JPH0276971A - グランドパッキン及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は原子炉等に用いられ、仕切弁等の弁棒をシール
するグランドパツキン及びその製造法に関する。

（従来の技術） 従来のこの穐のグランドパツキンＣ以下ＧＰと略記する
）は、第５図に示すように石綿、黒鉛等とシール性を付
与する油脂との混合物２を石綿紙を袋編みした編組体ｌ
で包んだもの、第６図の断面図に示、すテープ状の膨張
黒鉛シート（膨張黒鉛テープ）３の巻回物を成形したも
の、環状の膨張黒鉛シート３′を複数枚積重ねて成形し
たもの（第７図）などが知られている。

第４図はＧＰの使用法を示す断面図で、弁棒１３の上部
からＧ、Ｐ　１　Ｇを嵌入しく図の場合は６個）バッキ
ングボックス１１内に収納する。次いでグランド１２で
ＧＰＩＯを上部から押え、更にね・じ１６を廻してＧＰ
ＩＧを圧縮し、下方の隙間１７から水のような流体が弁
棒１３に沿って洩れ出るのを防ぐ。機械が稼動すると弁
棒１３は矢印のように上下してＧＰＩＧの内周面と摺動
する。

通常は石綿等の繊維入＃）ＧＰと膨張魚船単独のＧＰと
を組合せて使用し、シール性を保持する。

（発明が解決しようとする課題） しかじながら、油脂を含むＧＰは１００℃以上の高温で
は油脂が滲出してシール性が低下する欠点があり、膨張
黒鉛を用い九〇Ｐ（通常グラフアイ）ＧＰという）は高
温でのシール性は優れているが、第６図に示す巻回方式
のものは弁棒等へ黒鉛が付着し易いことから若干摺動抵
抗が大きく。

第７図に示す積層方式のものは可撓性が乏しい欠点があ
る。ＧＰは第２図に示すような切り込み６を入れ九もの
がよく用いられ、使用に際して切り込み６の左側端部７
及び右側端部８を手で上下に広げて弁棒等に通すもので
ある。このとき切り込み６の１８０１ｆ反対側の点９の
近傍が支点のようになって捩られるが、可撓性が乏しい
と眉間剥離を起し九り、折れたりする。このため積層方
式のものは、リングを二分割にして組合せて使用してお
り、ＧＰの挿入、取り外しなどの施工性が劣る。

本発明は上記したような問題を解決し、摺動抵抗が小さ
く、可撓性に優れたグラフアイ）ＧＰ及びその製造法を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは種々の角度から鋭意検討の結果。

平板の膨張黒鉛シートを積層成形するＧＰに代えて、波
形に形成した膨張黒鉛シートを積層成形したＧＰを用い
れば、波形の部分で変形の応力が吸収され、可撓性及び
シール性が著しく改良されることを見出し１本発明を完
成するに到った。

本発明は、同心円状に波形を有する環状の膨張黒鉛シー
トの積層物を含む成形体からなるＧＰ。

及び金型の環状空間に、底部に膨張黒鉛粉又はその成形
体を敷き、その上に同心円状に波形を有する環状の膨張
黒鉛シートを複数枚積重ね、更にその上部に膨張黒鉛粉
又はその成形体を載せて、環状の上バンチで加圧成形し
て一体化することを特徴とするＧＰの製造法に関する。

本発明において、同心円状に波形を有する環状の膨張黒
鉛シート（以下、波形環と呼ぶ）は２例えばダイス、中
子及び上面に同心円状に波形を有する下パンチからなる
金型の環状空間に膨張黒鉛粉を充填し、下面に前記下パ
ンチの波形の山又は谷に合致する谷又は山からなる波形
を同心円状に設けた環状の上パンチと前記下パンチとで
膨張黒鉛粉を圧縮成形して得られる。膨張黒鉛粉の代υ
に平板の膨張黒鉛シートを環状に打抜いたものを上記金
型で成形したものでもよい。上記の下パンチ及び中子は
一体のものでも組合せて使用するものでもよい。波形環
の山の数又は谷の数は１個でも複数個でもよく、そのピ
ッチも特に制限はない。

谷の頂部の曲率半径は０．５　ｍｉ以上が好ましい。小
さいと波形環に亀裂が入り易くなる。尚、膨張黒鉛粉は
天然黒鉛、熱分解黒鉛、キツシエ黒鉛等の黒鉛の粉末を
濃硫酸と濃硝酸、塩素酸カリウム。

過マンガン酸カリウム等の酸化剤との混液に浸漬した後
水洗し９次いで約１０００℃に急熱して黒鉛層間（Ｃ軸
方向）を拡張したものであり、これをロール掛は等によ
りシート状に形成したものが平板の膨張黒鉛シートであ
シ、粉及びシート共に公知のものを使用する。膨張黒鉛
粉のかさ密度及び膨張黒鉛シートの厚さは特に制限はな
いが、波形環を得るためのシートの厚さは０．１〜１．
０　ａａが好ましい。第３図は波形環の例を示し、（ａ
）は平面図、（ｂ）は＋ａ）のＡ−に断面正面図であり
、１個の山の両側に２個の谷を同心円状に配したもので
ある。

ＧＰは１通常、プレスに取付けたダイス、中子及び上面
が平面の下バンチからなる金型の環状空間に、まず底部
に膨張黒鉛粉を収納し、その上に波形環を複数枚積重ね
、更忙その上に膨張黒鉛粉を載せて、下面が平面の上パ
ンチと前記下パンチとで上記収納物を加圧成形一体化し
て得られ、環の断面が第１図に示すように波形環４の上
下を片側が波形の膨張黒鉛成形体（片側波形環）５で挾
んだものとされる。上記の製造法において膨張黒鉛粉の
代りにあらかじめ片側だけ波形に膨張黒鉛粉を成形して
おいた片側波形環を波形環の上下に配して成形してもよ
い。波形環同士及び／又は波形環と片側波形環とを柔軟
性を有する接着剤を用いて接着すれば剥離防止に一層効
果がある。波形環だけを積層成形して波形のＧＰとして
もよい。

（作用） ＧＰを弁棒等に通す際に換られても、波形の部分で変形
の応力が吸収され９層間剥離や折損が防止される。

（実施例） 次に本発明の詳細な説明する。

実施例１ 厚さα３８ｍの膨張黒鉛シート（日立化成工業製、商品
名カーボフィット）を環状に打抜いた後。

プレスに取付けた内径４８−のダイスと直径３２−の中
子との間の環状空間に収納し、同心円状に波形を有する
環状の上パンチ及び下パンチ（上パンチの谷と下パンチ
の山とが一致する）により圧縮成形して全厚ａａｎ、外
径４８ａｎｓ内径３２ａｎｎの第３図に示す山と谷を有
する波形環を得た。尚。

波形環の谷の頂部はＩＲとした。次に上パンチ及び下パ
ンチを下面及び上面が平面のものに交換し。

金型内の環状空間にまずかさ密度０．００２　ｇ／ｃｍ
”の膨張黒鉛粉（日立化成工業製、ＨＧＰ−７）２９を
入れ９体積が半分になる程度に軽く成形し。

、次いで前記波形環を２８枚入れ、更にその上に前記膨
張黒鉛粉２ｇを入れて、全圧３トンで加圧成形して厚さ
８−〇〇Ｐを得た。

比較例１ 実施例１で用いたと同じ膨張黒鉛シートを外径４８ａｍ
及び内径３２ａｍｉに打抜いたものを３３枚重ねて、実
施例１におけるＧＰの成形に用いたプレスで加圧成形し
、厚さ８−の断面が第７図に示すＧＰを得た。

比較例２ 厚さ０．３８ａｍのカーボッイツトのテープを直径３２
ｍｍの中子に外径がほぼ４８ｍｍになるまで巻回し、こ
れを実施例１における成形に用いたプレスで加圧成形し
、実施例１と同一寸法のＧＰを得た。

実施例１．比較例１及び２で得られ九〇Ｐにダイヤモン
ドカッターを用いて第２図に示すような４５度の切り込
み６を入れ、以下の試験を行った。

（１）可撓性試験 第２図における切シ込み６の左側端部７及び右側端部８
を手で上下に弁棒の径３２ｍまで拡げる（ＧＰを捩る）
試験を８個のＧＰＫついて行ったところ、実施例１及び
比較例２のＧＰは異常がなかったが、比較例１のＧＰは
全部が眉間剥離を起した。

（２）摺動試験 第４図においてＧＰを同種の８個としてバッキングボッ
クスに組込み、グランドによる締付圧力６Ｘ３００　ｋ
ｓ／ａｎ”及び４００ｋｇ／ａａ”として弁棒を上下さ
せた場合の摩擦による抵抗（摺動抵抗）を第１表に示し
た。尚、弁棒への黒鉛粉の付着は、実施例１及び比較例
１のＧＰを使用した場合は殆んどなかったが、比較例２
のＧＰを使用した場合は付着が認められた。

３）圧縮率 （２）において６ｐを４００ｋｇ／ｃｍ”に締付けた場
合の圧縮率も測定したのでこれを第１表に示す。圧縮率
は、圧縮前の厚みＴＩ及び圧縮後の厚みＴｓの値から１
次式により算出した。

：４）水洩れ試験 第４図においてＧＰを同種の８個とし締付圧力を４００
ｋｌ／■３として、弁棒が静止した状態で下方から水圧
をかけ、弁棒との隙間から水が洩れ始まるときの水圧を
測定した。試験結果を第１表に示す。

第１表かられかるように実施例１のＧＰは、弁棒を上下
する際の抵抗が比較例１の平板を積層したものと同じで
、比較例２の巻付は方式のものより優れ、圧縮率は比較
例よりも優れた適切な値を示し、水洩れ試験では予想外
の好結果が得られた。

これは圧縮によってＧＰが径方向によく伸びると共に復
元力を有するためと考えられる。

実施例２ 実施例ＩＫおける波形環の両側に接着剤（住友スリーエ
ム製、デザインボンド）を吹きつけ、以下実施例１と同
じ方法でＧＰを得た。このＧＰは可撓性試験において切
り込み端部を４０−の間隔まで押し拡げても眉間剥離を
起さなかった。摺動抵抗、圧縮率及び水洩れ圧力は実施
例１のＧＰとほぼ同じ値を示した。

（発明の効果） 本発明によれば、可撓性に優れ、弁棒等が摺動する際の
抵抗が小さく、更に流体のシール性が予想外に良好なＧ
Ｐが得られ、圧力の小さい密封装置に対しては本発明の
ＧＰだけで石綿繊維入りのＧＰと組合せなくとも使用可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＧＰの一部切欠断面図、第２図は切シ
込みを入れ九〇Ｐの斜視図、ｇａ図は本発明の実施例で
使用する波形環で（ａｌは平面図、（ｂ）は正面図、第
４図はＧＰの使用方法を説明する断面図、第５図は従来
のＧＰの一部切欠断面図、第６図は膨張黒鉛テープの巻
回物の一部切欠断面図。 第７図は従来の他のＧＰの一部切欠断面図である。 符号の説明 １・・・編組体　　　　　２・・・混合物３・・・膨張
黒鉛テープ　４・・・波形環５・・・片側波形環　　　
６・・・切り込み７・・・左側端部　　　　８・・・右
側端部９・・・点　　　　　　１０・・・ＧＰｌｌ・・
・バッキングボックス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同心円状に波形を有する環状の膨張黒鉛シートの積
   層物を含む成形体からなるグランドパッキン。 ２、金型の環状空間に、底部に膨張黒鉛粉又はその成形
   体を敷き、その上に同心円状に波形を有する環状の膨張
   黒鉛シートを複数枚積重ね、更にその上部に膨張黒鉛粉
   又はその成形体を載せて、環状の上パンチで加圧成形し
   て一体化することを特徴とするグランドパッキン及びそ
   の製造法。