JP2012132510A - 円筒状ガスケット及びその製造方法並びに該円筒状ガスケットを使用した差し込み型排気管継手 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】円筒状ガスケット23において、膨張黒鉛からなる耐熱材と金網からなる補強材とは、圧縮されて、互いに絡み合って構造的一体性を有しており、円筒状ガスケット23の露出した円筒状の内周面19及び円筒状の外周面20並びに軸方向の環状の端面21及び22の夫々は、耐熱材1からなる面と補強材2からなる面とが混在した面からなっており、円筒状ガスケット23において、耐熱材1の密度は、1.21〜1.58Mg/m3を呈し、補強材2の質量は、円筒状ガスケット23全体の質量の50〜80%を占めている。
【選択図】図1
Description
濃度98%の濃硫酸を攪拌しながら、酸化剤として過酸化水素の60%水溶液を加え、これを反応液とする。この反応液を冷却して10℃の温度に保持し、該反応液に粒度30〜80メッシュの鱗片状天然黒鉛粉末を添加して30分間反応を行う。反応後、吸引濾過して酸処理黒鉛粉末を分離し、該酸処理黒鉛粉末を水で10分間撹拌して吸引濾過するという洗浄作業を2回繰り返し、酸処理黒鉛粉末から硫酸分を充分除去する。ついで、硫酸分を充分除去した酸処理黒鉛粉末を110℃の温度に保持した乾燥炉で3時間乾燥し、これを酸処理黒鉛粉末とする。
補強材は、鉄系としてオーステナイト系のSUS304、SUS310S、SUS316、フェライト系のSUS430などのステンレス鋼線、鉄線(JISG3532)もしくは亜鉛メッキ鋼線(JISG3547)又は銅系として銅−ニッケル合金(白銅)線、銅−ニッケル−亜鉛合金(洋白)線、黄銅線、ベリリウム銅線からなる金属細線を一本又は二本以上を使用して織ったり、編んだりして形成される織組金網又は編組金網が使用される。
(第一工程)
密度が1.0〜1.15Mg/m3であって、厚さが0.3〜0.6mm、幅がd、長さがlの膨張黒鉛シートからなる耐熱材1を準備する(図3参照)。
図4に示すように、線径が0.20〜0.32mmの金属細線を編み機(図示せず)で連続的に編んで得られる網目の目幅が縦2.5〜6mm、横1.5〜5mm程度(図5参照)の円筒状編組金網からなる補強材2を一対のローラ3及び4間に通して所定の幅D(D<d)の帯状金網5を作製し、帯状金網5を所定の長さL(L<l)に切断した補強材2を準備する。
図6に示すように、補強材2の長さ方向の端縁8と当該端縁8に対応する耐熱材lの長さ方向の端縁9とを合致させて当該耐熱材1と補強材2とを互いに重ね合わせて、後述する円筒状ガスケット23(図1参照)において円筒状の内周面19及び円筒状の外周面20並びに環状の両端面21及び22に耐熱材1が露出するようにすべく、円筒状ガスケット23の両端面21及び22となる補強材2の幅方向の両端6及び7と耐熱材1の幅方向の両端を面一とした重合体10を作製するか、又は、図6に示すように、円筒状ガスケット23の両端面21及び22となる補強材2の幅方向の両端6及7から耐熱材1が幅方向にはみ出し量δ(2δ+D=d)だけはみ出した重合体10を作製する。
重合体10を、図7及び図8に示すように、耐熱材1を内側にしてうず巻き状であって耐熱材1が1回多くなるように捲回して、内周側及び外周側の両方に耐熱材1が露出した筒状母材11を形成する。耐熱材1としては、筒状母材11における耐熱材1の巻き回数が補強材2の巻き回数よりも多くなるように、補強材2の長さLに対して(1.3×L)mmから(1.5×L)mmの長さlを有したものが予め準備される。筒状母材11において、図8に示すように、耐熱材1は、軸方向の一方の端縁側において補強材2の一方の端縁6から軸方向にδだけはみ出しており、また軸方向の他方の端縁側において補強材2の他方の端縁7から軸方向にδだけはみ出している。
内部に貫通孔12を有するキャビティ13の当該貫通孔12に段付きコア14を嵌挿することによって内部に中空円筒部15が形成された図9に示すような金型16を準備し、該金型16の段付きコア14に筒状母材11を挿入する。
(第一工程)
前記第一の製造方法と同様、密度が1.0〜1.15Mg/m3であって、厚さが0.3〜0.6mmの膨張黒鉛シートからなる耐熱材1を準備する(図3参照)
。
<複合シート材の第一の製法>
線径が0.20〜0.32mmの金属細線を編み機(図示せず)で連続的に編んで得られる網目の目幅が縦2.5〜6mm、横1.5〜5mm程度(図5参照)の円筒状編組金網からなる補強材2の金網からなる二つの層間となる内部に、前記耐熱材1と同様であるが、補強材2の直径よりも小さい幅dを有する耐熱材1を連続的に挿入(図10及び図11参照)し、挿入された耐熱材1を金網からなる二つの層間に具備した補強材2をその挿入開始端側から平滑な円筒状の外周面を有する一対の円筒ローラ24及び25間の隙間Δ1に供給し耐熱材1の厚さ方向に加圧してこれら補強材2と耐熱材1とを一体化し、補強材2の金網の網目に耐熱材1を充填して、補強材2からなる面26と耐熱材1からなる面27とが混在して露出した両表面28a及び28bと、補強材2の幅方向の両側に耐熱材1が充填されない部分29及び29とを有する扁平状の複合シート材30(図12参照)を作製する。
図4に示すように、線径0.20〜0.32mmの金属細線を円筒状に編んで形成した網目の目幅が縦2.5〜6mm、横1.5〜5mm程度(図5参照)の円筒状編組金網からなる補強材2をローラ3及び4間に通して所定の幅の帯状金網5を作製し、帯状金網5を所定の長さに切断した補強材2を準備する。
円筒状の芯金の回りに、扁平状の複合シート材30を三周分捲回して筒状母材33を作製する(図15及び図16参照)。
前記第一の方法と同様の金型16を準備し、該金型16の段付きコア14に筒状母材33を挿入する。
密度が1.0Mg/m3であって、厚さが0.4mmの膨張黒鉛シートからなる耐熱材を準備した。
密度が1.0Mg/m3であって、厚さが0.4mmの膨張黒鉛シートからなる耐熱材を準備した。
密度が1.15Mg/m3であって、厚さが0.4mmの膨張黒鉛シートからなる耐熱材を準備した。
耐熱材として、実施例3と同様の密度が1.15Mg/m3であって、厚さが0.4mmの膨張黒鉛シートからなる耐熱材を準備した。
密度が1.15Mg/m3であって、厚さが0.4mmの膨張黒鉛シートからなる耐熱材を準備した。
密度が1.0Mg/m3であって、厚さが0.4mmの膨張黒鉛シートからなる耐熱材を準備した。
密度が1.15Mg/m3であって、厚さが0.4mmの膨張黒鉛シートからなる耐熱材を準備した。
<試験条件>
締付けバンドによる締付け力:12N・m
加振角度:±0.5°(内管固定)
加振周波数(揺動速度):50Hz
温度(図17に示す内管44の外表面温度):室温(25℃)〜500℃
試験時間:24時間
室温(25℃)において50Hzの加振周波数で±0.5°の揺動運動を継続しながら1時間で500℃の温度まで昇温し、その温度を22時間保持した状態で揺動運動を継続し、22時間経過後、1時間で室温まで降温し、室温(試験開始前)でのガス漏れ量と試験時間24時間経過後のガス漏れ量を測定した。
図17に示す差し込み型排気管継手の外管40の開口部を閉塞し、内管44側から、30kPaの圧力で乾燥空気を流入し、継手部分(内管44と外管40との間の隙間)からのガス漏れ量を流量計にて、(1)試験初期(試験開始前)及び(2)24時間の試験経過後の2回測定した。
2 補強材
5 帯状金網
10 重合体
11、33 筒状母材
13 キャビティ
14 段付きコア
15 中空円筒部
16 金型
17 パンチ
23 円筒状ガスケット
Claims (6)
- 金網からなると共に圧縮された補強材と、該補強材の金網の網目を充填していると共に圧縮された膨張黒鉛からなる耐熱材とを具備しており、当該補強材と耐熱材とが互いに絡み合って構造的一体性を有しており、該耐熱材の密度は、1.21〜1.58Mg/m3を呈しており、該補強材の質量は、全体の質量の50〜80%の割合を占めていることを特徴とする差し込み型排気管継手に用いられる円筒状ガスケット。
- 内周面及び外周面並びに両端面は、耐熱材からなる面からなる請求項1に記載の差し込み型排気管継手に用いられる円筒状ガスケット。
- 内周面及び外周面並びに両端面は、耐熱材からなる面と補強材からなる面とが混在した面からなる請求項1に記載の差し込み型排気管継手に用いられる円筒状ガスケット。
- (1)密度が1.0〜1.15Mg/m3で、厚さが0.3〜0.6mmの膨張黒鉛シートからなる耐熱材を準備する工程と、
(2)金属細線を織ったり編んだりして得られる金網からなる補強材を準備し、該補強材の長さ方向の一方の端縁と当該端縁に対応する耐熱材の長さ方向の端縁とを合致させて当該耐熱材と補強材とを互いに重ね合わせた重合体を作製する工程と、
(3)円筒状の芯金の外周面に、該重合体を、耐熱材を内側にしてうず巻き状であって耐熱材が1回多くなるように捲回して、内周側及び外周側の両方に耐熱材が露出した筒状母材を作製する工程と、
(4)該筒状母材を金型の円筒状中空部内に挿入すると共に該金型内において該筒状母材をその軸方向に圧縮成形する工程と、
を具備しており、金網からなると共に圧縮された該補強材と、該補強材の金網の網目を充填していると共に圧縮された該膨張黒鉛からなる該耐熱材とを具備しており、当該補強材と耐熱材とが互いに絡み合って構造的一体性を有しており、内周面及び外周面並びに両端面が耐熱材からなる面からなっており、該耐熱材の密度が1.21〜1.58Mg/m3を呈しており、該補強材の質量が全体の50〜80%の割合を占めていることを特徴とする差し込み型排気管継手に用いられる円筒状ガスケットの製造方法。 - (1)密度が1.0〜1.15Mg/m3で、厚さが0.3〜0.6mmの膨張黒鉛シートからなる耐熱材を準備する工程と、
(2)該耐熱材を、金属細線を織ったり編んだりして得られる金網からなる補強材の二つの層間に挿入すると共に当該挿入された耐熱材を二つの層間に具備した補強材を一対のローラ間の隙間に供給して加圧し、補強材の金網の網目に耐熱材を充填して、補強材からなる面と耐熱材からなる面とが混在して露出した両表面と、補強材の幅方向の両側に耐熱材が充填されない部分とを有する扁平状の複合シート材を形成する工程と、
(3)芯金の回りに該扁平状の複合シート材を少なくとも三回捲回して筒状母材を形成する工程と、
(4)該筒状母材を金型の円筒状中空部内に挿入すると共に該金型内において該筒状母材をその軸方向に圧縮成形する工程と、
を具備しており、金網からなると共に圧縮された該補強材と、該補強材の金網の網目を充填していると共に圧縮された該膨張黒鉛からなる該耐熱材とを具備しており、補強材と耐熱材とが互いに絡み合って構造的一体性を有しており、内周面及び外周面並びに両端面が耐熱材からなる面と補強材からなる面とが混在した面からなっており、該耐熱材の密度が1.21〜1.58Mg/m3を呈しており、該補強材の質量が全体の質量の50〜80%の割合を占めていることを特徴とする差し込み型排気管継手に用いられる円筒状ガスケットの製造方法。 - 管端部、当該管端部に環状肩部を介して拡径して設けられた拡径円筒部、当該拡径円筒部の軸方向の一方の端部に設けられた開口端部、当該開口端部の外周面に径方向外方に伸びて設けられたフランジ部、該拡径円筒部及びフランジ部に該開口端部の環状端面から軸方向に沿いかつ円周方向に等配されて設けられた複数個のスリットを夫々備えた外管と、当該外管の拡径円筒部の内部を通ると共に一端部で外管の管端部に嵌合された管端部、当該管端部の他端部の外周面に立設されたフランジを備えた内管と、該内管の管端部の円筒外面と外管の拡径円筒部の円筒内面との間の環状隙間に嵌合された請求項1から3のいずれか一項に記載の円筒状ガスケットと、締付により、外管の管端部の円筒内面を円筒状ガスケットの円筒状の外周面に押し付け、この押し付けを介して円筒ガスケットの円筒状の内周面を内管の管端部の円筒外面に押し付けるべく、外管の拡径円筒部の円筒外面に配された締付けバンドとを具備しており、該円筒状ガスケットは、環状隙間において、軸方向の一方の端部の環状の端面が内管のフランジに当接して配されている差し込み型排気管継手。
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