JPH0619881Y2

JPH0619881Y2 - パッキン

Info

Publication number: JPH0619881Y2
Application number: JP1989016618U
Authority: JP
Inventors: 正明芦澤; 道男町井
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1989-02-15
Filing date: 1989-02-15
Publication date: 1994-05-25
Anticipated expiration: 2004-02-15
Also published as: JPH02107871U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、バルブやポンプなどの軸貫通部のスタフィン
グボックスに装填して使用する軸封止用パッキンに関す
るものである。

［従来の技術］従来、この種のパッキンのなかで、特に耐熱性が要求さ
れるパッキンとして、膨脹黒鉛シートを積層圧縮して構
成する成形パッキンが多用されている。

この膨脹黒鉛シートから成る成形パッキン構造体として
は、幅せまのテープ状とした膨脹黒鉛テープを所定径の
芯材に巻き付けて渦巻き体としたあと、芯材を抜き取
り、その渦巻き体を金型に入れて圧縮成形して構成する
ものと、膨脹黒鉛シートから所要径寸法のドーナツ状に
打ち抜いた多数の環状シートを金型内に積層して圧縮成
形して構成するものとが知られている。

［考案が解決しようとする課題］前記構成による２つの成形パッキン構造体には、それぞ
れ欠点がある。即ち、前者の成形パッキン構造体（膨脹
黒鉛テープの渦巻き体）にあっては、スタフィングボッ
クス内での装填使用中に、スタフィングボックスとグラ
ンド押え間の隙間から膨脹黒鉛がはみ出し、シール性の
不安定さと耐久性の低下を招くという問題がある。この
はみ出し現象は、膨脹黒鉛シートの製造過程で膨脹した
グラファイト鱗片を圧縮しながらシール化するため、ボ
ックスに装填された渦巻き体中の鱗片の向きが前記隙間
の方向と一致することに起因するものである。従来、こ
の膨脹黒鉛のはみ出しを防止する手段として、装填した
パッキンの両端部位に編組パッキンを１リングずつ配置
するようにしている。

一方、後者の成形パッキン構造体（打ち抜き環状シート
の積層体）にあっては、膨脹黒鉛シートから、たとえ最
密配置にしてドーナツ状に打ち抜いたとしても、その外
径相互間のシート部分やドーナツ孔のシート部分が切屑
として出るので、膨脹黒鉛シート材料の歩留り（利用効
率）が極めて悪く、極端な場合５０％に満たないことが
あり、その分コスト高となるという問題がある。

［考案の目的］本考案は、上述した問題点についてなされたものであっ
て、スタフィングボックスとグランド押え間の隙間から
膨脹黒鉛がはみ出すおそれが全くなく、またパッキンの
製作において膨脹黒鉛シート材料を１００％利用できる
膨脹黒鉛の成形パッキンを提供することを主たる目的と
しているものである。

［課題を解決するための手段］本考案は、上記目的を達成するため、波付け加工によっ
て直状から蔓巻き状に成形され、その波形の幅が広く高
さが低い方が外径側となり、幅が狭く高さが高い方が内
径側とされた膨張黒鉛テープが、蔓巻き方向に積層圧縮
され、一体化された構成により、上述した問題点の解決
を図ったものである。

［作用］上記構成のパッキンにおいては、スタフィングボックス
に装填された場合、蔓巻き状の膨脹黒鉛テープ中の鱗片
は、スタフィングボックスの隙間と直角方向に向いてい
るので、膨脹黒鉛がはみ出ることがない。また、膨脹黒
鉛テープを材料として使用し、それに波付け加工を施す
だけであるから、切屑は全くでない。

［考案の具体例］第１図および第２図は、本考案の一実施例を示すもので
ある。

図面において、Ａはパッキン本体、１はパッキン本体を
構成している蔓巻き状の膨脹黒鉛テープであり、１ａは
直状のテープを蔓巻き状とするために、波付け加工によ
って形成した連続波形部分であって、本体Ａは前記蔓巻
き状膨脹黒鉛テープが積層圧縮され、一体化されたもの
である。

前記連続波形部１ａによって蔓巻き状とした膨脹黒鉛テ
ープ１は、例えば、第４図および第５図に示した波付け
加工手段によって容易に得られる。同図面において、
２，２は截頭円錐形の一対の波付けロールであり、この
波付けロール２の円錐面には、軸線方向に向けて幅と高
さが変化する波付け用凹凸部２ａが形成されている。３
はカッターである。前記一対の波付けロール２，２間に
所要の幅を有する直状の膨脹黒鉛テープ１を通すと、テ
ープには前述した連続波形部１ａが形成され、同時に直
状のテープはその連続波形によって蔓巻き状に成形され
る。

上記手段によって形成した蔓巻き状の膨脹黒鉛テープ１
を、第６図に示すように、金型４内に積層状に詰め込
み、圧縮成形することにより、第１図のパッキン本体が
構成される。

なお、膨脹黒鉛テープ１を金型に入れて積層する際、そ
の層間に補強用の金網を挿入して圧縮すれば、補強入り
パッキンが得られる。

上記膨脹黒鉛成形パッキンの構成によれば、下記の効果
が得られる。

（１）上記構成の膨脹黒鉛成形パッキンにあっては、ス
タフィングボックスに装填されたとき、成形体中のグラ
ファイト鱗片がスタフィングボックスの隙間と直角方向
に向けられているので、はみ出ることがない。よって、
はみ出し防止用編組パッキンは不要である。

（２）上記成形パッキンを構成する素材は、膨脹黒鉛シ
ートをテープ状に切断して得られるものであるから、膨
脹黒鉛シート材料を１００％利用できる。

（３）上記構成の成形パッキンにあっては、蔓巻き状テ
ープの重なり面が互いに波形状とされているため、接触
面積が大きく、圧縮荷重によって成形されたときの結合
力が大きく、成形性に優れている。

そのため、バルブ等のパッキン自動組み立て作業（ロボ
ットによる）でも破損することなく、取扱い性が非常に
よい。

（４）上記構成の成形パッキンにあっては、膨脹黒鉛テ
ープに波付けされた波形部分のうち、波形の幅が広く高
さが低い方がパッキンの外径側となり、幅が狭く高さが
高い方が引っ張られてパッキンの内径側となっており、
バルブやポンプの軸と接触摩擦する内径側の密度が大き
く、スタフィングボックスとの静的接触する外径側の密
度が小さいためとなるために、初期シール性が良いこと
はもとより、軸の回転や摺動によるパッキン内径面の摩
擦による摩耗が少なくなることから、長期にわたって安
定したシール性を確保できる。

（５）上記構成の成形パッキンの素材となる膨脹黒鉛の
蔓巻き状テープの曲率径は、その製作時に使用する前記
截頭円錐形の波付けロール寸法（大径と小径の比）によ
り、自由に調整できるから、所望の口径を有するパッキ
ンを容易に得ることができる。

（６）前記蔓巻き状テープの長さにより、スタフィング
ボックスの深さに見合った高さをもつパッキンを容易に
構成できるので、スタフィングボックスの深さに応じて
必要な数のパッキンを押し入れて使用する煩わしさを解
消できる。

（７）膨脹黒鉛テープを芯材に巻き付けて構成する従来
の渦巻き形パッキンにあっては、一体成形時に高さが高
くなると、圧縮代が大きくなるために、シワが寄り、そ
のシワが完全に密着しないでヘアクラックのような溝が
形成され、シール性が著しく損なわれる欠点があり、ま
た膨脹黒鉛シートからドーナツ状に打ち抜いた環状シー
トを積層して構成する従来のパッキンにあっては、積層
面が平面であるために成形高さが高くなると、金型内で
側面抵抗により、高さ方向の中央部に密着の弱い部分が
でき、破損の原因となる欠点があるが、上記構成の成形
パッキンにあっては、蔓巻き状テープの積層面はその波
形部分により接触面積が広くなっているので、密着不良
は生じない。

次に、本考案の実施例を比較例と共に下記に示す。

実施例１カサ密度0.9ｇ／cm³、厚さ0.4mmの膨脹黒鉛シートから
幅６mmに切断して得た長尺のテープを、第４図〜第５図
に示した截頭円錐形の波付けロール間に通し、外径３２
mmの蔓巻き状テープに形成し、これを３２mmφ×２０mm
φ寸法の金型（第６図の金具）に入れ、２５０kgf／cm²
のプレス荷重を加え、外径３２mmφ、内径２０mmφ、厚
さ６mm（カサ密度1.4ｇ／cm³）のリング状膨脹黒鉛成形
パッキンを得た。

上記リング状膨脹黒鉛成形パッキンを５リング、試験バ
ルブのスタフィングボックスに順次に挿入し、パッキン
押え力３００kgf／cm²で装填し、バルブに窒素ガス２０
kgf／cm²を通してパッキン部からの漏洩を石鹸水をふり
かけて確認した。

また、バルブを温度３５０℃、圧力２０kgf／cm²の加熱
蒸気ラインに接続し、加熱冷却を繰り返した時のパッキ
ンの異常や蒸気の漏れの有無を確認した。この試験で
は、加熱蒸気の通気（加温）は８時間、その後１６時間
休止を１サイクルとし、通気時間中、２時間毎にバルブ
ハンドルの開閉操作を行なった。

前記試験バルブにパッキンを組み込む時の操作性、初期
ガスシール性、加熱蒸気サイクルを加えた時のシール安
定性（耐久性）を表１に示す。

実施例２実施例１と同様の蔓巻き状テープを所定量金型に詰め込
み、押し付け圧２５０kgf／cm²のプレス荷重を加え、外
径３２mmφ、内径２０mmφ、厚さ３０mm（カサ密度1.4
ｇ／cm³）の筒状の膨脹黒鉛パッキンを得た。

上記筒状パッキンを１個、試験バルブのスタフィングボ
ックスに挿入し、パッキン押え力３００kgf／cm²で装填
し、実施例１と同様の試験を行なった。その結果を表１
に示す。

比較例１カサ密度0.9ｇ／cm³、厚さ0.4mmの膨脹黒鉛シートから
幅１３mmに切断して得たテープを、直径２０mmの金属棒
に１４層に巻き付け、金属棒を抜き取って外径３２mm
φ、内径２０mmφ寸法の金型に入れ、押し付け圧２５０
kgf／cm²のプレス荷重を加え、外径３２mmφ、内径２０
mmφ、厚さ６mm（カサ密度1.4ｇ／cm³）のリング状膨脹
黒鉛成形パッキンを得た。

上記リング状膨脹黒鉛成形パッキンを５リング、試験バ
ルブのスタフィングボックスに順次に挿入し、パッキン
押え力３００kgf／cm²で装填し、実施例１と同様の試験
を行なった。その結果を表１に示す。

比較例２カサ密度0.9ｇ／cm³、厚さ0.4mmの膨脹黒鉛シートか
ら、外径３２mmφ、内径２０mmφの環状シートを打ち抜
き、この環状シート２３枚を金型に入れ、押し付け圧２
５０kgf／cm²のプレス荷重を加え、外径３２mmφ、内径
２０mmφ、厚さ３０mm（カサ密度1.4ｇ／cm³）の筒状の
膨脹黒鉛パッキンを得た。

なお、表中のシール性で、○印は漏れなし ×印は漏れを示す。

［考案の効果］以上に述べたように、本考案によれば、波付け加工によ
って直状から蔓巻き状に成形された膨脹黒鉛テープを積
層圧縮して一体化するものであるから、スタフィングボ
ックス内での装填使用において、スタフィングボックス
隙間から膨脹黒鉛がはみ出るおそれがなく、長期にわた
って安定したシール性を保持できる膨脹黒鉛成形パッキ
ンを得ることができる。

また、本考案によれば、パッキンの構成において、素材
となる膨脹黒鉛シート材料を無駄なく１００％利用でき
るので、材料の歩留りは最高であり、膨脹黒鉛パッキン
の大幅なコスト低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すパッキンの縦断側面
図、第２図は平面図、第３図は蔓巻き状テープの部分拡
大斜視図、第４図は蔓巻き状テープを作るための波付け
加工手段の概要図、第５図はその要部拡大平面図、第６
図は蔓巻き状テープを積層圧縮する状態を示す金型の縦
断側面図である。Ａ……膨脹黒鉛成形パッキン本体、１……蔓巻き状の膨
脹黒鉛テープ、１ａ……波形部、２……波付けロール、
３……カッター、４……金型。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】波付け加工によって直状から蔓巻き状に成
形され、その波形の幅が広く高さが低い方が外径側とな
り、幅が狭く高さが高い方が内径側とされた膨張黒鉛テ
ープが、蔓巻き方向に積層圧縮され、一体化されている
ことを特徴とするパッキン。