindung wird nun im einzelnen mit Bezug auf die folgenden nichteinschränkenden Beispiele, einschließlich von Vergleichsbeispielen erläutert.

Beispiele 1 bis 6 einschließlich - Dreischicht-Dichtungsplatten-Zusammensetzung:

In ein Ausgangsmaterial aus Asbest, Kautschuk, Vulkanisiermitteln und Füllstoffen wurde die faserige wasserunlösliche und wasserquellende Substanz in den in einer später angegebenen Tabelle Proportionen eingebracht, um eine Mittelschicht-Zusammensetzung zuzubereiten. In dieses Ausgangsmaterial wurde die körnige, wasserunlösliche und wasserquellende Substanz in den in der Tabelle angegebenen Proportionen eingebracht, um die beiden Außenschicht-Zusammensetzungen zu erhalten. Diese drei Zusammensetzungen bzw. Massen wurden in einem Mischer zwei Stunden lang getrennt voneinander gemahlen. Eine der gemahlenen Außenmassen wurde zur Bildung einer Außenschicht kalandergewalzt. Danach wurde eine Mittelschicht auf der Außenschicht

durch Kalanderwalzen geformt. Schließlich wurde eine weitere Außenschicht auf der Mittelschicht durch Kalanderwalzen geformt, um eine dreischichtige Struktur zu erhalten, die dann zu einer vorgegebenen Dichtungsplatte vulkanisiert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen Dichtung sind in der Tabelle angegeben.

Die verwendeten wasserquellenden Substanzen sind wie folgt: faserförmige, wasserunlösliche und wasserquellende Substanz.

Fünf Teile von AN (Acrylonitril)-Fasern (Feinheit der einzelnen Faser: 3 d; Länge der Faser: 3 mm; Grundviskosität der Faser in einer Dimethylformamidlösung bei 3O°C: 1,3) aus 90 % Acrylonitril (AN) und 10 % Methylacrylat (MA) wurden in eine 30-%ige wässrige Lösung von Natriumhydroxid eingetaucht und unter Rühren 10 Minuten lang gekocht. Die sich ergebenden Fasern wurden mit Wasser gewaschen, um Alkalirückstände daraus zu entfernen, wodurch wasserquellende

3 Fasern erzielt wurden, deren Maß an Wasserquellung 200 cm /g betrug. Es wurde ein AN-Polymerkern in den Fasern vorgefunden.

Körnige, wasserunlösliche und wasserquellende Substanz.

17 Teile eines AN-Copolymers (Molekulargewicht: ;

Grundviskosität = 1,5, gemessen in einer Dimethylformamidlösung bei 30°C) aus 90 % Acrylonitril (AN) und 10 % Methylacrylat (MA) wurden in 83 Teile einer 10%igen Lösung von Natriumhydroxid suspendiert und bei 90 C 45 Minuten lang gerührt, wodurch eine wässrige Polymerlösung erhalten wurde, die etwa 70 % Acrylsoda und etwa 30 % Acrylamid enthält. Nachfolgend wurde die Polymerlösung mit einer wässrigen Lösung von Schwefelsäure neutralisiert. Der sich ergebenden Lösung wurde eine 30%ige wässrige Formaldehydlösung in einer Menge von 30 % pro 100 Teile des Polymers züge-

TABELLE (wird fortgesetzt auf
Seite 14a)

Beispiel	granular faserig	Gesamt	1	kein Leck	2	3	4	++	5	6	7	8	9	ic I	kein Leck
Asbestf£ (Gew.-%)	Dicke einer Auj3enschicht (mm)	+ ++	kein Leck	+· ++	+ ++	63 63	+ ++	J- ++	67	64	61	62	Leck nach 6O Zyklen
	Dicke der Platte (mm)	61 61	kein Leck	61 61	58 61	11 11	63 63	61 63	16	15	15	I 15	»
	Gesamtdichte	15 15	kein Leck	15 15	14 15	13 13	11 11	11 11	12	12	11	I ~ ■ i
Kautschuk (Gew.-%)	Zu:.£i"r.:ne der Ge- samtaicke 24 h nach dem Eintau chen in Wasser (%)	11 11	11 11	11 11	0 13 13 0	13 13	11 13	5 0	9 0	13 0	0 12 I
Vulkanisiermittel mit Füller	Abnahme des Ge wichts 5h nach Ko chen in destillier tfim Wasser (%)	0 ■ 13 13 0	0 13 13 0	0 13 17 0	100	0 13 13 0	C 13 17 0	100	100	100
wasser- Substanz	Abdichtungs versuch 1	100	100	100	0,01	100	100	-	-	-	-
Abdichtungs versuch 2	0,1	0,05	0,05	0,5	0,05	0,05	0,5	_0/5	0,5	0,5
Abdichtungs- versuch 3	0,5	0,5	0,5	1,50	0,5	0,5	1,60	1,50	1,41	1,-9
Abdichtungs versuch 4	1,50	1,55	1,52	69	1,52	1,54	28	39	58	IDC
69	65	68	3	72	74	2	2	2	6
3	3	3	··	3	3	Leck bei 1,Okg /cm	Leck bei ₂ 2,Okg /cm	Leck bei ~ 3,0kg /cm
«	H	»	Il	Il	Leck von Anfang an	··	Leck nach 20 Zyklen
Il	»	M	··	ti	M	M	Il
M	It	U	Il	η	Il	U	II
ti	H	M	ti

,TO CD

--J CD

+ Außenschicht
++ Zwischenschicht

Beispiel	granular faserig	Gesamt	11	12	13	14	kein Leck	Anm.1) , 11,	(Anm.2) ,„!<?	(Anra.3) 17	Vergl.- Beispiel
Asbestfasern (Gew.-%)	Dicke einer Außenschicht (mm)	70	66	63	65	Leck nach 54 Zyklen	t ++	62	+ ++	73
Kautschuk (Gew.-%)	Dicke der Platte (mm)	12	12	11	12	ti	62 62	11	62 64	13
Vulkanisiermittel mit Füller	Gesamtdichte	13	13	13	11	N	11 11	12	13 13	14
wasser quellende Substanz	Zunahme der Ge- samtdicke 24 h nach dem Eintau chen in Wasser (%)	5 0	9 0	13 0	0 12	12 12	0 15	15 9.5	0 0
Abnahme des Ge wichts 5h nach Ko chen in destillier tem Wasser (%)	100	100	100	100	0 15 15 0	100	0 7.5 10 6	100
Abdi chtungs- versuch 1	-	-	-	-	100	-	100	-
Abdichtungs versuch 2	O₁S	0_;5	0,5	0,5	0^05	0,5	0,05	0_#5
Abdichtungs versuch 3	1,58	1,57	1,53	1,60	0,5	1,58	0,5	1,78
Abdichtungs versuch 4	30	43	62	110	1,55	120	1,54	2
2	2	2	6	72	6	70	1
Leck bei 1,5kgf/cm	Leck bei 2, 5kg^f/cm²	Leck bei 3,5kg^f/cm²	3	M	3	Leck von Anfang an
Leck von Anfang an	Leck nach 3 Zyklen	jeck nach 30 Zyklen	Il	Leck nach 60 Zyklen		Leck von Anfang an
-	ti		kein Leck	·.	kein Leck	Leck bei O,5kg^f/cm
ff	M	H	kein Leck	M	H	Leck von Anfang an
kein Leck	M

Anm.l: Kautschuk-SBR und Naturkautschuk wasserquellende Substanzen-Acrylbasis

Anm.2: Kautschuk-SBR und Naturkautschuk wasserquellende Substanzen-Acrylbasis

Anm.3: Kautschuk-NBR und NR

wasserquellende Substanzenauf Acrylbasis in den granulären und faserförmigen Formen

Jl

setzt und bei 90 C 15 Minuten lang gerührt. Danach wurde das sich ergebende Produkt bei 200°C 60 Minuten lang aufgeheizt, um eine dehydrierte und getrocknete Masse zu erhalten, die auf eine Partikelgröße von 150 Mikrometer oder weniger zerkleinert wurde, so daß wasserquellende Partikel erhalten wurden, deren Maß der Wasserquellung 200 cm /g betrug.

Beispiele 7 bis 14 einschließlich - Einzelschicht-Dichtungsplatten-Zusammensetzung:

Ein Ausgangsmaterial aus Asbest, Kautschuk, Vulkanisiermitteln und Füllstoffen wurde mit der vorstehend erwähnten wasserquellenden Substanz versetzt. Das sich ergebende Produkt wurde in einem Mischer zwei Stunden lang gemahlen und mit Hilfe der Kalanderwalzen zu einer Platte vulkanisiert. Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Weise gebildeten Dichtung sind in der Tabelle angegeben.

Zu Vergleichszwecken sind die Ergebnisse von Vergleichsbeispielen ebenfalls in der Tabelle dargestellt.

Die Abdichtungsversuche 1 bis 4 einschließlich wurden wie folgt durchgeführt:

Abdichtungsversuch 1

Eine zu untersuchende Dichtung wurde mit einem Druck von

f 2
30 kg /cm zwischen Plansche eingeklemmt. Durch Anlegung

f 2 von Wasserdrücken von bis zu 4 kg /cm an der Dichtung mit

f 2 einer schrittweisen Zuwachsrate von 0,5 kg /cm wurden

Wasserleckagen überprüft. Abdichtungsversuch 2

Eine zu untersuchende Dichtung wurde mit einem Druck von

f 2
20 kg /cm zwischen Flansche eingeklemmt. Durch Anlegen

f 2
von Wasserdrücken bis zu 5 kg /cm mit einer schrittweisen

f 2

Zuwachsrate von 0,5 kg /cm wurden Wasserleckagen überprüft. Die Dichtung wurde jeweils 1O Minuten lang auf den jeweiligen Druckwerten gehalten.

Abdichtungsversuch 3

Eine zu untersuchende Dichtung wurde mit einem Druck von

f 2

30 kg /cm zwischen Flansche eingeklemmt. Die Dichtung wurde dann bei -3O°C eine Stunde lang gekühlt und dann eine Stunde lang auf 12O°C aufgeheizt, während ein Wasserdruck

f 2
von 2 kg /cm angelegt wurde. Dieser Kühlungs/Heizzyklus

wurde 30 mal zur Überprüfung von Wasserleckagen wiederholt. Abdichtungsversuch 4

Eine zu untersuchende Dichtung wurde mit einem Druck von

f 2
20 kg /cm zwischen Flansche eingeklemmt. Danach wurde die Dichtung bei -30 C eine Stunde lang gekühlt und dann bei 120C eine Stunde lang erhitzt, während ein Wasserdruck von

f 2
2 kg /cm angelegt wurde. Dieser Kühlungs/Erwärmungszyklus wurde bis zu 100 mal wiederholt, um Wasserleckagen zu überprüfen.

Aus den in der Tabelle angegebenen Ergebnissen ergibt sich klar, daß die erfindungsgemäßen Dichtungen verbesserte Abdichtungseigenschaften sogar bei geringem Klemmdruck zeigen, und zwar aufgrund ihrer selbstquellenden Eigenschaften durch die bei Berührung mit Wasser aufquellende Substanz, wodurch die Dichtung volumenmäßig in ihrer Gesamtheit expandiert und Räume oder Lücken zwischen der Dichtung und den zugeordneten Flanschen, sowie zwischen den Fasern in der Dichtung beseitigt werden.

Insbesondere können die die faserförmige wasserquellende Substanz enthaltenden Dichtungen ihre verbesserte Quellwirkung über lange Zeitspannen aufrechterhalten. Dies beruht darauf, daß die Fasern in der Dichtung fest mit der faserigen wasserquellenden Substanz verwickelt sind, so daß die wasserquellende Substanz sich nicht beim Quellen von der Dichtung abtrennt.

Claims

URI & STRASSER Patentanwälte NICHIAS CORPORATION 1-26, 1-chome, Shibadaimon Minato-ku, Tokyo Japan JAPAN EXLAN COMPANY, LIMITED 2-8, 2-chome, Dojimahama, Kita-ku, Osaka-shi Osaka-fu, Japan München, den \ J)1 Maß 1982 N 100 - U/m Dichtungsplatte Patentansprüche

1. Dichtungsplatte, hergestellt durch Mahlen und Vulkanisieren von 50 bis 85 Gew.-% eines faserigen Materials, 10 bis 50 Gew.-% eines Kautschukmaterials und 1 bis 23 Gew.-% einer wasserunlöslichen und wasserquellenden Substanz.

2. Dichtungsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die wasserunlösliche und wasserquellende Substanz in faserförmiger und/oder granulärer Form vorliegt.

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT URI Sc STRASSER, INNERE WIENER STR. 8, 8 MÖNCHEN 80, TEL. (089) 4 48 30

MANDATAIRES AGREES PRES LOFFICE EUROPEEN DES BREVETS POSTSCHECKKONTO MÜNCHEN 24 81 - 800 (BLZ 700 100 80)

3. Dichtungsplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die faserförmige wasserquellende Substanz eine Länge von 0,1 bis 10 mm aufweist.

4. Dichtungsplatte nach Anspruch 1, dadurch ge- ; kennzeichnet , daß die wasserunlösliche und wasserquellende Substanz eine natürliche oder synthetische hochmolekulare Substanz ist, die hydrophil ist und eine ionisierbare Gruppe aufweist, wie eine Carboxyl-, SuIfon-, Phosphor-, quaternäre Ammoniumsalz-, Amino-, Imino- oder Pyridin-Gruppe und/oder eine nichtionische hydrophile Gruppe, wie eine Hydroxyl-, Äther-, Amid- (in Ketten oder zyklischer Form) oder Nitril-Gruppe.

5. Dichtungsplatte nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das verwendete faserförmige Material eines oder mehrere aus der folgenden Gruppe ausgewählte Materialien umfaßt: anorganische Pasern, wie Asbest-, Glas-, Kohlenstoff- und Metallfasern, und organische Fasern, wie Phenol- und Cellulose-Fasern.

6. Dichtungsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das verwendete Kautschukmaterial eines oder mehrere aus der folgenden Gruppe umfaßt: SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk), NBR (Nitril-Kautschuk) und natürlicher Kautschuk.

7. Dreilagige Dichtungsplatten-Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Mittelschicht umfaßt, die dadurch erzielt wird, daß in ein Ausgangsmaterial aus hauptsächlich 50 bis 85 Gew.-% eines faserförmigen Materials und 10 bis 50 Gew.-% eines Kautschukmaterials eine faserige wasserunlösliche und wasserquellende Substanz mit einer Menge von 1 bis Gew.-% bezüglich des Gesamtgewichts des Ausgangsmaterials

eingebracht wird, sowie zwei Außenschichten, die auf beiden Seiten der Mittelschicht aufgeschichtet sind und jeweils dadurch erhalten werden, daß in das Ausgangsmaterial eine granuläre wasserunlösliche und wasserquellende Substanz mit einer Menge von 1 bis 38 Gew.-% eingebracht wird, und daß die drei Schichten zu einer Platte vulkanisiert sind.

8. Dichtungsplatten-Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Dicke einer der Außenschichten im Bereich von 10 Mikrometer bis ein Drittel der Gesamtdicke der Platte beträgt.

9. Dreilagige Dichtungsplatten-Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Mittelschicht umfaßt, die dadurch erhalten wurde, daß in ein Ausgangsmaterial aus 62 Gew.-% Asbestfasern,

11 Gew.-% SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk) und natürlicher Gummi, und 12 Gew.-% Vulkanisiermitteln und Füllern eine acrylische, faserige, wasserunlösliche und wasserschwellende Substanz mit einer Menge von 15 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Ausgangsmaterials eingebracht wird, sowie zwei Außenschichten, die an beiden Seiten der Zwischenschicht auflaminiert sind und jeweils dadurch erhalten wurden, daß in das Ausgangsmaterial eine acrylische, granuläre, wasserunlösliche und wasserquellende Substanz mit einer Menge von 15 Gew.-% eingebracht wird, und daß die drei Lagen zu einer Platte vulkanisiert sind.

10. Dichtungsplatte, dadurch gekennzeichnet, daß in ihr Ausgangsmaterial aus 62 Gew.-% Asbestfasern, 11 Gew.-% SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk) und natürlichem Kautschuk und 12 Gew.-% Vulkani-

.: _; ;.;:>-';: 321017

-A-

siermitteln und Füllern eine acrylische, granuläre, wasserunlösliche und wasserquellende Substanz mit einer Menge von 15 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge des Ausgangsmaterials eingebracht ist, und daß das sich ergebende Produkt gemahlen und zu einer Platte vulkanisiert ist.

11. Dreilagige Dichtungsplatte, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Mittelschicht aufweist, die dadurch erhalten wurde, daß in ein Ausgangsmaterial aus 64 Gew.-% Asbestfasern, 13 Gew.-% NBR (Nitril-Kautschuk) und NR, und 9,5 Gew.-% Vulkanisiermitteln und Füllern, acrylische, faserförmige und granuläre, wasserunlösliche und wasserquellende Substanzen mit einer Menge von 13,5 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge des Ausgangsmaterials eingebracht wurden, sowie zwei Außenschichten, die an beiden Seiten der Mittelschicht auflaminiert sind, und von denen jede dadurch erhalten wurde, daß in das Ausgangsmaterial eine granuläre, wasserunlösliche und wasserquellende Substanz auf der Basis von Stärke mit einer Menge von 10 Gew.-% eingebracht wird, und daß die drei Schichten zu einer Platte vulkanisiert sind.