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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine aus porösem Polytetrafluoroethylen
bestehende Dichtung für sanitäre Rohrleitungen,
die in einem Verbindungsbereich von Sanitärrohrleitungen in Herstellungsequipment von
Medikamenten, Nahrungsmitteln und anderem verwendet wird, und ihr
Herstellungsverfahren. Die Verbindungsstruktur von Sanitärrohrleitungen
ist allgemein so aufgebaut, dass Kopplungsmuffen oder einander zugewandte
Rohrleitungsendflansche durch ein Klammerband verbunden sind, wobei
die Dichtung für
sanitäre Rohrleitungen
zusammengedrückt
wird, und die Spezifikation der Verbindungsstruktur, die eine solche
Dichtung für
sanitäre
Rohrleitungen enthält,
ist durch die International Standardization Organization in der ISO-2852
vorgeschrieben.
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Bekannte
Dichtungen für
sanitäre
Rohrleitungen enthalten allgemein ringartige Dichtungen, die aus
Silikongummi oder anderem Gummi bestehen, und eine ringartige Dichtung,
die aus Polytetrafluoroethylen besteht, mit ringartigen Vorsprüngen, die
konzentrisch an beiden Seiten zum Eingriff mit ringartigen Ausnehmen vorstehen,
die zu Positionierzwecken an den einander zugewandten Oberflächen der
Muffen ausgebildet sind.
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Jedoch
sind Gummidichtungen nicht für
Sanitärrohrleitungen
geeignet, wo ein hoher Grad an Reinheit erforderlich ist, da Weichmacher
im Verlauf einer längeren
Nutzung wahrscheinlich ausgeschieden werden. Daneben werden Sanitärrohrleitungen jüngst häufiger einer
Dampfsterilisationsbehandlung unterzogen, und die Dampfsterilisationsbehandlungstemperatur
wird zunehmend höher.
Wenn eine Dampfsterilisationsbehandlung häufig unter hohen Temperaturbedingungen
erfolgt, verschlechtert sich die Gummidichtung relativ in kurzer
Zeit, und eine Verschlechterung führt zu einer Verminderung von
Elastizität
(wird steif), Bildung von Sprüngen,
Oberflächenablösung und
Verminderung der Dichtfunktion. Somit hat die Gummidichtung ihre
Probleme bei der Reinheit und Haltbarkeit und ist nicht als eine
Dichtung für
Sanitärrohrleitungen
geeignet.
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Andererseits
ist dank der Eigenschaften von Polytetrafluoroethylen die Polytetrafluoroethylendichtung frei
von solchen Problemen, ist aber dagegen steif und somit unterlegen
in Flexibilität,
Affinität
und Wiederverwendung. Daher wird, um eine spezifische Dichtfunktion
zu zeigen, ein extrem hohes Anziehdrehmoment benötigt, und ein häufiges Nachziehen
ist erforderlich und es ist schwierig, die Dichtfunktion durch wiederholtes Nachziehen
wieder zu erlangen.
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Als
Einrichtung zum Lösen
solcher Probleme von Silikongummidichtung und Polytetrafluoroethylendichtung
wurde letztlich eine ringartige Dichtung für Sanitärrohrleitungen (nachfolgend
genannte "herkömmliche
Dichtung") vorgeschlagen,
welche aus porösem
Polytetrafluoroethylen aufgebaut ist, das heißt, aus Polytetrafluoroethylen
besteht, das durch Ziehen porös
gemacht wurde (siehe zum Beispiel JP-A-5-99343).
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Eine
solche herkömmliche
Dichtung besteht aus porösem
Polytetrafluoroethylen, das ein weiches Material ist, und folglich
eine exzellente Flexibilität,
Affinität
und Wiederverwendung besitzt, die in der gewöhnlichen Polytetrafluoroethylendichtung
nicht erhalten werden, während
die wesentlichen Eigenschaften von Polytetrafluoroethylen, wie Haltbarkeit,
Reinlichkeit und Beständigkeit
gegenüber
Chemikalien, beibehalten wurden, und sie kann befriedigend in festen
Dichtzuständen
in Sanitärrohrleitungen
verwendet werden.
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Bei
der herkömmlichen
Dichtung kann jedoch, da sie aus porösem Material besteht, das abgedichtete Fluid
von den inneren Umfangsteilen der Dichtung durchdringen, die direkt
in Kontakt mit dem abgedichteten Fluid sind, wodurch ein sogenanntes
osmotisches Leck verursacht wird.
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Ein
solches osmotisches Leck ist nicht signifikant, wenn das abgedichtete
Fluid flüssig
ist, ist aber ein schwerwiegendes Problem, wenn die Dichtung als
eine Gasdichtung oder Vakuumdichtung verwendet wird.
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Um
ein osmotisches Leck zu verhindern, kann in Betracht gezogen werden,
die Formungsdichte der Dichtung zu erhöhen, jedoch hat ein Erhöhen der
Formungsdichte seine eigene Grenze, und es ist unmöglich, ein
osmotisches Leck vollständig
zu verhindern. Oder, wenn die Formungsdichte mehr als nötig erhöht wird, werden
die wesentlichen Eigenschaften (Flexibilität etc.) des porösen Polytetrafluoroethylens
geopfert und die Signifikanz der Verwendung von porösem Polytetrafluoroethylen
als Materialbestandteil geht verloren.
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Bei
der herkömmlichen
Dichtung gibt es außerdem,
da ihr Materialbestandteil, d.h. das poröse Polytetrafluoroethylen,
nicht geschmolzen und in einer Form geformt werden kann, anders
als Silikongummi oder ähnliches,
gegenwärtig
kein anderes Verfahren, als ein Schichtmaterial in eine spezifische
ringartige Plattenform zu drücken
und zu formen unter Verwendung eines Stempels. Daher ist es, soweit
die Dichtung für
Sanitärrohrleitungen
nicht allgemein flach an beiden Oberflächen ist, sondern in einer
ringartigen Plattenform mit ungleicher Dicke ist, die vorspringende
Vorsprünge
an beiden Oberflächen
hat, wie oben erwähnt
wurde, unmöglich
eine gleichmäßige Dichte
in der gesamten Dichtung einschließlich Vorsprüngen durch
ein kompressives Formen mit einem Stempel zu haben, und insbesondere
neigen die Teile, die Vorsprünge
bilden, dazu, eine niedrigere Dichte als andere Teile zu haben.
Somit ist in der herkömmlichen
Dichtung, die aus porösem Polytetrafluoroethylen
mit Vorsprüngen
an beiden Seiten besteht, die Dichtungsdichte lokal ungleich, und
das abgedichtete Fluid kann in Teilen mit niedriger Dichte (insbesondere
Vorsprungsbereiche) durchdringen und verbleiben. Dieses osmotische
Fluid kann während
eines langen Nutzungsdauerverlaufs degenerieren und kann zur Bildung
von Pyrogen als die Wärme
erzeugende Substanz führen,
die unerwünschte
Probleme aus dem sanitären
Gesichtspunkt im Herstellungsprozess von Medikamenten und Nahrungsmitteln
einführen kann.
Somit ist bei der herkömmlichen
Dichtung, die eine ringartige Dichtung ist, die aus porösem Polytetrafluoroethylen
besteht, das osmotische Leck eine inhärente Defektcharakteristik
des Materials, und somit sind ihre Anwendungen wesentlich beschränkt.
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Die
JP-A61-141781 offenbart eine ringartige Dichtung, die zwei entgegengesetzte
ringartige Seiten und ein zentrales kreisartiges Loch hat. Die Dichtung
der JP-A-61-141781 ist aus einem thermoplastischen Fasermaterial,
wie einem Ethylen/Tetrafluroethylen Copolymer gebildet. Ein Ring,
der einen flüssigkeitsundurchlässigen thermoplastischen
Film enthält,
ist an jeder Seite der Dichtung angeordnet, so dass die zwei Ringe im
wesentlichen miteinander ausgerichtet sind. Die Dichtung und Filmringe
werden dann durch Erwärmen
behandelt, so dass die Filmringe und Dichtung verschmelzen, um einen
einheitlichen Körper
zu bilden. Insbesondere werden die Filmringe und Dichtung so behandelt,
dass in einer ringartigen Zone zwischen den zwei Ringen das fasrige
thermoplastische Material der Dichtung über die Dicke der Dichtung
vollständig
verfestigt wird. Angrenzend an jeden Umfang jedes Filmringes können die
Ringe und Dichtung so behandelt werden, dass nur die Oberfläche der
Dichtung geschmolzen wird.
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Es
ist ein Ziel der Erfindung, eine Dichtung für Sanitärrohrleitungen bereitzustellen,
die zum sicheren Verhindern eines osmotischen Lecks geeignet ist,
welches ein inhärenter
Materialdefekt in der Dichtung ist, die aus porösem Polytetrafluoroethylen
besteht, ohne die Charakteristika und Signifikanz des Verwendens
des porösen
Polytetrafluoroethylens als den Materialbestandteil zu opfern.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daher eine Ringdichtung für sanitäre Rohrleitungen
geschaffen, wie im Anspruch 1 unten beansprucht ist.
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Die
geschmolzene, verfestigte Schicht kann entweder gleichmäßig oder
ungleichmäßig in der
Dicke sein. Zum Beispiel kann sie im Mittelteil in der Dickenrichtung
der Dichtung dick und in den beiden Endteilen dünn sein.
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Auf
diese Weise wird, wenn eine porenfrei verschmolzene verfestigte
Schicht in den Innenumfangsteilen der Dichtung, die direkt mit dem
abgedichteten Fluid in Kontakt sind, gebildet wird, ein osmotisches
Leck von diesem Bereich sicher verhindert, obwohl die Dichtung aus
einem porösen
Material besteht. Bedeutsamer ist, dass diese verschmolzene, verfestigte
Schicht nur an der Innenumfangsschicht der Dichtung ausgebildet ist,
und die wesentlichen Eigenschaften des porösen Polytetrafluoroethylens,
wie Flexibilität
und Affinität,
nicht vollständig
bei der Dichtung insgesamt geopfert werden, und die Signifikanz,
es als den Dichtungsmaterialbestandteil zu verwenden, geht nicht
verloren. Daher kann gemäß der Dichtung
für sanitäre Rohrleitungen
gemäß der Erfindung,
ohne die Originalcharakteristika der Dichtung zu opfern, die aus
porösem
Polytetrafluoroethylen besteht, ihr inhärenter Defekt eines osmotischen
Lecks von den Innenumfangsteilen der Dichtung sicher verhindert
werden, und somit können
die Dichtungscharakteristika (Gasdichtungseignung, Luftdichthalteeignung,
etc.) der Dichtung aus porösem
Polytetrafluoroethylen im wesentlichen verbessert werden, im Vergleich
zu jenen der herkömmlichen
Dichtung, so dass die Anwendungen der Dichtung wesentlich ausgeweitet werden
können.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen
der Dichtung für
sanitäre
Rohrleitungen bereitzustellen, welche eine solche Struktur zum Verhindern
eines osmotischen Lecks besitzen. Somit wird gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Ringdichtung
für sanitäre Rohrleitungen
geschaffen, wie im Anspruch 5 unten beansprucht ist.
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Bei
dem Verfahren der Erfindung wird die Ringdichtung aus porösem Polytetrafluoroethylen,
erhalten durch ein herkömmliches
Verfahren, mit der Verhinderungsstruktur für ein osmotisches Leck in der
folgenden Technik bereitgestellt.
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Das
heißt,
dass die Oberflächenschicht
der Innenumfangsteile der Dichtung, die direkt mit dem abgedichteten
Fluid in Kontakt gelangen, erwärmt,
geschmolzen, gekühlt
und verfestigt werden, um eine porenfreie verschmolzene verfestigte
Schicht zu bilden.
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Der
Prozess des Schmelzens und Verfestigens einer solchen Schicht wird
unter der Bedingung von 420 bis 460° C und 10 bis 30 Sekunden durchgeführt. Genauer
wird die Wärme-
und Schmelzbehandlung der Oberflächenschicht
durch Kontakten eines erwärmten
Metallmaterials mit der gesamten Oberflächenschicht durchgeführt.
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Es
folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung nur in exemplarischer Weise unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen.
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In
den Zeichnungen:
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1 eine
perspektivische aufgeschnittene Ansicht ist, die eine Dichtung für sanitäre Rohrleitungen der
Erfindung zeigt;
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2 eine
Längsschnittansicht
ist, die eine Sanitärrohrleitunsverbindungsstruktur
zeigt, die mit derselben Dichtung versehen ist; und
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3 eine
vergrößerte detaillierte
Ansicht von wesentlichen Teilen von 2 ist.
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Die 1 ist
eine perspektivische aufgeschnittene Ansicht, die ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel einer
Dichtung für
sanitäre
Rohrleitungen der Erfindung zeigt. Die Dichtung 1 für sanitäre Rohrleitungen
des Ausführungsbeispiels
wird durch Pressformen unter Verwendung eines Stempels aus einem
ringartigen Material, das aus einem Schichtmaterial von porösem Polytetrafluoroethylen
ausgeschnitten wurde, erhalten und ist in einer ringartigen Plattenform,
die ringartige Vorsprünge 1a, 1b,
an beiden Oberflächen
hat. Dieses Schichtmaterial von porösem Polytetrafluoroethylen
besteht aus einem Rohmaterial von Polytetrafluoroethylen, das durch
Walzen gepresst wird, um eine Kristallorientierungsbehandlung durchzumachen,
und durch mit Gummi beschichtete Quetschwalzen mit einer Zugrate
von 110 bis 300 % bei einer Temperatur von weniger als 327 °C gezogen
wird, um eine Porositätsrate
von 40 bis 86 % zu haben.
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Diese
Dichtung 1 wird im gepressten Zustand zwischen Muffen 3a, 3b,
eingesetzt, die an Enden von sanitären Rohrleitungen 2a, 2b,
ausgebildet sind, und fungiert zum Abdichten der Verbindungsteile
der sanitären
Rohrleitungen 2a, 2b.
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Das
heißt,
dass die Dichtung 1 an einer spezifischen Position zwischen
den Muffen 3a, 3b positioniert ist, das heißt an einer
Stelle, die die Dichtung konzentrisch zu den Rohrleitungen 2a, 2b,
positioniert ist. Dieses Positionieren wird erzielt durch Eingriff
der Vorsprünge 1a, 1b der
Dichtung 1 mit ringartigen Ausnehmungen 4a, 4b,
die in den gegenüberliegenden
Oberflächen
der Muffen 3a, 3b ausgebildet sind. Die Muffen 3a, 3b werden
durch ein Klammerband 5 zusammengezogen und die Dichtung 1 wird
fest zwischen den Muffen 3a, 3b gehalten. Dieses
Klammerband 5 ist allgemein in einer zweiteiligen oder
dreiteiligen Struktur, die aus zwei oder drei gebogenen Segmenten 5a ...
besteht, die in einer ringartigen Form gekoppelt sind, und durch
Zusammenziehen des Durchmessers der ringartigen Form durch Festziehen
der Kupplungsschrauben zwischen den Segmenten 5a, 5a,
werden die Muffen 3a, 3b zusammengezogen. Die
Verbindungsstruktur einer solchen sanitären Rohrleitung ist durch die
International Standardization Organization in der ISO-2852 spezifiziert,
wie am Anfang angegeben ist.
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Daher
werden durch geeignetes Einstellen des Oberflächendruckes der Dichtung 1,
erzeugt durch Zusammenziehen der Muffen 3a, 3b,
das heißt
das Anziehdrehmoment des Klammerbandes 5, die Muffen 3a, 3b durch
die Dichtung 1 abgedichtet, und daher können die Dichtungsinnenumfangsteile 1c,
die nicht durch die Muffen 3a, 3b bedeckt, sondern
direkt in Kontakt mit dem abgedichteten Fluid in den Rohrleitungen 2a, 2b sind,
ein osmotisches Leck zulassen, weil die Dichtung 1 aus
porösem
Polytetrafluoroethylen besteht, wie oben angegeben ist.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird ein solches osmotisches Leck durch Bilden des Dichtungsinnenteils 1c in
der folgenden Verhinderungsstruktur für ein osmotisches Leck wirksam
verhindert. Das heißt,
dass die Oberflächenschicht
des gesamten Innenumfangsteils 1c der Dichtung durch eine
porenfreie verschmolzene verfestigte Schicht 1'c gebildet ist,
wie in der 1 bis zur 3 gezeigt
ist.
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Die
Dichtung 1 für
sanitäre
Rohrleitungen mit einer solchen Verhinderungsstruktur für osmotischen Druck
wird hergestellt durch Erwärmen
und Schmelzen der Oberflächenschicht
der Dichtungsinnenumfangsteile 1c und Kühlen und Verfestigen. Eine
solche Wärmebehandlung
kann in verschiedenen Techniken ausgeführt werden, und bei diesem
Ausführungsbeispiel,
unter Beachtung, dass die Dichtung 1 ringartig ist, wird
die verschmolzene verfestigte Schicht 1' durch Verwenden eines rohrartigen
Metallgliedes gebildet, das innen mit einem Heizer versehen ist.
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Genauer
ist dieses Metallglied rohrartig, wobei es einen Außenseitendurchmesser
nahezu identisch mit dem Innenseitendurchmesser der Dichtung 1 hat,
und das Metallglied wird durch einen Heizer auf eine geeignete Temperatur über dem
Schmelzpunkt des porösen
Polytetrafluoroethylens erwärmt,
dann wird die Dichtung 1 aufgepaßt und auf dem Metallglied
gehalten, und wird es dem gesamten Umfang des Dichtungsinnenteils 1a gestattet,
gleichmäßig mit
dem Außenumfang
des Metallgliedes in Kontakt zu sein. Die Oberflächenschicht des Dichtungsinnenumfangsteils 1c,
das mit dem Außenumfang
des Metallgliedes in Kontakt ist, wird gleichzeitig und gleichmäßig über den
gesamten Umfang geschmolzen, und das Erwärmen des Metallgliedes durch
den Heizer wird zurückgenommen,
und der geschmolzene Teil wird gekühlt und verfestigt, so dass
die Oberflächenschicht
des Dichtungsinnenumfangsteils 1c eine porenfreie verschmolzene
verfestigte Schicht 1'c bildet.
Die somit gebildete verschmolzene verfestigte Schicht 1'c ist im Mittelteil
in der Dickenrichtung der Dichtung 1 dick und ist dünn an beiden
Endteilen, wie in der 3 gezeigt ist (eine solche Schichtschnittform
wird eine Bergform genannt).
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Indem
es somit der Oberflächenschicht
des Dichtungsinnenumfangsteils 1c gestattet wird, eine
porenfreie verschmolzene verfestigte Schicht 1'c zu bilden,
wenn die Dichtung 1 aus einem porösen Material besteht, kann
ein osmotisches Leck von den Dichtungsinnenumfangsteilen 1c effektiv
durch die verschmolzene verfestigte Schicht 1'c verhindert
werden. Die verschmolzene und verfestigte Oberflächenschicht 1'c des Dichtungsinnenteils 1c ist
ausgehärtet,
aber da diese verschmolzene und verfestigte Schicht 1'c sehr dünn ist und nur
in den Teilen gebildet ist, die in direktem Kontakt mit dem abgedichteten
Fluid sind, werden die wesentlichen Charakteristika von porösem Polytetrafluoroethylen
(Flexibilität,
Affinität,
Wiederverwendung etc.) der Dichtung 1 insgesamt nicht vollständig durch
das Vorhandensein der verschmolzenen verfestigten Schicht 1'c geopfert.
In anderen Worten hat sie mit Ausnahme der Stelle des Verhinderns
eines osmotischen Lecks dieselben Funktionen wie die herkömmliche
Dichtung. Insbesondere werden, wenn die verschmolzene verfestigte Schicht 1'c in der Berg-
(d.h. Ausbauchen in der Mitte) Form ist, wenn die Dichtung in der
Dickenrichtung gedrückt
wird (gedrückt
durch die Muffen 2a, 2b), die dünnen Teile
an beiden Enden der verschmolzenen verfestigten Schicht 1'c relativ leicht
im Vergleich zum mittleren dicken Teil deformiert werden, so dass
die ungünstigen
Effekte des Vorhandenseins der verschmolzenen verfestigten Schicht 1'c auf die Elastizitätscharakteristika
der Dichtung (Flexibilität,
Affinität,
etc.) ausreichend eliminiert werden können.
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Es
wurde in den folgenden Experimenten belegt, dass die Dichtung für sanitäre Rohrleitungen,
die die Oberflächenschicht der
Dichtungsinnenumfangsteile 1a hat, die die verschmolzene
verfestigte Schicht 1'c bildet,
effektiv ein osmotisches Leck verhindert und ausgezeichnet bei der
Gasabdichtkapazität
und Luftdichthalteeigenschaft ist.
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Das
heißt,
dass bei diesem Experiment eine Mehrzahl von Dichtungen I bis VI,
bestehend aus porösem
Polytetrafluoroethylen, unter denselben Bedingungen hergestellt
wurden unter Verwendung von Schichten von porösem Polytetrafluoroethylen
als Material. Die Dichtungen I bis VI sind identisch in der Form,
und in einer ringartigen Plattenform in der Form der Dichtungsform
für sanitäre Rohrleitungen,
wie in der 1 gezeigt ist, messen sie 23,2
mm im Innendurchmesser, 50,5 mm im Aussendurchmesser und 2 mm in
der Dicke.
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Mit
Ausnahme der Dichtung IV wurden in den Dichtungen I bis V verschmolzene
verfestigte Schichten in den Dichtungsinnenumfangsteilen unter verschiedenen
Wärmebehandlungsbedingungen
innerhalb des spezifizierten Bereiches von Wärmebehandlungsbedingungen,
der oben angegeben ist, gebildet.
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Das
heißt,
dass die Dichtung I für
10 Sekunden auf 420 °C
die Dichtung II für
10 Sekunden auf 440 °C,
die Dichtung III für
20 Sekunden auf 440 °C,
die Dichtung IV für
30 Sekunden auf 440 °C
und die Dichtung V für
10 Sekunden auf 460 °C
erwärmt
wurden, und daher verschmolzene verfestigte Schichten in der Bergform
in den Dichtungsinnenumfangsteilen durch dasselbe Verfahren wie
bei dem oben angegebenen Ausführungsbeispiel
gebildet wurden (d.h. Verwenden eines dünnen Metallzylinders, der innen
mit einem temperatursteuerbaren Heizer versehen ist). Die Dichtung
VI war insgesamt nicht erwärmt
worden, das heißt
eine herkömmliche
Dichtung ohne verschmolzene verfestigte Schicht.
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Um
die Dichtungseigenschaften der Dichtungen I bis VI zu bestätigen, wurde
das folgende Experiment ausgeführt.
Die Testapparatur war ähnlich
der sanitären
Rohrleitungsverbindungsstruktur, die in der 2 gezeigt
ist, in welcher die Rohrleitungen 2a, 2b durch
Stopfen verschlossen sind, und die verschlossenen Rohrleitungen 2a, 2b sind
durch die Dichtung abgedichtet, um einen eingeschlossenen Raum zu
bilden (nachfolgend Inspektionsraum genannt). Zur Erleichterung
der Erklärung
sind die Bauglieder der Testapparatur durch dieselben Bezugszeichen
entsprechend den ähnlichen
Gliedern in der sanitären
Rohrleitungsverbindungsstruktur in der 2 identifiziert.
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Bei
dem ersten Experiment wurde jede der Dichtungen I bis VI gepresst
und zwischen den Muffen 1a, 1b in derselben Weise
wie in der sanitären
Rohrleitungsverbindungsstruktur gehalten, die in der 2 gezeigt ist,
wurde Druckluft zugeführt
und in dem Inspektionsraum abgedichtet, und wurde der Druck in dem
Inspektionsraum auf 2,0 kgf/cm2 eingestellt,
und wurde der Druck in dem Inspektionsraum in einem spezifischen
Zeitverlauf gemessen. Bei dem Experiment waren die Anziehdrehmomente
des Klammerbandes 5 25 kgf.cm und 100 kgf.cm, und wurde
nach einer Stunde der Druck im ersten Fall gemessen und wurden der
Druck nach einer Stunde und der Druck nach achtzehn Stunden im letzteren
Fall gemessen. Die Resultate sind in der Tabelle 1 gezeigt. Bei
der herkömmlichen
Dichtung VI konnte jedoch der Druck nach Ablauf von 18 Stunden nicht
gemessen werden. Dies lag daran, dass der Druck in dem Inspektionsraum
vor Erreichen von 18 Stunden vollständig verloren gegangen war.
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Durch
die Ergebnisse des Experiments (Tabelle 1) wurde bestätigt, dass
die Drücke
in dem Inspektionsraum kaum im Hinblick auf die Dichtungen I bis
V verringert wurden, die verschmolzene verfestigte Schichten bilden,
ungeachtet des Anzieh drehmomentes, und dass ein osmotisches Leck
wirksam verhindert wurde. Bei der herkömmlichen Dichtung VI, die keine
verschmolzene verfestigte Schicht bildet, fiel andererseits ungeachtet
des Anziehdrehmomentes der Druck im Verlauf der Zeit signifikant
ab, und es ist zu verstehen, dass ein osmotisches Leck auftrat.
Daher ist durch Bilden der verschmolzenen verfestigten Schicht in
dem Teil, der mit dem abgedichteten Fluid in Kontakt kommt, zu verstehen,
dass die Gasabdichtcharakteristik der Dichtung, die aus porösem Polytetrafluoroethylen
besteht, wesentlich verbessert werden kann.
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In
einem zweiten Experiment wurde der Inspektionsraum der Testapparatur
durch eine Vakuumpumpe auf ein Vakuummaß von -700 mmHg evakuiert,
und bei den Dichtungen I bis VI wurde der Druck in dem Inspektionsraum
nach einer Stunde bei dem Anziehdrehmoment von 25 kgf.cm gemessen,
und wurden der Druck in dem Inspektionsraum nach einer Stunde und
der Druck in dem Inspektionsraum nach zwei Stunden bei dem Anziehdrehmoment
von 100 kgf.cm gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Bei der herkömmlichen
Dichtung VI wurde die Messung nach zwei Stunden nicht aufgezeichnet,
was daran liegt, dass der Vakuumzustand vor Erreichen von zwei Stunden
vollständig
verloren gegangen war.
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Durch
die Ergebnisse des Experiments (Tabelle 2) bei den Dichtungen I
bis V, die verschmolzene verfestigte Schichten bilden, wurde bestätigt, dass
eine perfekte Luftdichthaltefunktion bei einem großen Anziehdrehmoment
(100 kgf.cm) gezeigt wurde, so dass das osmotische Leck sicher verhindert
werden kann. In dem Fall des kleineren Anziehdrehmoments (25 kgf.cm)
wird das osmotische Leck ebenfalls effektiv verhindert, und es ist
zu verstehen, dass eine ausgezeichnete Luftdichthaltefunktion gezeigt
wurde. Bei der herkömmlichen Dichtung
VI ist andererseits, wenn das Anziehdrehmoment erhöht wird,
die Luftdichthaltefunktion nicht ausreichend und ist ein osmotisches
Leck signifikant. Es ist somit zu verstehen, dass durch Bilden der
verschmolzenen verfestigten Schicht in den Teilen, die mit dem abgedichteten
Fluid in Kontakt kommen, die Luftdichthalteeigenschaft der Dichtung,
die aus porösem
Polytetrafluoroethylen besteht, wesentlich verbessert werden kann.
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In
einem dritten Experiment wurde bei den Dichtungen I bis V eine Dampfsterilisation
der Rohrleitungen 2a, 2b dreimal wiederholt, und
der Druck wurde genauso wie bei den vorangegangenen Experimenten gemessen.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 gezeigt.
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Wie
anhand der Ergebnisse des Experiments (Tabelle 3) zu verstehen ist,
kann bei den Dichtungen I bis V, die verschmolzene verfestigte Schichten
bilden, verstanden werden, dass eine ausgezeichnete Gasabdichtleistung
und Luftdichthalteeigenschaft selbst unter solchen harten Bedingungen
gezeigt wird. Daher ist durch Anwenden der Verhinderungsstruktur
für ein
osmotisches Leck nach der Erfindung zu verstehen, dass die Dichtung,
die aus porösem
Polytetrafluoroethylen besteht, in der sanitären Rohrleitung eingesetzt
werden kann, in welcher eine Dampfsterilisationsbehandlung eine
gesetzliche Verpflichtung ist.
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In
einem vierten Experiment wurde bei den Dichtungen I bis V die Testapparatur
in einen Wassertank eingetaucht, wobei die Rohrleitungsaxiallinie
in einem horizontalen Zustand war, wurde Stickstoffgas in den Inspektionsraum
zugeführt
und wurde der Inspektionsraum immer auf einem spezifischen Druck
gehalten, und wurden Blasen, die zur Wasseroberfläche aufstiegen,
durch einen Messzylinder eingefangen und wurde somit die Blasenmenge
oder die Stickstoffgasleckmenge gemessen. Bei diesem Experiment
war das Anziehdrehmoment 25 kgf.cm und 40 kgf.cm, und wurde die
Leckmenge bei dem Inspektionsraumdruck von 2 kgf/cm2 gemessen,
wurde die Leckmenge bei dem Inspektionsraumdruck von 3 kgf/cm2gemessen, und wurde die Leckmenge bei dem
Inspektionsraumdruck von 4 kgf/cm2gemessen.
Bei der Dichtung III wurde die Leckmenge auch bei dem dem Anziehdrehmoment
von 100 kgf.cm und dem Inspektionsraumdruck von 4 kgf/cm2 gemessen. Von der Dichtung III wurden Exemplare,
die dem Experiment bei dem Anziehdrehmoment von 25 kgf.cm unterzogen
worden waren, von der Testapparatur nach dem Experiment gesammelt,
und wurden die gesammelten Dichtungen (genannt Dichtungen iii) in
die Testapparatur bei einem Anziehdrehmoment von 100 kgf.cm zurückgegeben,
und das Leck bei dem Inspektionsraumdruck von 4 kgf/cm2 in
derselben Weise nochmals gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle
4 gezeigt.
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Wie
anhand der Ergebnisse des Experiments (Tabelle 4) zu verstehen ist,
wurde bei den Dichtungen I bis V, die verschmolzene verfestigte
Schichten bilden, unbeachtet des Anziehdrehmomentes und des abgedichteten
Fluiddruckes ferner bestätigt,
dass ein osmotisches Leck sicher verhindert werden kann. In dem
Fall der Dichtungen iii, die nochmals verwendet wurden, wurde eine
ausreichende Dichtungsfunktion bestätigt, und es ist zu verstehen,
dass das Bilden der verschmolzenen verfestigten Schicht keinen nachteiligen
Einfluss, wie auch immer, auf die wesentlichen Eigenschaften, wie
Wiederverwendungseigenschaft der Dichtung, von porösem Polytetrafluoroethylen
hat.
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Ferner
wurde, um die Effekte der Bildung einer verschmolzenen verfestigten
Schicht auf die Flexibilität der
Dichtung zu studieren, die Dichtungshärte bei den Dichtungen I bis
VI gemessen.
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Bei
dieser Härtemessung
unter Verwendung eines Durometerhärtemessgerätes (Typ C) von ASKER, wurde
eine Messung an drei Punkten an der Radiallinie jeder Dichtung durchgeführt. Das heißt, es wurde
an der Innenumfangsendposition, die die verschmolzene verfestigte
Schicht bildet (Position A in der 1), der Position
nahe dem Vorsprung (Position B in der 1), und
der Aussenumfangsendposition (Position C in der 1)
gemessen. Um die Härte
zu messen, wurden die Vorsprünge 1a, 1b der
Dichtung vorher durch ein Trennmesser abgeschnitten.
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Ergebnisse
der Härtemessung
sind in der Tabelle 5 gezeigt, und die Härte wurde als nahezu gleich bestätigt, ungeachtet
ob die verschmolzene verfestigte Schicht gebildet war oder nicht.
Es ist somit zu verstehen, dass ein Bilden der verschmolzenen verfestigten
Schicht die wesentliche Eigenschaft der Flexibilität der Dichtung
aus porösem
Polytetrafluoroethylen nicht verschlechtert.
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Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel alleine beschränkt, sondern
kann geeignet geändert
oder modifiziert werden in einem Bereich, der nicht vom tatsächlichen
Geist und grundsätzlichen
Prinzip der Erfindung abweicht. Zum Beispiel kann die Dichtungsdichte
ungefähr
abhängend
von den Dichtungsbedingungen und anderem in einem Bereich eingestellt
werden, der die ursprünglichen
Charakteristika von porösem
Polytetrafluoroethylen nicht opfert. Das Herstellungsverfahren von
einer Struktur zur Verhinderung eines osmotischen Lecks, das heißt die Technik
zum Bilden der verschmolzenen verfestigten Schicht ist ebenfalls
willkürlich,
und zum Beispiel kann die verschmolzene verfestigte Schicht gleichzeitig
gebildet werden, wenn die Dichtung gebildet wird, oder wenn das
Dichtungsmaterial (Schichtmaterial etc.) gebildet wird.
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