JPS60260332A - 中芯入り編組パツキンおよびその製造方法 - 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】 この発明は、パルプやポンプなどの軸貫通部のスタフィ
ンボックスに詰めて使用する中芯式シ編組パツキンおよ
びその製造法の改良に関するものである。

従来、この種のパツキンで、とくに耐熱性が要求される
パツキンとして、黒鉛と石綿繊維等の無機繊維とからな
る成形体を中芯（一般にサーモコアーと呼称されている
）とし、その周囲を編組体の外皮で被覆して構成したも
のが用いられている。

また、上記構成の耐熱パツキンは、以下の方法で製造さ
れている◎ （イ）黒鉛と石綿繊維等の無機繊維とに樹脂、ゴム等の
有機質バインダーを加え、その混線物を断面が正方形ま
たは円形の棒状物に押出し成形して乾燥する◎ （ロ）前記押出し成形乾燥物を中芯とし、その周囲を石
綿等の無機繊維糸で袋状に編組する。

（ハ）前記中芯および編組体の隙間を埋めるため、ゴム
、樹脂等をバインダーとする黒鉛等の無機潤滑材でコー
ティング（表面処理と呼称）する。

に）前記表面処理を施した中芯入少編組体を二点ローン
で加圧して矩形化（扁平化処理と呼称）する〇 （（ホ）前記扁平化処理したものを金型に入れ、断面が
正方形で、リング状になるように加圧成形する。

しかし、耐熱シールを目的とするために、前記のような
材料で構成されたパツキンは、熱誠パツキン全体の数チ
以下に制限されるので、下記の欠点がある。

（イ）中芯が脆くて、崩れ易いため、中芯の製造工程と
編組体の被覆工程との一貫した連続製造設備を構成する
ことができない〇 （ロ）使用時における応力緩和が大きく、シール性が悪
い。

（ハ）　ゴム、樹脂等のバインダーの炭化にょ）、パツ
キンがセラミック状に硬化し、使用後、工具によるパツ
キン取出し操作が極めて困難となる。

この発明は、前述した欠点を解消した耐熱用パツキンお
よびその製造方法を提供することを目的とするものであ
る〇 この発明に係る中芯入シ編組パツキンは、膨張黒鉛シー
トが積層され、その積層面と平行する方向に圧縮された
ものが中芯とされ、その周囲が無機繊維糸の編組体で被
覆されている構成１ｃ４１！１．、ｔ−＊ｆ６　％。ア
あ、。　（さらに、この発明によるパツキンの製造方法
は、所要数の長尺の膨張黒鉛シートを引き揃えて積層し
ながら編組機に導き、その編組機によシ、前記積層体を
中芯とし、その周囲を無機繊維糸の編組体で被覆し、そ
の中芯入シ編組体を所要の長さに切断し、それを型枠に
入れ、中芯を形成している膨張黒鉛シートの積層面と平
行する方向に圧縮し、かつ全体をリング状に成形するこ
とを特徴とするものである０ 前記パツキンの中芯に用いる膨張黒鉛シートは、例えば
特許第５７４４２５号（％公紹４４−２５９６６号ンに
開示されているように１接着剤を使用することなく、黒
鉛粒子がｒＣＪ方向寸法に少なくとも８０倍に膨張され
、少なくとも８０ｋｉｄの密度に圧縮された周知の黒鉛
シートが適用される。

以下、この発明を、その実施例を示した図面にもとづい
て説明する〇 第１図は、この発明によるパツキンを製造するための編
組機の概要を示したものである０（１ａ）　（１ｂ）　
（１ｃ）　（１ｄ）はテープ状の膨張黒鉛シート（１１
の巻込みボビンであって、このボビンは、積層しようと
するシートの数だけ用意される。（２ａ）はシート積層
体を縛シつける結束線（２）の巻込みボビンであって、
例えば、銅、真鍮、モネル、インコネルの金属細線（Ｉ
Ｉ！径α１〜α２ｍ＠）が用いられる。（３）はボビン
（２ａ）を支持して回転する合板である〇 （４ａ）　（４ｂ）　（４ｃ）　（４ｄ）は、ガラス繊
維糸、金属補強のカーボン繊維糸、硼素繊維糸などの無
機繊維糸（４）の巻込みボビンであって、このボビンは
編組しようとする編組糸の数だけ用意され、各ボビンを
支持するスピンドルは歯車運動機構（図示してない）に
よって一定の軌跡に移動されるようになっている。（５
）はダイス板、（６）は口金であるＯ 上記編組機において、ボビン（１ａ〜１ｄ）から引き出
された所要数のテープ状膨張黒鉛シート（１）は、回転
台板（３）に通される間に積層され、その出口部位忙お
いて、結束線（２）で所要のピッチをもって螺旋状に結
束され、ダイス（５）の口金（６）へ案内される。一方
、ボビン（４ａ〜４ｄ）から引き出されて前記口金（６
）に通される所定本数の無機繊維糸（４）は、そのボビ
ン支持スピンドルの運動によシ、口金（６）の部位で、
前記シート積層体のまわシに袋編みに１ｉ！み込まれ、
口金（６）の出口では、膨張黒鉛シートの積層体を中芯
とする編組パツキン（５）が形成される。

第２図に、その中芯人ｈａ組パツキン（５）の断面拡大
斜視図を示しである◎すなわち、テープ状膨張黒鉛シー
ト（１）からなる積層体は、後記する目的のため、テー
プの巾を長辺（ａ）とし、積層厚みを短辺（ｂ）とする
長方形断面に積層される◎上記のように形成された中芯
入シ編組パツキンは、これを所要の長さに切断して金型
に人へシート積層体の積層面と平行する方向に加圧し第
３図に示すように１シ一ト積層体の断面がはｙ正方形に
なるように圧縮すると共に全体をリング状に成形して製
品とする。

前述した中芯入シ編組パッキノの製造方法によれば、テ
ープ状の膨張黒鉛シートを積層して中芯とするので、膨
張黒鉛シート自体の脆弱性はシート相互の積層効果によ
って大巾に改善され、極めて取扱い性のよい長尺の中芯
が得られると共にこの中芯形成工程と編組体被覆工程と
を一貫した連続作業とすることができる〇またー、膨張
黒鉛シートの積層体の断面を予め長方形とし、そのあと
で正方形に圧縮する工程によれば、中芯入シ編組体をリ
ング状に成形する際の二点ローン掛は工程を省くことが
できる。

また、膨張黒鉛シートの積層体を、その積層面と平行な
方向に圧縮して成形すれば、膨張黒鉛シートの特異な配
向性によシ、積層シートは波形に流動変形するため、積
層体と編組体とのあいだの隙間が埋められる０この隙間
の充填効果は積層体の圧縮比、すなわち前述した積層体
のａ／ｂの比に関係し、その圧縮比は１．５〜＆０の範
囲、好ましくは２．０が最良であシ、圧縮比が大きいほ
ど前記隙間はよシ完全に埋められる〇警 したがって、ゴムや樹脂などをバインダーとする黒鉛混
合物の処理剤をコーティングしないでも、隙間のない編
組パツキンが得られる。

その結果、膨張黒鉛パツキン単味と同程度に緻密な成形
体１度＝１．７〜１．８）が得られるため、従来の編組
パツキンに比べて応力緩和が著しく小さく、シール性も
大巾に向上した中芯入シ編組パツキンが得られる。

また、前記中芯入シ編組パツキンは使用後硬化しないの
で、スタフィンボックス外への取出し作業も容易である
。

なお、前記実施例では、膨張黒鉛シートの積層体を断面
長方形から正方形に圧縮した例が示されているが、断面
正方形から長方形に圧縮したものでも得られる・ また、膨張黒鉛シートの積層体をつく場合、金属線で結
束しないでも、編組機への導入口でシートを集束保持す
る口金を配設しておけば、前記結束線とほぼ同じ結束効
果が得られる。

次に、この発明の実施例を下記に示す■実施例 膨張黒鉛シートく、厚さくＬ４ｍ１ｍ＋、巾１５冑の米
国ユニオンカーバイド社製グラ・フォイルシートを用い
、これを１８層積層し、その積層体を速度３〜６　ｃｍ
／　ｓｅｃで回転台板（第１図・幸照）に導入し、出口
部で合板にセットした線径Ｑ、２ｗｍの銅線をピッチ５
．０簡に巻き付け、これを周知の、１６打袋編みブレー
ダ−に連続的に供給し、その周シを東京製鋼■！！！８
Ｕ８ｓ１６−Ｌ製ステンレス繊維ロービング（ｌ１Ｍ径
８μ、繊維本数４０００本）１本数、オモリ２００　ｆ
、ギヤ比、上／下＝５５１５０で袋編みし、この中芯入
シ編組体を１ａ８簡に切断し、金型に挿入し、油圧プレ
スによシ、積層体の積層面ζチー竹する方向から面圧６
００１ｙｆ／ｃｌ／ｉで圧縮し、外径７０簡、内径５０
ｍ、高さ１０簡のリング状編組パツキンを得た・前記実
施例のリング状編組パツキンについて、次のごとき試験
を実施した◎なお、同一寸法の石綿編組パツキンを比較
供試体として準備し、この２種のパツキンを以下に記載
するような同一条件で試験した。

第４図に示すように、前記実施例の編組パツキン、（４
）と石綿編組パツキン（図面は省略りとをそれぞれ弁棒
（６）径５０．０１１１１１、スタフイングボックス内
径７０．４ｍの同種の弁のグランド部（７）に挿入する
と共にそれぞれのパツキンと同一寸法の膨張黒鉛パツキ
ン（Ｂ）４個をそれぞれの弁のグランド部に挿入し、前
記実施例のパツキン（５）と比較供試体の石綿編組パツ
キンとを、前記膨張黒鉛パツキン（Ｂ）　４個とのコン
ビネーション（組合セパッキング）供試体に対するバッ
クアップリンクとした。

前記実施例のパツキンおよび石編組パツキンの各々を、
面圧６　［１０ｋｆｆ、ｋｄで締付け、弁に６５０℃、
３５０　橡ｆ／６ｄの蒸気を流入させ、グランド部が温
度低下しないようにスタフィックボックス外壁面をと一
夕で６５０℃属なるように加熱した状態で、前記蒸気を
８時間連続通気→１６時間通気停止のパターンを計５回
繰シ返し、１回のパターン中で弁棒をストローク２０（
ｌｆｉ、速度７００腸で２９何摺動させ、全パターンで
合計１００回摺動させ、この試験の間、蒸気漏れ量をド
レンの状態で測定し、締付圧を動歪計→オシログラフに
よって測定した０第１表はその測定結果であるＯ 第　１　表 前記第１表に示されるように、前記実施例のパツキンは
従来の石綿編組パツキンにくらべ、応力緩和率ならびに
シール性のすべての点において極めて優れていることが
認められた０また前記試験後、市販のパツキン用工具に
よってパツキン取出しを行った結果、前記実施例のパツ
キンは所要時間２０分で取出せたが、石綿編組パツキン
は６０分経過後も取出せず、スタフィックボックス底部
から水圧を負荷して取出すことができた。

Ｊ！ｆＫ！＜７’ｖ”°′・０°４舷五１・１　（張黒
鉛シートの積層体がその積層面と平行な方向に圧縮され
たものが中芯とされ、その周囲圧無機繊維糸のａｍ体が
被梳されているので、膨張黒鉛シートの特異な配向性が
活かされ、すぐれた成形効果とシール性効釆を有する中
芯入シ編組パツキンが得られる〇 また、この発８ＡＫよれは、長尺の膨張黒鉛シートを引
き揃えて積層しながら編組機ＩＣ２４き、その編組機に
おいて、前記積層体を中芯としてその周囲を無機稙維糸
の編組体で被覆し、それを所要の長さに切断して型枠に
入れ、前記積層体の積層面と平行する方向に圧縮し、か
つ全体をリング状に成形するものであるから、中芯の成
形工程と編組体の被酸工程との一貫した連続作業が可能
となシ、シール性能のよい中芯人ｐ編組パツキンが安価
に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の中芯入り編組パツキンの製造方法の
一例を図解した装置の構成図、第２図は圧縮前の中芯入
り編組パツキンの斜視図、第６図は圧縮後のパツキンの
斜視図、第４図は中芯入）編組パツキンの性能試験装置
の構成図である＠ （１）−＝−膨張黒鉛シート、（１ａ〜１ｄ）　＝ボビ
ン、（２）−・・結束線、（３）・・・台板、（４）・
・・無機繊維糸、（４ａ〜４ｄ）・・・ボビン、（５）
・・・ダイス板、（６）・・・口金、（５）・・・中芯
入シ煽組パツキン〇 特許出願人　ニチアス株式会社 第１図 手続補正□書 昭和　５９年８月２日 工事性の表示 特願昭５９−１１７９６１号 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　ニチアス株式会社 ４、代理　人 郵便番号　１００ 住　所　東京都千代田区丸の内２丁目４番１号明細書の
発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （別紙の通り） 補正の内容 １、明細書第２頁１２行「スタフィン」を「スタフイン
グ」と訂正丁ゐ０ ２、同第５頁１５行「へ／−」をｒ　ｋＩＩ−／　ｔｒ
ｌ　Ｊと訂正する。 ３、　同ｍ９頁１５行「つく場合」を「つくる場合」と
訂正する。 ４　同第１０頁６行「５０」を「５０」に訂正する。 ５　同第１１頁１９行ｒ７００ａＪを「７００薗／ｍｉ
ｎ　Ｊ　と訂正する。 手続補正書（自発） 昭和６０年　２月／／日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １　事件の表示 特願昭５９−１１７９６１号 ２　発明の名称 中芯入す編組パツキンおよびその製造方法３　補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 名称　ニ　チ　ア　ス　株　式　会　社４　代　理　人
′ 住所　〒１００東京都千代田区丸の内２丁目４番１号丸
ノ内ビルヂング　７５２区 ５補正の対象 明細書中発明の詳細な説明の欄 ６　補正の内容 別紙のとおり 特願昭５９−１１７　’９６１号 補正の内容 １、　明細書第２頁１２行「スタフィン」−を「スタフ
イング」と訂正する。 ２、同第５頁１５行「ｋｇ／ａｒｔｔ」を「ｋｇ　／　
ｍ’　ｊと訂正する。 ３　同第９頁１５行「つく場合」をｒつくる場合」と訂
正する。 ４　同第１０頁６行「５０胴」を「５０購」と訂正する
。 ５　同第１１頁１９行ｒ７００ｍｍｊをＦ　７００ｍｍ
　／　ｍ１ｎｊと訂正する。 ６　同第１２頁下から３〜２行間に次の事項を挿入する
。 「前記実施例においては、編組パツキンの中芯は、膨張
黒鉛シートのみを積層したものが示されているが、この
中芯に、たとえば、膨張黒鉛シート間に金網シートを挿
入して積層したものを使用する（：　、！：　ｔｃよ９
、□。ウー）　ｑ　６７／１ｍ　ｔ４．ッヤツォ　ζ体
の強度を高めることができる。 前記膨張黒鉛シート間に挿入する金網の線材としテハ、
ＳＯＳ　３０４．５ＵＳ３１６．５ｔＪＳ３２１、イ：
／　）　ネル、銅線などが良く、サイズは、太さ００５
〜０３ｍの線材を、目の開きが１胴〜１５闘角に形成し
たものが適している。 金網シート入りの膨張黒鉛シートの中芯は、たとえば第
１図に示した中芯入り編組パツキンの製造装置において
、テープ状膨張黒鉛シート（１）の巻込みボビン（Ｉａ
）　（ｌｂ）　（ｌｃ）　（ｌｄ）のあいｔ！にテープ
状の金網シートの巻込みボビンを配置して両者を引き揃
えて送り出す手段をとることにより、編組パツキンの一
連の製造工程のなかで、特別な設備を必要とすることな
く、極めて簡単に得られる。 前記金網入り膨張黒鉛シートを中芯として製造された編
組パツキンは、前記実施例と同様に、シート積層体の積
層面と平行する方向に加圧成形されるが、膨張黒鉛シー
トだけの中芯を加圧する場合と比べ、金網シート入りの
方の膨張黒鉛シートは余計に圧縮され、密度が高められ
るから、使用する膨張黒鉛シートの巾（ａｌと積層厚み
（ｂｌとの化は、補強金網シートを使用しない場合に比
較して若干小さいしてもよい。 金網入り膨張黒鉛シートを中芯とした編組パツキンにあ
っては、膨張黒鉛シートの中芯入り編組パツキンに加え
、下記の効果が得られる。 （１）　金網シートとの圧着により、積層されたテープ
状膨張黒鉛シートの折り曲げ強さ、引張り強さ、引裂き
強さが大巾に向上され、シートの供給工程、編組工、程
、巻取り工程におけるシートの切れや折れ曲がりによる
製品不良がな（なる。 （２）編組パツキンの成型品は、その中芯に金網シート
が入っているため、パツキン全体の強度が増大し、とく
にパツキンの開口部（切り口）の中芯吹き抜けに対する
耐久性が増大する。 （３）編組パツキン成型品とスクフィックボックス内の
装填にあたり、軸に巻き回すためにパツキンの開口部を
開く場合、パツキン断面は変形するが、金網入り中芯を
もつ編組パツキンでは、前記変形の度合は、補強金網シ
ートを使用しない場合に比べ少ない。 （４）編組パツキン全体の強度が大となれｔｆ、取り出
し工具によるスタフイングボックスカ）らの取９出しが
容易になる。」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　膨張黒鉛シートが積層され、その積層面と平行
   する方向に圧縮されたものが中芯とされ、その周囲が無
   機繊維糸の編組体で被覆されていることを特徴とする中
   芯式シ編組パツキン〇（２）所要数の長尺の膨張黒鉛シ
   ートを引き揃えて積層しながら編組機に導き、その編組
   機によ択前記積層体を中芯とし、その周囲を無機繊維糸
   の編組体で被覆し、その中芯入シ編組体を所要の長さに
   切断し、それを型枠に入れ、中芯を形成している膨張黒
   鉛シートの積層面と平行する方向に圧縮し、かつ全体を
   リング状に成形する／　ことを特徴とする中芯式シ編組
   パツキンの製造方法＠ （３）　膨張黒鉛シートを断面が長方形となるように積
   層し、これを編組機に導き、その積層体の周囲を無機繊
   維糸の編組体で被覆し、その中芯式）編組体を所要の長
   さに切断して型枠に入れ、中芯を形成している膨張黒鉛
   シートの積層面と平行する方向に加圧して積層体がはソ
   正方形となるように圧縮する特許請求の範囲第２項記載
   の中芯式シ編組パツキンの製造方法〇 （４）膨張黒鉛シートの巾と積層厚みとの比が１．５〜
   五〇の範囲で断面長方形になるように膨張黒鉛シートを
   積層する特許請求の範囲第３項記載の中芯式シ編組パツ
   キンの製造法〇