KR100190444B1

KR100190444B1 - 시이트상 가스켓_

Info

Publication number: KR100190444B1
Application number: KR1019950704157A
Authority: KR
Inventors: 세끼마사노리; 우에다다까히사; 하시모도아끼라; 다니무라도시야스
Original assignee: 니폰 필라고교 가부시키가이샤
Priority date: 1994-01-31
Filing date: 1994-05-30
Publication date: 1999-06-01
Also published as: AU6816594A; AU679996B2; DE69427124D1; US5634645A; EP0705998A1; EP0705998A4; JP2566529B2; KR960701322A; DE69427124T2; EP0705998B1; JPH07217743A; WO1995020732A1

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 팽창흑연이나 다공질폴리테트라플로로에틸렌등과 같이 층상의 내부 구조를 갖는 재료로 형성되는 시이트상가스킷에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명의 목적은 대단히 높은 밀봉성이외에 유체의 오염성, 내열성, 접촉면의 친숙성, 응력완화특성 등의 단일의 재료로서는 얻어질 수 없는 상반되는 복수의 특성을 동시에 얻을수 있게 하는데 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

층상의 내부구조를 갖는 재료로 형성된 시이트상가스킷에 있어서 내외방향으로 복수의 분할된 시이트상기초재료의 상호 내외방향으로 인접하는 시이트상기초재료(1A),(1B)의 외부단말부분(1A1)과 내부단말부분(1B1)과를 부분적으로 중첩시킴과 동시에 그 중첩부분(2)을 포함해서 가스킷전체의 두께가 거의 일정하게 되도록 가압성형해서 된 것을 특징으로 하는 시이트상가스킷이다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명의 각종 배관의 이음매플랜지면이나 유체기계의 접합부등에 사용되는 시이트상가스켓에 관한 것이다.

Description

시이트상 가스켓

제1도는 본 발명의 제 1실시예에 의한 시이트상 가스켓의 평면도.

제2도는 제1도의 A-A선에 따른 확대단면도.

제3도는 제2도의 앞의 제작단계에서의 확대단면도.

제4도는 제 1실시예에 의한 시이트상 가스켓의 침투누설방지상황을 설명하는 제2도의 주요부분의 확대단면도.

제5도는 본 발명의 제 2실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도.

제6도는 제5도의 앞의 제작단계에서의 확대단면도.

제7도는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도.

제8도는 제7도의 앞의 제작단계에서의 확대단면도.

제9도는 본 발명의 제 4실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도.

제10도는 제9도의 앞의 제작단계에서의 확대단면도.

제11도는 본 발명의 제 5실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도.

제12도는 제1도의 B-B선에 따른 확대단면도.

제13도는 제1도의 C-C선에 따른 확대단면도.

제14도는 본 발명의 제 6실시예에 의한 시이트상 가스켓의 평면도.

제15도는 본 발명의 제 7실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도.

제16도는 제 15도의 앞의 제작단계에서의 확대단면도.

제17도는 본 발명의 제 8실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도

제18도는 제17도의 앞의 제작단계에서의 확대단면도.

제19도는 본 발명의 제 9실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도.

제20도는 본 발명의 제 10실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도.

제21도는 시이트상기초재료로서 사용하는 각종 재료의 특성비교를 나타내는 도표.

제22도는 본 발명의 제 1실시예∼제 8실시예 및 종래예 (A)∼(E)의 시이트상 가스켓의 특성비교를 일람표로 나타내는 도표.

제23도는 누설량의 측정에 사용한 장치의 개략구성도.

제24도는 종래의 시이트상 가스켓의 일예(A)를 나타내는 확대단면도.

제25도는 종래의 시이트상 가스켓의 일예(B)를 나타내는 확대단면도.

제26도는 종래의 시이트상 가스켓의 일예(C)를 나타내는 확대단면도.

제27도는 종래의 시이트상 가스켓의 일예(D)를 나타내는 확대단면도.

제28도는 종래의 시이트상 가스켓의 일예(E)를 나타내는 확대단면도.

제29도는 종래의 시이트상 가스켓의 일예(F)를 나타내는 확대단면도.

제30도는 종래의 시이트상 가스켓의 일예(F)를 나타내는 확대단면도.

제31도는 종래의 시이트상 가스켓의 일예(G)를 나타내는 확대단면도.

제32도는 종래의 시이트상 가스켓에 있어서의 침투누설의 발생상황을 설명하는 주요부확대단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1A, 1B : 시이트상 기초재료

1A1, 1B1 : 시이트상 기초재료의 외부단말부분, 내부단말부분

2 : 중첩부분 3A, 3B : 고밀도층

4 : 보강재료 5 : 불침투층

6 : 볼트구멍 7A, 7B : 다공질 PTFE제의 시이트상 기초재료

8B : 초지종이제의 시이트상 기초재료

9A, 9C : 비타시이트 또는 조인트시이트제의 시이트강 기초재료.

본 발명은 예를들면 각종 배관의 이음매플랜지면이나 유체기계의 접합부 등에 사용되는 시이트상 가스켓(sheet shape gasket)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 팽창흑연이나 다공질폴리테트라플로로에틸렌(이하 PTFE라 약칭한다) 등과 같이 층상의 내부구조를 갖는 재료로 형성되는 시이트상 가스켓에 관한 것이다.

이런 종류의 시이트상 가스켓으로서 종래로부터 알려져 있는 것을 열거하면 다음과 같은 구조의 것이 있다.

(A) 제24도에 나타내는 것과 같이 내열성, 기밀성, 응력완화특성이 우수한 팽창흑연이나 유체의 오염방지성이 우수한 다공질 PTFE 등과 같이 층상의 내부구조를 갖는 재료를 가압성형해서 시이트상화하고 이것을 원환상등으로 타발해서 소정형상의 시이트상 기초재료(10)을 형성해서 된 가스켓.

(B) 프린트가스켓등에서 볼 수 있는 것으로서 제25도에 나타내는 바와 같이 팽창흑연이나 다공질PTFE 등으로 부터 소정형상으로 형성된 시이트상 기초재료(10)의 표리양면(10a)(10b), 결국 조임면에 부분적인 볼록한부(11)을 형성시켜서 접촉면에 대해 부분적으로 강한 면압이 가해지도록 한 가스켓.

(C) 제26도에 나타내는 바와 같이 팽창흑연이나 다공질PTFE 등으로 소정형상으로 형성된 시이트상 기초재료(10)의 내외 방향의 일부분을 표리양면으로부터 오목한 형상으로 압축시켜서 그 표리양면의 오목한부(12),(12) 사이에 고밀도층(13)을 형성해서 된 가스켓.

(D) 제27도에 나타내는 바와 같이 팽창흑연이나 다공질PTFE 등으로 부터 소정형상으로 형성된 시이트상 기초재료(10)의 내부원주면부를 금형 등에 의해 압축시켜서 고밀도층(13)을 형성해서 된 가스켓.

또한, 제27도에 있어서는 시이트상 기초재료(10)의 내부원주면부에만 고밀도층(13)을 형성한 것으로 나타냈으나 외주원주면부에만, 또 내부원주 및 외부원주의 양면부에 각각 고밀도층(13)을 형성한 것도 있다.

(E) 제28도에 나타내는 바와 같이 팽창흑연이나 다공질PTFE 등으로 부터 소정형상으로 형성된 시이트상 기초재료(10)의 외부단말부분 또는 내부단말부분에 그 시이트상 기초재료(10)과 동일한 재료로 형성된 부분시이트기초재료(14)를 중첩시켜서 전체의 두께가 일정하게 되도록 가압성형해서 된 가스켓.

또한, 제28도에 있어서는 시이트상 기초재료(10)의 외부단말부분에만 부분시이트기초재료(14)를 중첩시킨 것으로 나타냈으나, 내부단말부분에만 부분시이트기초재료(14)를 중첩시킨 것도 있다.

(F) 제29도에 나타내는 바와 같이 팽창흑연이나 다공질 PTFE 등으로 부터 소정형상으로 형성된 시이트상 기초재료(10)의 표리양면을 PTFE 등의 피복재료(15),(15)등으로 피복하거나, 제30도에 나타내는 바와 같이 시이트상 기초재료(10)의 전면을 PTFE 등의 피복재료(15)로 피복해서 된 가스켓.

(G) 제31도에 나타내는 바와 같이 팽창흑연이나 다공질 PTFE 등으로 부터 소정형상으로 형성된 PTFE(다공질이 아닌) 등의 피포장재료(16)로 덮어 쌓아서 된 가스켓.

일반적으로 팽창흑연이나 다공질 PTFE 등의 층상의 내부구조를 갖는 재료로부터 시이트상 기초재료(10)가 형성되어서 이루어진 시이트상 가스켓에 있어서는 제32도의 확대단면구조로 명백한 바와 같이 시이트상 기초재료(10)의 표리양면부(10a),(10b)가 고밀도로 고배향(고배향 : 동일방향으로 나란히 되어 있는 팽창흑연에 대해 말하면 비늘형상의 팽창흑연입자가 반듯하게 적층되도록 배치되어 있는 것)의 상태로 되기 때문에 동 도면의 (b)와 같이 내부로부터 표리양면부(10a)(10b)로 관통하는 누설은 발생하기 어렵지만 동도면의 (a)와 같이 내부층을 거쳐서 외부에 이르는 침투누설을 발생시키기 쉬운 경향이 있다.

이러한 관점으로부터 상기에 열거한 종래의 시이트상 가스켓을 개별적으로 고찰해보면 (A)나 (B)의 구조의 것에서는 높은 면압으로 조이므로서 접촉면으로부터의 누설, 즉 접촉면누설은 억제 또는 방지될 수 있지만 제32도의 (a)에 나타내는 것과 같은 침투누설의 발생은 피할 수 없다.

또, (C)나 (D)의 구조의 것에서는 고밀도층(13)의 존재에 의해 침투누설이 감소하는 반면 접촉면누설이 발생하기 쉽다.

다시 또, (E)의 구조의 것에서는 침투누설의 통로가 좁게 되기 때문에 접촉면 및 침투누설의 어느것도 감소되지만, 침투누설의 통로가 차단되는 것은 아니기 때문에 미소한 침투누설의 발생은 피할 수 없어, 어쨌거나 높은 밀봉성을 발휘시킬수가 없다.

한편, (F)의 구조의 것에서는 특히 전면피복한 것에서는 조임에 수반하여 표리양면의 피복부재의 밀도가 높아져서 접촉면누설의 발생을 확실히 방지할 수가 있으나, 내부원주면의 피복부재의 밀도는 높게 되지 않아 침투누설의 발생을 방지할 수가 없다.

또, (G)의 구조의 것에서는 피포장재료(16)로서 침투누설의 방지를 위해 금속이나 경질의 비다공질 PTFE를 사용하는 것이 바람직하지만, 예를 들면 조이는 면압을 높게할 수 없는 경우나 이음매플랜지가 유연한 경우 혹은 고온하에서의 사용의 경우와 같이 누설을 방지하는 상황의 여하에 따라서는 경질재료를 사용할 수가 없는 경우가 있다.

이와같은 경우는 내열성, 내식성이 있는 부드러운 재료의 피포장재료(16)을 사용하지 않으면 안되고, 따라서 침투누설의 발생은 피할 수 없게 된다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 이루어진 것으로서 접촉면누설은 물론이고 내부층을 경유해서의 침투누설을 대폭으로 감소시켜서 대단히 높은 밀봉성능을 발휘시킬수가 있는 시이트상 가스켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 대단히 높은 밀봉성 이외에 유체의 오염성, 내열성, 접촉면의 친숙성, 응력완화특성 등의 단일의 재료로서는 얻어질 수 없는 상반되는 복수의 특성을 동시에 얻을수 있게 하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 시이트상 가스켓은 층상의 내부구조를 갖는 재료로 형성된 가스켓에 있어서, 내외방향으로 복수로 분할된 시이트상 기초재료의 상호 내외방향으로 인접하는 시이트상 기초재료의 외부단말부분과 내부단말부분을 부분적으로 중첩시킴과 동시에 그 중첩부분을 포함해서 가스켓 전체의 두께가 거의 일정하게 되도록 가압성형해서 된 것이다.

본 발명에 의하면, 내외방향에서 인접하는 시이트상 기초재료의 외부단말부분과 내부단말부분이 부분적으로 중첩되고 그 중첩부분을 포함해서 전체의 두께가 거의 일정하게 되도록 가압성형하므로서 시이트상 기초재료의 중첩부분에 그 두께방향을 횡단하는 형태의 고밀도층이 부분적으로 2중으로 형성되어 그 2중의 고밀도층의 존재에 의해 시이트상 기초재료의 내부층을 거쳐서 외부에 이르는 침투누설을 차단하는 것이 가능하다.

또, 침투누설의 일부가 내측의 시이트상 기초재료에 있어서의 고밀도층을 통과해서 외측의 시이트상 기초재료에 있어서의 고밀도층과의 사이에 형성되는 근소한 간격을 거쳐서 시이트상 기초재료의 표리면부에 도달했다고 해도 그 표리양면부가 고밀도로 고배향의 상태로 연속되어 있기 때문에 미소한 누설도 여기서 차단할 수가 있다.

다시 또, 가스켓 전체의 표리면 양부분은 그 내외방향의 전역에 걸쳐서 고밀도로 고배향의 상태로 접촉면누설의 발생을 방지할 수 있는 구조이므로 전체로서 대단히 높은 밀봉성을 발휘한다.

상기한 구성을 구비한 시이트상 가스켓에 있어서, 내외방향에서 인접하는 복수의 시이트상 기초재료에 내외방향에 걸친 일련 일체의 보강재료를 형성해도 된다.

이렇게 하면 보강재료의 접촉면으로부터 다소의 누설이 발생하지만 내부압력에 의한 파괴강도가 증강되고 고압조건하에서의 사용에 아주 적당하다.

상기한 중첩부분에 불침투층을 형성하거나 중첩부분에 있어서 상호 내외방향에서 인접하는 시이트상 기초재료끼리를 접착시키는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 가스켓의 두께방향을 횡단하는 형태로 형성되는 2중의 고밀도층간의 근소한 간격도 불침투층이나 접착제로 충전시켜서 유체의 미소누설도 확실히 방지하는 것이 가능하다.

상기한 중첩부분의 폭을 조임응력의 분포에 따라 그 조임응력이 큰 부분일수록 넓게 되도록 변화시키는 것이 바람직하다.

이렇게 하면 예를들면 볼트구멍의 주변부분과 볼트구멍으로부터 떨어진 부분에서 당연히 생기는 조임응력의 불균일에 관계없이 가스켓의 전역에 있어서 조임응력이 거의 일정하게 분포되게 되어 응력분포의 불균일에 기인하는 누설의 발생을 억제하는 것이 가능하다.

이것은 특히 장원형이나 타원형등과 같이 각 부위의 조임응력의 차이가 크게 되기 쉬운 이상 형상의 가스켓에 있어서 유효하다.

상기한 각 구성을 구비한 시이트상 가스켓에 있어서의 시이트상 기초재료를 형성하는 재료로서는 팽창흑연, 다공질PTFE, 비타시이트, 조인트시이트, 또는 초지종이로부터 선택된 것을 사용할 수가 있다.

또, 본 발명에 관한 시이트상 가스켓은 층상의 내부구조를 갖는 재료로 형성된 시이트상 가스켓에 있어서, 내외방향으로 복수로 분할된 시이트상 기초재료의 상호 내외방향으로 인접하는 시이트상 기초재료의 재료가 상호 다르고, 그들 시이트상 기초재료의 외부단말부분과 내부단말부분을 부분적으로 중첩시킴과 동시에, 그 중첩부분을 포함해서 가스켓 전체의 두께가 거의 일정하게 되도록 가압성형해서 된 것이다.

본 발명에 의하면, 상호 내외방향으로 인접하는 시이트상 기초재료의 외부단말부분과 내부단말부분을 부분적으로 중첩시킴과 동시에 그 중첩부분을 포함해서 가스켓 전체의 두께가 거의 일정하게 되도록 가압성형되는 시이트상 가스켓에 있어서의 내외의 시이트상 기초재료로서 다같이 층상의 내부구조를 갖고 상호 다른 재료를 조합하고 있기 때문에 상술한 바와같은 우수한 밀봉성 외에 단일의 재료만으로서는 도저히 얻을수가 없는 예를들면 유체의 오염성, 내열성, 접촉면의 친숙성, 응력완화특성 등과 같은 재료적으로 상반하는 특성을 겸비한 시이트상 가스켓을 얻는 것이 가능하다.

상기한 구성을 구비한 시이트상 가스켓에 있어서, 상호 내외방향에서 인접하는 시이트상 기초재료가 팽창흑연과 다공질PTFE이며, 다공질PTFE제의 시이트상 기초재료를 내측으로 팽창흑연제의 시이트상 기초재료를 외측으로 배치한 구성으로 하는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 유체와 접촉하는 시이트상 기초재료가 다공질PTFE이기 때문에 그 유체의 오염방지를 도모하면서 다공질 PTFE로서는 도저히 기대할 수 없는 기밀성, 내열성, 응력완화특성을 부여하는 것이 가능하다.

상호 내외방향에서 인접하는 시이트상 기초재료가 팽창흑연과 초지종이며 팽창흑연제의 시이트상 기초재료를 내측에, 초지종이제의 시이트상 기초재료를 외측에 배치한 구성이나, 팽창흑연제의 시이트상 기초재료 또는 다공질PTFE를 중간부로 해서 그 내외 양측에 비타시이트 또는 조인트 시이트제의 시이트상 기초재료를 배치한 구성으로 해도 된다.

이중, 전자의 구성에 의하면, 팽창흑연제의 시이트상 기초재료에 의해 충분히 양호한 기밀성을 확보하면서 그 팽창흑연제 시이트상 기초재료가 산화 소모되는 것을 초지종이제 시이트상 기초재료로서 방지해서 내구성의 향상을 도모하는 것이 가능하고, 후자의 구성에 의하면 팽창흑연제의 시이트상 기초재료에 의해 충분히 양호한 기밀성을 확보하면서 그 팽창흑연제 시이트상 기초재료만으로는 얻을 수 없는 높은 강도 및 경제성을 부여하는 것이 가능하다.

다음에 본 발명의 1실시예를 도면에 기초해서 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 제 1실시예에 의한 시이트상 가스켓의 평면도, 제2도는 제1도의 A-A선에 따른 확대단면도이다.

제1도 및 제2도에 있어서 1A, 1B는 팽창흑연을 가압해서 시이트상으로 형성되고 내외방향에서 2개로 분할된 원환형의 시이트상 기초재료이며, 이들 내외의 시이트상 기초재료(1A)(1B)의 외부단말부분(1A1), 내부단말부분(1B1)은 제3도와 같이 폭(L1)에 걸쳐서 부분적으로 중첩시킴과 동시에 그 중첩부분(2)를 포함해서 가스켓 전체의 두께가 거의 일정한 제2도의 형태가 되도록 가압성형되어 있다.

상기와 같이 구성된 시이트상 가스켓에 있어서는 상기한 내외 양시이트상 기초재료(1A)(1B)의 중첩부분(2)가 제4도에 나타내는 바와 같은 단면구조로 된다.

즉, 시이트상 기초재료(1A)(1B)의 표리양면부(1a)(1b)가 그 내외방향의 전역에 걸쳐서 고밀도로 고배향의 상태에 있음과 동시에 상기한 중첩부분(2)에 그 두께방향을 계단형상으로 횡단하는 형태의 고밀도층(3A)(3B)가 부분적으로 2중으로 형성되어 이 2중의 고밀도층(3A)(3B)의 존재에 의해 내측의 시이트상 기초재료(1A)의 내부층을 경유해서 외측의 시이트상 기초재료(1B)의 내부층, 다시 또 거기서 외부에 이르는 침투누설이 차단된다.

또, 침투누설이 일부가 내측의 시이트상 기초재료(1A)에 있어서의 고밀도층(3A)를 통과해서 외측의 시이트상 기초재료(1B)에 있어서의 고밀도층(3B)와의 사이에 형성되는 근소한 간격을 거쳐서 시이트상 가스켓의 표리면부에 달했다고 해도 그 표리양면부가 고밀도로 고배향의 상태로 연속되어 있기 때문에 미소한 누설도 거기서 차단된다.

다시 또, 가스켓 전체의 표리양면부는 그 내외방향의 전역에 걸쳐서 고밀도로 고배향의 상태에 있기 때문에 접촉면누설의 발생도 방지하는 것이 가능하고 전체로서 대단히 높은 밀봉성을 발휘한다.

제5도는 본 발명의 제 2실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도이며, 동 도면에 있어서 4는 스테인레스스틸박 등의 금속박제의 원환상보강재로서 이 보강재(4)의 표리양면 각각에 예를들면 페놀과 합성고무(예를들면 니트릴부타디엔고무 : NBR)를 배합해서 된 접착제를 거쳐서 내외방향에서 2개로 분할된 원환형의 팽창흑연제시이트상 기초재료(1A)(1B)를 그들의 외부단말부분(1A1)과 내부단말부분(1B1)이 제6도와 같이 폭(L1)에 걸쳐서 부분적으로 중첩되도록 배치한 후, 그 중첩부분(2)를 포함해서 가스켓 전체를 그 두께가 거의 일정한 제5도 형태가 되도록 가압성형해서 된 것이다.

상기와 같이 구성된 제 2실시예의 시이트상 가스켓에 있어서는 전체의 두께가 크게 되어 보강재(4)의 접촉면으로부터 다소의 누설이 발생하지만 표리의 중첩부분(2)의 각각에 그 두께방향을 계단형상으로 횡단하는 형태의 고밀도층(3A)(3B)(제4도 참조)가 부분적으로 형성되기 때문에 상기한 제 1실시예와 같은 침투누설방지를 발휘함과 동시에 내압에 의한 파괴강도가 증강되어 고압조건하에서의 사용에 아주 적당하다.

제7도는 본 발명의 제 3실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도이며, 내외방향으로 3개로 분할된 원환형의 팽창흑연제시이트상 기초재료(1A)(1B)(1C)를 사용하고 각각 내외방향으로 인접하는 시이트상 기초재료(1A)(1B)의 외부단말부분(1A1)과 내부단말부분(1B) 및 시이트상 기초재료(1B)(1C)의 외부단말부분(1B2)와 내부단말부분(1C1)을 제8도와 같이 폭(L2)(L2 L1)에 걸쳐서 부분적으로 중첩시켜 그들 각 중첩부분(2)간에 예를들면 페놀과 합성고무(예를들면 NBR)를 배합해서 된 접착제를 거친후 그 중첩부분(2)을 포함해서 가스켓 전체를 그 두께가 거의 일정한 제7도의 형태가 되도록 가압성형해서 각 시이트상 기초재료(1A)(1B)(1C)를 일체화해서 된 것이다.

이 제 3실시예의 시이트상 가스켓에 있어서는 내외방향 2개소 중첩부분(2)에 각각 그 두께방향을 계단상으로 횡단하는 형태의 고밀도층(3A)(3B) 및 (3B)(3C)(제4도 참조, 또한 고밀도층 3C는 제4도에 도시되어 있지 않다) 및 접착제층이 형성되는 것만이 아니고 내측으로부터 외측으로 이르는 각 시이트상 기초재료(1A)(1B)(1C)의 층간의 침투통로가 복잡하게 되고 접촉면누설은 물론 침투누설방지효과가 높아 밀봉성의 향상이 한층 도모된다.

제9도는 본 발명의 제 4실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도이며 상기한 제 1실시예와 같이 내외방향에서 2개로 분할된 원환형의 팽창흑연제시이트상 기초재료(1A)(1B)의 외부단말부분(1A1)과 내부단말부분(1B1)을 제10도와 같이 폭(L1) 에 걸쳐서 부분적으로 중첩시킴과 동시에 그 중첩부분(2)를 포함해서 가스켓 전체의 두께가 거의 일정한 제9도의 형태가 되도록 가압 성형한 것이다.

이 제 4실시예의 시이트상 가스켓에 있어서는 중첩부분(2)에 두께방향으로 횡단하는 형태의 고밀도층(3A)(3B)(제4도 참조)가 형성됨과 동시에 그들 고밀도층(3A)(3B)간의 근소한 간격도 불침투층(5)로 충전시켜서 유체의 미소누설도 확실히 방지하는 것이 가능해진다.

제11도는 본 발명의 제 5실시예에 의한 시이트상 가스켓의 평면도, 제12도 및 제13도는 제11도의 B-B선 및 C-C선에 따른 확대단면도이며 상기한 제 1실시예와 같이 내외방향으로 2개로 분할된 원환형의 팽창흑연제 시이트상 기초재료(1A)(1B)의 외부단말구분(1A1)과 내부단말부분(1B1)을 중첩시키고 그 중첩부분(2)을 포함해서 가스켓 전체의 두께가 거의 일정하게 되도록 가압성형함과 동시에, 원주방향으로 간격을 두고 복수개(도면상에서는 4개로 표시한다)의 조임용볼트구멍(6)을 형성해서 된 것이다.

여기서 중첩부분(2)의 폭을 조임응력의 분포에 따라 그 조임응력이 큰 부분일수록 넓게 되도록 변화시키고 있다.

구체적으로는 조임응력이 큰 상기한 볼트구멍(6)의 주변부분의 폭(La)를 넓게하는 (제12도 참조) 한편, 조임응력이 적은 상기한 볼트구멍(6)으로부터 떨어진 부분의 폭(Lb)를 좁게 하고 있다(제13도 참조).

상기와 같은 구성의 제 5실시예에 의한 시이트상 가스켓에 의하는 경우는 예를들면 배관의 이음매플랜지면의 밀봉에 사용하는 경우, 대향하는 이음매플랜지끼리 볼트에 의해 조임연결한 때 볼트구멍(6)의 주변부분과 볼트구멍(6)으로부터 떨어진 부분에서 당연히 생기는 조임응력의 불균일에 관계없이 가스켓의 전역에 있어서의 조임응력을 거의 일정하게 분포시키는 것이 가능하게 되어 응력분포의 불균일에 기인해서 발생하는 누설을 효과적으로 억제할수가 있다.

제14도는 본 발명의 제 6실시예에 의한 시이트상 가스켓의 평면도이며, 이 제 6실시예는 내외의 팽창흑연제시이트상 기초재료(1A)(1B)를 직 4각 형상 으로 하고, 이들 직 4각 형상의 팽창흑연제시이트상 기초재료(1A)(1B)의 중첩부분(2)의 폭을 상기한 제 5실시예와 같이 조임응력이 큰 볼트구멍(6)의 주변부분의 폭(La)를 넓게 하는(제12도 참조) 한편, 조임응력이 적은 볼트구멍(6)으로부터 떨어진 부분의 폭(Lb)를 좁게 해서(제13도 참조) 전체를 직 4각 형상으로 한 것이다.

이와같은 직 4각 형상 이외에 예를들면 장원형이나 타원형과 같이 사용상태에서 각 부위의 조임응력의 차이가 크게 되기 쉬운 이상 형상의 가스켓에 있어서의 중첩부분(2)의 폭을 제 5실시예나 제 6실시예와 같이 조임응력의 분포에 따라 조임응력이 큰 부분일수록 넓게 되도록 변화시키는 구성으로 하므로서 응력분포의 불균일에 기인해서 발생하는 누설을 보다 효과적으로 억제할 수가 있다.

또한, 상기한 제 5실시예나 제 6실시예의 시이트상 가스켓에 있어서, 이중첩부분(2)에 상기한 접착제를 개재시키므로서 침투누설방지효과를 일층 향상시킬 수 있고, 또 층중간부 또는 표면에 스테인레스스틸박 등의 보강재를 개재시키므로서 파괴강도를 보다 증강시킬 수 있으나 이들 접착제나 보강재는 반드시 필요한 것은 아니다.

제15도는 본 발명의 제 7실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도이며, 동 도면에 있어서 4는 스테인레스스틸박 등의 금속박제의 원환상보강재로서, 이 보강재(4)의 표리양면 각각에 예를들면 페놀과 합성고무(예를들면 NBR)를 배합해서 된 접착제를 거쳐서 내외방향에서 2개로 분할된 원환형의 다공질 PTFE제 시이트상 기초재료(7A)(7B)를 그들의 외부단말부분(7A1)과 내부단말부분(7B1)이 제16도와 같이 폭(L1)에 걸쳐서 부분적으로 중첩되도록 배치한 후, 그 중첩부분(2)를 포함해서 가스켓 전체를 그 두께가 거의 일정한 제15도의 형태가 되도록 가압성형해서 된 것이다.

결국, 상기한 제 2실시예와 같은 단면구조를 갖고 시이트상 기초재료의 구성재료로서는 팽창흑연 대신에 다공질PTFE를 사용한 것이 다르다.

상기와 같이 구성된 제 7실시예의 시이트상 가스켓에 의하는 경우에는 다공질PTFE제의 시이트상 기초재료(7A)(7B)의 사용에 의해 팽창흑연제의 것에 비해 가격이 상승하고, 또한 응력완화특성 및 내열성의 면에서 약간 떨어지지만 기본단위가 작아서 플랜지면 등에의 친숙성이 우수하고 접촉면누설을 일층 저감시킬수가 있음과 동시에 팽창흑연과 같이 유체에 의해 흑연입자가 박리되어서 유체를 오염시키는 일이 없어 유체의 오염방지에 우수한 효과를 발휘시킬수가 있다.

제17도 이후의 각 실시예는 내외방향에서 복수의 시이트상 기초재료를 상호 다른 재료의 조합으로 구성함과 동시에 상기한 각 실시예와 마찬가지로 중첩부분(2)를 형성하고, 그 중첩부분(2)를 포함해서 가스켓 전체의 두께가 거의 일정하게 되도록 가압성형해서 된 시이트상 가스켓을 나타내는 것이다.

제17도는 본 발명의 제 8실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도이며, 스테인레스스틸박 등의 금속박제의 원환상보강재(4)의 표리양면 각각에 예를들면 페놀과 합성고무(예를들면 NBR)를 배합해서된 접착제를 거쳐서 다공질PTFE제의 시이트상 기초재료(7A)와 팽창흑연제의 시이트상 기초재료(1B)를 상호 내외방향으로 인접해서 배치함과 동시에 내측의 다공질PTFE제의 시이트상 기초재료(7A)의 외부단말부분(7A1)과 외측의 팽창흑연제의 시이트상 기초재료(1B)의 내부단말부분(1B1)을 제 18도와 같이 폭(L1)에 걸쳐서 부분적으로 중첩시킨후, 그 중첩부분(2)를 포함해서 가스켓 전체를 그 두께가 거의 일정한 제 17도의 형태가 되도록 가압성형해서 된 것이다.

상기와 같이 구성된 제 8실시예의 시이트상 가스켓에 의하는 경우에는 유체와 접촉하는 내측의 시이트상 기초재료(7A)가 다공질PTFE이므로 그 유체의 오염방지를 도모하면서 팽창흑연제의 시이트상 기초재료(1B)와 조합하므로서 다공질PTFE만으로는 도저히 기대할수 없는 기밀성, 내열성, 응력완화특성을 부여할 수가 있다.

또, 여기서 기술한 제 7, 제 8실시예에 한정되지 안혹 다공질PTFE를 사용하는 경우에는 100㎛정도의 두께의 다공질PTFE시이트를 적층해서 소정의 두께로한 시이트상 기초재료를 사용해도 된다.

제 19도는 본 발명의 제 9실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도이며, 스테인레스스틸박 등의 금속박제의 원환상보강재(4)의 표리양면 각각에 예를들면 페놀과 합성고무(예를들면 NBR)를 배합해서 된 접착제를 거쳐서 팽창흑연제의 시이트상 기초재료(1A)와 초지종이(무기섬유종이)(8B)를 상호 내외방향으로 인접해서 배치함과 동시에 내측의 팽창흑연제의 시이트상 기초재료(1A)의 외부단말부분(1A1)과 외측의 초지종이제의 시이트상 기초재료(8B)의 내부단말부분(8B1)을 폭 (L1)에 걸쳐서 부분적으로 중첩시킨후, 그 중첩부분(2)를 포함해서 가스켓 전체를 그 두께가 거의 일정한 제 19도의 형태가 되도록 가압성행해서 된 것이다.

상기와 같이 구성된 제 9 실시예의 시이트상 가스켓에 의하면 팽창흑연 및 초지종이가 갖는 응력완화특성, 내열성, 팽창흑연이 갖는 기밀성 등의 특성을 충분히 확보하면서 경제성이 우수한 초지종이와의 복합화에 의해 가스켓 전체로서의 비용을 가급적 저감시킬수가 있음과 동시에 팽창흑연의 산화에 의한 소모를 외측의 초지종이제의 시이트상 기초재료(8B)에 의해 방지할수가 있어서 가스켓의 내구성의 향상을 도모할 수가 있다.

제 20도는 본 발명의 제 10실시예에 의한 시이트상 가스켓의 확대단면도이며, 스테인레스스틸박 등의 금속박제의 원환상보강재(4)의 표리양면 각각에 예를들면 페놀과 합성고무(예를들면 NBR)를 배합해서 된 접착제를 거쳐서 팽창흑연제의 시이트상 기초재료(1B) 또는 다공질PTFE제의 시이트상 기초재료(7B)를 내외방향의 중간부에 배치하고, 그 내외 양측에 비타시이트, 또는 조인트시이트제의 시이트상 기초재료(9A)(9C)를 배치하고 또한 내외 방향에서 인접하는 단말부분을 폭(L2)에 걸쳐서 중첩시킨후, 그 중첩부분(2)(2)를 포함해서 가스켓 전체를 그 두께가 거의 일정한 제 20도의 형태가 되도록 가압성형해서 된 것이다.

상기와 같이 구성된 제 10실시예의 시이트상 가스켓에 의하면 팽창흑연제 또는 다공질PTFE제의 시이트상 기초재료(1B)(7B)를 중간부에 배치하므로서 충분히 양호한 기밀성을 확보하면서 내외 양측의 비타시이트, 또는 조인트시이트제 시이트상 기초재료(9A)(9C)에 의해 팽창흑연이나 다공질PTFE로서는 얻어지지 않는 높은 강도 및 경제성을 부여할 수가 있다.

제 8실시예 ~ 제 10실시예는 내외방향에서 복수의 시이트상 기초재료를 상호 다른 재료의 조합으로 구성한 시이트상 가스케스이 예이지만, 이것 이외에도 용도나 사용조건 등에 따라 각종 다른 재료를 조합해서 단일의 재료로서는 얻어지지 않는 상호 상반하는 특성을 부여하는 것이 가능하며, 제 21도는 시이트상 기초재료를 구성하는데 적합한 각종 재료의 특성비교를 나타내는 도표이다.

동 도면에 있어서 ⊙는 가장양호, ○는 양호, △는 약간 떨어짐, ×는 떨어짐을 나타내고 있다.

또, 상기한 제 8실시예 ~ 제 10실시예에서는 두께 중간부에 스테인레스스틸박 등의 금속박제의 보강재(4)를 개재시켜서 파괴강도가 우수한 시이트상 가스켓을 나타내고 있으나 이 보강재를 갖지 않는 구성이라도 된다.

제 22도는 상술한 본 발명의 실시예중 제 1실시예 ~ 제 8실시예의 시이트상 가스켓 및 종래예(A)~(E)의 시이트상 가스켓의 각각의 특성중 강도, 내열성, 및 누설량에 대해서의 특성비교를 일람표로 나타내는 도표이며, 동 도면에 있어서, ⊙는 대단히 양호, ○는 양호, △는 약간 떨어짐을 나타내고, 또 누설량에 대해서는 제 23도에 나타내는 바와 같은 측정방법(후술한다)에 의해 얻어지는 값으로서 측정단위는 atm·cc/min 이다.

제 23도에 있어서 20,20은 한쌍의 협지기구로서 이 한쌍의 협지기구(20)(20)에 의해 외경이 114mm, 내경이 87mm, 두께가 1.5mm의가스켓시료(21)을 협착시켜서 도시하지 않은 유압프레스 등에 의해 압축력을 가하고 조임면압력 40MPa를 부가시킨후, 질소가스봄베(22)에 충전되어 있는 질소가스를 가스켓시료의 내부에 압력이 2.059MPa가 되기까지 주입하고, 이 상태를 5분 경과하기까지 유지해서 그 사이에 있어서의 가스켓시료(21)의 외부원주측에의 누설을 회수하여 비누수막이동에 의해 누설량을 판독 측정했다.

제 22도의 특성비교결과로부터 명백한 바와 같이 본 발명의 각 실시예에 있어서의 시이트상 가스켓의 누설량은 종래예의 누설량에 비해 한단위 이상 적고 밀봉성이 현저히 향상되고 있다.

본 발명에 의하면, 내외방향에서 인접하는 시이트상 기초재료의 외부단말부분과 내부단말부분을 부분적으로 중첩시켜 그 중첩부분을 포함해서 전체를 두께가 거의 일정하게 되도록 가압성형하므로서 시이트상 기초재료의 중첩부분에 그 두께방향을 횡단하는 형태의 고밀도층을 부분적으로 2중으로 형성시켜서 그 2중의 고밀도층의 존재에 의해 시이트상 기초재료의 내부층을 경우해서 외부로 이르는 침투누설을 차단할 수가 있다.

또, 가스켓 전체의 표리 양면부는 그 내외방향의 전역에 걸쳐서 고밀도로 고배향의 상태에 있어서 접촉면누설의 발생을 방지할수 있는 구조이므로 전체로서 대단히 높은 밀봉성을 발휘시킬수가 있다고 하는 효과가 나타낸다.

또한, 상기한 시이트상 가스켓에 있어서, 시이트상 기초재료의 층중간부 또는 표면에 내외방향에 걸쳐 일련의 일체의 보강재를 설치하는 구성으로 하면 내압에 의한 파괴강도를 증강시켜서 고압조건하에서의 사용에 아주 적당한 가스켓을 얻을수가 있다.

또, 상기한 시이트상 가스켓에 있어서, 중첩부분에 불침투층을 형성하거나 상기한 중첩부분에 있어서 상호 내외방향에서 인접하는 시이트상 기초재료끼리를 접착시키는 구성으로 하는 경우에는 가스켓의 두께방향을 횡단하는 형태로 형성되는 2중의 고밀도층간의 근소한 간격도 불침투층이나 접착제로 충전시켜서 유체의 미소누설도 확실히 방지하여 밀봉성의 일층의 향상을 도모할 수가 있다.

또한, 상기한 시이트상 가스켓에 있어서, 중첩부분의 폭을 조임응력의 분포에 따라 조임응력이 큰부분일수록 넓게 되도록 변화시키는 구성으로 하는 경우에는 예를들면 볼트구멍의 주변부분과 볼트구멍으로부터 떨어진 부분에서 당연히 생기는 조임응력의 불균일에도 불구하고 가스켓의 전역에 있어서의 조임응력을 거의 일정하게 분포시키는 것이 가능하게 되어 응력분포의 불균일에 기인하는 누설의 발생을 억제할 수가 있다.

이것은 특히 예를들면 장원형이나 타원형과 같이 각 부위의 조임응력의 차이가 크게 되기 쉬운 이상형상의 가스켓에 적용하므로서 효과를 일층 유효한 것으로 할 수가 있다.

또, 본 발명에 의하면, 상호 내외방향에서 인접하고 그들의 외부단말부분과 내부단말부분을 부분적으로 중첩시킴과 동시에 그 중첩부분을 포함해서 가스켓 전체의 두께가 거의 일정하게 되도록 가압성형해서 형성되는 시이트상 가스켓에 있어서의 내외의 시이트상 기초재료로서 상호 특성이 다른 재료를 조합해서 사용하므로서 상술한 바와 같은 우수한 밀봉성은 물론이고 단일의 재료로서는 도저히 얻을수가 없는 예를들면 유체의오염성, 내열성, 접촉면의 친숙성, 응력완화특성과 같은 재료적으로 상반되는 특성을 겸비한 시이트상 가스켓을 얻을수가 있다.

특히, 이종(異種)의 재료의 조합으로서 팽창흑연과 다공질PTFE를 사용하고 다공질PTFE제의 시이트상 기초재료를 내측에 또한 팽창흑연제의 시이트상 기초재료를 외측에 배치한 구성으로 하는 경우에는 유체와 접촉하는 시이트상 기초재료가 다공질PTFE이기 때문에 그 유체의 오염방지를 도모하면서 다공질PTFE로서는 도저히 기대할수 없는기밀성, 내열성, 응력완화특성을 부여할 수가 있다.

또, 이종의 재료의 조합으로서 팽창흑연과 초지종이를 사용해서 팽창흑연제의 시이트상 기초재료를 내측에 또한 초지종이제의 시이트상 기초재료를 외측에 배치한 구성으로 하는 경우에는 팽창흑연제의 시이트상 기초재료에 의해 충분히 양호한 기밀성을 확보하면서 그 팽창흑연제 시이트상 기초재료가 산화소모되는 것을 초지종이제 시이트상 기초재료로서 방지해서 내구성의 향상을 도모할수 있고, 다시또 팽창흑연제의 시이트상 기초재료 또는 다공질PTFE를 중간부로 해서 그 내외양측에 비타시이트 또는 조인트시이트제의 시이트상 기초재료를 배치한 구성으로 하는 경우에는 팽창흑연제의 시이트상 기초재료에 의해 충분히 양호한 기밀성을 확보하면서 그 팽창흑연제시이트상 기초재료만으로는 얻어지지 않는 높은 강도 및 경제성을 부여할 수가 있다.

Claims

층상의 내부구조를 갖는 재료로 형성된 시이트상 가스켓에 있어서,

내외방향에서 복수로 분할된 시이트상 기초재료의 상호 내외방향으로 인접하는 시이트상 기초재료(1A)(1B)의 외부단말부분(1A1)과 내부단말부분(1B1)을 부분적으로 중첩시킴과 동시에, 그 중첩부분(2)을 포함해서 가스켓 전체의 두께가 거의 일정하게 되도록 가압성형해서 된 것을 특징으로 하는 시이트 가스켓
제 1항에 있어서,

내외방향에서 인접하는 복수의 시이트상 기초재료(1A)(1B)에 내외방향에 걸친 일련의 일체의 보강재(4)가 설치된 것을 특징으로 하는 시이트상 가스켓.
제 1항에 있어서,

상기한 중첩부분(2)에 불침투층(5)이 형성된 것을 특징으로 하는 시이트상 가스켓.
제 1항에 있어서,

상기한 중첩부분(2)에 있어서, 상호 내외방향에서 인접하는 시이트상 기초재료(1A)(1B)끼리가 접착된 것을 특징으로 하는 시이트상 가스켓.
제 1항에 있어서,

상기한 중첩부분(2)의 폭을, 조임응력의 분포에 따라 그 조임응력이 클수록 넓게 되도록 변화시키는 것을 특징으로 하는 시이트상 가스켓.
제 1항에 있어서,

상기한 시이트상 기초재료(1A)(1B)를 형성하는 재료가 팽창흑연, 다공질 폴리테라플로로에틸렌, 비타시이트, 조인트시이트, 또는 초지종이로부터 선택된 것을 특징으로 하는 시이트상 가스켓.
제 2항에 있어서,

상기한 시이트상 기초재료(1A)(1B)를 형성하는 재료가 팽창흑연, 다공질 폴리테트라플로로에틸렌, 비타시이트, 조인트시이트, 또는 초지종이로부터 선택된 것을 특징으로 하는 시이트상 가스켓.
제 3항에 있어서,

상기한 시이트상 기초재료(1A)(1B)를 형성하는 재료가 팽창흑연, 다공질 폴리테트라플로로에틸렌, 비타시이트, 조인트시이트, 또는 초지종이로부터 선택된 것을 특징으로 하는 시이트상 가스켓.
상기한 시이트상 기초재료(1A)(1B)를 형성하는 재료가 팽창흑연, 다공질 폴리테트라플로로에틸렌, 비타시이트, 조인트시이트, 또는 초지종이로부터 선택된 것을 특징으로 하는 시이트상 가스켓.
층상의 내부구조를 갖는 재료로 형성된 시이트상 가스켓에 있어서,

내외방향으로 복수로 분할된 시이트상 기초재료(1A)(1B)의 상호 내외방향에서 인접하는 시이트상 기초재료(1A)(1B)의 재료가 상호 다르고, 그들 시이트상 기초재료(1A)(1B)의 외부단말부분(1A1)과 내부단말부분(1B1)을 부분적으로 중첩시킴과 동시에, 그 중첩부분(2)을 포함해서 가스켓 전체의 두께가 거의 일정하게 되도록 가압성형해서 된 것을 특징으로 하는 시이트상 가스켓.
제 10항에 있어서,

상호 내외방향에서 인접하는 시이트상 기초재료(1A)(1B)가 팽창흑연과 다공질 폴리테트라플로로에틸렌이며, 다공질 폴리테트라플로로에틸렌제의 시이트상 기초재료(7A)(7B)를 내측으로, 또한 팽창흑연제의 시이트상 기초재료(1A)(1B)를 외측으로 배치한 것을 특징으로 하는 시이트상 가스켓.
제 10항에 있어서,

상호 내외방향에서 인접하는 시이트상 기초재료(1A)(1B)가 팽창흑연과 초지종이이며, 팽창흑연제의 시이트상 기초재료(1A)(1B)를 내측에, 또한 초지종이제의 시이트상 기초재료(8B)를 외측에 배치한 것을 특징으로 하는 시이트상 가스켓.
제 10항에 있어서,

팽창흑연제의 시이트상 기초재료(1A)(1B) 또는 다공질 폴리테트라플로로에틸렌을 중간부로 해서, 그 내외 양측에 비타시이트 또는 조인트시이트제의 시이트상 기초재료(9A)(9C)를 배치한 것을 특징으로 하는 시이트상 가스켓.