JP2018523797A - ガスケット - Google Patents
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Abstract
Description
代わりにまたはそれに加えて、本発明者らは、そのようなガスケットの欠点のいくつかまたは全てが克服される改良された渦巻き型ガスケット(「Change」(登録商標)ガスケット)を提供しようとしている。
−開口が形成された剛性コアであって、同心円状の鋸歯状部の組がコアの両側で開口の周りに設けられ、表層材が同心円状の鋸歯状部の各組に固定される剛性コアを有し、
または、
−渦巻き状に巻かれたストリップであって、ストリップがチャネル状であり、中央領域と、中央領域の両側の側方領域とを有し、ストリップの中央領域の全体厚さが、その側方領域の全体厚さよりも大きく、ストリップは、ストリップの側方領域が両側で渦巻き状の鋸歯状部を呈する渦巻きを形成するように巻かれ、表層材が渦巻き状の鋸歯状部のそれぞれに固定される、渦巻き状に巻かれたストリップを含み、
各表層材が、同心円状の鋸歯状部の各組と接触するかまたは渦巻き状の鋸歯状部と接触する第1の層と、第1の層と接触する第2の層とを含むガスケットが、提供される。
代替実施形態では、流動可能なコーティングを第2の層に塗布することができる。流動可能なコーティングは、乾燥または硬化して第1の層を形成することができる。
適切には、第1の層は、同心円状の鋸歯状部の各組に、または各渦巻き状の鋸歯状部に、接着剤組成物によって固定される。
第1の層と第2の層は一緒に固着されて結合表層材を形成し、次いでこれは同心円状の鋸歯状部または渦巻き状の鋸歯状部に固定される。
好適には、使用前の未圧縮時の第2の層の厚さは第1の層の厚さを超える。好適には、使用前の未圧縮時の第2の層の厚さ対第1の層の厚さの比は、少なくとも2、好ましくは少なくとも3、最も好ましくは少なくとも4である。
ポリアリールエーテルケトン(PAEK)(その特に好ましい例はポリエーテルエーテルケトン、PEEKである)
ポリイミド(PI)
フッ素化エチレンプロピレンコポリマー(FEP)
ポリエーテルイミド(PEI)
ポリエーテルスルホン(PES)
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)
エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー(E−CTFE)
エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)
ポリカーボネート(PC)
ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)
ポリフッ化ビニリデン(PVDF)。
シリコーンポリマー
ポリイミド(熱硬化性)
ビス−マレイミド(BMI)
エポキシポリマー
フタロニトリル樹脂。
ポリアリールエーテルケトン(PAEK)(その特に好ましい例はポリエーテルエーテルケトン、PEEKである)
ポリイミド(PI)
フッ素化エチレンプロピレンコポリマー(FEP)
ポリエーテルイミド(PEI)
ポリエーテルスルホン(PES)
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)。
ポリエーテルエーテルケトンのフィルムは、Victrexから調達することができる。
ポリエーテルケトン(PEK)は、以下の構造を有する。
ポリエーテルケトンケトン(PEKK)は以下の構造を有する。
ポリエーテルエーテルケトンケトン(PEEKK)は以下の構造を有する。
ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン(PEKEKK)は以下の構造を有する。
ポリイミドは、二無水物とジアミンとの反応によって、または二無水物とジイソシアネートとの反応によって形成され、以下の一般構造を有する。
ポリイミドは熱可塑性または熱硬化性であってよい。
フッ素化エチレンプロピレンコポリマーは、ヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレンのコポリマーである。それらはデュポンから調達することができる。
ポリエーテルスルホンは、サブユニット−O−アリール−SO2−アリールによって特徴付けられる。それらはGoodfellow Corp.から調達することができる。
エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマーは、部分フッ素化、部分塩素化脂肪族コポリマーである。それらはソルベイから調達することができる。
ポリクロロトリフルオロエチレンは、脂肪族塩素化およびフッ素化ポリマーである。それらはAllied Signalから調達することができる。
したがって、第2の層の材料の誘電特性が劣っていた場合でも、ガスケットは第1の層に適切な材料を選択すると、全体的に良好な誘電特性をなおも有することができる。
1つの好ましい実施形態では、第1の層はポリエーテルエーテルケトンを含み、またはそれから構成され、第2の層は薄片化バーミキュライトを含む、またはそれからなる。
1つの好ましい実施形態において、第1の層はポリエーテルエーテルケトンを含み、またはそれから構成され、第2の層は膨張黒鉛を含む、またはそれからなる。
別の実施形態では、第1の層はポリテトラフルオロエチレンを含み、またはそれから構成され、第2の層は膨張黒鉛を含む、またはそれからなる。
本発明による1つの実施形態では、カンプロファイルの同心円状の鋸歯状部は、丸みを帯びた先端で、または切断されたすなわち先の切り取られた先端で終端する頂を有していてもよく、またはそれらは横方向断面(カンプロファイルの半径方向断面)において全体的に滑らかまたは丸みを帯びた輪郭であってもよい。頂に達する各鋸歯状部の2つの面がある場合、それらは適切に少なくとも100°の鈍角をなす。
本発明による1つの実施形態では、同心円状の鋸歯状部は、丸みを帯びた谷で、または切断されたすなわち先の切り取られた谷で終端してもよく、またはそれらは横方向断面(カンプロファイルの半径方向断面)において全体的に滑らかまたは丸みを帯びた輪郭であってもよい。谷に達する各波形部分の2つの面がある場合、それらは適切に好ましくは少なくとも100°の鈍角をなす。
適切には、このようなガスケットは、複数の回転(またはストリップの巻線)を有する。例えば、それは少なくとも6回の完全な回転を、適切には少なくとも8回の完全な回転を有してもよい。
このタイプのガスケットの全体的な寸法は技術的な用途に応じて広く変化することができる。渦巻き状に巻かれた部分の内径は、適切には1cmから5m、適切には2cmから4m(メートル)、適切には2.5cmから3mであってよい。優れた特性はこれらの広い寸法スパンにわたって得られる。
適切には、ストリップの各側方領域は端面で終端する。適切には、2つの側方領域の端面は互いに直交している。適切には、各側方領域の外側表面とその隣接端面との交差部分に面取り部が形成されている。外側表面とは、チャネル形状のストリップのほぼ凹状の表面の一部を形成する表面を意味する。適切には、各面取り部は、隣接端面に対しておよび側方領域の隣接する外側表面に対して斜めである。適切には、面取り部の幅は0.06mmから0.3mm、適切には0.08mmから1.5mmである。これらの面取り部を提供する結果、渦巻き状に巻かれた部分は、これは表層材と接触するが、表層材に鋭いエッジを呈しない。代替的な実施形態では、面取り部は存在しなくてもよいが、同じエッジは丸みを付けられてもまたは鈍化されてもよい。丸みを付けられたまたは鈍化した領域の幅は、面取り部について上述した通りであってもよい。
本発明で使用される渦巻き型のガスケットは、交互配置式に一緒に巻かれた第1および第2の渦巻き状に巻かれたストリップを含んでもよい。ストリップの少なくとも1つは、使用時、両側の面の間でクランプされてそれらの面をシールするように配置される。第1および第2の渦巻きは、異なる特性を有してもよい。適切には、ストリップはクランプ力に対して異なる抵抗を与える。
−コアであって、開口と、コアの両側の開口周りの同心円状の鋸歯状部の組とを有するコアを提供するステップと、
または、
−渦巻き状に巻かれたストリップを提供するステップであって、ストリップがチャネル状であり、中央領域と、中央領域の両側の側方領域とを有し、ストリップの中央領域の全体厚さは、その側方領域の全体厚さよりも厚く、ストリップは、ストリップの側方領域が渦巻きの各側に渦巻き状の鋸歯状部を呈する渦巻きを形成するように巻かれるステップと、
それぞれ第1の層および第2の層を含む2つの結合された表層材を形成するステップと、
結合された表層材をガスケットの上に固定するステップであって、この際、第1の層が同心円状の鋸歯状部の各組と、または2つの渦巻き状の鋸歯状部と接触するように置かれるステップと
を含む。
ここで本発明を添付の図面を参照して例としてさらに説明する。
同心円状の鋸歯状部には、例えば面が90°またはそれ未満の角度で一緒になることによって形成された急なエッジがないことに注意することが重要である。それらは「頂と谷」構造でもなければ「ジグザク」構造でもない。正確には同心円状の鋸歯状部は、同心円状の溝16の形態であり、同心円状の平坦部分またはランド18によって分離される。適切には、カンプロファイル表面は、頂と谷を形成するように表面を機械加工することによって形成されるのではなく、同心円状の溝を形成するように掘られる。各同心状の溝は、円の弧である断面を有し、この実施形態では各弧は円の120°である。この実施形態では、コアの各側に5つのそのような同心円状の溝がある。
第2の層に使用された材料は、膨張黒鉛または薄片化バーミキュライトであった。そのような材料は圧縮可能であり、ガスケットの組み立ておよび設置時には、典型的には40%から80%の厚さまで圧縮される。圧縮と同時に、カンプロファイルのトラフは充填され、表層材料はガスケットの面を横切って広がる。
結果は以下の通りだった。
これら材料の誘電特性により、それら材料は、第2の層が低い誘電抵抗を有する表層材に誘電抵抗を提供するのに適したものになる。
上記のように、記載したような2層表層材は、高い作動圧力に耐える能力を含む優れた強度および耐クリープ性、優れた耐熱性および耐薬品性、ならびに絶縁抵抗を有する。第1の層の熱可塑性ポリマーを損なう熱的事象がある場合、この層が比較的薄いことが有益であり、自然の弾性特性を有する膨張黒鉛または薄片化バーミキュライトを適切に含む第2の層が、渦巻き型鋸歯状部と密に接触するように塊になることができ、修理が行われるまでシール性を維持する。このタイプの表層材の便益は、それらが図1〜3のカンプロファイルの実施形態に大きな意味を持つのと同様に図4〜7の剛性渦巻きの実施形態に大きな意味を持つ。
Claims (21)
- −開口が形成された剛性コアであって、同心円状の鋸歯状部の組が前記コアの両側で前記開口の周りに設けられ、表層材が同心円状の鋸歯状部の各組に固定される剛性コアを有し、
または、
−渦巻き状に巻かれたストリップであって、前記ストリップがチャネル状であり、中央領域と、前記中央領域の両側の側方領域とを有し、前記ストリップの前記中央領域の全体厚さが、その側方領域の全体厚さよりも大きく、前記ストリップは、前記ストリップの前記側方領域が両側で渦巻き状の鋸歯状部を呈する渦巻きを形成するように巻かれ、表層材が前記渦巻き状の鋸歯状部のそれぞれに固定される、渦巻き状に巻かれたストリップを含み、
各表層材が、同心円状の鋸歯状部の各組と接触するかまたは渦巻き状の鋸歯状部と接触する第1の層と、前記第1の層と接触する第2の層とを含む
ガスケット。 - 前記第1の層が、前記第2の層に存在しないまたは不十分な機械的、化学的または電気的特性を導入する、または高める、請求項1に記載のガスケット。
- 前記第1の層は、前記同心円状のまたは渦巻き状の鋸歯状部の形状に従うことができ、前記同心円状のまたは渦巻き状の鋸歯状部によって引き起こされる穿孔に抵抗することができる、請求項1または2に記載のガスケット。
- 前記第1の層が、結合された表層材を形成するために前記第2の層に固定された予め形成されたフィルムを含み、前記結合された表層材が次いで前記同心円状のまたは渦巻き状の鋸歯状部に固定される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のガスケット。
- 前記第1の層は、流体コーティング組成物が乾燥または硬化することによって形成される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のガスケット。
- 前記第1の層が少なくとも50μm、好ましくは少なくとも75μmであるが300μm以下、好ましくは200μm以下の平均厚さを有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のガスケット。
- 前記第1の層が、実質的に非圧縮性の、またはほとんど圧縮しないポリマー材料を含み、またはそれからなり、前記第2の層が圧縮可能な無機材料を含む、またはそれからなる、請求項1〜6のいずれか一項に記載のガスケット。
- 使用前の未圧縮時の前記第2の層の厚さが、少なくとも2、好ましくは少なくとも3、最も好ましくは少なくとも4の比によって好ましくは前記第1の層の厚さを上回り、使用時に圧縮されたときの前記第2の層の厚さ対前記第1の層の厚さの比が少なくとも1.5、好ましくは少なくとも2である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のガスケット。
- 前記第1の層が、以下のクラスから選択されるポリマーから形成される、またはそれを含む:
ポリアリールエーテルケトン(PAEK)(特にポリエーテルエーテルケトン、PEEK)
ポリイミド(PI)
フッ素化エチレンプロピレンコポリマー(FEP)
ポリエーテルイミド(PEI)
ポリエーテルスルホン(PES)
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)
エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー(E−CTFE)
エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)
ポリカーボネート(PC)
ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)
ポリフッ化ビニリデン(PVDF)
シリコーンポリマー
ポリイミド(熱硬化性)
ビス−マレイミド(BMI)
エポキシポリマー
フタロニトリル樹脂
請求項1〜8のいずれか一項に記載のガスケット。 - 前記第1の層が、ポリイミドまたはポリアリールエーテルケトン、好ましくはポリエーテルエーテルケトンから形成される、またはそれを含む、請求項10に記載のガスケット。
- 前記第1の層が、ポリアリールエーテルケトン、好ましくはポリエーテルエーテルケトンから形成される、またはそれを含む、請求項11に記載のガスケット。
- 前記第2の層が、層状ケイ酸塩、セラミックまたは黒鉛から形成される、またはそれを含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載のガスケット。
- 前記第2の層が、黒鉛またはバーミキュライト(薄片化バーミキュライト、バイオタイト、ハイドロバイオタイトおよび金雲母を含む)から形成される、またはそれを含む、請求項12に記載のガスケット。
- 同心円状の鋸歯状部を有する請求項1〜13のいずれか一項に記載のガスケット。
- 前記同心円状の鋸歯状部が、好ましくは丸みを帯びた断面の同心円状の溝の形態であり、好ましくは同心円状の平坦部分によって分離される、請求項14に記載のガスケット。
- 渦巻き状の鋸歯状部を有する請求項1〜13のいずれか一項に記載のガスケット。
- 前記ストリップの前記中央領域の前記全体厚さが少なくとも0.7mmであり、前記中央領域の前記全体厚さ対前記側方領域の前記全体厚さの比が少なくとも1.2対1である、請求項16に記載のガスケット。
- 前記ガスケットの両側の前記渦巻き状の鋸歯状部が、前記表層材と最初に係合する頂で終端し、前記頂は面取りされる、鈍化されるまたは丸みを付けられる、請求項16または17に記載のガスケット。
- 請求項1〜18のいずれか一項に記載のガスケットを作製する方法であって、
−コアであって、開口と、前記コアの両側の前記開口周りの同心円状の鋸歯状部の組とを有するコアを提供するステップと、
または、
−渦巻き状に巻かれたストリップを提供するステップであって、前記ストリップがチャネル状であり、中央領域と、前記中央領域の両側の側方領域とを有し、前記ストリップの前記中央領域の全体厚さは、その側方領域の全体厚さよりも厚く、前記ストリップは、前記ストリップの前記側方領域が渦巻きの両側に渦巻き状の鋸歯状部を呈する渦巻きを形成するように巻かれるステップと、
それぞれ第1の層および第2の層を含む2つの結合された表層材を形成するステップと、
前記結合された表層材を前記ガスケットの上に固定するステップであって、この際、前記第1の層が同心円状の鋸歯状部の前記各組と、または前記2つの渦巻き状の鋸歯状部と接触するように置かれるステップと
を含む方法。 - 少なくとも120℃の温度で使用可能であり、かつ、表層材の厚さを横切って印加される少なくとも15kVの電位差の適用時に絶縁破壊抵抗性を提供するシールガスケットとしての請求項1〜19のいずれか一項に記載のガスケットの使用。
- 少なくとも200℃の温度で使用可能であり、かつ表層材の厚さを横切って印加される少なくとも25kVの電位差の適用時に絶縁破壊抵抗性を提供するシールガスケットとしての請求項20に記載のガスケットの使用。
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