JP2594175B2 - Spiral wound gasket - Google Patents
Spiral wound gasketInfo
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- JP2594175B2 JP2594175B2 JP2287930A JP28793090A JP2594175B2 JP 2594175 B2 JP2594175 B2 JP 2594175B2 JP 2287930 A JP2287930 A JP 2287930A JP 28793090 A JP28793090 A JP 28793090A JP 2594175 B2 JP2594175 B2 JP 2594175B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、断面波形状の金属帯板と帯状のフィラー材
とを互いに重ね合せた状態で複数回うず巻状に巻回して
なり、例えば自動車用排気管の管接続部において、各端
管に形成されたフランジ間に挟持されることにより管内
外をシールするのに用いられる等、水、油、蒸気等の流
体を封止する各種配管継手に適用されるうず巻形ガスケ
ットに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention is formed by spirally winding a metal band plate having a corrugated cross section and a band-shaped filler material a plurality of times in a state of being overlapped with each other. Various pipes for sealing fluids such as water, oil, steam, etc., which are used to seal the inside and outside of pipes by being sandwiched between flanges formed on each end pipe at the pipe connection part of an automobile exhaust pipe The present invention relates to a spiral wound gasket applied to a joint.
従来におけるこの種のうず巻形ガスケットは、断面波
形状の金属帯状とアスベスト繊維とを重ねて捲回したも
のが一般的であった。In the conventional spiral gasket of this type, a metal strip having a corrugated cross section and an asbestos fiber are generally overlapped and wound.
すなわち、上記アスベスト繊維は他の無機繊維に比べ
て紙に抄造し易く、形態保持力に優れたフィラーとなる
ため、これを用いたうず巻形ガスケットは機械的物性、
柔軟性、復元性においてきわめて優れたものとなり、良
好な耐熱性、シール性を備えるものとして広く用いられ
ていたのである。That is, the asbestos fiber is easier to make paper than other inorganic fibers, and becomes a filler having excellent shape retention, so that the spiral-wound gasket using the same has mechanical properties,
It became extremely excellent in flexibility and resilience, and was widely used as having good heat resistance and sealability.
ところが近時、上記アスベスト繊維は、取扱い時に発
生する多量の粉塵を吸うことによって肺がんを起こした
り、前記粉塵が皮膚等に沈着するアスベスト病を起こす
原因となるものであることからその使用が控えられるよ
うになっている。However, recently, the asbestos fiber is not used because it causes lung cancer by sucking a large amount of dust generated at the time of handling, or causes the asbestos disease that the dust deposits on the skin and the like. It has become.
このため、上記アスベスト繊維以外の無機繊維を基材
とするフィラー材の開発が要望されるようになり、例え
ば、特開昭61−225399号公報には、アスベスト繊維以外
の無機繊維を基材として、セピオライトを配合させたフ
ィラー材をうず巻形ガスケットに使用することが開示さ
れている。また、特開平１−224571号公報には、フィラ
ー材として、内外の中間形成部に膨張黒鉛フィラーを用
いたものが開示されている。For this reason, the development of filler materials based on inorganic fibers other than the above asbestos fibers has been demanded.For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-225399 discloses a method using inorganic fibers other than asbestos fibers as a base material. It is disclosed that a filler material containing sepiolite is used for a spiral wound gasket. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. H1-2224571 discloses a filler material in which an expanded graphite filler is used in an inner and outer intermediate forming portion.
［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来のうず巻形ガスケットのうち、特開昭61
−225399号公報に開示されたようなフィラー材を使用し
てなるうず巻形ガスケット（以下、従来品１という）で
は、前記公報中においても明らかにされているように、
一般的な200kgf/cm2程度の締付面圧に対しては常温〜80
0℃迄のあらゆる温度条件下で、アスベスト繊維をフィ
ラーとするものに比べて優れた圧縮率、復元率を呈する
もので、アスベストフィラーを用いたうず巻形ガスケッ
トに代わるものとして注目されるものである。[Problem to be Solved by the Invention] Among the conventional spiral wound gaskets described above,
In a spiral-wound gasket using a filler material as disclosed in -225399 (hereinafter referred to as conventional product 1), as disclosed in the publication,
Room temperature to 80 for general 200 kgf / cm 2 of about face tightening pressure
Under all temperature conditions up to 0 ° C, it exhibits superior compressibility and resilience as compared to those using asbestos fiber as a filler, and is attracting attention as an alternative to spiral wound gaskets using asbestos filler. is there.
しかしながら、上記従来品１は、1000kgf/cm2程度の
異常な締付面圧がかけられると、座屈により圧縮率、復
元率共、アスベストフィラーを用いたものにくらべて低
下するようになり、また、長時間（例えば24時間連続）
加熱された後においても、アスベストフィラーを用いた
ものに比べ封止力が著しく低下することが確認されてい
る。However, when an abnormal tightening surface pressure of about 1000 kgf / cm 2 is applied to the conventional product 1, the compression ratio and the recovery ratio both decrease due to buckling as compared with those using asbestos filler, In addition, long time (for example, 24 hours continuous)
It has been confirmed that even after heating, the sealing force is significantly lower than that using asbestos filler.
このように上記従来品１は必ずしもすべての面でアス
ベストフィラーを用いたうず巻形ガスケットよりも優れ
ているわけではなく、用途が限定されるという問題があ
る。As described above, the conventional product 1 is not necessarily superior in all aspects to the spiral wound gasket using the asbestos filler, and there is a problem that the application is limited.
また、特開平１−22457号公報に開示されたように、
フィラーの中間形成部に膨張黒鉛フィラーを用いてなる
うず巻形ガスケット（以下、従来品２という）では、膨
張黒鉛フィラーが有する封止特性を活かしてガスケット
全体としての封止性能を高めることが可能である反面、
フィラー中間形成部の膨張黒鉛フィラーがフィラー内外
周形成部の無機質フィラーで挟まれて、該膨張黒鉛フィ
ラーの持つ良好な熱伝導性を活かすことができないため
に、高温雰囲気下で長時間使用する場合、膨張黒鉛フィ
ラーが酸化して劣化し、それに伴って封止性能が低下す
るという問題があった。Also, as disclosed in JP-A-1-2457,
A spiral wound gasket using an expanded graphite filler in the intermediate portion of the filler (hereinafter referred to as Conventional Product 2) can enhance the sealing performance of the entire gasket by utilizing the sealing characteristics of the expanded graphite filler. On the other hand,
When the expanded graphite filler of the filler intermediate formation portion is sandwiched between the inorganic fillers of the filler inner and outer circumference formation portions and cannot utilize the good thermal conductivity of the expanded graphite filler, and is used for a long time in a high temperature atmosphere. However, there is a problem that the expanded graphite filler is oxidized and deteriorated, and accordingly, the sealing performance is reduced.
本発明は上記のような実情に鑑みなされたもので、全
体として十分は圧縮剛性を保ちながら、高温雰囲気下で
の長時間使用においても膨張黒鉛フィラーの持つ特性を
十分に発揮させて非常に優れた封止性能を確保すること
ができるうず巻形ガスケットを提供することを目的とし
ている。The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and while maintaining sufficient compressive rigidity as a whole, fully exhibits the properties of the expanded graphite filler even when used for a long time in a high-temperature atmosphere, and is extremely excellent. It is an object of the present invention to provide a spiral-wound gasket capable of ensuring a high sealing performance.
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係るうず巻形ガ
スケットは、断面波形状の金属帯板と、膨張黒鉛及び無
機質材からなるフィラーをうず巻形に保持してなるうず
巻形ガスケットにおいて、前記フィラーの内周形成部が
セラミックス繊維を基材とする無機質フィラーからな
り、前記フィラーの外周形成部が膨張黒鉛フィラーのみ
からなり、かつ、この膨張黒鉛フィラーのフィラー全体
に占める体積含有率が50％以下に設定されていることを
特徴とするものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a spiral wound gasket according to the present invention holds a metal strip having a corrugated cross section and a filler made of expanded graphite and an inorganic material in a spiral manner. In the spiral wound gasket, the inner peripheral portion of the filler is made of an inorganic filler based on ceramic fibers, and the outer peripheral portion of the filler is made of only an expanded graphite filler. It is characterized in that the volume content in the entire filler is set to 50% or less.
［作用］ 上記構成のうず巻形ガスケットによれば、フィラーの
内周形成部をなすセラミックス繊維を基材とする無機質
フィラーの圧縮剛性と金属帯板との間の0.25以上の摩擦
係数とにより、異常な締付面圧がかかっても座屈を阻止
することが可能である。また、封止流体が高温の酸化性
ガスであって、そのような高温酸化雰囲気下で長時間使
用される場合でも、内周形成部の無機式フィラーによる
断熱作用および外周形成部をなす膨張黒鉛フィラーの持
つ優れた熱伝導性を活かした放熱作用とによっで、膨張
黒鉛フィラーの酸化による劣化を防止して、該膨張黒鉛
フィラーが本来的に有する封止性を良好に保持し、ガス
ケット全体としての封止性能を長期間に亘って確保する
ことが可能である。さらに、膨張黒鉛フィラーのフィラ
ー全体に占める体積含有率は50以下であるから、うず巻
形ガスケット全体としての圧縮剛性を高くして、形態保
持力に優れたものとすることが可能である。[Operation] According to the spiral-wound gasket having the above structure, the compression stiffness of the inorganic filler based on the ceramic fiber forming the inner peripheral portion of the filler and the coefficient of friction of 0.25 or more between the metal strip and Buckling can be prevented even when abnormal tightening surface pressure is applied. In addition, even when the sealing fluid is a high-temperature oxidizing gas and used for a long time in such a high-temperature oxidizing atmosphere, the expanded graphite forming the heat-insulating action by the inorganic filler of the inner peripheral portion and the outer peripheral portion is formed. Due to the heat dissipating action utilizing the excellent thermal conductivity of the filler, the expansion graphite filler is prevented from being deteriorated by oxidation, and the sealing property inherent to the expanded graphite filler is well maintained, and the entire gasket is Sealing performance can be ensured over a long period of time. Further, since the volume content of the expanded graphite filler in the entire filler is 50 or less, the compression rigidity of the spiral wound gasket as a whole can be increased, and the shape retaining force can be excellent.
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明によるうず巻形ガスケットの正面図で
あって、金属帯板１でフィラー２をうず巻形に保持して
なる。FIG. 1 is a front view of a spiral gasket according to the present invention, in which a filler 2 is held in a spiral shape by a metal strip 1.
金属帯板１は第２図に示すように断面波形状を呈して
いる。The metal strip 1 has a corrugated cross section as shown in FIG.
一方、フィラー２は、内周形成部2Aと外周形成部2Bと
からなり、これら各形成部2A、2Bは連続してうず巻形を
なしている。On the other hand, the filler 2 is composed of an inner periphery forming portion 2A and an outer periphery forming portion 2B, and these forming portions 2A and 2B are continuously formed in a spiral shape.
上記内周形成部2Aはアスベストを除く無機質材を基材
とする無機質フィラーからなる。すなわち、この無機質
フィラーは、無機繊維、無機粉体、および結合材等を配
合してなる。The inner periphery forming portion 2A is made of an inorganic filler based on an inorganic material other than asbestos. That is, the inorganic filler is formed by blending an inorganic fiber, an inorganic powder, a binder and the like.
無機繊維としては、セラミックス繊維が用いられ、そ
の含有量は、無機質フィラー全体の５〜40重量％とする
ことが望ましい。Ceramic fibers are used as the inorganic fibers, and the content thereof is desirably 5 to 40% by weight of the entire inorganic filler.
すなわち、無機繊維の含有量を５重量％未満とする
と、うず巻形ガスケットのフィラーとして必要な復元性
を得ることが難しくなる。また、含有量が40重量％を越
えると、フィラーの空隙率が高くなるため、シール性が
低下するとともに、締付時に繊維が折れ易くフィラーの
強度が低下する。That is, if the content of the inorganic fibers is less than 5% by weight, it becomes difficult to obtain the necessary resilience as a filler for the spiral wound gasket. On the other hand, if the content exceeds 40% by weight, the porosity of the filler is increased, so that the sealing property is reduced and the fiber is easily broken at the time of tightening, so that the strength of the filler is reduced.
無機粉体としては、タルク、カオリン、セピオライ
ト、バーミキュライト、マイカ、ウオラスナイト等が単
独で、もしくは混合して用いられる。この無機粉体の含
有量は、無機質フィラー全体の35〜95重量％とすること
が望ましい。すなわち、無機粉体の含有量が35重量％未
満では、この無機粉体による目詰め効果が低下し、フィ
ラーが締付けに対して弱くなる。また、含有量が95重量
％を越えると、フィラーの可撓性が低下し封止力が悪く
なる。As the inorganic powder, talc, kaolin, sepiolite, vermiculite, mica, wollastonite or the like is used alone or as a mixture. The content of the inorganic powder is desirably 35 to 95% by weight of the entire inorganic filler. That is, when the content of the inorganic powder is less than 35% by weight, the plugging effect of the inorganic powder is reduced, and the filler becomes weak against tightening. On the other hand, when the content exceeds 95% by weight, the flexibility of the filler is reduced and the sealing power is deteriorated.
結合剤としては、天然ゴム、合成ゴム、ラテックス及
び各種パイプ類が用いられる。この結合剤の含有量は、
無機質フィラー全体の25重量％以下とすることが望まし
い。すなわち、この結合剤が25重量％を越えて含有され
ると、無機質フィラーの耐熱性が著しく低下してしま
う。As the binder, natural rubber, synthetic rubber, latex and various pipes are used. The content of this binder is
It is desirable that the content be 25% by weight or less of the entire inorganic filler. That is, when this binder is contained in an amount exceeding 25% by weight, the heat resistance of the inorganic filler is significantly reduced.
上記のような無機繊維、無機粉体、結合剤を配合して
なる無機質フィラーの厚みは、0.1〜1.2mmとするのが好
ましい。無機質フィラーの厚みが0.1mm未満であると、
この無機質フィラーの組成に拘らず、フィラーの可撓性
や弾性が生かされなくなってしまう。また、前記厚みが
1.2mmを越える厚い無機質フィラーとなると、前記金属
帯板１の持つ圧縮剛性や復元性が阻害され、フィラーと
して適当な圧縮剛性や復元性、あるいは強度が得られな
い。The thickness of the inorganic filler obtained by mixing the above-mentioned inorganic fibers, inorganic powder and binder is preferably 0.1 to 1.2 mm. When the thickness of the inorganic filler is less than 0.1 mm,
Regardless of the composition of the inorganic filler, the flexibility and elasticity of the filler cannot be utilized. Also, the thickness is
If the thickness of the inorganic filler exceeds 1.2 mm, the compressive rigidity and resilience of the metal strip 1 are impaired, and the filler cannot have adequate compressive rigidity, resilience, or strength.
また、上記無機質フィラーは、その嵩密度を0.6〜1.1
g/cm2の範囲のものとすることが好ましい。すなわち、
嵩密度が0.6g/cm2未満であると、無機質フィラーとして
適切な圧縮剛性や復元性が得られず、この面における無
機質フィラーの存在価値が薄れる。また、嵩密度が1.1g
/cm2を越える無機質フィラーとすると、圧縮剛性が高く
なりすぎてシール性が低下してしまう。The inorganic filler has a bulk density of 0.6 to 1.1.
It is preferably in the range of g / cm 2 . That is,
If the bulk density is less than 0.6 g / cm 2 , appropriate compression stiffness and resilience as an inorganic filler cannot be obtained, and the existence value of the inorganic filler on this surface is reduced. In addition, the bulk density is 1.1 g
If the inorganic filler exceeds / cm 2 , the compression stiffness becomes too high, and the sealing property is reduced.
さらに、上記無機質フィラーは、前記金属帯板との間
の摩擦係数が0.25以上となるように組成されている必要
がある。すなわち、前記摩擦係数が0.25未満であると、
うず巻形ガスケットに締付圧がかけられたとき、金属帯
体１と無機質フィラーで形成されたフィラー２との間に
すべりが生じ、うず巻形ガスケット全体の偏平化、すな
わち、異常圧縮が可能となってしまう。したがって、前
記摩擦係数が0.25未満であると、うず巻形ガスケット
が、締付時、殊に異常な締付圧を伴なう締付時に異常に
圧縮されて復元不能となる恐れがある。このような状態
になると、金属帯体１とフィラー２間に生じた隙間を介
して密封体がうず巻状の軌跡を描いて漏れてしまう。Furthermore, the above-mentioned inorganic filler needs to be configured so that the coefficient of friction between the inorganic filler and the metal strip is 0.25 or more. That is, when the coefficient of friction is less than 0.25,
When a tightening pressure is applied to the spiral wound gasket, a slip occurs between the metal band 1 and the filler 2 formed of an inorganic filler, and the entire spiral wound gasket can be flattened, that is, abnormally compressed. Will be. Accordingly, if the coefficient of friction is less than 0.25, the spiral wound gasket may be abnormally compressed at the time of tightening, particularly at the time of tightening with an abnormal tightening pressure, and may not be restored. In such a state, the sealing body draws a spiral path and leaks through a gap generated between the metal band 1 and the filler 2.
次に、前記フィラー２の外周形成部2Bについて説明す
る。Next, the outer peripheral portion 2B of the filler 2 will be described.
この外周形成部2Bは膨張黒鉛フィラーのみからなり、
第１図に示す実施例の場合、６周巻回されたうず巻状の
フィラー２のうちの３周分の巻回部を占めている。な
お、本発明におけるうず巻形ガスケットにおいては、前
記外周形成部2Bは、複数回巻回されたフィラー２のうち
少なくとも１周以上の巻回部を占めていればよい。この
ように、外周形成部2Bが１周以上の巻回部を占めるよう
にするのは、うず巻形ガスケットにおける軸方向への漏
れを膨張黒鉛フィラーによって全周に亘って確実に防止
するためである。This outer peripheral forming portion 2B is made of only the expanded graphite filler,
In the case of the embodiment shown in FIG. 1, the spirally wound filler 2 wound six turns occupies three turns. In the spiral wound gasket according to the present invention, the outer peripheral forming portion 2B may occupy at least one or more winding portions of the filler 2 wound a plurality of times. The reason why the outer periphery forming portion 2B occupies one or more winding portions in order to reliably prevent leakage in the axial direction in the spiral wound gasket over the entire periphery by the expanded graphite filler. is there.
また、同時に、前記外周形成部2B、すなわち膨張黒鉛
フィラーの占める体積含有率は、フィラー２全体の50％
以下とされている。これは膨張黒鉛フィラーの体積含有
率が50％を越えると、フィラー２の他の部分を上述した
ような無機質フイラーで構成したとしても、うず巻ガス
ケット全体としての十分な圧縮剛性が得られないためで
ある。At the same time, the volume content of the outer periphery forming portion 2B, that is, the expanded graphite filler occupies 50% of the entire filler 2.
It is as follows. This is because if the volume content of the expanded graphite filler exceeds 50%, sufficient compression rigidity of the spiral gasket as a whole cannot be obtained even if the other part of the filler 2 is composed of the above-mentioned inorganic filler. It is.
また、無機フィラーと膨張黒鉛フィラーの継ぎ目は、
第１図に示すように互いに重なり合う部分を備えるよう
にしてもよいし、互いの端部を突き合わせるような状態
としても良い。Also, the joint between the inorganic filler and the expanded graphite filler is
As shown in FIG. 1, a portion that overlaps with each other may be provided, or a state in which the ends are abutted with each other may be provided.
以上のようにしてなるうず巻形ガスケットは、フィラ
ー２の内周形成部2Aをなす無機質フィラーと金属帯板１
とにより、必要な圧縮剛性や復元性を確保して、うず巻
ガスケットとしての形態を保持している。すなわち、こ
れによって、フィラー２の外周形成部2Bをなす膨張黒鉛
フィラーも常に必要な形態を保持している。したがっ
て、このうず巻形ガスケットは、例えば第５図に示すよ
うに、管Ａと管Ｂの各フランジA1,B1間に挾持されて、
これらの管A,Bの接続部を封止する場合に、ボルトＣの
締め付けが強くなりすぎて座屈により形態を崩すことな
く、膨張黒鉛フィラーの耐熱性と封止性能を生かして確
実な封止能力を発揮する。The spiral wound gasket formed as described above is composed of an inorganic filler forming the inner peripheral portion 2A of the filler 2 and the metal strip 1.
Thereby, necessary compression rigidity and resilience are secured, and the form as a spiral gasket is maintained. In other words, the expanded graphite filler forming the outer peripheral portion 2B of the filler 2 always keeps the required form. Therefore, the spiral wound gasket is sandwiched between the flanges A1 and B1 of the pipe A and the pipe B as shown in FIG. 5, for example.
When sealing the connecting portion of these tubes A and B, the bolt C is not tightened too much and does not lose its shape due to buckling. Demonstrate the stopping ability.
また、同時に、前記外周形成部2B、すなわち膨張黒鉛
フィラーの占める体積含有率は、フィラー２全体の50％
以下とされている。これは膨張黒鉛フィラーの体積含有
率が50％を越えると、フィラー２の他の部分を上述した
ような無機質で構成したとしても、うず巻ガスケット全
体としての十分な圧縮剛性が得られないためである。At the same time, the volume content of the outer periphery forming portion 2B, that is, the expanded graphite filler occupies 50% of the entire filler 2.
It is as follows. This is because if the volume content of the expanded graphite filler exceeds 50%, sufficient compression rigidity of the spiral gasket as a whole cannot be obtained even if the other part of the filler 2 is made of the above-mentioned inorganic material. is there.
また、封止流体が、たとえば600℃の酸化性ガスの場
合、上記無機質フィラーが内周側から外周側への漏れを
防止するうえ、膨張黒鉛フィラーの酸化を抑制してその
劣化を防止することができる。Further, when the sealing fluid is an oxidizing gas of, for example, 600 ° C., the inorganic filler prevents leakage from the inner peripheral side to the outer peripheral side and suppresses the oxidation of the expanded graphite filler to prevent its deterioration. Can be.
尚、図中のＤはうず巻ガスケットに外嵌されてその形
態を保持するのに寄与する金属製の外輪である。D in the figure is a metal outer ring which is fitted onto the spiral gasket and contributes to maintaining its shape.
次に、第１図および第２図に示す本発明によるうず巻
形ガスケットの実施品と、第３図に示すようにフィラー
に膨張黒鉛フィラー30のみを用いた比較品1,さらに第４
図に示すようにフィラーにアスベスト繊維40を基体とし
たものを用いた比較品２の圧縮・復元試験結果及び封止
試験結果を示す。Next, an embodiment of the spiral wound gasket according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2, a comparative product using only expanded graphite filler 30 as a filler as shown in FIG.
As shown in the figure, the results of a compression / restoration test and a sealing test of Comparative Product 2 using asbestos fiber 40 as a filler are shown.
本発明の実施品では、前記無機質フィラーの配合物及
び配合比率は第８図の通りである。In the product of the present invention, the composition and the mixing ratio of the inorganic filler are as shown in FIG.
第８図に示す無機質フィラーの厚さは0.4mm、嵩密度
は0.7g/cm3、金属帯体との摩擦係数は0.26である。The thickness of the inorganic filler shown in FIG. 8 is 0.4 mm, the bulk density is 0.7 g / cm 3 , and the coefficient of friction with the metal strip is 0.26.
一方、膨張黒鉛フィラーの厚さは0.4mm、嵩密度は1.1
g/m3である。On the other hand, the expanded graphite filler has a thickness of 0.4 mm and a bulk density of 1.1.
a g / m 3.
また、比較品１のフィラー（膨張黒鉛フィラー）の配
合物及び配合比率は第９図に示す通りである。Further, the composition and the mixing ratio of the filler (expanded graphite filler) of Comparative Product 1 are as shown in FIG.
また、比較品２のフィラー（アスベストフィラー）の
配合物及び配合比率は第10図に示す通りである。Further, the composition and the mixing ratio of the filler (asbestos filler) of Comparative Product 2 are as shown in FIG.
第10図に示すフィラーの厚さは0.4mm、嵩密度は0.9g/
cm3、金属帯体との摩擦係数は0.21である。The thickness of the filler shown in FIG. 10 is 0.4 mm, and the bulk density is 0.9 g /
cm 3 , the coefficient of friction with the metal strip is 0.21.
以上に示すような実施品、比較品１、比較品２を用い
て以下のような圧縮・復元試験を行なった。The following compression / restoration tests were performed using the above-described actual product, comparative product 1, and comparative product 2.
第６図は圧縮・復元試験装置を示す正面図であって、
Ｉが実施品あるいは比較品1,2等の試験試料である。試
料Ｉは２つのフランジF,F間に挟まれた状態で油圧プレ
ス機Ｐにセットされ、締付力をかけられるようになって
いる。Ｇは圧縮量、復元量を測定するダイヤルケージで
ある。この試験装置を用いて、締付面圧350kg f/cm2お
よび1000kg f/cm2をかけた状態でそれぞれ１分間保持
し、その後ダイヤルゲージＧで測定した各試料の圧縮変
形率を第11図に示す。また、この第11図に、締付面圧10
00kg f/cm2をかけた後の各試料の復元率及び試験前後に
おいてノギスで測定した各試料（うず巻形ガスケット）
の内径の変化の様子と変形量を合わせて示す。FIG. 6 is a front view showing a compression / restoration test device,
I is a test sample such as an actual product or a comparative product 1 or 2. The sample I is set on the hydraulic press P in a state sandwiched between the two flanges F, F, so that a tightening force can be applied. G is a dial cage for measuring the amount of compression and the amount of restoration. Using this test apparatus, the specimens were held for 1 minute each with a tightening surface pressure of 350 kg f / cm 2 and 1000 kg f / cm 2 , and then the compressive deformation rate of each sample measured with a dial gauge G was determined as shown in FIG. Shown in In addition, FIG.
Restoration rate of each sample after application of 00 kg f / cm 2 and each sample (spiral-type gasket) measured with calipers before and after the test
The state of the change in the inner diameter and the amount of deformation are also shown.
第11図に示す結果から明らかなように、本発明実施品
は、“JIS8243圧力容器の構造”に示されているＹ値に
対応する締付面圧350kg f/cm2において、比較品１と同
等で、比較品２よりも圧縮率が小さい。そして、異常圧
力といえる締付面圧1000kg f/cm2においては、比較品1,
2の圧縮率およびガスケット内径の変形量が多く、座屈
が生じているのに対して、本発明の実施品の圧縮率は比
較品1,2に比べて格段に小さく押えられている。また、
締付面圧1000kg f/cm2における復元率において実施品は
比較品1,2のいずれと比べてもはるかに大きい。さら
に、各試料の試験前後の内径の変化量も本発明実施品は
比較品1,2と比べてて小さなものとなっている。すなわ
ち、本発明実施品は、内周形成部の無機質フィラーが圧
縮剛性に富み、かつ摩擦係数が大きいことにより、1000
kg f/cm2という異常に大きい締付面圧をかけられた場合
にも、比較品1,2に比べて座屈がほとんど生じていない
ことが分る。As is clear from the results shown in FIG. 11, the product of the present invention is different from Comparative Product 1 at a tightening surface pressure of 350 kg f / cm 2 corresponding to the Y value shown in “JIS8243 Pressure Vessel Structure”. Equivalent and smaller in compression ratio than Comparative Product 2. Then, in the fastening surface pressure 1000 kg f / cm 2 and say abnormal pressure, comparative product 1,
While the compression ratio and the deformation amount of the gasket inner diameter of 2 are large and buckling occurs, the compression ratio of the product of the present invention is much smaller than that of the comparative products 1 and 2. Also,
In the restoration rate at a tightening contact pressure of 1000 kg f / cm 2, the actual product is much larger than the comparative products 1 and 2. Furthermore, the change in the inner diameter of each sample before and after the test is smaller in the product of the present invention than in the comparative products 1 and 2. In other words, the product of the present invention has an inorganic filler in the inner periphery forming portion which is rich in compression rigidity and has a large friction coefficient.
It can be seen that even when an abnormally large tightening surface pressure of kg f / cm 2 is applied, buckling hardly occurs compared to the comparative products 1 and 2.
第７図は封止試験装置を示す構成図であって、同図に
おいて、Ｆはフランジ、Ｓは締付ボルトナット、PMは圧
力計、Ｖはバルブ、WPは水圧ポンプである、そして、締
付ボルトナットＳにより試料Ｉを締付面圧350kg f/cm2
で締め付けたのち、水圧ポンプWPから送り出した水を下
側のフランジＦを貫通して設けた送入路F1を介して試料
Ｉの内周側に送り込むことにより、試料Ｉに圧力を負荷
するようにしている。尚、締付ボルトナットＳは、予
め、締付トルクと発生するボルト軸力の関係を測定して
おく。FIG. 7 is a block diagram showing a sealing test apparatus, in which F is a flange, S is a tightening bolt and nut, PM is a pressure gauge, V is a valve, WP is a hydraulic pump, and Tighten the sample I with the attached bolt and nut S. 350kg f / cm 2
After the water is supplied from the hydraulic pump WP, the water is sent to the inner peripheral side of the sample I through a feed path F1 provided through the lower flange F so that a pressure is applied to the sample I. I have to. For the tightening bolt nut S, the relationship between the tightening torque and the generated bolt axial force is measured in advance.
以上のような第７図の装置を用いて、実施品及び比較
品1,2を、加熱前及び350℃で24時間電気炉で加熱し、自
然放冷後にそれぞれ封止試験を行なった。その結果を第
12図に示す。Using the apparatus shown in FIG. 7 as described above, the embodiment and comparative products 1 and 2 were heated in an electric furnace at 350 ° C. for 24 hours before heating, and after natural cooling, a sealing test was performed. The result is
Figure 12 shows.
第12図に示す結果から明らかなように、加熱前におい
ては各試料とも140kg f/cm2で封止可能であったのが、
本発明実施品は、特にフィラーとして膨張黒鉛フィラー
のみを用いた比較品１と同じように加熱後において著し
く高い封止能力を保持している。これは、高温雰囲気中
でも、内周形成部の無機質フィラーが形態を維持し、か
つ熱減量分も少ないので、外周形成部の膨張黒鉛フィラ
ーのもつ耐熱性を有効に生かせるためと思考される。As is evident from the results shown in FIG. 12, each sample could be sealed at 140 kg f / cm 2 before heating.
The product of the present invention has a remarkably high sealing ability after heating, similarly to the comparative product 1 using only the expanded graphite filler as the filler. This is thought to be because the inorganic filler in the inner peripheral portion maintains its shape and has a small heat loss even in a high temperature atmosphere, so that the heat resistance of the expanded graphite filler in the outer peripheral portion is effectively utilized.
以上のように本発明実施品は、過剰な締付面圧を与え
られた場合の強度においても、長時間の加熱の後の封止
能力においても、膨張黒鉛フィラーのみを用いた比較品
１ばかりか、アスベストフィラーを用いた比較品２とく
らべてもより高い性能を有していることがわかる。As described above, the comparative example 1 using only the expanded graphite filler was excellent in both the strength when an excessive tightening surface pressure was applied and the sealing ability after prolonged heating. Or it turns out that it has higher performance compared with the comparative product 2 using the asbestos filler.
尚、上記実施品ばかりでなく、本発明に係る他のうず
巻形ガスケットにおいても同様の効果が期待できる。The same effect can be expected not only in the above-described embodiment, but also in other spiral wound gaskets according to the present invention.
以上のように、本発明によれば、フィラーの内周形成
部をなすセラミック繊維を基材とする無機質フィラーの
圧縮剛性と金属帯板との間の0.25以上の摩擦係数とによ
り、異常な締付面圧がかかっても座屈を生じないだけの
十分な強度を確保させることができるのはもとより、封
止流体が高温の酸化性ガスであって、そのような高温酸
化雰囲気下で長時間使用する場合でも、内周形成部の無
機質フィラーによる断熱作用および外周形成部をなす膨
張黒鉛フィラーの持つ優れた熱伝導性を活かした放熱作
用とによって、膨張黒鉛フィラーの酸化による劣化を防
止して、該膨張黒鉛フィラーが本来的に有する封止性を
良好に保持し、ガスケット全体としての封止性能を長期
間に亘って確保することができる。その上、膨張黒鉛フ
ィラーのフィラー全体に占める体積含有率を50％以下と
することで、うず巻形ガスケット全体としての圧縮剛性
を高くして形態保持力にも優れ、これによって、異常な
締付け力の作用する条件下や高温雰囲気下での使用に際
しても優れた座屈強度および封止性能を確保し、うず巻
形ガスケットの用途範囲の著しい拡大を図ることができ
るという効果を奏する。As described above, according to the present invention, abnormal tightening is caused by the compression stiffness of the inorganic filler based on the ceramic fiber forming the inner periphery forming portion of the filler and the friction coefficient between the metal strip and the metal strip of 0.25 or more. In addition to ensuring sufficient strength to prevent buckling even when applied surface pressure is applied, the sealing fluid is a high-temperature oxidizing gas, Even when used, the heat insulation effect of the inorganic filler in the inner periphery forming part and the heat radiation effect utilizing the excellent thermal conductivity of the expanded graphite filler forming the outer periphery forming part prevent the expansion graphite filler from being deteriorated by oxidation. In addition, the sealing property inherent to the expanded graphite filler can be maintained well, and the sealing performance of the gasket as a whole can be secured for a long period of time. In addition, by setting the volume content of the expanded graphite filler in the entire filler to 50% or less, the compression rigidity of the spiral-wound gasket as a whole is increased, and the shape retention is excellent, which results in an abnormal tightening force. Under such conditions or under a high temperature atmosphere, excellent buckling strength and sealing performance can be ensured, and the application range of the spiral wound gasket can be significantly expanded.
第１図は本発明の実施例のうず巻形ガスケットの正面
図、第２図は第１図のII−II拡大断面図、第３図および
第４図はそれぞれ比較品１および比較品２のガスケット
の断面図、第５図は同ガスケットの使用状態の説明図、
第６図は圧縮・復元試験装置の正面図、第７図は封止試
験装置の正面図、第８図、第９図および第10図はそれぞ
れ無機質フィラーの配合、膨張黒鉛フィラーの配合およ
びアスベストフィラーの配合を示す表、第11図は圧縮・
復元試験結果を示す表、第12図は封止試験結果を示す表
である。 １……金属帯板、２……フィラー、2A……内周形成部、
2B……外周形成部。FIG. 1 is a front view of a spiral wound gasket according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line II-II of FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are comparative products 1 and 2, respectively. FIG. 5 is a sectional view of a gasket, FIG.
FIG. 6 is a front view of the compression / restoration test apparatus, FIG. 7 is a front view of the sealing test apparatus, and FIGS. 8, 9, and 10 show the composition of the inorganic filler, the composition of the expanded graphite filler, and the asbestos, respectively. Table showing the filler composition.
FIG. 12 is a table showing the results of the restoration test, and FIG. 12 is a table showing the results of the sealing test. 1 ... metal strip, 2 ... filler, 2A ... inner circumference forming part,
2B: outer peripheral forming portion.
Claims (1)
機質材からなるフィラーをうず巻形に保持してなるうず
巻形ガスケットにおいて、 前記フィラーの内周形成部がセラミックス繊維を基材と
する無機質フィラーからなり、 前記フィラーの外周形成部が膨張黒鉛フィラーのみから
なり、かつ、この膨張黒鉛フィラーのフィラー全体に占
める体積含有率が50％以下に設定されていることを特徴
とするうず巻形ガスケット。1. A spirally wound gasket comprising a metal strip having a corrugated cross section and a filler comprising expanded graphite and an inorganic material, the spirally wound gasket having an inner peripheral portion formed of a ceramic fiber as a base material. Wherein an outer peripheral portion of the filler is made of only the expanded graphite filler, and a volume content of the expanded graphite filler in the entire filler is set to 50% or less. Wound gasket.
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| JP2287930A JP2594175B2 (en) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | Spiral wound gasket |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2287930A JP2594175B2 (en) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | Spiral wound gasket |
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- 1990-10-24 JP JP2287930A patent/JP2594175B2/en not_active Expired - Lifetime
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