KR20050042178A

KR20050042178A - 글랜드패킹재료 및 글랜드패킹

Info

Publication number: KR20050042178A
Application number: KR1020057003998A
Authority: KR
Inventors: 다카히사 우에다; 마사루 후지와라
Original assignee: 니폰 필라고교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2005-05-04
Also published as: WO2004025149A1; CN1682047A; EP1541909B1; KR100681867B1; EP1541909A1; US7353645B2; DE60315478T2; CN100429439C; DE60315478D1; EP1541909A4; US20050238862A1

Abstract

섬유재료(2)로 이루어지는 보강재(2)를 띠형상 팽창흑연(3)의 적어도 편면에 설치하여 띠형상의 기재(4)를 형성한다. 이 기재(4)를 꼬이게 하여 끈형상체(40)에 형성한다. 이때 기재(4) 한쪽의 측단가장자리를 상기 끈형상체(40)의 외주면에 배치하고, 이 측단가장자리에서의 상기의 띠형상 팽창흑연(3)을 상기의 보강재(20)보다도 폭방향으로 길게 연장 설치한다. 그리고 상기 기재(4)의 꼬임은 상기의 폭방향으로 길게 연장 설치된 띠형상 팽창흑연(3)을 내측으로, 폭방향이 짧은 상기의 보강재(20)를 외측으로 하여 꼬이게 하고 있으며, 이에 따라 상기 끈형상체(40)의 외주면에 상기의 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)의 양자를 스파이럴상으로 축방향에 번갈아 배치한다.

상기 끈형상체(40)의 외주면에 상기의 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)의 양자가 배치되어 있으므로 이 끈형상체(40)로 구성되는 글랜드패킹재료(1)는 상기의 보강재(20)에 의한 우수한 보형성과, 상기의 띠형상 팽창흑연(3)에 의한 우수한 시일성의 양작용을 발휘할 수 있다.

Description

글랜드패킹재료 및 글랜드패킹{MATERIAL FOR GLAND PACKING AND THE GLAND PACKING}

본 발명은 글랜드패킹의 제조에 이용되는 글랜드패킹재료와, 이 글랜드패킹재료에 의하여 제조된 글랜드패킹에 관한 것이다.

종래 글랜드패킹의 제조에 이용되는 글랜드패킹재료로서는, 예를 들면 일본국 특공평6-27546호 공보에 개시된 것(이하 종래기술 1이라 한다)이나 예를 들면 일본국 특허 제2583176호 공보에 개시된 것(이하 종래기술 2라 한다)이 알려져 있다.

상기의 종래기술 1에서는, 예를 들면 도 35에 나타내는 바와 같이, 테이프상의 팽창흑연(51)을 긴쪽방향의 접음금을 따라서 접어 포개어서 끈형상체(52)를 형성하고, 이 끈형상체(52)를 스테인리스, 인코넬, 모넬 등의 금속선의 편물 또는 편조체로 이루어지는 보강재(53)로 피복함으로써 글랜드패킹재료(50)를 형성하고 있다.

상기의 종래기술 2에서는, 예를 들면 도 36에 나타내는 바와 같이, 테이프상의 팽창흑연(51)의 끈형상체(52)를 금속선의 편물 또는 편조체로 이루어지는 보강재(53)로 피복하고, 이것을 긴쪽방향의 접음금을 따라서 V자상으로 접어 포갬으로써 글랜드패킹재료(50)를 형성하고 있다.

상기 종래의 글랜드패킹재료(50)는 어느 것이나 상기 금속선의 편물 또는 편조체로 이루어지는 보강재(53)에 의하여 끈형상체(52)의 외부가 보강(이하 외부보강이라 한다.)되어 있고, 이로 인해 이 글랜드패킹재료(50)에는 높은 인장강도가 부여되어 있다. 따라서 이 글랜드패킹재료(50)를 복수개 집속하여 편조 또는 비틀림가공에 의해 글랜드패킹을 제조할 수 있다. 예를 들면 상기의 종래기술 1에서는 글랜드패킹재료(50)를 8개 집속하여 8타각편물하는 것으로 도 37에 나타내는 바와 같이 편조한 글랜드패킹(54)이 제조되고, 글랜드패킹재료(50)를 6개 집속하여 비틀림가공하는 것으로 도 38에 나타내는 바와 같이 비틀림가공한 글랜드패킹(54)이 제조된다. 또 상기의 종래기술 2에서는 글랜드패킹재료(50)를 8개 집속하여 8타각편물하는 것으로 도 39에 나타내는 바와 같이 편조한 글랜드패킹(54)이 제조되고, 글랜드패킹재료(50)를 6개 집속하여 비틀림가공하는 것으로 도 40에 나타내는 바와 같이 비틀림가공한 글랜드패킹(54)이 제조된다.

상기 종래의 각 글랜드패킹(54)은 팽창흑연(51)에 의하여 패킹으로서 불가결한 내열성, 압축성, 복원성 등의 밀봉상 바람직한 특성이 부여되므로 높은 밀봉성을 갖고 유체기기의 축봉부를 밀봉할 수 있다.

한편, 글랜드패킹의 제조에 이용되는 다른 글랜드패킹재료로서 예를 들면 일본국 특허 제3101916호 공보에 개시된 것(이하 종래기술 3이라 한다)이 알려져 있다.

즉 이 종래기술 3에서는, 예를 들면 도 41에 나타내는 바와 같이, 복수개의 탄소섬유로 이루어지는 보강재(53)의 양면을 팽창흑연(51)으로 피복함으로써 내부가 보강된(이하 내부보강이라 한다.) 글랜드패킹재료(50)를 형성하고 있다.

상기의 글랜드패킹재료(50)는 상기의 탄소섬유로 이루어지는 보강재(53)에 의하여 높은 인장강도가 부여되므로 편조 또는 비틀림가공할 수 있다. 따라서 이 글랜드패킹재료(50)를 복수개 집속하여 편조 또는 비틀림가공함으로써 글랜드패킹을 제조할 수 있다. 예를 들면 글랜드패킹재료(50)를 8개 집속하여 8타각편물하는 것으로 도 37에 나타내는 것과 똑같은 편조한 글랜드패킹(54)이 제조되고, 또 글랜드패킹재료(50)를 6개 집속하여 비틀림가공하는 것으로 도 38에 나타내는 것과 똑같은 비틀림가공한 글랜드패킹(54)이 제조된다.

상기 종래의 각 글랜드패킹(54)은 팽창흑연(51)에 의하여 패킹으로서 불가결한 압축성, 복원성 등의 밀봉상 바람직한 특성이 부여되므로 높은 밀봉성을 갖고 유체기기의 축봉부를 밀봉할 수 있다.

그런데 상기의 종래기술 1이나 종래기술 2에 개시한 외부보강구조의 글랜드패킹재료(50)는 팽창흑연(51)의 끈형상체(52)를 보강재(53)로 피복하고 있으므로 우수한 보형성을 얻을 수 있는 반면, 시일성에 뒤떨어지는 결점이 있다. 한편, 종래기술 3에 개시한 내부보강구조의 글랜드패킹재료(50)는 보강재(53)의 표면을 팽창흑연(51)으로 피복하고 있으므로 우수한 시일성을 얻을 수 있는 반면, 보형성에 뒤떨어지는 결점이 있다. 그리고 상기의 시일성에 뒤떨어지는 글랜드패킹재료(50)를 복수개 집속하여 편조 또는 비틀림가공하는 것으로 제조된 글랜드패킹(54)에서는 높은 시일성을 기대할 수 없다. 또 보형성에 뒤떨어지는 글랜드패킹재료(50)를 복수개 집속하여 편조 또는 비틀림가공하는 것으로 제조된 글랜드패킹(54)에서는 편조시 또는 비틀림가공시에 팽창흑연(52)에 탈락이 발생하여 글랜드패킹(54)의 탄력성이 저하되고, 압축성, 복원성 등의 밀봉상 바람직한 특성이 잃게 되어 글랜드패킹(54)의 시일성이 저하될 염려가 있다.

본 발명은 이와 같은 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 보강재에 의해 높은 인장강도가 부여되어 용이하게 편조 또는 비틀림가공할 수 있을뿐더러, 외부보강구조의 글랜드패킹재료가 보유하고 있는 우수한 보형성과, 내부보강구조의 글랜드패킹재료가 보유하고 있는 우수한 시일성의 양자를 겸비하고 있는 글랜드패킹재료 및 이 글랜드패킹재료를 이용하여 제조된 글랜드패킹을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

도 1에서 도 21은 본 발명의 실시형태를 나타낸다.

도 1에서 도 4는 본 발명의 글랜드패킹재료의 제 1 실시형태를 나타내고, 도 1은 글랜드패킹재료의 사시도이며, 도 2는 섬유다발을 나타내는 사시도이고, 도 3은 개섬시트를 나타내는 사시도이며, 도 4는 기재의 사시도이다.

도 5는 기재의 제조순서의 변형예를 나타내고, 소량의 접착제를 사용한 상태의 띠형상 팽창흑연의 사시도이다.

도 6과 도 7은 기재의 제조순서의 다른 변형예를 나타내고, 도 6은 기재의 형성순서의 제 1 공정을 나타내는 단면도이며, 도 7은 기재의 형성순서의 제 2 공정을 나타내는 단면도이다.

도 8에서 도 13은 제 1 실시형태의 변형예를 나타내고, 도 8은 제 1 변형예의 기재의 단면도이며, 도 9는 제 2 변형예의 기재의 단면도이고, 도 10은 제 3 변형예의 기재의 단면도이며, 도 11은 제 3 변형예의 글랜드패킹재료의 사시도이고, 도 12는 제 4 변형예의 기재의 단면도이며, 도 13은 제 5 변형예의 기재의 단면도이다.

도 14에서 도 16은 본 발명의 글랜드패킹재료의 제 2 실시형태를 나타내고, 도 14는 글랜드패킹재료의 사시도이며, 도 15는 보강재를 나타내는 사시도이고, 도 16은 기재의 사시도이다.

도 17은 제 2 실시형태의 기재의 제조순서의 변형예를 나타내고, 소량의 접착제를 사용한 상태의 띠형상 팽창흑연의 사시도이다.

도 18에서 도 20은 제 2 실시형태의 변형예를 나타내고, 도 18은 제 1 변형예의 기재의 단면도이며, 도 19는 제 1 변형예의 글랜드패킹재료의 사시도이고, 도 20은 제 2 변형예의 기재의 단면도이다.

도 21과 도 22는 본 발명의 글랜드패킹재료의 제 3 실시형태를 나타내고, 도 21은 글랜드패킹재료의 사시도이며, 도 22는 기재의 단면도이다.

도 23과 도 24는 제 3 실시형태의 기재의 변형예를 나타내고, 도 23은 제 1 변형예의 기재의 단면도이고, 도 24는 제 2 변형예의 기재의 단면도이다.

도 25에서 도 29는 본 발명의 글랜드패킹재료의 제 4 실시형태를 나타내고, 도 25는 글랜드패킹재료의 사시도이며, 도 26은 보강재의 다수의 개구에 띠형상 팽창흑연이 들어가 있는 상태를 확대하여 부분적으로 나타내는 평면도이고, 도 27은 도 26의 A-A선 화살표시 단면도이며, 도 28은 기재의 성형순서의 제 1 공정을 나타내는 단면도이고, 도 29는 기재의 성형순서의 제 2 공정을 나타내는 단면도이다.

도 30에서 도 32는 제 4 실시형태의 변형예를 나타내고, 도 30은 제 1 변형예의 글랜드패킹재료의 사시도이며, 도 31은 제 2 변형예의 기재의 단면도이고, 도 32는 제 2 변형예의 글랜드패킹재료의 사시도이다.

도 33은 본 발명의 글랜드패킹의 실시형태를 나타내는 사시도이다.

도 34는 본 발명의 글랜드패킹의 다른 실시형태를 나타내는 사시도이다.

도 35에서 도 41은 종래기술을 나타낸다.

도 35는 종래기술 1의 글랜드패킹재료의 사시도이고, 도 36은 종래기술 2의 글랜드패킹재료의 사시도이다.

도 37은 종래기술 1의 글랜드패킹재료를 편조하여 형성한 글랜드패킹의 사시도이고, 도 38은 종래기술 1의 글랜드패킹재료를 비틀림가공하여 형성한 글랜드패킹의 사시도이다.

도 39는 종래기술 2의 글랜드패킹재료를 편조하여 형성한 글랜드패킹의 사시도이고, 도 40은 종래기술 2의 글랜드패킹재료를 비틀림가공하여 형성한 글랜드패킹의 사시도이다.

도 41은 종래기술 3의 글랜드패킹재료의 사시도이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 예를 들면 본 발명의 실시형태를 나타내는 도 1에서 도 34에 의거하여 설명하면, 다음과 같이 구성한 것이다.

즉 본 발명은 글랜드패킹재료에 관한 것으로, 띠형상의 기재(4)를 꼬이게 하고, 또는 띠형상의 기재(4)를 길이방향을 중심으로 감으며, 또는 띠형상의 기재(4)를 길이방향을 중심으로 감은 후 꼬이게 하여 형성한 끈형상체(40)로 이루어지고, 상기의 기재(4)는 섬유재료(2)로 이루어지는 보강재(20)와 띠형상의 팽창흑연(3)을 구비하며, 상기의 보강재(20)는 상기 띠형상 팽창흑연(3)의 적어도 편면에 설치되고, 상기 끈형상체(40)의 외주면에 상기의 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)의 양자가 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명은 글랜드패킹에 관한 것으로, 상기의 글랜드패킹재료(1)를 복수개 이용하여 편조 또는 비틀림가공하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기의 구성에 의해 본 발명은 다음의 이점을 갖는다.

상기의 끈형상체는 상기의 섬유재료로 이루어지는 보강재에 의해 단단하게 보강되어 있다. 또 상기의 띠형상 팽창흑연은 패킹으로서 불가결한 내열성, 압축성, 복원성 등의 밀봉상 바람직한 특성을 구비하고 있다. 그리고 상기 끈형상체의 외주면에는 상기의 보강재와 띠형상 팽창흑연이 배치되어 있기 때문에 이 보강재에 의하여 우수한 보형성을 확보할 수 있고, 또한 상기의 띠형상 팽창흑연에 의하여 우수한 시일성을 확보할 수 있다. 따라서 이 글랜드패킹재료는 보형성과 시일성의 양작용을 양호하게 발휘할 수 있다.

따라서 이 글랜드패킹재료를 복수개 이용하여 제조한 상기의 글랜드패킹은 편조시나 비틀림가공시에 있어서의 팽창흑연의 탈락이 방지되고, 탄력성이 저하되지 않으며, 압축성, 복원성 등의 밀봉상 바람직한 특성을 유지할 수 있다. 또 압축되고, 또는 압력이 가해진 경우에 팽창흑연입자의 이동이 억제되므로 시일면압의 저하를 방지하여 내압성능을 향상시킬 수 있으며, 상대측부재로의 누름접합력을 높게 유지하여 시일성을 향상시킬 수 있다. 이 결과 상기의 글랜드패킹은 유체기기의 축봉부 등을 양호하게 밀봉할 수 있다.

상기의 보강재와 띠형상 팽창흑연의 양자를 상기 끈형상체의 외주면에 배치한 글랜드패킹재료는, 예를 들면 다음과 같이 구성할 수 있다.

상기 기재의 한쪽의 측단가장자리를 상기 끈형상체의 외주면에 배치한다. 이 측단가장자리에서는 상기의 보강재와 상기의 띠형상 팽창흑연 중의 한쪽의 부재가 다른 쪽의 부재보다도 폭방향으로 길게 연장 설치하고 있다. 그리고 이 폭방향으로 길게 연장 설치된 한쪽의 부재를 내측으로, 폭방향이 짧은 다른 쪽의 부재를 외측으로 하여 상기의 기재를 꼬이게 하고, 또는 상기의 기재를 길이방향을 중심으로 감은 후 꼬이게 한다. 이에 따라 상기의 보강재와 띠형상 팽창흑연이 상기 끈형상체의 외주면에 스파이럴상으로 축방향에 번갈아 배치된다.

또 상기의 글랜드패킹재료는 다음과 같이 구성할 수 도 있다.

상기의 보강재를 상기의 띠형상 팽창흑연보다도 폭 좁게 형성하고, 이 보강재를 상기 띠형상 팽창흑연의 적어도 편면에 폭방향으로 간격을 두고 복수 설치한다. 그리고 이 폭 좁은 보강재를 외측으로 하여 상기의 기재를 꼬이게 하고, 또는 상기의 기재를 길이방향을 중심으로 감은 후 꼬이게 한다. 이에 따라 상기의 보강재와 띠형상 팽창흑연이 상기 끈형상체의 외주면에 스파이럴상으로 축방향에 번갈아 배치된다.

상기 기재의 폭방향 중간부를 중심으로 이 기재를 꼬이게 하고, 또는 이 기재의 폭방향 중간부에서 길이방향을 중심으로 감은 후 꼬이게 하는 것으로 이 기재의 양측단가장자리를 상기 끈형상체의 외주면에 각각 배치한다. 상기의 양측단가장자리 중, 한쪽의 측단가장자리에서는 상기의 보강재를 외측에 배치하고, 다른 쪽의 측단가장자리에서는 상기의 띠형상 팽창흑연을 외측에 배치한다. 이에 따라 상기의 보강재와 띠형상 팽창흑연이 상기 끈형상체의 외주면에 스파이럴상으로 축방향에 번갈아 배치된다.

상기의 보강재를 상기 끈형상체의 외주면에 배치한다. 상기의 보강재에는 다수의 개구를 형성하고 있다. 상기의 띠형상 팽창흑연을 이들의 개구에 들어가게 하는 동시에, 이 개구로부터 상기 끈형상체의 외주면에 임출(臨出)시킨다. 이에 따라 상기 끈형상체의 외주면은 상기의 보강재에 상기의 띠형상 팽창흑연이 랜덤하게 산재한 보강재와 띠형상 팽창흑연의 믹스구조가 된다.

상기의 보강재는 상기 띠형상 팽창흑연의 편면에만 설치해도 좋은데, 띠형상 팽창흑연의 양면에 설치해도 좋다. 이 띠형상 팽창흑연의 양면에 보강재를 설치한 경우는 끈형상체의 내부에 감아 넣어지는 보강재의 감아넣음량이 많아져서 끈형상체를 내측으로부터도 강력하게 보강할 수 있으므로 글랜드패킹재료의 인장강도가 더욱 향상한다.

상기의 섬유재료는 통상 시트상으로 형성된다. 이 섬유재료시트로서는, 예를 들면 멀티필라멘트사를 시트상으로 개섬한 개섬시트로 구성할 수 있다.

이때 상기의 개섬시트의 두께는 바람직하게는 10㎛∼300㎛로 설정되고, 더욱 바람직하게는 30㎛∼100㎛로 설정된다. 이에 따라 개섬시트의 제작이 용이해지고, 또한 꼬이게 하기 쉽게 하여 외부보강효과를 높일 수 있는 동시에, 보강재부분으로부터의 누설의 발생을 방지할 수 있다.

상기의 섬유재료에는 탄소섬유, 그 밖의 취성섬유 및 인성섬유로부터 선택된 1종류 또는 2종류 이상을 이용할 수 있다. 이들의 섬유재료는 1개의 굵기가 가늘수록 시일성이 좋은데, 너무 가늘어지면 꼬여졌을 때에 절손될 염려가 있고, 한편 너무 굵어지면 꼬여지기 어려워진다. 이로 인해 각 섬유의 굵기는 1개의 직경이 3㎛∼15㎛의 것이 바람직하고, 5㎛∼9㎛의 범위가 한층 바람직하다.

상기의 섬유재료에 탄소섬유나 취성섬유를 이용한 경우는 금속선을 이용한 경우와 비교해서 글랜드패킹이 상대측부재에 큰 손상을 입힐 염려가 없고, 또 슬라이딩저항이 작기 때문에 상대측부재의 회전성능 또는 축방향의 슬라이딩성능을 향상시킬 수 있으며, 또한 우수한 내열성을 얻을 수 있다. 특히 탄소섬유를 이용한 경우는 이들 성능을 한층 양호하게 발휘시킬 수 있다. 또 다른 취성섬유를 이용한 경우는 저가로 실시할 수 있다.

상기의 취성섬유로서는, 구체적으로는 예를 들면 유리섬유나 실리카섬유, 알루미나나 알루미나실리카 등의 세라믹섬유를 들 수 있고, 이들 섬유로부터 선택된 1종류 또는 2종류 이상을 이용할 수 있다.

또 상기의 섬유재료에 인성섬유를 이용한 경우는 섬유의 굴곡성이 좋고, 가공성이 우수하므로 가는 섬유를 이용하여 용이하게 제조할 수 있으며, 생산성이 좋으므로 저가의 글랜드패킹재료를 제공할 수 있다. 또 이 글랜드패킹재료를 이용함으로써 대직경의 글랜드패킹은 물론이고, 소직경의 글랜드패킹도 용이하게 제조할 수 있으며, 또한 내구성이 우수한 저가의 글랜드패킹을 제조할 수 있다.

상기의 인성섬유로서는, 구체적으로는 예를 들면 금속섬유나, 아라미드섬유, PBO(폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸)섬유를 들 수 있고, 이들 섬유로부터 선택된 1종류 또는 2종류 이상을 이용할 수 있다.

이하 본 발명의 매우 적합한 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.

(제 1 실시형태)

도 1에서 도 4는 본 발명에 관련되는 글랜드패킹재료의 제 1 실시형태를 나타내고, 도 1은 글랜드패킹재료의 사시도이다. 이 도 1에 있어서, 글랜드패킹재료(1)는 띠형상의 기재(4)에 단으로부터 긴쪽방향으로 차례차례 꼬이게 하여 형성한 끈형상체(40)로 이루어진다. 상기의 기재(4)는 매우 가늘고 긴 다수개의 탄소섬유(2)로 이루어지는 시트상의 보강재(20)와 띠형상의 팽창흑연(3)을 구비하고 있고, 상기의 보강재(20)는 이 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 설치되어 있다. 그리고 이 기재(4)는 한쪽의 측단가장자리가 상기 끈형상체(40)의 외주면에 배치되어 있고, 이 측단가장자리에서는 한쪽의 부재(4a)인 상기의 띠형상 팽창흑연(3)이 다른 쪽의 부재(4b)인 상기의 보강재(20)보다도 폭방향으로 길게 연장 설치되어 있다.

즉 상기의 기재(4)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 한쪽의 측단가장자리에서는 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)이 겹쳐져 있는데, 다른 쪽의 측단가장자리에서는 보강재(20)보다도 띠형상 팽창흑연(3)이 폭방향으로 길게 연장 설치되어 있고, 이 다른 쪽의 측단가장자리가 상기의 꼬임에 의하여 끈형상체(40)의 외주면에 배치된다.

그리고 상기의 꼬임은 상기의 폭방향으로 긴 한쪽의 부재(4a)인 띠형상 팽창흑연(3)을 내측으로, 폭방향으로 짧은 다른 쪽의 부재(4b)인 상기의 보강재(20)를 외측으로 하여 꼬이게 하고 있다. 이로 인해 상기의 글랜드패킹재료(1)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기의 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)이 상기 끈형상체(40)의 외주면에 스파이럴상으로 축방향에 번갈아 배치되어 꼬여진 구조로 되어 있다.

상기의 탄소섬유(2)는 꼬이게 한 정도로는 절손되기 어려운 특성을 갖고 있으므로 이 탄소섬유(2)로 이루어지는 시트상의 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)이 끈형상체(40)의 외주면에 축방향에서 번갈아 배치되어 스파이럴상으로 꼬여진 구조의 글랜드패킹재료(1)를 얻을 수 있다. 그리고 상기의 구조로부터 시트상의 보강재(20)에 의하여 우수한 보형성이 확보되고, 띠형상 팽창흑연(3)에 의하여 우수한 시일성이 확보되므로 상기의 글랜드패킹재료(1)는 보형성과 시일성의 양작용을 양호하게 발휘할 수 있다.

또한, 상기 띠형상의 기재(4)를 길이방향을 중심으로 감은 후 꼬이게 해도 상기의 것과 똑같은 외관과 구조를 구비한 글랜드패킹재료(1)에 형성할 수 있고, 상기의 것과 똑같이 작용하여 효과를 이룰 수 있다.

상기의 글랜드패킹재료(1)는 예를 들면 이하의 순서에 의하여 제조할 수 있다.

최초에 다음의 순서에 의해 기재(4)가 형성된다.

우선 도 2에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 1개의 직경이 7㎛의 탄소섬유(2)를 12000개 집속한 멀티필라멘트사를 사용하여 폭(W)=4. 00㎜, 두께(T)=0. 20㎜의 편평상으로 집속한 섬유다발(2A)을 형성하고, 이어서 이 섬유다발(2A)을 시트상으로 개섬하여 폭방향으로 확장 전개하며, 도 3에 나타내는 바와 같이, 폭(W1)=12. 00㎜, 두께(T1)=0. 06㎜의 개섬시트(2B)를 형성한다.

상기의 개섬은 예를 들면 다음과 같이 이루어진다. 최초에 상기의 섬유다발(2A)을 가열하고, 이 섬유다발의 집속제를 연화시키며, 이 상태에서 이 섬유다발(2A)을 속도조절제어하면서 긴쪽방향으로 송출한다. 그리고 소정의 오버피드량으로 유지하면서 교차방향으로 기류를 통과시킨다. 이 기류통과부위에서 섬유다발(2A)이 활처럼 긴장하여 폭방향으로 나뉘어 풀어지는 동시에, 상기의 집속제가 냉각 경화되고, 이에 따라 확장 전개된 개섬시트(2B)에 형성된다.

다음으로, 도 4에 나타내는 바와 같이, 폭(W3)=24. 00㎜, 두께(T3)=0. 25㎜의 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 상기의 개섬시트(2B)로 이루어지는 보강재(20)를 겹치고, 이에 따라 탄소섬유(2)로 이루어지는 보강재(20)를 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 설치한 기재(4)가 형성된다. 또한, 상기의 보강재(20)의 폭(W2)은 상기 띠형상 팽창흑연(3)의 폭(W3)의 반이고, 이로 인해 상기의 기재(4)는 한쪽의 측단가장자리에서는 띠형상 팽창흑연(3)과 보강재(20)가 같아지며, 다른 쪽의 측단가장자리에서는 띠형상 팽창흑연(3)이 보강재(20)보다도 폭방향으로 길게 연장 설치되어 있다.

그리고 상기의 기재(4)를 꼬이게 하여 끈형상체(40)에 형성하는 것으로 상기의 글랜드패킹재료(1)가 제조된다.

상기의 기재(4)는 접착제를 생략하는 것이 바람직하다. 접착제를 생략하는 것으로 친화성이나 압축복원성 등의 띠형상 팽창흑연의 특성이 접착제 경화에 의해 저하되는 것을 억제할 수 있고, 또 고열조건하에서 사용해도 접착제의 소실에 의한 시일성의 저하가 방지되기 때문이다. 그러나 상기의 기재(4)는 접착제를 소량 사용하여 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)의 결합력을 높이는 것도 가능하다. 즉 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같이, 폭(W3)=24. 00㎜, 두께(T3)=0. 25㎜의 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 에폭시수지계나, 아크릴수지계, 페놀수지계 등의 접착제(6)를 스폿상으로 설치하고, 이 상태의 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 상기 시트상의 보강재(20)를 겹쳐서 기재(4)를 형성해도 좋다. 상기의 접착제(6)는 스폿상으로 사용되고 있고, 사용량이 극소량으로 제한되므로 친화성이나 압축복원성 등의 띠형상 팽창흑연(3)의 특성이 이 접착제(6)의 경화에 의해 저하되는 것이 억제되며, 또 고열조건하에서 사용해도 접착제의 소실에 의한 시일성의 저하가 저감된다.

또 예를 들면 도 6과 도 7에 나타내는 바와 같이, 상기의 기재(4)는 팽창흑연분말(3A)을 띠형상 팽창흑연(3)에 압축 성형할 때에, 이 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 상기의 보강재(20)를 일체로 설치하는 것으로 형성해도 좋다. 즉 도 6에 나타내는 바와 같이, 폭(W2)=12. 00㎜, 두께(T2)=0. 06㎜의 상기의 보강재(20)를 금형(7) 내에 배치하고, 그 위에 팽창흑연분말(3A)을 겹친다. 그리고 도 7에 나타내는 바와 같이, 압형(押型)(8)으로 압축 성형하는 것으로 폭(W3)=24. 00㎜, 두께(T3)=0. 25㎜로 압축된 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 시트상 보강재(20)를 설치한 기재(4)가 형성된다.

또한, 본 발명에서 이용되는 섬유재료나, 보강재, 띠형상 팽창흑연은 섬유의 굵기, 집속개수, 시트폭, 시트두께, 띠형상 팽창흑연의 폭, 두께 등이 상기 제 1 실시형태의 것에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.

단 상기의 탄소섬유(2)로서는, 1개의 직경이 3㎛∼15㎛의 것이 바람직하다. 직경이 3㎛ 미만이면 꼬이게 할 때에 절손될 염려가 있고, 직경이 15㎛를 넘으면 꼬이게 하기 어려워진다. 또 탄소섬유(2)의 직경이 작을수록 시일성이 좋아진다. 그래서 상기의 탄소섬유(2)의 직경은 5㎛∼9㎛의 범위가 최적이다. 또한, 본 발명에서는 탄소섬유 외에 다른 취성섬유나 인성섬유를 이용하는 것이 가능하고, 금속섬유 등의 인성섬유를 이용하는 경우는, 이 섬유의 굴곡성이 좋으므로 꼬이게 할 때에 절손될 염려가 낮은 것에서 더욱더 가는 섬유를 이용할 수 있다.

또 상기 개섬시트(2B)의 두께(T1), 즉 상기의 시트상 보강재(20)의 두께(T2)는 10㎛∼300㎛의 범위가 바람직하고, 더욱더 바람직하게는 30㎛∼100㎛의 범위로 설정된다. 이 두께(T2)가 10㎛ 미만이면 보강효과가 저하되고, 또한 균일한 시트의 제작이 어렵다. 또 이 두께(T2)가 300㎛를 넘으면 보강효과를 높일 수 있는 반면 꼬이게 하기 어려워지고, 또한 보강재부분으로부터의 누설이 발생하기 쉬워진다.

상기의 제 1 실시형태에서는 기재(4) 한쪽의 측단가장자리에서 띠형상 팽창흑연(3)을 폭방향으로 길게 형성했는데, 본 발명에서는 이것에 대신하여 보강재(20)를 폭방향으로 길게 형성해도 좋다.

즉 도 8에 나타내는 제 1 변형예에서는 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 이 띠형상 팽창흑연(3)보다도 폭넓은 탄소섬유(2)로 이루어지는 시트상의 보강재(20)를 겹쳐서 기재(4)를 형성하고 있다. 이 경우는 기재(4)의 측단가장자리에서 띠형상 팽창흑연(3)보다도 보강재(20)가 폭방향으로 길게 연장 설치되어 있고, 이 폭방향으로 긴 한쪽의 부재(4a)인 상기의 보강재(20)를 내측으로, 폭방향으로 짧은 다른 쪽의 부재(4b)인 띠형상 팽창흑연(3)을 외측으로 하여 꼬임이 꼬여진다.

또 도 9에 나타내는 제 2 변형예에서는 같은 폭의 띠형상 팽창흑연(3)과 시트상의 보강재(20)를 폭방향으로 벗어나게 한 상태에서 겹쳐서 기재(4)를 형성하고 있다. 이 기재(4)도 꼬이게 하는 것으로 끈형상체(40)에 형성되는데, 이 끈형상체(40)의 외주면에 배치되는 기재(4)의 한쪽의 측단가장자리에 있어서, 폭방향으로 길게 연장 설치되어 있는 부재가 내측이 되도록 상기의 꼬임이 꼬여진다.

도 10과 도 11은 본 발명의 제 1 실시형태의 제 3 변형예를 나타낸다. 이 제 3 변형예에서는 도 10에 나타내는 바와 같이, 띠형상 팽창흑연(3)의 폭방향의 한쪽측으로 치우치게 하여 띠형상 팽창흑연(3)보다도 폭 좁은 보강재(20)를 이 띠형상 팽창흑연(3)의 표리에서 대향하여 겹쳐서 기재(4)를 형성하고 있다. 그리고 이와 같이 형성한 기재(4)를 꼬이게 하던지 또는 감아 꼬이게 하는 것으로 도 11에 나타내는 바와 같이, 상기의 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)이 축방향으로 번갈아 배치되어 스파이럴상으로 꼬여진 구조의 글랜드패킹재료(1)를 얻을 수 있다. 이 글랜드패킹재료(1)는 우수한 보형성과 우수한 시일성을 확보할 수 있는 동시에, 끈형상체(40)의 내부에 감아 넣는 보강재(20)의 감아넣음량이 많아지므로 한층 강력하게 내부보강할 수 있고, 글랜드패킹재료(1)의 인장강도를 더욱 향상시킬 수 있다.

또 도 12에 나타내는 제 4 변형예에서는 띠형상 팽창흑연(3)의 양면에 이 띠형상 팽창흑연(3)보다도 폭 좁은 시트상의 보강재(20)를 띠형상 팽창흑연(3)의 표리에서 저어시켜 겹쳐 맞추어서 기재(4)를 형성하고 있다. 이 기재(4)를 꼬이게 하던지 또는 감아 꼬이게 하는 것에 의해서도 상기의 제 3 변형예와 똑같은 강력하게 내부보강된 글랜드패킹재료(1)를 얻을 수 있다.

또한, 상기의 제 3 변형예나 제 4 변형예에서는 띠형상 팽창흑연(3)의 양면에 설치할 각 보강재(20)를 각각 같은 폭으로 형성했으므로 기재(4)로서는 표리가 동일형상이 되고, 따라서 이 기재(4)를 이용한 글랜드패킹재료(1)의 제조가 용이하게 된다. 그러나 본 발명에서는 끈형상체(40)의 내부에 감아 넣어지는 한쪽의 보강재(20)는 예를 들면 상기의 띠형상 팽창흑연(3)과 동일폭으로 형성해도 좋다.

도 13은 본 발명의 제 1 실시형태의 제 5 변형예를 나타내고, 시트상의 보강재(20)의 양면에 이 시트상의 보강재(20)보다도 폭 좁은 띠형상 팽창흑연(3ㆍ3)을 겹쳐서 기재(4)를 형성하고 있다. 또한, 이 제 5 변형예와 같이 보강재(20)의 양면에 띠형상 팽창흑연(3)을 설치할 경우, 끈형상체(40)를 형성할 때에 내측이 되는 한쪽의 띠형상 팽창흑연(3)에 대해서는 예를 들면 도 13의 가상선으로 나타내는 바와 같이, 상기의 보강재(20)와 동일폭으로 형성해도 좋다.

(제 2 실시형태)

도 14에서 도 16은 본 발명에 관련되는 글랜드패킹재료의 제 2 실시형태를 나타내고, 도 14는 글랜드패킹재료의 사시도이다. 이 도 14에 있어서, 글랜드패킹재료(1)는 상기의 제 1 실시형태와 똑같이 띠형상의 기재(4)에 단으로부터 긴쪽방향으로 차례차례 꼬이게 하여 형성한 끈형상체(40)로 이루어진다. 그리고 상기의 기재(4)는 상기의 매우 가늘고 긴 다수개의 탄소섬유(2)로 이루어지는 시트상의 보강재(20)와 띠형상의 팽창흑연(3)을 구비하고 있고, 상기의 보강재(20)는 이 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 설치되어 있다.

상기의 보강재(20)는 상기의 띠형상 팽창흑연(3)보다도 폭 좁게 형성되고, 상기 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 폭방향으로 간격을 두고서 복수 설치하고 있다. 즉 도 16에 나타내는 바와 같이, 폭이 좁은 시트상 보강재(20)를 예를 들면 3개 폭방향으로 간격을 두고서 상기 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 겹치고, 이에 따라 상기의 기재(4)를 형성하고 있다.

그리고 상기의 꼬임은 상기의 폭 좁은 보강재(20)를 외측으로 하여 꼬이게 하고 있다. 이로 인해 상기의 글랜드패킹재료(1)는 도 14에 나타내는 바와 같이, 상기의 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)이 상기 끈형상체(40)의 외주면에 스파이럴상으로 축방향에 번갈아 배치되어 꼬여진 구조로 되어 있다.

그 밖의 구성은 상기의 제 1 실시형태와 똑같고, 똑같이 작용하여 효과를 이루므로 설명을 생략한다.

또한, 상기 띠형상의 기재(4)를 길이방향을 중심으로 감은 후 꼬이게 해도 상기의 것과 똑같은 외관과 구조를 구비한 글랜드패킹재료(1)에 형성할 수 있고, 똑같이 작용하여 효과를 이룰 수 있다.

상기의 제 1 실시형태에서 이용한 도 3에 나타내는 개섬시트(2B)를 폭방향으로 복수 분할(예를 들면 3분할)하여 도 15에 나타내는 바와 같이, 폭(W2)=4. 00㎜, 두께(T2)=0. 06㎜의 보강재(20)를 3개 형성한다.

다음으로, 도 16에 나타내는 바와 같이, 폭(W3)=24. 00㎜, 두께(T3)=0. 25㎜의 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 이 띠형상 팽창흑연(3)의 폭방향에 소정의 간격(L)을 두고서 상기 3개의 보강재(20)를 겹치고, 이에 따라 탄소섬유(2)로 이루어지는 3개의 보강재(20ㆍ20ㆍ20)를 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 설치한 기재(4)가 형성된다. 또한, 상기 소정의 간격(L)은, 예를 들면 상기의 보강재(20)의 폭(W2)과 동등한 값으로 설정되는데, 본 발명에서는 이 간격(L)을 상기의 폭(W2)과 다른 값으로 설정해도 좋다.

상기의 기재(4)는 상기의 제 1 실시형태와 똑같이 접착제를 소량 사용하여 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)의 결합력을 높이는 것도 가능하다. 즉 예를 들면 도 17에 나타내는 바와 같이, 폭(W3)=24. 00㎜, 두께(T3)=0. 25㎜의 띠형상 팽창흑연(3)의 상면에 에폭시수지계, 아크릴수지계 또는 페놀수지계의 접착제(6)를 스폿상으로 설치하고, 이 상태의 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 상기 3개의 보강재(20ㆍ20ㆍ20)를 접착하여 기재(4)를 형성해도 좋다. 또한, 상기 접착제(6)의 스폿의 간격은, 예를 들면 폭방향의 간격(L1)은 상기 보강재(20)의 폭(W2)과 대략 동등하고, 긴쪽방향의 간격(L2)은 폭방향의 간격(L1)보다도 큰 값으로 설정되는데, 반드시 이들의 값에 한정되지 않는다.

또 상기의 기재(4)는 상기의 제 1 실시형태와 똑같이 팽창흑연분말을 띠형상 팽창흑연(3)에 압축 성형할 때에 이 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 상기의 보강재(20)를 일체로 설치하여 형성하는 것도 가능하다.

상기의 제 2 실시형태에서는 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 시트상 보강재(20)를 설치했는데, 본 발명에서는 띠형상 팽창흑연(3)의 양면에 시트상 보강재(20)를 설치해도 좋다.

예를 들면 도 18에 나타내는 제 1 변형예에서는 띠형상 팽창흑연(3)의 양면에 각각 3개의 보강재(20)를 이 띠형상 팽창흑연(3)의 폭방향으로 간격(L)을 두고, 또한, 띠형상 팽창흑연(3)의 표리에서 대향한 위치에 겹치고 있다. 즉 띠형상 팽창흑연(3)의 양면에 탄소섬유(2)로 이루어지는 보강재(20…)를 6개 설치하여 기재(4)를 형성하고 있다. 그리고 이 기재(4)를 꼬이게 하던지 또는 감아 꼬이게 하는 것으로 도 19에 나타내는 바와 같이, 탄소섬유(2)로 이루어지는 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)이 축방향에서 번갈아 배치되어 스파이럴상으로 꼬여진 구조의 글랜드패킹재료(1)를 얻을 수 있다. 이 글랜드패킹재료(1)는 우수한 보형성과 우수한 시일성을 확보할 수 있는 동시에, 끈형상체(40)의 내부에 감아넣는 보강재(20)의 감아넣음량이 많아지므로 한층 강력하게 내부보강할 수 있어 글랜드패킹재료(1)의 인장강도를 더욱 향상시킬 수 있다.

또 도 20에 나타내는 제 2 변형예에서는 띠형상 팽창흑연(3)의 양면에 각각 3개의 보강재(20)를 이 띠형상 팽창흑연(3)의 폭방향으로 간격(L)을 두고, 또한 띠형상 팽창흑연(3)의 표리에서 저어하는 위치에 겹치고 있다. 이 기재(4)를 꼬이게 하던지 또는 감아 꼬이게 하는 것에 의하여도 상기의 제 1 변형예와 똑같은 강력하게 내부보강된 글랜드패킹재료(1)를 얻을 수 있다.

또한, 상기의 각 변형예에서는 띠형상 팽창흑연(3)의 양면에 설치할 각 보강재(20)를 각각 같은 폭으로 형성했으므로 기재(4)로서는 표리가 동일형상이 되고, 따라서 이 기재(4)를 이용한 글랜드패킹재료(1)의 제조가 용이하게 된다. 그러나 본 발명에서는 띠형상 팽창흑연(3)의 양면 중, 끈형상체(40)의 내부에 감아 넣어지는 측의 편면에 설치된 보강재(20)는 예를 들면 상기의 띠형상 팽창흑연(3)과 동일폭으로 형성해도 좋고, 이에 따라 보강재(20)에 의한 보강효과를 한층 높일 수 있다.

(제 3 실시형태)

도 21과 도 22는 본 발명에 관련되는 글랜드패킹재료의 제 3 실시형태를 나타내고, 도 21은 글랜드패킹재료의 사시도이다. 이 도 21에 있어서, 글랜드패킹재료(1)는 상기의 제 1 실시형태나 제 2 실시형태와 똑같이 띠형상의 기재(4)에 단으로부터 긴쪽방향으로 차례차례 꼬이게 하고, 또는 길이방향을 중심으로 감은 후 꼬이게 하여 형성한 끈형상체(40)로 이루어진다. 그리고 상기의 기재(4)는 예를 들면 도 22에 나타내는 바와 같이, 상기의 매우 가늘고 긴 다수개의 탄소섬유(2)로 이루어지는 시트상의 보강재(20)와, 이것과 동일폭의 띠형상의 팽창흑연(3)을 구비하고 있고, 상기의 보강재(20)는 이 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 설치되어 있다.

상기의 꼬임은 예를 들면 단면형상이 S자상이 되도록 상기 기재(4)의 폭방향 중간부를 중심으로 꼬여져 있고, 또는 이 기재(4)의 폭방향 중간부에서 길이방향을 중심으로 감은 후 꼬여져 있다. 이로 인해 상기 기재(4)의 양측단가장자리가 상기 끈형상체(40)의 외주면에 각각 배치되고, 한쪽의 측단가장자리에서는 상기의 보강재(20)가 외측에 배치되는 동시에, 다른 쪽의 측단가장자리에서는 상기의 띠형상 팽창흑연(3)이 외측에 배치된다. 이 결과 상기의 글랜드패킹재료(1)는 도 21에 나타내는 바와 같이, 상기의 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)이 상기 끈형상체(40)의 외주면에 스파이럴상으로 축방향에 번갈아 배치되어 꼬여진 구조로 되어 있다.

그 밖의 구성은 상기의 제 1 실시형태와 제 2 실시형태와 똑같고, 똑같이 작용하여 효과를 이루므로 설명을 생략한다.

상기의 제 3 실시형태에서는 상기의 보강재(20)를 상기 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에만 설치했는데, 예를 들면 도 23에 나타내는 제 1 변형예와 같이, 띠형상 팽창흑연(3)의 양면에 보강재(20)를 설치해도 좋다. 이 경우 한쪽(도 23에 있어서의 상측)의 보강재(20)는 한쪽의 측단가장자리가 띠형상 팽창흑연(3)보다도 짧게 형성되고, 이 측단가장자리의 띠형상 팽창흑연(3)이 상기 끈형상체(40)의 표면에 배치된다.

또 도 24에 나타내는 제 3 실시형태의 제 2 변형예에서는 시트상의 보강재(20)의 양면에 띠형상 팽창흑연(3)을 설치하고 있다. 이 경우 한쪽(도 24에 있어서의 하측)의 띠형상 팽창흑연(3)은 한쪽의 측단가장자리가 보강재(20)보다도 짧게 형성되고, 이 측단가장자리의 보강재(20)가 상기 끈형상체(40)의 표면에 배치된다.

(제 4 실시형태)

도 25에서 도 29는 본 발명에 관련되는 글랜드패킹재료의 제 4 실시형태를 나타내고, 도 25는 글랜드패킹재료의 사시도이다. 이 도 25에 있어서, 글랜드패킹재료(1)는 상기의 각 실시형태와 똑같이, 띠형상의 기재(4)에 단으로부터 긴쪽방향으로 차례차례 꼬이게 하여 형성한 끈형상체(40)로 이루어진다. 그리고 상기의 기재(4)는 상기의 매우 가늘고 긴 다수개의 탄소섬유(2)로 이루어지는 시트상의 보강재(20)와 띠형상의 팽창흑연(3)을 구비하고 있으며, 상기의 보강재(20)는 이 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 설치되어 있다.

상기의 보강재(20)는 상기 끈형상체(40)의 외주면에 배치된다. 도 26에 나타내는 바와 같이, 이 보강재(20)에는 다수의 개구(20A…)가 형성되어 있다. 그리고 도 27에 나타내는 바와 같이, 상기의 띠형상 팽창흑연(3)은 이들 개구(20A)에 들어가 있고, 이 개구(20A)로부터 상기 끈형상체(40)의 외주면에 면일상 또는 대략 면일상으로 임출하고 있다. 이로 인해 도 25에 나타내는 바와 같이, 상기 끈형상체(40)의 외주면에 배치된 탄소섬유(2)로 이루어지는 보강재(20)의 표면에 띠형상 팽창흑연(3)이 랜덤하게 산재하여 있고, 따라서 상기의 글랜드패킹재료(1)의 표면은 상기의 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)의 믹스구조로 되어 있다. 그리고 이 구성으로부터 시트상의 보강재(20)에 의하여 우수한 보형성이 확보되고, 띠형상 팽창흑연(3)에 의하여 우수한 시일성이 확보되므로 상기의 글랜드패킹재료(1)는 보형성과 시일성의 양작용을 양호하게 발휘할 수 있다.

또한, 상기 다수의 개구(20A…)는 매우 가늘고 긴 다수개의 탄소섬유(2)로 이루어지는 보강재(20)의 다수의 부위에서 서로 인접하는 탄소섬유(2)끼리를 이간시키도록 인위적으로 조금 확대하고, 이에 따라 형성되는 국부적인 다수의 갈라진 곳으로 구성할 수 있다.

최초에 다음의 순서에 의해 기재(4)가 형성된다.

우선 탄소섬유로 이루어지는 시트상의 보강재(20)를 상기의 제 1 실시형태와 똑같이 형성한다. 그리고 이 보강재(20)의 다수의 부위에서 서로 인접하는 탄소섬유(2)끼리를 이간시키도록 인위적으로 조금 확대하고, 이에 따라 이 보강재(20)에 국부적인 갈라진 곳을 다수 형성한다. 이 갈라진 곳이 상기의 개구(20A…)를 구성하고, 이 다수의 개구(20A…)를 구비한 폭(W2)=24. 00㎜, 두께(T2)=0. 06㎜의 시트상의 보강재(20)를 도 28에 나타내는 바와 같이, 금형(7) 내에 배치한다.

상기의 금형(7) 내에 배치한 시트상의 보강재(20)의 위에 팽창흑연분말(3A)을 겹친다. 그 후 도 29에 나타내는 바와 같이, 압형(8)에서 압축 성형하는 것으로 폭(W3)=24. 00㎜, 두께(T3)=0. 25㎜의 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에 탄소섬유(2)로 이루어지는 보강재(20)를 설치한 기재(4)가 형성된다. 이 기재(4)의 상기의 개구(20A…)에는 도 26과 도 27에 나타내는 바와 같이, 띠형상 팽창흑연(3)이 들어가서 보강재(20)의 표면에 면일상 또는 대략 면일상으로 임출하고 있고, 따라서 이 기재(4)는 탄소섬유(2)로 이루어지는 보강재(20)의 표면에 띠형상 팽창흑연(3)이 랜덤하게 산재한 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)의 믹스구조로 되어 있다. 그리고 이와 같이 형성한 기재(4)에 상기의 보강재(20)가 외부 향함으로 되는 상태에서 꼬이게 하여 끈형상체(40)에 형성하는 것으로 상기의 글랜드패킹재료(1)가 제조된다.

도 30은 상기의 제 4 실시형태의 제 1 변형예를 나타내고, 이 글랜드패킹재료(1)는 상기의 기재(4)를 보강재(20)가 외부 향함으로 되는 상태에서 길이방향을 중심으로 감아서 형성한 끈형상체(40)로 이루어진다. 이 제 1 변형예에 있어서도 끈형상체(40)의 표면에 배치된 시트상의 보강재(20)는 그 표면에 띠형상 팽창흑연(3)이 랜덤하게 산재하여 있고, 따라서 상기의 글랜드패킹재료(1)의 표면은 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)의 믹스구조로 되어 있다.

그 밖의 구성은 상기의 제 4 실시형태와 똑같고, 똑같이 작용하므로 설명을 생략한다.

또한, 이 제 1 변형예의 글랜드패킹재료(1)는, 이들을 더욱더 나선상으로 꼬이게 함으로써 상기의 제 4 실시형태와 같은 외관의 글랜드패킹재료(1)에 형성할 수 있다.

도 31과 도 32는 상기의 제 4 실시형태의 제 2 변형예를 나타낸다.

이 제 2 변형예에서는 탄소섬유(2)로 이루어지는 보강재(20)를 띠형상 팽창흑연(3)의 양면에 설치하여 기재(4)를 구성하고 있다. 그리고 이 기재(4)를 상기의 제 4 실시형태와 똑같이 띠형상의 기재(4)에 단으로부터 긴쪽방향으로 차례차례 꼬이게 하여 형성한 끈형상체(40)로 글랜드패킹재료(1)를 구성하고 있다.

이 글랜드패킹재료(1)는 표면측의 탄소섬유(2)로 이루어지는 보강재(20)에 의하여 우수한 보형성을 확보하고, 또 띠형상 팽창흑연(3)에 의하여 우수한 시일성을 확보할 수 있다. 또한, 끈형상체(40)의 내부에 감아 넣어지는 보강재(20)가 많아지므로 글랜드패킹재료(1)를 강력하게 내부보강할 수 있어 그 인장강도를 더욱 향상시킬 수 있다.

상기의 각 실시형태에서는 어느 것이나 섬유재료로서 탄소섬유를 이용했는데, 본 발명에서는 다른 취성섬유나 인성섬유를 이용해도 좋다. 이들 취성섬유로서는 E유리, T유리, C유리, S유리 등의 유리섬유나, 실리카섬유, 알루미나나 알루미나실리카 등의 세라믹섬유를 들 수 있다. 이들 취성섬유재료는 슬라이딩저항이 작기 때문에 상대측부재의 회전성능 또는 축방향의 슬라이딩성능을 향상시킬 수 있고, 우수한 내열성을 얻을 수 있다.

또 상기의 인성섬유로서는 스테인레스 등의 금속섬유나, 아라미드섬유, PBO섬유 등을 들 수 있다. 이들 인성섬유재료는 굴곡성이 좋으므로 기재를 꼬이게 하거나, 기재를 감거나, 또는 감아서 꼬이게 하는 글랜드패킹재료의 제조가 용이해지므로 생산성이 향상하고, 따라서 저가인 글랜드패킹재료를 제공할 수 있으며, 또한 글랜드패킹재료의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또 상기의 섬유재료로 이루어지는 시트로서 개섬시트를 이용했는데, 본 발명에 이용하는 섬유재료는 다른 수단에 의해 시트상으로 형성해도 좋다.

다음으로, 상기의 글랜드패킹재료를 이용하여 제조한 본 발명의 글랜드패킹에 대해서 설명한다.

즉 이 끈형상의 글랜드패킹(5)은 상기한 본 발명의 글랜드패킹재료(1)를 복수개 준비하여 이들 글랜드패킹재료(1)를 편조기에 의해 집속해서 편조하는 것으로 제조된다. 예를 들면 도 33에 나타내는 글랜드패킹(5)은 8개의 글랜드패킹재료(1)를 8타각편물하는 것으로 제조한 것이다.

상기의 글랜드패킹(5)은 상기의 글랜드패킹재료(1)를 복수개 이용하여 편조되어 있고, 띠형상 팽창흑연에 의해 내열성이나, 압축성, 복원성 등의 패킹으로서 요구되는 밀봉상 바람직한 특성이 부여되며, 상기의 보강재(20)에 의해 높은 보형성을 구비하고 있다. 따라서 이 글랜드패킹재료(1)를 복수개 이용하여 편조한 상기의 글랜드패킹(5)은 보형성과 시일성에 우수해 있고, 유체기기의 축봉부를 양호하게 밀봉할 수 있다.

이 실시형태에서는 글랜드패킹재료(1)를 편조하는 것에 대신하여 복수개의 상기의 글랜드패킹재료(1)를 집속해서 비틀림가공하는 것으로 끈형상의 글랜드패킹(5)을 제조하고 있다. 예를 들면 도 34에 나타내는 글랜드패킹(5)은 6개의 글랜드패킹재료(1)를 집속하여 비틀림가공을 실시하면서 롤성형을 실행한 것이다.

이 실시형태의 글랜드패킹(5)은 상기의 글랜드패킹재료(1)를 편조한 실시형태와 똑같이 작용하여 효과를 이루므로 설명을 생략한다.

Claims

띠형상의 기재(4)를 꼬이게 하고, 또는 띠형상의 기재(4)를 길이방향을 중심으로 감으며, 또는 띠형상의 기재(4)를 길이방향을 중심으로 감은 후 꼬이게 하여 형성한 끈형상체(40)로 이루어지고,

상기의 기재(4)는 섬유재료(2)로 이루어지는 보강재(20)와 띠형상의 팽창흑연(3)을 구비하며,

상기의 보강재(20)는 상기 띠형상 팽창흑연(3)의 적어도 편면에 설치되고,

상기 끈형상체(40)의 외주면에 상기의 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)의 양자가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 글랜드패킹재료.
제 1 항에 있어서,

상기의 기재(4)는 한쪽의 측단가장자리가 상기 끈형상체(40)의 외주면에 배치되고, 이 측단가장자리에서는 상기의 보강재(20)와 상기의 띠형상 팽창흑연(3) 중의 한쪽의 부재(4a)가 다른 쪽의 부재(4b)보다도 폭방향으로 길게 연장 설치되어 있으며,

이 폭방향으로 길게 연장 설치된 한쪽의 부재(4a)를 내측으로, 폭방향이 짧은 다른 쪽의 부재(4b)를 외측으로 하여 상기의 기재(4)를 꼬이게 하고, 또는 상기의 기재(4)를 길이방향을 중심으로 감은 후 꼬이게 함으로써 상기의 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)이 상기 끈형상체(40)의 외주면에 스파이럴상으로 축방향에 번갈아 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 글랜드패킹재료.
제 1 항에 있어서,

상기의 보강재(20)는 상기의 띠형상 팽창흑연(3)보다도 폭 좁게 형성되고,

이 보강재(20)는 상기 띠형상 팽창흑연(3)의 적어도 편면에 폭방향으로 간격을 두고 복수 설치되며,

상기의 폭 좁은 보강재(20)를 외측으로 하여 상기의 기재(4)를 꼬이게 하고, 또는 상기의 기재(4)를 길이방향을 중심으로 감은 후 꼬이게 함으로써 상기의 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)이 상기 끈형상체(40)의 외주면에 스파이럴상으로 축방향에 번갈아 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 글랜드패킹재료.
제 1 항에 있어서,

상기 기재(4)의 폭방향 중간부를 중심으로 이 기재(4)를 꼬이게 하고, 또는 이 기재(4)의 폭방향 중간부에서 길이방향을 중심으로 감은 후 꼬이게 함으로써 이 기재(4)의 양측단가장자리가 상기 끈형상체(40)의 외주면에 각각 배치되며,

상기의 양측단가장자리 중, 한쪽의 측단가장자리에서는 상기의 보강재(20)가 외측에 배치되는 동시에, 다른 쪽의 측단가장자리에서는 상기의 띠형상 팽창흑연(3)이 외측에 배치되고, 이에 따라 상기의 보강재(20)와 띠형상 팽창흑연(3)이 상기 끈형상체(40)의 외주면에 스파이럴상으로 축방향에 번갈아 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 글랜드패킹재료.
제 1 항에 있어서,

상기의 보강재(20)는 상기 끈형상체(40)의 외주면에 배치되어 있고,

상기의 보강재(20)에는 다수의 개구(20A)가 형성되어 있으며,

상기의 띠형상 팽창흑연(3)이 이들 개구(20A)에 들어가는 동시에, 이 개구(20A)로부터 상기 끈형상체(40)의 외주면에 임출되어 있는 것을 특징으로 하는 글랜드패킹재료.
제 1 항에서 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기의 보강재(20)를 상기 띠형상 팽창흑연(3)의 편면에만 설치한 것을 특징으로 하는 글랜드패킹재료.
제 1 항에서 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기의 보강재(20)를 상기 띠형상 팽창흑연(3)의 양면에 설치한 것을 특징으로 하는 글랜드패킹재료.
제 1 항에서 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기의 섬유재료(2)가 시트상으로 형성되고, 이 섬유재료시트가 멀티필라멘트사를 시트상으로 개섬한 개섬시트(2B)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 글랜드패킹재료.
제 8 항에 있어서,

상기 개섬시트(2B)의 두께가 10㎛∼300㎛로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 글랜드패킹재료.
제 1 항에서 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기의 섬유재료(2)가 탄소섬유, 그 밖의 취성섬유 및 인성섬유로부터 선택된 1종류 또는 2종류 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 글랜드패킹재료.
제 10 항에 있어서,

상기의 취성섬유가 유리섬유, 실리카섬유 및 세라믹섬유로부터 선택된 1종류 또는 2종류 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 글랜드패킹재료.
제 10 항에 있어서,

상기 인성섬유가 금속섬유, 아라미드섬유 및 PBO섬유로부터 선택된 1종류 또는 2종류 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 글랜드패킹재료.
제 1 항에서 제 12 항 중 어느 한 항에 기재한 글랜드패킹재료(1)를 복수개 이용하여 편조 또는 비틀림가공하고 있는 것을 특징으로 하는 글랜드패킹.