JP4058311B2

JP4058311B2 - Gland packing material and gland packing

Info

Publication number: JP4058311B2
Application number: JP2002265877A
Authority: JP
Inventors: 隆久上田; 優藤原
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2022-09-11
Also published as: JP2004100871A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グランドパッキンの製造に用いられるグランドパッキン材料と、このグランドパッキン材料によって製造されたグランドパッキンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、グランドパッキンの製造に用いられるグランドパッキン材料として、図１９および図２０に示すものが知られている。図１９のグランドパッキン材料５０は、膨張黒鉛テープ５１を長手方向に折りたたんで形成した紐状体５２を、ステンレス、インコネル、モネルなどの金属線の編組体よりなる補強材５３で被覆した外補強構造のもので（例えば、特許文献１参照）、図２０のグランドパッキン材料５０は、膨張黒鉛テープ５１の紐状体５２を前記金属線の編組体よりなる補強材５３で被覆した外補強構造のものを、長手方向にＶ字状に折りたたんだものである（例えば、特許文献２参照。）。
グランドパッキン材料５０には、前記金属線の編組体よりなる補強材５３によって高い引張り強さが付与されるので、編組またはひねり加工することができる。したがって、このグランドパッキン材料５０を複数本集束して、編組またはひねり加工することによりグラントパッキンを製造することできる。たとえば、グランドパッキン材料５０を８本集束して８打角編みすることで、図２１（ａ），（ｂ）に示すように編組したグラントパッキン５４を製造することができ、また、グランドパッキン材料５０を６本集束してひねり加工することで、図２２（ａ），（ｂ）に示すようにひねり加工したグラントパッキン５４を製造することができる。
【０００３】
図２１および図２２のグラントパッキン５４には、膨張黒鉛テープ５１によってパッキンとして不可欠な耐熱性、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるので、高い封止性を有して流体機器の軸封部を封止することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特公平６−２７５４６号公報
【特許文献２】
特許第２５８３１７６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の外補強構造のグランドパッキン材料５０で製造されたグラントパッキン５４では、金属線の編組体よりなる補強材５３が回転または軸方向に摺動するポンプ軸や弁棒などの流体機器の部材、つまり相手側部材に摺接して、相手側部材に傷を付け易い問題があるとともに、補強材５３の摺動抵抗が大きいので、相手側部材の回転性能または軸方向の摺動性能を低下させる問題もある。
【０００６】
これらの問題を解決するために、膨張黒鉛テープ５１の紐状体５２を被覆する外補強材として、炭素繊維を採用したグランドパッキン材料５０によってグラントパッキン５４を製造し、このグラントパッキン５４で流体機器の軸封部を封止することにより、相手側部材に傷を付けず、摺動抵抗が小さく抑えられて相手側部材の回転性能や軸方向の摺動性能を向上させ、さらに耐熱性を高めたい要望がある。
【０００７】
しかし、炭素繊維は、金属線と異なり、膨張黒鉛テープ５１を外補強するためのニット編みまたはその他の編組をしようとすると、靭性が低いので折損する。このため、炭素繊維の外補強構造のグランドパッキン材料５０を得ることができなかった。
【０００８】
本発明は、炭素繊維の外補強を可能にした外補強構造のグランドパッキン材料およびこのグランドパッキン材料を用いて製造されたグランドパッキンを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係るグランドパッキン材料は、炭素繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の炭素繊維よりなる補強材を帯状膨張黒鉛の少なくとも片面に設けた基材が、前記補強材を外側にしてかつ該補強材が内部に巻き込まれるように撚られており、この撚られた補強材には炭素繊維束中の炭素繊維間に形成されかつ膨張黒鉛を臨ませる多数の開口が備えられていて、これら開口が備えられた補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで前記開口に膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明に係るグランドパッキン材料は、炭素繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の炭素繊維よりなる補強材を帯状膨張黒鉛の少なくとも片面に設けた基材が、前記補強材を外側にしてかつ該補強材が内部に巻き込まれるように巻かれており、この巻かれた補強材には炭素繊維束中の炭素繊維間に形成されかつ膨張黒鉛を臨ませる多数の開口が備えられていて、これら開口が備えられた補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで前記開口に膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明に係るグランドパッキン材料は、炭素繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の炭素繊維よりなる補強材を帯状膨張黒鉛の少なくとも片面に設けた基材が、前記補強材を外側にしてかつ該補強材が内部に巻き込まれるように巻かれて撚られており、この巻かれて撚られた補強材には炭素繊維束中の炭素繊維間に形成されかつ膨張黒鉛を臨ませる多数の開口が備えられていて、これら開口が備えられた補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで前記開口に膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明のように、炭素繊維の折り曲げ部が表面に露出していることが好ましい。
【００１３】
請求項５に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の片面に炭素繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の炭素繊維よりなる補強材を設けることが好ましい。
【００１４】
請求項６に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の両面に炭素繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の炭素繊維よりなる補強材を設けてもよい。
【００１５】
請求項７に記載の発明に係るグランドパッキンは、請求項１，２，３，４，５，６のいずれかに記載のグランドパッキン材料を複数本用いて編組していることを特徴としている。
【００１６】
請求項８に記載の発明にに係るグランドパッキンは、請求項１，２，３，４，５，６のいずれかに記載のグランドパッキン材料を複数本用いてひねり加工していることを特徴としている。
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、炭素繊維は、撚りをかけても折損し難い特性を有しているので、炭素繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の炭素繊維よりなる補強材は折損されることなく帯状膨張黒鉛を外補強することができる。
また、補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで帯状膨張黒鉛が補強材に備えられた多数の開口に臨んで前記補強材に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛と補強材との結合力が高められるので、接着剤の使用量を零に制限しても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材が帯状膨張黒鉛と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。
さらに、接着剤の使用量を零に制限できることで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。
また、グランドパッキン材料の内部に補強材が巻き込まれていることにより、圧縮または圧力がかかった場合にサンドイッチ構造となるので、膨張黒鉛粒子の移動が抑止され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、炭素繊維は、巻いても折損し難い特性を有しているので、炭素繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の炭素繊維よりなる補強材は折損されることなく帯状膨張黒鉛を外補強することができる。
また、補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで帯状膨張黒鉛が補強材に備えられた多数の開口に臨んで前記補強材に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛と補強材との結合力が高められるので、接着剤の使用量を零に制限しても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材が帯状膨張黒鉛と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。
さらに、接着剤の使用量を零に制限できることで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。
また、グランドパッキン材料の内部に補強材が巻き込まれていることにより、圧縮または圧力がかかった場合にサンドイッチ構造となるので、膨張黒鉛粒子の移動が抑止され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、炭素繊維は、巻いて撚りをかけても折損し難い特性を有しているので、炭素繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の炭素繊維よりなる補強材は折損されることなく帯状膨張黒鉛を外補強することができる。
また、補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで帯状膨張黒鉛が補強材に備えられた多数の開口に臨んで前記補強材に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛と補強材との結合力が高められるので、接着剤の使用量を零に制限しても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材が帯状膨張黒鉛と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。
さらに、接着剤の使用量を零に制限できることで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。
また、グランドパッキン材料の内部に補強材が巻き込まれていることにより、圧縮または圧力がかかった場合にサンドイッチ構造となるので、膨張黒鉛粒子の移動が抑止され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、炭素繊維よりなる補強材の折り曲げ部が表面に露出していることにより、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に前記表面に露出している折り曲げ部が互いにからみあって、グランドパッキン材料の相対すべりを抑え、グランドパッキンの保形性を高めることができる。なお、炭素繊維は撚りをかけられることで折り曲げ部が発生し、この折り曲げ部が表面に露出する。
【００２１】
請求項５に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の片面に炭素繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の炭素繊維よりなる補強材を設けても、外補強効果を有効に発揮することができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の両面に炭素繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の炭素繊維よりなる補強材を設けることで、補強材を内部に巻き込む巻き込み量が多くなって、内補強することができるので、グランドパッキン材料の引張強度がより向上する。また、内部への巻き込み量が多くなることで、より相手側部材への圧接力を高めることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、前記のグランドパッキン材料を複数本用いて編組しているグランドパッキンであるので、金属線と比較して相手側部材に大きな傷を付けない。また、摺動抵抗が小さいために相手側部材の回転性能または軸方向の摺動性能を向上させることができるとともに、優れた耐熱性を得ることができる。また、前記したとおり、グランドパッキン材料の相対すべりが抑えられることでグランドパッキンの保形性が高められることと、圧接力が高められることにより、シール性を向上させることができる。さらに、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはない。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、前記のグランドパッキン材料を複数本用いてひねり加工しているグランドパッキンであるので、金属線と比較して相手側部材に大きな傷を付けない。また、摺動抵抗が小さいために相手側部材の回転性能または軸方向の摺動性能を向上させることができるとともに、優れた耐熱性を得ることができる。また、前記したとおり、グランドパッキン材料の相対すべりが抑えられることでグランドパッキンの保形性が高められることと、接圧力が高められることにより、シール性を向上させることができる。さらに、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはない。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、請求項１に記載の発明に係るグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図であり、この図において、グランドパッキン材料１は、極細で長尺の多数本の炭素繊維２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設け、このようにした基材４を前記炭素繊維２よりなる補強材２０が外向きになるように端から長手方向に順次に撚りをかけて、補強材２０で帯状膨張黒鉛３を被覆し、この撚られた補強材２０に備えられている図２，図３に示す多数の開口２０Ａに帯状膨張黒鉛３を臨ませるようにして、炭素繊維２の一部と帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５（図１参照）をのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込んで、領域Ｌで示すように、帯状膨張黒鉛３の間に炭素繊維２の一部を介在させた外補強構造に構成されている。なお、前記多数の開口２０Ａは、極細で長尺の多数本の炭素繊維２よりなる補強材２０の多数の部位で隣接し合う炭素繊維２同士を離間させるように少し押し拡げて、撚る前に予め局部的な裂け目を形成することによって備える。
【００２６】
炭素繊維２は、撚りをかけても折損し難い特性を有しているので、炭素繊維２よりなる補強材２０は折損されることなく帯状膨張黒鉛３を被覆した外補強構造のグランドパッキン材料１を得ることができる。また、帯状膨張黒鉛３が炭素繊維２よりなる補強材２０に備えられた多数の開口２０Ａに臨んで補強材２０に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛３と補強材２０との結合力が高められるので接着剤の使用を省略できる。つまり、接着剤を使用しなくても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材２０が帯状膨張黒鉛３と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。さらに、接着剤の使用を省略することで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛３の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。また、炭素繊維２の一部と帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５がのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込まれているので、圧縮または圧力がかかった場合にサンドイッチ構造となることにより、膨張黒鉛粒子の移動が抑止され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。
【００２７】
図４は、請求項２に記載の発明に係るグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図であり、この図において、グランドパッキン材料１は、極細で長尺の多数本の炭素繊維２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設け、このようにした基材４を前記炭素繊維２よりなる補強材２０を外向きにして、かつ該補強材２０の一部と帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５をのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込んで、補強材２０で帯状膨張黒鉛３を被覆し、この巻かれた補強材２０に備えられている図２，図３に示す多数の開口２０Ａに帯状膨張黒鉛３を臨ませるようにして、炭素繊維２の一部と帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５をのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込んで、領域Ｌで示すように、帯状膨張黒鉛３の間に炭素繊維２の一部を介在させた外補強構造に構成されている。なお、前記多数の開口２０Ａは、極細で長尺の多数本の炭素繊維２よりなる補強材２０の多数の部位で隣接し合う炭素繊維２同士を離間させるように少し押し拡げて、巻く前に予め局部的な裂け目を形成することによって備える。
【００２８】
炭素繊維２は、巻いても折損しないので、炭素繊維２よりなる補強材２０は折損されることなく帯状膨張黒鉛２を被覆した外補強構造のグランドパッキン材料１を得ることができる。また、帯状膨張黒鉛３が炭素繊維２よりなる補強材２０に備えられた多数の開口２０Ａに臨んで補強材２０に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛３と補強材２０との結合力が高められるので接着剤の使用を省略できる。つまり、接着剤を使用しなくても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材２０が帯状膨張黒鉛３と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。さらに、接着剤の使用を省略することで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛３の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。また、炭素繊維２の一部と帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５がのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込まれているので、圧縮または圧力がかかった場合にサンドイッチ構造となることにより、膨張黒鉛粒子の移動が抑止され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。
【００２９】
請求項３に記載の発明に係るグランドパッキン材料のように、炭素繊維２の一部と帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５がのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込まれるように巻かれて撚られている外補強構造であっても、図１の請求項１または図４の請求項２の発明に係るグランドパッキン材料１と同様の作用・効果を奏することができる。このように構成されたグランドパッキン材料１の外観は図１と略同じであるので図示は省略する。
【００３０】
一方、炭素繊維２は、図１に示す請求項１または請求項３に記載のグランドパッキン材料１のように撚られることで、図５に示すように、炭素繊維２の折り曲げ部２ａがランダムに表面に露出する。このため、後述するグランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に前記ランダムに表面に露出している炭素繊維２の折り曲げ部２ａ同士が互いにからみあって、グランドパッキン材料１の相対すべりを抑え、グランドパッキンの保形性を高めることができる。
【００３１】
グランドパッキン材料１は、たとえば、以下の手順によって構成することができる。
【００３２】
まず、図６に示すように、１本の直径が７μｍの炭素繊維２を１２０００本集束したマルチフィラメント糸を使用して、幅Ｗ＝４．００ｍｍ、厚さＴ＝０．２０ｍｍの偏平状に集束した炭素繊維束２Ａを設ける。
【００３３】
この炭素繊維束２Ａを幅方向に拡展して、図７に示す幅Ｗ１＝２５．００ｍｍ、厚さＴ１＝０．０３ｍｍの展延シート２Ｂを形成する。
【００３４】
図８に示す幅Ｗ１＝２５．００ｍｍ、厚さＴ１＝０．０３ｍｍの展延シート２Ｂに膨張黒鉛粉末３Ａを重ねて、これを圧縮成形することで、図９に示すように、幅Ｗ２＝２５．００ｍｍ、厚さＴ２＝０．２５ｍｍに圧縮された帯状膨張黒鉛３の片面に展延シート２Ｂを設けて基材４を形成する。
【００３５】
なお、図１０に示すように、帯状膨張黒鉛３の上面に帯状膨張黒鉛３よりも幅狭の展延シート２Ｂを重ねて基材４を形成してもよい。また、図１１に示すように、帯状膨張黒鉛３の上面に帯状膨張黒鉛３よりも幅広の展延シート２Ｂを重ねて基材４を形成してもよい。
【００３６】
このように、帯状膨張黒鉛３の上面に前記展延シート２Ｂを重ね、炭素繊維２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設けた基材４を形成し、この時に、補強材２０の多数の部位で隣接し合う炭素繊維２同士を離間させるように少し押し拡げて、予め局部的な裂け目を形成することによって多数の開口２０Ａを備わせて、ここに帯状膨張黒鉛３を臨ませることによって、アンカー作用が生じることになる。
【００３７】
炭素繊維２としては、１本の直径が３μｍ〜１５μｍのものが好ましい。直径が３μｍ未満であると撚りをかける時に折損するおそれがあり、直径が１５μｍを超えると撚りをかけ難くなる。ただし、炭素繊維２の直径が小さいほどシール性がよくなるので、５μｍ〜９μｍの範囲が最適である。
【００３８】
また、展延シート２Ｂの厚さＴ１（炭素繊維層の厚さＴ１）は、１０μｍ〜３００μｍの範囲が好ましい。さらに好ましくは３０μｍ〜１００μｍの範囲である。厚さＴ１が１０μｍ未満であると、外補強効果が低下し、しかも均一なシート製作が難しい。また、厚さＴ１が３００μｍを超えると、外補強効果を高めることができる反面撚りをかけ難くなり、しかも、補強材部分からの漏れが発生する。
【００３９】
図１２に示すように、帯状膨張黒鉛３の両面に展延シート２Ｂを重ねて基材４を形成し、この基材４に撚りをかけるかまたは巻いて撚りをかけることにより、図１３（ａ）のグランドパッキン材料１を構成するか、基材４をのり巻き状に巻き込んで図１３（ｂ）のグランドパッキン材料１を構成することで、炭素繊維２を内部に巻き込む巻き込み量が多くなって内補強することができるので、グランドパッキン材料１の引張強度がより向上する。また、内部への巻き込み量が多くなることで、より相手側部材への接圧力を高めることができる。
【００４０】
なお、図１４に示すように、帯状膨張黒鉛３の両面に帯状膨張黒鉛３よりも幅狭の展延シート２Ｂ，２Ｂを重ねて基材４を形成してもよい。また、図１５に示すように、帯状膨張黒鉛３の両面に帯状膨張黒鉛３よりも幅広の展延シート２Ｂ，２Ｂを重ねて基材４を形成してもよい。さらに、図１６に示すように、幅広の展延シート２Ｂの両面に幅狭の帯状膨張黒鉛３を重ねて基材４を形成してもよい。
【００４１】
以上説明した実施の形態のグランドパッキン材料１を複数本用意し、これら複数本を編組機により集束して編組することで、たとえば、図１７のような紐状のグランドパッキン８を製造することができる。なお、図１７では、８本のグランドパッキン材料１を集束して、８打角編みしたグランドパッキン８を示している。
【００４２】
前記のグランドパッキン材料１を複数本用いて編組しているグランドパッキン８であるので、金属線と比較して相手側部材に大きな傷を付けない。また、摺動抵抗が小さいために相手側部材の回転性能または軸方向の摺動性能を向上させることができるとともに、優れた耐熱性を得ることができる。さらに、前記した撚られることで、炭素繊維２の折り曲げ部２ａがランダムに表面に露出しているグランドパッキン材料１でグランドパッキン８を編組した場合には、編組時に炭素繊維２の折り曲げ部２ａが互いにからみあって、グランドパッキン材料１の相対すべりを抑え、グランドパッキン８の保形性を高めることができる。また、のり巻き状に巻かれているグランドパッキン材料１では、その表面に炭素繊維２の折り曲げ部２ａが露出しないものの、編組時において炭素繊維２の折り曲げ部２ａが表面に露出して互いにからみあうことになるので、グランドパッキン材料１の相対すべりを抑え、グランドパッキン８の保形性を高めることができる。しかも圧接力が高められることにより、シール性を向上させることができる。さらに、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはないので、このことによっても優れたシール性を得ることができる。
【００４３】
一方、前記のグランドパッキン材料１を複数本用意し、これら複数本を集束してひねり加工することで、たとえば、図１８のような紐状のグランドパッキン８を製造することができる。なお、図１８では、６本のグランドパッキン材料１を集束してひねり加工を施しながらロール成形を行なったものである。このように、ひねり加工されたグランドパッキン８であってもよい。また、前記した撚られることで、炭素繊維２の折り曲げ部２ａがランダムに表面に露出しているグランドパッキン材料１でグランドパッキン８をひねり加工した場合には、ひねり加工時に炭素繊維２の折り曲げ部２ａが互いにからみあって、グランドパッキン材料１の相対すべりを抑え、グランドパッキン８の保形性を高めることができる。また、のり巻き状に巻かれているグランドパッキン材料１では、その表面に炭素繊維２の折り曲げ部２ａが露出しないものの、ひねり加工時において炭素繊維２の折り曲げ部２ａが表面に露出して互いにからみあうことになるので、グランドパッキン材料１の相対すべりを抑え、グランドパッキン８の保形性を高めることができる。しかも圧接力が高められることにより、シール性を向上させることができる。さらに、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはないので、このことによっても優れたシール性を得ることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、グランドパッキン材料およびグランドパッキンは構成されているので、以下のような格別の効果を奏する。
【００４５】
請求項１、請求項２または請求項３に記載の発明によれば、帯状膨張黒鉛を炭素繊維で外補強した外補強構造のグランドパッキン材料を得ることができる。また、補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで帯状膨張黒鉛が炭素繊維よりなる補強材に備えられた多数の開口に臨んで前記補強材に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛と補強材との結合力が高められるので、接着剤の使用量を零に制限しても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材が帯状膨張黒鉛と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。さらに、接着剤の使用量を零に制限できることで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。また、グランドパッキン材料の内部に補強材が巻き込まれていることにより、圧縮または圧力がかかった場合にサンドイッチ構造となるので、膨張黒鉛粒子の移動が抑止され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。
【００４６】
請求項４に記載の発明によれば、表面に露出している炭素繊維の折り曲げ部がグランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に互いにからみあって、グランドパッキン材料の相対すべりを抑え、グランドパッキンの保形性を高めることができる。
【００４７】
請求項５に記載の発明によれば、帯状膨張黒鉛と炭素繊維よりなる補強材の両者を分離させることなく撚りをかけるかまたはのり巻き状に巻くかあるいは巻いて撚りをかけて、炭素繊維を内部に巻き込んだ外補強構造のグランドパッキン材料を容易に得ることができる。
【００４８】
請求項６に記載の発明によれば、帯状膨張黒鉛と炭素繊維よりなる補強材の両者を分離させることなく撚りをかけるかまたはのり巻き状に巻くかあるいは巻いて撚りをかけて、炭素繊維を内部に巻き込んだグランドパッキン材料を容易に得ることができるとともに、補強材を内部に巻き込む巻き込み量が多くなって、内補強することができるので、グランドパッキン材料の引張強度がより向上する。また、内部への巻き込み量が多くなることで、より相手側部材への圧接力を高めることができる。
【００４９】
請求項７または請求項８に記載の発明によれば、前記のグランドパッキン材料を複数本用いて編組またはひねり加工しているので、金属線と比較して相手側部材に大きな傷を付けない。また、摺動抵抗が小さいために相手側部材の回転性能または軸方向の摺動性能を向上させることができるとともに、優れた耐熱性を得ることができる。さらに、表面に露出している炭素繊維の折り曲げ部または編組時やひねり加工時に表面に露出する折り曲げ部がグランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に互いにからみあって、グランドパッキン材料の相対すべりを抑え、グランドパッキンの保形性を高めることと、接圧力が高められることにより、シール性を向上させることができる。さらに、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の発明に係るグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】炭素繊維よりなる補強材の多数の開口に帯状膨張黒煙が臨んでいる状態の一例を拡大して部分的に示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】請求項２に記載の発明に係るグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図である。
【図５】炭素繊維の折り曲げ部の拡大説明図である。
【図６】炭素繊維束の一例を示す斜視図である。
【図７】展延シートの一例を示す斜視図である。
【図８】展延シートに膨張黒鉛粉末を重ねた状態を示す断面図である。
【図９】基材の一例を示す断面図である。
【図１０】図９に示す基材の第１変形例を示す断面図である。
【図１１】図９に示す基材の第２変形例を示す断面図である。
【図１２】基材の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１３】請求項６に記載のグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図である。
【図１４】図１２に示す基材の第１変形例を示す断面図である。
【図１５】図１２に示す基材の第２変形例を示す断面図である。
【図１６】図１０に示す基材の変形例を示す断面図である。
【図１７】請求項７に記載の発明に係るグランドパッキンの実施の形態を示す斜視図である。
【図１８】請求項８に記載の発明に係るグランドパッキンの実施の形態を示す斜視図である。
【図１９】従来のグランドパッキン材料の一例を示す斜視図である。
【図２０】従来のグランドパッキン材料の他の例を示す斜視図である。
【図２１】従来のグランドパッキンの一例を示す斜視図である。
【図２２】従来のグランドパッキンの他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１グランドパッキン材料
２炭素繊維
２ａ炭素繊維の折り曲げ部
３帯状膨張黒鉛
４基材
８グランドパッキン
２０補強材
２０Ａ多数の開口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a gland packing material used for manufacturing a gland packing, and a gland packing manufactured using the gland packing material.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, as a gland packing material used for manufacturing gland packing,19And figure20The following are known. Figure19The gland packing material 50 has an outer reinforcing structure in which a string-like body 52 formed by folding an expanded graphite tape 51 in the longitudinal direction is covered with a reinforcing material 53 made of a braided body of a metal wire such as stainless steel, inconel, monel or the like. (For example, see Patent Document 1), FIG.20The gland packing material 50 is formed by folding an outer reinforcing structure in which a string-like body 52 of an expanded graphite tape 51 is covered with a reinforcing material 53 made of a braided body of metal wires, and is folded in a V shape in the longitudinal direction. (For example, refer to Patent Document 2).
  Since the high tensile strength is given to the gland packing material 50 by the reinforcing material 53 made of the braided body of the metal wire, it can be braided or twisted. Therefore, a plurality of the gland packing materials 50 are converged, and the grant packing can be manufactured by braiding or twisting. For example, by gathering 8 gland packing materials 50 and knitting 821As shown in (a) and (b), a braided grant packing 54 can be manufactured, and six gland packing materials 50 are converged and twisted to obtain a figure.22As shown in (a) and (b), the twisted packing 54 can be manufactured.
[0003]
  Figure21And figure22The expanded packing 51 is provided with favorable sealing properties such as heat resistance, compressibility, and resilience that are indispensable as packing by the expanded graphite tape 51. Therefore, it has a high sealing performance and has a shaft seal for fluid equipment. The part can be sealed.
[0004]
[Patent Document 1]
            Japanese Patent Publication No. 6-27546
[Patent Document 2]
            Japanese Patent No. 2583176
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the grant packing 54 manufactured with the conventional gland packing material 50 having an outer reinforcing structure, a fluid device such as a pump shaft or a valve stem in which a reinforcing material 53 made of a braided body of metal wire rotates or slides in the axial direction. The other member, that is, the other member is slidably contacted, and the other member is easily damaged, and the sliding force of the reinforcing member 53 is large. There is also a problem to lower.
[0006]
  In order to solve these problems, a grant packing 54 is manufactured from a gland packing material 50 employing carbon fiber as an outer reinforcing material for covering the string-like body 52 of the expanded graphite tape 51. By sealing the shaft sealing part of the mating member, the mating member is not damaged, the sliding resistance is kept small, improving the rotating performance of the mating member and the sliding performance in the axial direction, and further improving the heat resistance There is a demand.
[0007]
  However, unlike metal wires, carbon fiber breaks because it has low toughness when trying to knit or other braids to reinforce the expanded graphite tape 51. For this reason, the gland packing material 50 of the carbon fiber outer reinforcement structure could not be obtained.
[0008]
  An object of the present invention is to provide a gland packing material having an outer reinforcement structure that enables the outer reinforcement of carbon fibers, and a gland packing manufactured using the gland packing material.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the gland packing material according to the first aspect of the present invention is provided with a reinforcing material made of a large number of carbon fibers having a wide and thin carbon fiber bundle on at least one surface of the band-shaped expanded graphite. The base material is twisted so that the reinforcing material faces outside and the reinforcing material is wound inside, and the twisted reinforcing material is formed between the carbon fibers in the carbon fiber bundle.And face the expanded graphiteThere are many openings, these openingsThe opening is obtained by compressing and molding expanded graphite powder on a reinforcing material provided withIt is characterized by the fact that expanded graphite is allowed to face.
[0010]
  According to a second aspect of the present invention, there is provided a gland packing material in which a base material provided with a reinforcing material made of a large number of carbon fibers having a wide and thin carbon fiber bundle on at least one surface of a strip-shaped expanded graphite is the reinforcing material. The reinforcing material is wound on the outside and the reinforcing material is wound inside, and the wound reinforcing material is formed between the carbon fibers in the carbon fiber bundle.And face the expanded graphiteThere are many openings, these openingsCompressed expanded graphite powder on a reinforcing material equipped with By opening the openingIt is characterized by the fact that expanded graphite is allowed to face.
[0011]
  According to a third aspect of the present invention, there is provided a gland packing material in which a base material provided with a reinforcing material made of a large number of carbon fibers having a wide and thin carbon fiber bundle on at least one surface of a strip-shaped expanded graphite is the reinforcing material. The reinforcing material is wound and twisted so that the reinforcing material is wound inside, and the wound and twisted reinforcing material is formed between carbon fibers in the carbon fiber bundle.And face the expanded graphiteThere are many openings, these openingsThe opening is obtained by compressing and molding expanded graphite powder on a reinforcing material provided withIt is characterized by the fact that expanded graphite is allowed to face.
[0012]
  As in the invention described in claim 4, it is preferable that the bent portion of the carbon fiber is exposed on the surface.
[0013]
  As in the fifth aspect of the present invention, it is preferable to provide a reinforcing material made of a large number of carbon fibers having a wide and thin carbon fiber bundle on one side of the band-shaped expanded graphite.
[0014]
  As in the sixth aspect of the present invention, reinforcing members made of a large number of carbon fibers in which the carbon fiber bundles are wide and thin may be provided on both sides of the band-shaped expanded graphite.
[0015]
  A gland packing according to a seventh aspect of the invention is characterized in that a plurality of gland packing materials according to any one of the first, second, third, fourth, fifth and sixth aspects are braided.
[0016]
The gland packing according to the invention described in claim 8 is characterized in that a plurality of gland packing materials according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, and 6 are twisted. Yes.
[0017]
  According to the invention described in claim 1, since the carbon fiber has a characteristic that it is difficult to break even when twisted, the reinforcing material made of a large number of carbon fibers having a wide and thin carbon fiber bundle is obtained. The band-shaped expanded graphite can be externally reinforced without being broken.
  Also,By compressing and molding expanded graphite powder on the reinforcing materialThe bonding action between the expanded graphite and the reinforcing material is enhanced by the anchoring action of the expanded graphite that faces the numerous openings provided in the reinforcing material and engages the reinforcing material.InEven if it is limited, the reinforcing material becomes difficult to separate from the band-shaped expanded graphite at the time of braiding or twisting for manufacturing the gland packing, and the external reinforcing effect can be effectively exhibited.
  In addition, reduce the amount of adhesive usedTo zeroBy being able to be limited, it is possible to suppress a decrease in the properties (affinity, compression recovery property, etc.) of the band-shaped expanded graphite due to the adhesive curing.
  In addition, since a reinforcing material is wound inside the gland packing material, a sandwich structure is formed when compression or pressure is applied, so that the movement of the expanded graphite particles is suppressed, that is, the amount of the expanded graphite particles protruding is suppressed. Therefore, the sealing performance can be improved by preventing the reduction of the seal surface pressure, improving the pressure resistance performance, and increasing the pressure contact force to the mating member.
[0018]
  According to the second aspect of the present invention, since the carbon fiber has a characteristic that it is difficult to break even if it is wound, the reinforcing material made of a large number of carbon fibers having a wide and thin carbon fiber bundle is broken. It is possible to externally reinforce the band-shaped expanded graphite without any problem.
  Also,By compressing and molding expanded graphite powder on the reinforcing materialThe bonding action between the expanded graphite and the reinforcing material is enhanced by the anchoring action of the expanded graphite that faces the numerous openings provided in the reinforcing material and engages the reinforcing material.InEven if it is limited, the reinforcing material becomes difficult to separate from the band-shaped expanded graphite at the time of braiding or twisting for manufacturing the gland packing, and the external reinforcing effect can be effectively exhibited.
  In addition, reduce the amount of adhesive usedTo zeroBy being able to be limited, it is possible to suppress a decrease in the properties (affinity, compression recovery property, etc.) of the band-shaped expanded graphite due to the adhesive curing.
  In addition, since a reinforcing material is wound inside the gland packing material, a sandwich structure is formed when compression or pressure is applied, so that the movement of the expanded graphite particles is suppressed, that is, the amount of the expanded graphite particles protruding is suppressed. Therefore, the sealing performance can be improved by preventing the reduction of the seal surface pressure, improving the pressure resistance performance, and increasing the pressure contact force to the mating member.
[0019]
  According to the invention described in claim 3, since the carbon fiber has a characteristic that it is difficult to break even if it is wound and twisted, the reinforcement made of a large number of carbon fibers in which the carbon fiber bundle is made wide and thin. The material can externally reinforce the band-shaped expanded graphite without being broken.
  Also,By compressing and molding expanded graphite powder on the reinforcing materialThe bonding action between the expanded graphite and the reinforcing material is enhanced by the anchoring action in which the expanded graphite faces the numerous openings provided in the reinforcing material and engages with the reinforcing material.To zeroEven if it is limited, the reinforcing material becomes difficult to separate from the band-shaped expanded graphite at the time of braiding or twisting for manufacturing the gland packing, and the external reinforcing effect can be effectively exhibited.
  In addition, reduce the amount of adhesive usedTo zeroBy being able to be limited, it is possible to suppress a decrease in the properties (affinity, compression recovery property, etc.) of the band-shaped expanded graphite due to the adhesive curing.
  In addition, since a reinforcing material is wound inside the gland packing material, a sandwich structure is formed when compression or pressure is applied, so that the movement of the expanded graphite particles is suppressed, that is, the amount of the expanded graphite particles protruding is suppressed. Therefore, the sealing performance can be improved by preventing the reduction of the seal surface pressure, improving the pressure resistance performance, and increasing the pressure contact force to the mating member.
[0020]
  According to the fourth aspect of the present invention, the bent portion of the reinforcing material made of carbon fiber is exposed on the surface, so that it is exposed on the surface at the time of braiding or twisting for manufacturing the gland packing. The bent portions are entangled with each other, so that the relative sliding of the gland packing material can be suppressed and the shape retention of the gland packing can be improved. In addition, a bending part generate | occur | produces when carbon fiber is twisted, and this bending part is exposed to the surface.
[0021]
  As in the invention described in claim 5, even if a reinforcing material made of a large number of carbon fibers having a wide and thin carbon fiber bundle is provided on one side of the band-shaped expanded graphite, the external reinforcing effect can be effectively exhibited. it can.
[0022]
  As in the invention described in claim 6, by providing a reinforcing material made of a large number of carbon fibers having a wide and thin carbon fiber bundle on both sides of the band-shaped expanded graphite, a large amount of entanglement of the reinforcing material inside is large. Thus, since the inner reinforcement can be performed, the tensile strength of the gland packing material is further improved. Moreover, the press-contact force to the other party member can be heightened more because the amount of entrapping inside increases.
[0023]
  According to the seventh aspect of the present invention, since the gland packing is formed by braiding a plurality of the gland packing materials, the counterpart member is not greatly damaged as compared with the metal wire. Further, since the sliding resistance is small, the rotational performance or the axial sliding performance of the counterpart member can be improved, and excellent heat resistance can be obtained. In addition, as described above, the relative slip of the gland packing material is suppressed, so that the shape retention of the gland packing is improved and the pressure contact force is increased, thereby improving the sealing performance. Further, even when used under high heat conditions, the sealing performance is not deteriorated due to burning of the adhesive.
[0024]
  According to the eighth aspect of the present invention, since the gland packing is formed by twisting a plurality of the gland packing materials, the counterpart member is not greatly damaged as compared with the metal wire. Further, since the sliding resistance is small, the rotational performance or the axial sliding performance of the counterpart member can be improved, and excellent heat resistance can be obtained. Further, as described above, the relative sliding of the gland packing material is suppressed, so that the shape retention of the gland packing is enhanced and the contact pressure is increased, thereby improving the sealing performance. Further, even when used under high heat conditions, the sealing performance is not deteriorated due to burning of the adhesive.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
  FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a gland packing material according to the first aspect of the present invention. In this figure, a gland packing material 1 is composed of a large number of extremely thin and long carbon fibers 2. The reinforcing material 20 is provided on one side of the band-shaped expanded graphite 3, and the base material 4 thus formed is reinforced by sequentially twisting from the end in the longitudinal direction so that the reinforcing material 20 made of the carbon fiber 2 faces outward. The band-shaped expanded graphite 3 is covered with a material 20, and the band-shaped expanded graphite 3 is made to face a large number of openings 20A shown in FIGS. Part and one end portion 5 (see FIG. 1) in the width direction of the expanded graphite 3 are wound into the gland packing material 1 in a roll shape, and the carbon fiber is interposed between the expanded graphite 3 as indicated by a region L. It is composed of an outer reinforcing structure with a part of 2 There. The numerous openings 20A are,Slightly spread the adjacent carbon fibers 2 away from each other at a number of portions of the reinforcing material 20 made of a large number of extremely thin and long carbon fibers 2, and form a local tear in advance before twisting. Prepared byRu.
[0026]
  Since the carbon fiber 2 has a characteristic that it is difficult to break even when twisted, the reinforcing material 20 made of the carbon fiber 2 is not broken, and the gland packing material 1 having an outer reinforcing structure in which the strip-shaped expanded graphite 3 is covered. Can be obtained. Further, the bonding action between the band-shaped expanded graphite 3 and the reinforcing material 20 is caused by the anchor action in which the band-shaped expanded graphite 3 faces the numerous openings 20A provided in the reinforcing material 20 made of the carbon fibers 2 and engages with the reinforcing material 20. Since it is enhanced, the use of adhesive can be omitted. That is, even if an adhesive is not used, the reinforcing material 20 becomes difficult to separate from the band-shaped expanded graphite 3 at the time of braiding or twisting for manufacturing the gland packing, and the external reinforcing effect can be effectively exhibited. Further, by omitting the use of the adhesive, it is possible to suppress the deterioration of the properties (affinity, compression recovery property, etc.) of the strip-shaped expanded graphite 3 due to the adhesive curing. Further, since a part of the carbon fiber 2 and one end portion 5 in the width direction of the strip-like expanded graphite 3 are wound in the gland packing material 1 in a paste-like shape, a sandwich structure is formed when compression or pressure is applied. By suppressing the movement of the expanded graphite particles, that is, the amount of the expanded graphite particles protruding is suppressed, the seal surface pressure is prevented from being lowered, the pressure resistance performance is improved, and the pressure contact force to the mating member is increased. Further, the sealing property can be improved.
[0027]
  FIG. 4 is a perspective view showing an embodiment of the gland packing material according to the second aspect of the present invention. In this figure, the gland packing material 1 is composed of a large number of extremely thin and long carbon fibers 2. The reinforcing material 20 is provided on one side of the band-shaped expanded graphite 3, and the base material 4 made in this manner has the reinforcing material 20 made of the carbon fiber 2 facing outward, and a part of the reinforcing material 20 and the band-shaped expanded graphite 3 are formed. One end portion 5 in the width direction is wound around the inside of the gland packing material 1 in a roll shape, and the band-shaped expanded graphite 3 is covered with the reinforcing material 20, and the wound reinforcing material 20 is provided with FIGS. A portion of the carbon fiber 2 and one end portion 5 in the width direction of the strip-like expanded graphite 3 are wound into the inside of the gland packing material 1 so that the strip-like expanded graphite 3 faces the numerous openings 20A shown in FIG. , As shown by region L, Is constructed in the outer reinforcement structure is interposed a portion of the carbon fiber 2 between the lead 3. The numerous openings 20A are,The local carbon fibers 2 are slightly expanded so as to be separated from each other at a number of portions of the reinforcing material 20 made of a plurality of extremely thin and long carbon fibers 2, and a local tear is formed in advance before winding. Prepared byRu.
[0028]
  Since the carbon fiber 2 is not broken even when it is wound, the reinforcing material 20 made of the carbon fiber 2 can be obtained without breaking the gland packing material 1 having an outer reinforcing structure coated with the band-shaped expanded graphite 2. Further, the bonding action between the band-shaped expanded graphite 3 and the reinforcing material 20 is caused by the anchor action in which the band-shaped expanded graphite 3 faces the numerous openings 20A provided in the reinforcing material 20 made of the carbon fibers 2 and engages with the reinforcing material 20. Since it is enhanced, the use of adhesive can be omitted. That is, even if an adhesive is not used, the reinforcing material 20 becomes difficult to separate from the band-shaped expanded graphite 3 at the time of braiding or twisting for manufacturing the gland packing, and the external reinforcing effect can be effectively exhibited. Further, by omitting the use of the adhesive, it is possible to suppress the deterioration of the properties (affinity, compression recovery property, etc.) of the strip-shaped expanded graphite 3 due to the adhesive curing. Further, since a part of the carbon fiber 2 and one end portion 5 in the width direction of the strip-like expanded graphite 3 are wound in the gland packing material 1 in a roll shape, a sandwich structure is formed when compression or pressure is applied. By suppressing the movement of the expanded graphite particles, that is, the amount of the expanded graphite particles protruding is suppressed, the seal surface pressure is prevented from being lowered, the pressure resistance performance is improved, and the pressure contact force to the mating member is increased. Further, the sealing property can be improved.
[0029]
  As in the gland packing material according to the third aspect of the present invention, a part of the carbon fiber 2 and the one end portion 5 in the width direction of the strip-shaped expanded graphite 3 are wound into the gland packing material 1 in a paste-like shape. Even if the outer reinforcement structure is wound and twisted, the same operation and effect as the gland packing material 1 according to the invention of claim 1 of FIG. 1 or claim 2 of FIG. 4 can be exhibited. The external appearance of the gland packing material 1 configured in this way is substantially the same as that in FIG.
[0030]
  On the other hand, the carbon fiber 2 is twisted like the gland packing material 1 according to claim 1 or claim 3 shown in FIG. 1, so that the bent portion 2a of the carbon fiber 2 is randomly formed as shown in FIG. Exposed on the surface. For this reason, the bent portions 2a of the carbon fibers 2 that are randomly exposed on the surface at the time of braiding or twisting for manufacturing a gland packing to be described later are entangled with each other to suppress relative slip of the gland packing material 1, The shape retention of the gland packing can be improved.
[0031]
  The gland packing material 1 can be configured by the following procedure, for example..
[0032]
  First, as shown in FIG. 6, a multifilament yarn obtained by bundling 12,000 carbon fibers 2 each having a diameter of 7 μm is used to form a flat shape having a width W = 4.00 mm and a thickness T = 0.20 mm. A converged carbon fiber bundle 2A is provided.
[0033]
  The carbon fiber bundle 2A is expanded in the width direction to form a spread sheet 2B having a width W1 = 25.00 mm and a thickness T1 = 0.03 mm shown in FIG.
[0034]
  Figure8The expanded graphite powder 3A is stacked on a spread sheet 2B having a width W1 = 25.00 mm and a thickness T1 = 0.03 mm shown in FIG.9As shown in FIG. 2, a spread sheet 2B is provided on one side of a strip-shaped expanded graphite 3 compressed to a width W2 = 25.00 mm and a thickness T2 = 0.25 mm to form a base material 4.Do.
[0035]
  Figure10As shown in FIG. 4, the base material 4 may be formed by stacking a spread sheet 2B having a width narrower than that of the band-shaped expanded graphite 3 on the upper surface of the band-shaped expanded graphite 3. Also figure11As shown in FIG. 5, the base material 4 may be formed by superposing a spread sheet 2B wider than the band-shaped expanded graphite 3 on the upper surface of the band-shaped expanded graphite 3.
[0036]
  In this way, the spread sheet 2B is overlapped on the upper surface of the band-shaped expanded graphite 3 to form the base material 4 provided with the reinforcing material 20 made of carbon fiber 2 on one side of the band-shaped expanded graphite 3, and at this time, the reinforcing material 20 The carbon fibers 2 that are adjacent to each other at a large number of parts are slightly expanded so as to be separated from each other, and a plurality of openings 20A are provided in advance by forming local fissures.RukoAs a result, an anchoring action occurs.
[0037]
  As the carbon fiber 2, one having a diameter of 3 μm to 15 μm is preferable. If the diameter is less than 3 μm, it may be broken when twisted. If the diameter exceeds 15 μm, it is difficult to twist. However, the smaller the diameter of the carbon fiber 2 is, the better the sealing property is, so the range of 5 μm to 9 μm is optimal.
[0038]
  Moreover, the thickness T1 (thickness T1 of the carbon fiber layer) of the spread sheet 2B is preferably in the range of 10 μm to 300 μm. More preferably, it is the range of 30 micrometers-100 micrometers. If the thickness T1 is less than 10 μm, the effect of external reinforcement is reduced and it is difficult to produce a uniform sheet. On the other hand, when the thickness T1 exceeds 300 μm, the external reinforcing effect can be enhanced, but on the other hand, it becomes difficult to apply the twist, and leakage from the reinforcing material portion occurs.
[0039]
  Figure12As shown in FIG. 4, the spread sheet 2B is overlapped on both sides of the band-shaped expanded graphite 3 to form the base material 4, and the base material 4 is twisted or wound to be twisted.13(A) The gland packing material 1 is configured, or the base material 4 is wound in a roll shape.13By configuring the gland packing material 1 of (b), the amount of entrapping the carbon fiber 2 can be increased and the inner reinforcement can be performed, so that the tensile strength of the gland packing material 1 is further improved. Moreover, the contact pressure to the other party member can be raised more because the amount of entrapping inside increases.
[0040]
  Figure14As shown in FIG. 5, the base material 4 may be formed by stacking spread sheets 2B and 2B narrower than the band-shaped expanded graphite 3 on both surfaces of the band-shaped expanded graphite 3. Also figure15As shown in FIG. 4, the base material 4 may be formed by overlapping spread sheets 2B, 2B wider than the band-shaped expanded graphite 3 on both surfaces of the band-shaped expanded graphite 3. In addition, the figure16As shown in FIG. 5, the base material 4 may be formed by stacking narrow strip-shaped expanded graphite 3 on both surfaces of the wide spread sheet 2B.
[0041]
  By preparing a plurality of the gland packing materials 1 of the embodiment described above and concentrating them with a braiding machine, for example, FIG.17Such a string-like gland packing 8 can be manufactured. Figure17The figure shows a gland packing 8 in which eight gland packing materials 1 are converged and knitted into eight striking angles.
[0042]
  Since it is the gland packing 8 braided by using a plurality of the gland packing materials 1 described above, the mating member is not greatly damaged as compared with the metal wire. Further, since the sliding resistance is small, the rotational performance or the axial sliding performance of the counterpart member can be improved, and excellent heat resistance can be obtained. Further, when the gland packing 8 is braided with the gland packing material 1 in which the bent portions 2a of the carbon fibers 2 are randomly exposed on the surface by being twisted as described above, the bent portions 2a of the carbon fibers 2 are formed at the time of braiding. By entangled with each other, the relative sliding of the gland packing material 1 can be suppressed, and the shape retention of the gland packing 8 can be improved. Further, in the gland packing material 1 wound in a paste form, the bent portion 2a of the carbon fiber 2 is not exposed on the surface, but the bent portion 2a of the carbon fiber 2 is exposed on the surface and is entangled with each other during braiding. Therefore, the relative sliding of the gland packing material 1 can be suppressed, and the shape retention of the gland packing 8 can be improved. In addition, the sealing property can be improved by increasing the pressure contact force. Further, even when used under high heat conditions, the sealing performance is not deteriorated due to the burnout of the adhesive, so that excellent sealing performance can also be obtained.
[0043]
  On the other hand, by preparing a plurality of the gland packing materials 1 and converging and twisting the plurality, for example, FIG.18Such a string-like gland packing 8 can be manufactured. Figure18Then, roll forming is performed while concentrating and twisting the six gland packing materials 1. Thus, the twist packing gland packing 8 may be sufficient. In addition, when the gland packing 8 is twisted with the gland packing material 1 in which the bent portions 2a of the carbon fibers 2 are randomly exposed on the surface by being twisted as described above, the bent portions of the carbon fibers 2 are twisted during the twist processing. 2a can be entangled with each other, the relative sliding of the gland packing material 1 can be suppressed, and the shape retention of the gland packing 8 can be improved. In addition, in the gland packing material 1 wound in a paste form, the bent portion 2a of the carbon fiber 2 is not exposed on the surface, but the bent portion 2a of the carbon fiber 2 is exposed on the surface and twisted together during twisting. Therefore, the relative slip of the gland packing material 1 can be suppressed, and the shape retention of the gland packing 8 can be improved. In addition, the sealing property can be improved by increasing the pressure contact force. Further, even when used under high heat conditions, the sealing performance is not deteriorated due to the burnout of the adhesive, so that excellent sealing performance can also be obtained.
[0044]
【The invention's effect】
  As described above, since the gland packing material and the gland packing are configured, the following special effects are achieved.
[0045]
  According to the invention described in claim 1, claim 2 or claim 3, it is possible to obtain a gland packing material having an external reinforcing structure in which a band-shaped expanded graphite is externally reinforced with carbon fibers. Also,By compressing and molding expanded graphite powder on the reinforcing materialThe adhesive action of the band-shaped expanded graphite and the reinforcing material is enhanced by the anchor action that engages the reinforcing material facing the numerous openings provided in the reinforcing material made of carbon fiber. AmountTo zeroEven if it is limited, the reinforcing material becomes difficult to separate from the band-shaped expanded graphite at the time of braiding or twisting for manufacturing the gland packing, and the external reinforcing effect can be effectively exhibited. In addition, reduce the amount of adhesive usedTo zeroBy being able to be limited, it is possible to suppress a decrease in the properties (affinity, compression recovery property, etc.) of the band-shaped expanded graphite due to the adhesive curing. In addition, since a reinforcing material is wound inside the gland packing material, a sandwich structure is formed when compression or pressure is applied, so that the movement of the expanded graphite particles is suppressed, that is, the amount of the expanded graphite particles protruding is suppressed. Therefore, the sealing performance can be improved by preventing the reduction of the seal surface pressure, improving the pressure resistance performance, and increasing the pressure contact force to the mating member.
[0046]
  According to the invention described in claim 4, the bent portions of the carbon fibers exposed on the surface are entangled with each other during braiding or twisting for manufacturing the gland packing to suppress relative slip of the gland packing material, The shape retention of the packing can be improved.
[0047]
  According to the invention described in claim 5, the carbon fiber is obtained by twisting or winding in a spiral shape without separating both the band-shaped expanded graphite and the reinforcing material made of carbon fiber, or winding and twisting. It is possible to easily obtain a gland packing material having an outer reinforcing structure that is wound inside.
[0048]
  According to the invention described in claim 6, the carbon fiber is obtained by twisting or winding in a spiral shape without separating both the band-shaped expanded graphite and the reinforcing material made of carbon fiber. The gland packing material wound inside can be easily obtained, and the amount of winding around which the reinforcing material is wound inside can be increased and the inner packing can be reinforced, so that the tensile strength of the gland packing material is further improved. Moreover, the press-contact force to the other party member can be heightened more because the amount of entrapping inside increases.
[0049]
  According to the invention described in claim 7 or claim 8, since a plurality of the gland packing materials are used for braiding or twisting, the counterpart member is not greatly damaged as compared with the metal wire. Further, since the sliding resistance is small, the rotational performance or the axial sliding performance of the counterpart member can be improved, and excellent heat resistance can be obtained. Further, when the bent portion of the carbon fiber exposed on the surface or the bent portion exposed on the surface at the time of braiding or twisting is entangled with each other at the time of braiding or twisting to manufacture the gland packing, the relative sliding of the gland packing material It is possible to improve the sealing performance by increasing the shape retention of the gland packing and increasing the contact pressure. Further, even when used under high heat conditions, the sealing performance is not deteriorated due to burning of the adhesive.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a gland packing material according to the invention described in claim 1;
FIG. 2 is an enlarged plan view partially showing an example of a state in which strip-shaped expanded black smoke faces a large number of openings of a reinforcing material made of carbon fiber.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
4 is a perspective view showing an embodiment of a gland packing material according to the invention of claim 2. FIG.
FIG. 5 is an enlarged explanatory view of a bent portion of carbon fiber.
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a carbon fiber bundle.
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a spread sheet.
[Fig. 8]It is sectional drawing which shows the state which expanded the expanded graphite powder on the spreading sheet.
FIG. 9It is sectional drawing which shows an example of a base material.
FIG. 10It is sectional drawing which shows the 1st modification of the base material shown in FIG.
FIG. 11It is sectional drawing which shows the 2nd modification of the base material shown in FIG..
FIG.It is sectional drawing which shows other embodiment of a base material.
FIG. 13It is a perspective view which shows embodiment of the gland packing material of Claim 6..
FIG. 14It is sectional drawing which shows the 1st modification of the base material shown in FIG.
FIG. 15It is sectional drawing which shows the 2nd modification of the base material shown in FIG.
FIG. 16It is sectional drawing which shows the modification of the base material shown in FIG.
FIG. 17It is a perspective view which shows embodiment of the gland packing which concerns on invention of Claim 7.
FIG. 18It is a perspective view which shows embodiment of the gland packing which concerns on invention of Claim 8.
FIG. 19It is a perspective view which shows an example of the conventional gland packing material.
FIG. 20It is a perspective view which shows the other example of the conventional gland packing material.
FIG. 21It is a perspective view which shows an example of the conventional gland packing.
FIG. 22It is a perspective view which shows the other example of the conventional gland packing.
[Explanation of symbols]
  1 Gland packing material
  2 Carbon fiber
  2a Bending part of carbon fiber
  3 Strip expanded graphite
  4 Base material
  8 Gland packing
  20 Reinforcing material
  20A many openings

Claims

A base material in which a reinforcing material composed of a large number of carbon fibers having a wide and thin carbon fiber bundle is provided on at least one side of the expanded graphite in a strip shape is arranged such that the reinforcing material is wound inside the reinforcing material. The twisted reinforcement material is provided with a large number of openings formed between the carbon fibers in the carbon fiber bundle and facing the expanded graphite, and is expanded on the reinforcement material provided with these openings. A gland packing material characterized in that expanded graphite is allowed to face the opening by stacking and compressing graphite powder .

A base material in which a reinforcing material composed of a large number of carbon fibers having a wide and thin carbon fiber bundle is provided on at least one side of the expanded graphite in a strip shape is arranged such that the reinforcing material is wound inside the reinforcing material. The wound reinforcing material is provided with a number of openings formed between the carbon fibers in the carbon fiber bundle and facing the expanded graphite, and is expanded on the reinforcing material provided with these openings. A gland packing material characterized in that expanded graphite is allowed to face the opening by stacking and compressing graphite powder .

A base material in which a reinforcing material composed of a large number of carbon fibers having a wide and thin carbon fiber bundle is provided on at least one side of the expanded graphite in a strip shape is arranged such that the reinforcing material is wound inside the reinforcing material. The wound and twisted reinforcement is provided with a number of openings formed between the carbon fibers in the carbon fiber bundle and facing the expanded graphite, and these openings are provided. A gland packing material , wherein expanded graphite powder is piled on a reinforcing material and compression-molded so that the expanded graphite faces the opening .

The gland packing material according to claim 1, wherein the bent portion of the carbon fiber is exposed on the surface.

The gland packing according to any one of claims 1, 2, 3 and 4, wherein a reinforcing material comprising a large number of carbon fibers having a wide and thin carbon fiber bundle is provided on one side of the band-shaped expanded graphite. material.

The gland packing according to any one of claims 1, 2, 3, and 4, wherein a reinforcing material made of a large number of carbon fibers having a wide and thin carbon fiber bundle is provided on both surfaces of the band-shaped expanded graphite. material.

A gland packing comprising a plurality of gland packing materials according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, and 6 braided.

A gland packing, wherein a plurality of gland packing materials according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, and 6 are twisted.