KR20220156853A

KR20220156853A - 가스켓

Info

Publication number: KR20220156853A
Application number: KR1020227034801A
Authority: KR
Inventors: 스티븐 피터 본드; 이 리
Original assignee: 플렉시탈릭 인베스트먼츠, 인크.
Priority date: 2020-03-19
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2022-11-28
Also published as: JP2023518259A; CA3171390A1; BR112022016502A2; WO2021188842A1; US20230167902A1; EP4121670A1; CN115298461A; GB202003996D0

Abstract

두 개의 결합면을 밀봉하기 위한 가스켓이 제공된다. 가스켓은 개구를 정의하는 강성 비금속 코어로서, 개구로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제1 페이스와 제1 페이스에 대향되는 제2 페이스를 포함하는 코어; 및 적어도 하나의 밀봉층;을 포함하며, 제1 페이스는 평면을 정의하는 실질적으로 편평한 내부 영역; 및 평면에 실질적으로 수직하게 연장되는 복수의 세레이션을 포함하는 톱니 영역을 포함하고, 실질적으로 편평한 내부 영역은 개구와 톱니 영역 사이에 위치하며, 세레이션은 평면을 가로지르지 않도록 제1 페이스에서 오목하고, 적어도 하나의 밀봉층은 제1 페이스의 톱니 영역의 적어도 일부를 덮는다.

Description

가스켓

본 발명은 두 개의 결합면을 밀봉하는 가스켓 및 가스켓의 제조방법에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 본 발명은 두 개의 결합면을 밀봉하기 위한 톱니 부분을 포함한 비금속 코어를 포함하는 가스켓 및 톱니 부분을 포함한 비금속 코어를 포함하는 가스켓의 제조 방법에 관한 것이다.

실링 응용 분야에서 가스켓을 사용하는 것은 많은 산업 분야에서 일반적이다.　가스켓에 대한 잘 알려진 적용은 조립 및 분해의 용이함과 더 나은 밀봉을 위해 일반적으로 플랜지 조인트 형태의 인접한 파이프 또는 도관의 두 끝 사이와 같은 두 개의 결합면 사이에 유체 밀봉을 제공하는 것이다.

플랜지 조인트 밀봉 가스켓은 일반적으로 밀봉되는 도관과 일치하는 크기의 개구를 정의하는 압축 가능한 링과 플랜지 결합면의 치수와 일치하는 몸체로 구성된다.

고압 실링 응용 분야에서, 선호되는 가스켓 중 하나는 캄프로파일(Kammprofile) 가스켓으로 알려져 있다.　이것은 실질적으로 하나 또는 양쪽의 마주 보는 표면에 일련의 동심 세레이션(serrations) 또는 콘서티나(concertina) 형상과 같은 프로파일을 가지는 가스켓이다.　이 프로파일은 일련의 동심 세레이션으로 솔리드 코어(보통 금속)에 겹쳐진다.　밀봉 공정 동안 압축 가능한 링의 위에 놓인 더 부드러운 실링 재료(일반적으로 페이싱(facing)이라고 함)는 밀봉 표면의 응력 집중을 유도하고 플랜지의 미세 결함을 밀봉하여 밀봉을 향상시키기 위해 세레이션 사이의 틈새에 강제로 밀려 들어간다.　세레이션은 또한 페이싱의 실링 재료의 측면 이동을 최소화하는 반면, 코어는 강성과 파열 저항(blowout resistance)을 제공한다.　이러한 프로파일은 가스켓에 고압 적용을 위한 추가 강도를 제공한다.

가스켓의 표면은 압축이 가능하고, 양호한 밀봉을 제공하고, 크리프(creep)에 대한 저항성이 요구된다.

그러나 이러한 캄프로파일 가스켓과 관련된 문제점은 이들이 금속으로 만들어져 결과적으로 전기적으로 전도성이기 때문에 효과적인 절연체가 아니라는 점이다.　또한, 세레이션을 포함하는 금속 가스켓의 경우, 세레이션은 세레이션의 마루가 임의의 내부 또는 외부 영역의 높이보다 명백하게 높도록 배열되고 따라서 페이싱 관통을 유발할 수 있다.

비금속 절연 가스켓이 공지되어 있다.　이들은 전형적으로 유리 강화 에폭시(glass reinforced epoxy, GRE) 코어 및 고무 비드(때때로 PTFE 비드)이다.　그러나 비드에는 특히 고무의 영구 압축 변형(compression set)(또는 PTFE의 저온 흐름)으로 인해 몇 가지 제한이 있다 - 이는 장기적으로 밀봉 문제를 유발할 수 있다.　고무는 또한 온도 제한(고온(분해) 및 저온(Tg) 모두)을 가질 수 있다.　또한 형상(geometry)은 얇은(1/8 인치) 너비의 비드를 강제하여 플랜지 결함이나 흠집이 있는 경우와 같은 문제를 일으킬 수 있다.　밀봉에 이러한 결함이 있으면 효과적으로 밀봉되지 않을 수 있다.

홈에서 가능한 한 적게 돌출된 O 링이 제한된 홈에서 사용될 때 O 링 유형의 밀봉이 가장 잘 작동하므로 폭이 더 넓은 고무 씰은 이상적이지 않을 수 있다.

본 발명자들은 기존 가스켓의 단점의 일부 또는 전부가 극복되는 세레이션을 포함하는 가스켓을 제공하고자 한다.

제1 양태에 따르면, 두 개의 결합면을 밀봉하기 위한 가스켓이 제공되며, 개구를 정의하는 강성 비금속 코어로서, 개구로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제1 페이스와 제1 페이스에 대향되는 제2 페이스를 포함하는 코어;　및 적어도 하나의 밀봉층;을 포함하며, 제1 페이스는 평면을 정의하는 실질적으로 편평한 내부 영역과 복수의 세레이션을 포함하는 톱니 영역을 포함하며, 실질적으로 편평한 내부 영역은 개구와 톱니 영역 사이에 위치하며, 세레이션은 평면을 가로지르지 않도록 제1 페이스에 오목하고, 적어도 하나의 밀봉층은 제1 페이스의 톱니 영역의 적어도 일부를 덮는다.　일 예에서, 복수의 세레이션은 마루(peaks)와 골(troughs)을 포함하고, 세레이션의 마루는 평면을 가로지르지 않는다.

가스켓은 사용중에 결합면에 접촉하도록 배열된 강성의 편평한 내부 영역을 가지는 강성 비금속 코어를 제공한다.　 비금속 코어는 내압축성 물질로 구성될 수 있다.　밀봉층은 밀봉층이 사용 중에 세레이션에서 압축될 수 있도록 세레이션을 덮도록 배치되어 가스켓과 결합면 사이에 더 나은 밀봉이 제공되도록 한다.　오목한 세레이션은 코어 내에 배치되어 사용 중에 결합면과의 접촉을 최소화하거나 방지한다.　편평한 내부 영역은 결합면과 접촉하는 동안 하중 지지 표면(load bearing surface)을 제공한다.　편평한 내부 영역은 또한 사용중에 결합면과 세레이션의 접촉을 최소화하거나 방지한다.

비금속 코어의 톱니 영역은 기계 성형될 수 있다.　기계 성형은 공작 기계의 도움으로 재료를 제거하는 것으로 정의된다. 성형된 세레이션은 질감이 있거나 거친 표면을 가질 수 있다.　질감이 있거나 거친 표면은 밀봉층이 세레이션에서 압축될 때 보다 효율적인 밀봉을 제공할 수 있다.

세레이션은 평면에 대해 실질적으로 수직하게 연장될 수 있다.

비금속 코어는 단일 피스로 형성될 수 있다.　단일 피스는 예를 들어 두 개 이상의 부품으로 구성된 코어보다 가공에 의해 좀 더 용이하게 형성될 수 있다.　단일 피스로 형성된 코어는 다른 코어보다 구조적으로 더 탄성적일 수 있다.

제1 페이스는 내부 영역과 함께 평면에 전형적으로 정렬되는 실질적으로 편평한 외부 영역을 포함할 수 있다.　편평한 내부 및 외부 영역은 결합면과의 세레이션의 접촉을 최소화하거나 방지하는 데 도움이 되도록 하중 지지 표면을 협력적으로 제공한다.

또한 편평한 내부 및 외부 영역은 더 큰 표면적에 걸쳐 압축 압력을 확산시키는 데 도움이 된다.　이것은 밀봉을 유지하고 가스켓 전체의 무결성을 유지하는 데 도움이 된다.

편평한 내부 및 외부 영역은 톱니 영역의 반대쪽에 위치할 수 있다.　편평한 내부 및 외부 영역은 톱니 영역에 바로 인접하여 위치할 수 있다.

세레이션은 코어의 제1 페이스에서 채널을 정의하기 위해 평면에 앞서 종료될 수 있다.　이것은 결합면과의 세레이션의 접촉을 최소화하거나 방지하는 데 도움이 된다.　일 예에서, 세레이션의 마루는 코어의 제1 페이스에서 채널을 정의하기 위해 평면에 앞서 종료될 수 있다.

채널은 개구를 중심으로 방사상으로 연장될 수 있다.　채널은 환형 채널일 수 있다.　일 예에서, 채널은 개구 등의 주변으로부터 이격된 원주 방향으로 연장된다.

적어도 하나의 밀봉층은 톱니 영역에 의해 정의된 채널 내에 적어도 부분적으로 위치할 수 있다.　이것은 밀봉 층을 코어에 고정시키는 데 도움이 된다.　또한 적어도 하나의 밀봉층을 채널 내에 위치시키는 것은 밀봉층의 측면 이동을 최소화하거나 방지하는 데 도움이 된다.

채널 또는 채널 베이스는 편평한 내부 영역에 의해 정의된 평면에 대해 실질적으로 기울어질 수 있다.　이는 밀봉층이 바깥쪽으로 밀려나면서 내부 압력을 증가시켜 밀봉층과 톱니 영역 사이에 보다 효율적인 밀봉을 제공할 수 있다.　일 예에서, 채널은 개구로부터 멀어지는 방향으로 실질적으로 기울어진다.　바람직하게는, 채널은 외부 영역에 인접한 채널의 깊이와 비교하여 내부 영역에 인접하여 상대적으로 더 큰 깊이를 갖는다.　즉, 채널은 내부 영역으로부터 외부 영역으로 바깥쪽으로 깊이가 감소할 수 있다.　경사진 배열은 밀봉을 강화하는 데 도움이 될 수 있다. 즉, 내부 압력은 구조물이 더 잘 밀봉되도록 강제한다.　이론적으로 개구에서 멀어지는 방향으로 경사진 것은 압력이 밀봉층을 바깥쪽으로 더 얕은 세레이션으로 밀어 넣어 밀도가 증가함에 따라 가스켓이 "자체 밀봉 강화"될 수 있게 한다.　내부 압력은 밀봉에 작용하여 밀봉이 바깥쪽으로 밀릴 때 전반적으로 밀봉 성능을 향상시킬 수 있게 한다.

세레이션은 내부 영역에 의해 정의된 평면까지 연장되도록 구성될 수 있다.　따라서 밀봉층은 채널에 맞을 필요가 없기 때문에 어떤 특정한 형상일 필요는 없다.

톱니 영역은 적어도 한 쌍의 인접한 세레이션 사이에 위치하는 적어도 하나의 브리지(bridge)를 포함할 수 있다.　브리지는 적어도 하나의 밀봉층을 위한 결합 표면(engagement surface)을 포함할 수 있다.　결합 표면은 밀봉의 효과를 감소시킬 수 있는 세레이션에 대한 응력을 감소시키는 데 도움이 되도록 하중 지지 표면을 제공할 수 있다.

적어도 하나의 브리지는 평면 부분을 포함할 수 있다.　평면 표면은 밀봉의 효과를 감소시킬 수 있는 세레이션에 대한 응력을 줄이는 데 도움이 되도록 하중 지지 표면을 제공할 수 있다.　평면 표면 및 편평한 내부/외부 영역은 결합면과의 세레이션의 접촉을 최소화하거나 방지하는 데 도움이 되도록 하중 지지 표면을 협력적으로 제공할 수 있다.

적어도 하나의 비-톱니 평면 부분은 내부 영역에 의해 정의된 평면에 대하여 오프셋될 수 있다.

브리지들 중 적어도 하나는 개구로부터의 거리를 기준으로 톱니 영역 내의 중앙에 배치될 수 있다.　이것은 세레이션에 가해지는 압축 압력의 양을 최소화하기 위해 톱니 영역 내에서 중앙에 하중 지지 표면을 제공 할 수 있다.　중앙에 위치한 브리지는 또한 결합면과의 세레이션의 접촉을 최소화하거나 방지하는 데 도움이 될 수 있다.

브리지들 중 적어도 하나는 톱니 영역 내에서 비중앙에 위치할 수 있다.　이것은 비중심 하중 지지 표면을 제공하여 중앙의 톱니 영역에 더 적은 압축 압력이 가해질 수 있다.

브리지 중 적어도 두 개는 톱니 영역의 중앙에 대해 대칭적으로 위치할 수 있다.　이 배열은 대칭적인 하중 지지 표면을 제공하여 압축 압력이 고르게 가해지도록 한다.　대안적으로, 브리지는 톱니 영역의 중심에 대해 비대칭적으로 위치할 수 있다.　즉, 톱니 영역의 중심에 대해 대칭적으로 배치되지 않은 복수의 브리지가 있을 수 있다.　예를 들어, 톱니 영역의 중앙의 한쪽에 위치한 두 개의 브리지가 있을 수 있다.

일 예에서, 하나의 브리지는 톱니 영역의 일측에 위치할 수 있고, 적어도 두 개의 브리지는 톱니 영역의 타측에 위치할 수 있다.　다른 말로 하면, 톱니 영역의 일측보다 톱니 영역의 타측에 더 많은 브리지가 있을 수 있다.

일 예에서, 코어는 제1 페이스와 제2 페이스에 비대칭 배열된 브리지를 포함한다.　즉, 제1 페이스의 톱니 영역은 제1 개수의 브리지를 가질 수 있고 제2 페이스의 톱니 영역은 제2 개수의 브리지를 포함할 수 있다.　

복수의 세레이션은 제1 세트의 세레이션 및 제2 세트의 세레이션을 포함할 수 있으며, 여기서 제1 세트의 세레이션은 제2 세트의 세레이션보다 크다.　더 큰 제1 세트의 세레이션은 가스켓의 코어를 통한 가스 투과를 억제하거나 늦출 수 있다.　

적어도 하나의 밀봉층은 제1 세트의 세레이션 중 적어도 하나와 결합되도록 구성된 하나 이상의 돌기를 포함할 수 있다.　상기 돌출부는 제1 세트의 세레이션과 결합될 때 가스켓 및 결합면의 압축 동안 보다 효과적인 밀봉을 제공할 수 있다.

비금속 코어는 유리 강화 에폭시, 페놀 수지(phenolic resin), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 폴리이미드(polyimide), (알크)아크릴(공)중합체((alk)acrylic (co)polymer) 또는 다른 적합한 (공)중합체로 형성되거나 이들을 포함할 수 있다.

적어도 하나의 밀봉층은 폴리테트라플루오로에틸렌, 층상 실리케이트(layered silicates), 세라믹 또는 그라파이트를 포함하거나, 보다 전형적으로는, 그라파이트 또는 질석(vermiculite)(박리된 질석, 바이오타이트(biotite), 하이드로바이오타이트(hydrobiotite) 및 프로고파이트(phlogopite) 포함)으로 형성될 수 있다.

일 예에서, 코어는 대략 1mm 내지 8mm 사이의 관통 두께를 갖는다.

일 예에서, 적어도 하나의 밀봉층은 하나 이상의 박리된 그라파이트, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 또는 운모(mica) 또는 박리된 질석과 같은 층상 실리케이트 물질을 포함한다.　밀봉층을 위한 바람직한 물질은 층상 실리케이트, 세라믹 및 그라파이트를 포함하는 무기 물질이다.　밀봉층을 위한 특히 바람직한 물질은 층상 실리케이트 및 그라파이트를 포함한다.　본 명세서에서 층상 실리케이트라는 용어는 운모 및 질석을 포함한다.　이러한 물질의 혼합물이 사용될 수 있다.　본 명세서에서 질석이라는 용어는 때때로 바이오타이트, 하이드로바이오타이트 및 프로고파이트(이 분야의 명명법)라고 불릴 수 있는 물질을 포함한다는 점에 유의해야 한다.　운모는 양호한 유전 특성에 본 발명에 유용하다.

본 발명에 사용하기 위한 바람직한 질석은 화학적으로 박리된 질석(chemically exfoliated vermiculite, CEV), 또는 열적으로 박리된 질석(thermally exfoliated vermiculite, TEV), 또는 CEV와 TEV의 혼합물일 수 있는 박리된 질석을 포함한다.　질석은 다른 미네랄과 혼합될 수 있다.　따라서, 다른 바람직한 물질은 다른 미네랄(예를 들어 탈크(talc), 운모 및 그라파이트 중 하나 이상)과 혼합된 박리된 질석 (CEV, 또는 TEV, 또는 CEV 및 TEV의 혼합물을 포함할 수 있음)을 포함한다.

밀봉층을 위한 특히 바람직한 물질은 박리된 질석, 바람직하게는, 화학적으로 박리된 질석 및 박리된 그라파이트을 포함한다;　질석의 경우 선택적으로 추가적인 미네랄 물질과 혼합된다.

이러한 물질은 압축 가능하며, 가스켓의 조립 및 설치시 전형적으로 원래 두께의 40 % ~ 80 %로 압축된다.　압축은 세레이션 골들의 채움과 밀봉층의 퍼짐(spreading)을 동반한다.

상술한 바와 같이 박리된 그라파이트와 박리된 질석은 가스켓의 페이싱에 사용하기에 우수한 많은 특성들, 특히 우수한 기계적 특성, 높은 내열성 및 매우 우수한 내화학성을 많이 가지고 있다.

상기 밀봉층은 대략 0.1mm 내지 1.25mm의 두께를 가질 수 있다.

적어도 하나의 밀봉층은 압축 가능한 물질로 제조될 수 있으며, 바람직하게는 미립자, 시트 또는 섬유질 형태일 수 있다.　사용 중에, 가스켓이 압축 하중 하에서 파이프 또는 도관의 대향되는 표면 사이에 위치할 때, 밀봉층은 압축된다.　전형적으로, 사용중인 밀봉층의 압축은 30-90% 범위의 압축 내이며((초기-최종)/초기 두께 x100), 보다 전형적으로는 40-80%, 가장 전형적으로는 50-70% 압축 사이이다.　임의의 경우에, 밀봉층은 사용중에 전형적으로 30% 이상의 압축, 보다 전형적으로 40% 이상의 압축 및 가장 전형적으로 50% 이상의 압축을 가질 것이다.　적합한 압축 시험은 실온 25°C에서 수행되는 ASTM F36-15이다.

적합하게는 사용 전에 비압축일 때, 밀봉층의 평균 두께는 적어도 0.2 mm, 바람직하게는 적어도 0.4 mm, 더욱 바람직하게는 적어도 0.5 mm, 일부 실시예에서는 적어도 0.6 mm, 및 다른 실시예에서는 적어도 0.7 mm이다.

적합하게는, 사용 전에 비압축일 때, 밀봉층의 평균 두께는 최대 4 mm, 바람직하게는 최대 2 mm, 가장 바람직하게는 1 mm 이하이다.

일 예에서, 적어도 하나의 밀봉층은 내부 영역의 적어도 일부까지 연장되도록 구성된다.　따라서, 적어도 하나의 밀봉층은 톱니 영역을 지나 내부 영역의 적어도 일부에 맞닿거나 또는 덮도록 연장되게 구성될 수　있으며, 전형적으로는, 톱니 영역을 넘어 연장하여 내부영역의 일부 및 외부 영역의 일부 모두를 덮거나 덮도록 구성될 수 있다.　사용시, 내부 영역, 및 선택적으로 외부 영역,에 맞닿거나 덮는 적어도 하나의 밀봉층의 부분은, 밀봉층의 나머지 부분과 비교하여 상대적으로 밀한 고밀도를 갖는다.

일　예에서,　압축되지 않은 상태에서 적어도 하나의 밀봉층의 밀도는 0.8 내지 1.6 g/cc 사이, 전형적으로 1.2 내지 1.3 g/cc 사이일 수 있다.

적어도 하나의 밀봉층의 밀도는 1.4 내지 2.2 g/cc 사이, 전형적으로 압축된 상태에서, 즉 톱니 부분에 대해 압축될 때에, 1.6 내지 1.9 g/cc 사이일 수 있다.

제2 페이스는 제2 평면을 정의하는 제2 실질적으로 편평한 내부 영역;　및 제2 복수의 세레이션을 포함하는 제2 톱니 영역;을 포함할 수 있으며, 제2 실질적으로 편평한 내부 영역은 개구와 제2 톱니 영역 사이에 위치하며, 제2 복수의 세레이션은 제2 평면을 가로지르지 않도록 제2 페이스에 오목하고, 적어도 하나의 밀봉층은 제2 페이스의 제2 톱니 영역의 적어도 일부를 덮는다.　일 예에서, 제2 복수의 세레이션은 마루 및 골을 포함하고, 세레이션들의 마루는 제2 평면을 가로지르지 않는다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 본 발명은 개구를 정의하는 강성 비금속 코어를 제공하는 단계로서, 코어는 개구로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제1 페이스와 제1 페이스에 대향되는 제2 페이스를 포함하는, 단계; 및 코어의 제1 페이스에 복수의 세레이션을 포함하는 톱니 영역을 형성하는 단계로서, 제1 페이스는 평면을 정의하는 실질적으로 편평한 내부 영역　및 복수의 세레이션을 포함하는 톱니 영역을 포함하는, 단계;를 포함하며, 실질적으로 편평한 내부 영역은 개구와 톱니 영역 사이에 위치하며, 세레이션은 평면을 지나 연장되지 않도록 제1 페이스에 오목하게 들어가 있는, 가스켓의 제조 방법을 제공한다. 일 예에서, 복수의 세레이션은 마루와 골을 포함하고, 세레이션들의 마루는 평면을 가로지르지 않는다.

톱니형 프로파일은 기계 성형될 수 있다.　대안적으로, 톱니형 프로파일은 단조 및/또는 몰딩, 예를 들어 사출 성형에 의해 성형될 수 있다.

방법은 적어도 하나의 밀봉층을 제공하고 제1 페이스의 톱니 영역의 적어도 일부에 적어도 하나의 밀봉층을 덮는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본원에 포함된 모든 특징들은 상기 양태들 중 임의의 것과 임의의 조합으로 조합될 수 있다.　

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 예들을 설명하기로 한다.
도 1은 일 예에 따른 가스켓의 사시도를 도시한다;
도 2는 일 예에 따른 밀봉층이 제거된 가스켓의 사시도를 도시한다;
도 3은 일 예에 따른 가스켓의 분해도를 도시한다;
도 4a 내지 도 4e는 밀봉층이 제거된 코어의 예들의 단면도를 도시한다;
도 5a 내지 도 5e는 코어의 예들의 단면도를 도시한다;
도 6은 일 예에 따른 코어의 단면도를 도시한다;　
도 7은 일 예에 따른 가스켓을 제조하는 방법의 흐름도를 도시한다.　

본 개시는 두 개의 결합면을 밀봉하기 위한 가스켓에 관한 것이다.　아래에 제시된 예들에서, 가스켓은 비금속 코어로 제조된다.　이는 금속으로 형성된 대부분의 가스켓 코어와 상반되므로 여러 가지 다른 문제가 발생한다.

비-금속 코어는 복수의 세레이션을 포함하는 톱니 영역을 포함한다.　밀봉층은 가스켓을 가로질러 밀봉을 제공하기 위해 톱니 영역과 맞물리도록 구성된다.　비-금속 코어는 또한 톱니 영역과 개구 사이에 위치한 실질적으로 편평한 내부 영역을 포함한다.　실질적으로 편평한 내부 영역은 개구의 옆에 위치하여 톱니 영역을 가스켓의 개구로부터 분리한다.　이러한 분리는 밀봉층의 재료가 가스켓을 통과하는 모든 유체로부터 분리되어 밀봉층과 가스켓을 통과하는 유체 사이에 화학 반응이 일어날 가능성이 크게 감소함을 의미한다.

톱니 영역은 가스켓에 양호한 밀봉을 제공한다.　세레이션이 코어의 나머지 부분에 도드라지지 않도록 세레이션의 범위를 제한하는 것은 사용 중에 세레이션이 과도한 응력을 받지 않는다는 것을 의미한다는 것이 밝혀졌다.　이는 사용 중에 세레이션이 밀봉 효과의 저하를 초래하는 변형 및/또는 균열될 가능성이 적어 진다는 것을 의미한다.

도 1은 일 예에 따른 가스켓(100)의 예를 도시한다.　가스켓(100)은 개구(104)를 정의하는 비금속 코어(102)를 포함한다.　사용시, 유체는 개구(104)를 통해 흐를 수 있다.

비금속 코어는 제1 페이스(106) 및 제2 페이스(도 1에 도시되지 않음)를 갖는다.　제1 페이스(106)는 개구(104)로부터 멀어지는 방향으로 연장된다.　도 1에 도시된 예에서, 제1 페이스는 제2 페이스 위에 수직으로 있는 것으로 도시되나, 즉 가스켓(100)은 수직 방향으로 배치되지만, 실제로는 가스켓(100)이 제1 페이스(106)와 제2 페이스가 나란히 있을 수 있는 수평 구성에서와 같은 임의의 방향에서 사용하기에 적합하다. 제2 페이스(도시되지 않음)는 제1 페이스(106)에 대향된다.

도 1에 도시된 예에서, 개구(104)는 실질적으로 원형이지만, 다른 형상의 개구(104)가 고려될 수 있다.　예를 들어, 개구는 다각형 형상, 타원형, 직사각형 형상 및/또는 정사각형 형상일 수 있다.　그 밖의 다른 형상이 고려될 수 있다.

가스켓(100)은 적어도 하나의 밀봉층(108)을 포함한다.　도 1에 도시된 예에서, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 코어(102)와 결합되는 링의 형태이다.　적어도 하나의 밀봉층(108)은 제1 페이스(106)에 형성된 세레이션과 맞물리도록 설계되며, 이는 도 5a 내지 도 5e에서 더욱 상세히 설명될 것이다.　일 예에서, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 개구(104)와 동심이다.

가스켓(100)의 조립 시에, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 톱니 영역(110)의 세레이션과 맞물리게 된다.　적어도 하나의 밀봉층(108)은 스프레이 접착제에 의해 톱니 영역(110)에 접합될 수 있다.　스프레이 접착제는 접촉 접착제, 예를 들어 아크릴 접촉 접착제일 수 있다.　아크릴 접촉 접착제의 예로는 3M 슈퍼 77이 있다.

도 2는 가스켓(100)의 코어(102)의 일 예를 도시한다.　도 2에서, 밀봉층(108)은 명확성을 위해 가스켓(100)으로부터 제거되었다.　도 2에 도시된 바와 같이, 제1 페이스(106)는 실질적으로 편평한 내부 영역(112)을 포함할 수 있다.　이러한 실질적으로 편평한 내부 영역(112)은 내부 영역(112)을 따라 그리고 그 너머로 연장되는 평면을 정의한다.

제1 페이스(106)는 또한 복수의 세레이션을 포함하는 톱니 영역(110)을 포함한다.　세레이션의 프로파일은 도 4a 내지 도 4e에 보다 상세하게 도시된다.

실질적으로 편평한 내부 영역(112)은 톱니 영역(110)과 개구(104) 사이에 위치한다.　즉, 실질적으로 편평한 내부 영역(112)이 개구(104)와 톱니 영역(110) 사이의 분리를 제공한다.　이는 밀봉층(108)이 파이프를 통해 흐르는 유체와 같은 매체로부터 멀리 위치하기 때문에 중요하다.　이는 전도 경로 또는 부식 구역을 생성할 수 있는 밀봉층(108) 사이의 매체 축적을 방지한다.　또한 편평한 내부 영역을 제공하는 것은 난류 흐름 및 난류 흐름으로 인해 발생할 수 있는 문제를 예방하거나 완화하는 데 도움이 될 수 있다.　내부 링(112)은 밀봉층(108)을 가스켓(100)을 통해 흐르는 매체로부터 이격시킨다.　또한, 개구(104)까지 연장되는 내부 링(112)을 갖는 것은 개구(104)를 통과하는 유체에 대한 매끄러운 경로가 존재하지 않음으로써 야기되는 난류(및 그로부터 발생할 수 있는 문제)를 피하는데 유용하다.

제1 페이스(106)는 또한 내부 영역(112)과 평면 상에 정렬되는 실질적으로 편평한 외부 영역(114)을 포함할 수 있다.　일 예에서, 비금속 코어(102)는 실질적으로 링 형상이다.　이러한 예에서, 내부 영역(112), 톱니 영역(110) 및 외부 영역(114)은 중앙 개구(104) 주위에 동심 링이 되도록 구성될 수 있다.　일 예에서, 외부 영역(114)은 톱니 영역(110)을 실질적으로 둘러싸고, 이는 내부 영역(112)을 실질적으로 둘러싸고, 이는 결과적으로 개구(104)를 실질적으로 둘러싸게 된다.

적어도 하나의 밀봉층(108)은 제1 페이스(106)의 톱니 영역(110)의 적어도 일부를 덮는다.　일 예에서, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 제1 페이스(106)의 모든 톱니 영역(110)을 덮는다.

도 1 및 도 2에서 도시되지 않는 제2 페이스는 제1 페이스(106)와 실질적으로 동일할 수 있고, 실질적으로 동일한 특징을 가질 수 있다.

도 3은 일 예의 가스켓(100)의 분해도를 도시한다.　본 예에서, 코어(102)의 제2 측면에 결합되는 제2 밀봉층(116)이 존재한다.　예를 들어, 제2 밀봉층(116)은 제2 페이스의 톱니 영역의 적어도 일부를 덮는다.

도 4a 내지 도 4e는 도 2의 절단선 A-A에 의한 여러 예들의 코어(102)의 단면도를 도시한다.　도 4a 내지 도 4e는 제1 페이스(106)의 톱니 영역(110)에서 세레이션의 상이한 프로파일들을 도시한다.　도 4a 내지 도 4e에 도시된 예들에서, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 명확성을 위해 도시되지 않는다.

톱니 영역(110)은 복수의 세레이션(118)을 포함한다.　세레이션(118)을 포함하는 코어(102)는 캄프로파일 코어로서 알려져 있다.　톱니 영역(110)의 세레이션(118)은 일련의 동심 세레이션 또는 콘서티나(concertina) 형상과 같은 프로파일일 수 있다.　프로파일은 일련의 동심 세레이션으로 코어(102) 상에 중첩된다.

밀봉 공정 동안, 위에 놓인 밀봉층(108)은 밀봉 표면 상에 응력 집중을 유도함으로써 밀봉을 향상시키기 위해 세레이션(118) 사이의 틈새로 강제로 들어가게 된다.

세레이션(118)은 또한 밀봉층(108)의 측방향 이동을 최소화하는 반면, 코어(102)는 강성 및 파열 저항(blowout resistance)을 제공한다. 이러한 프로파일은 가스켓(100)에 고압 적용을 위한 부가적인 강도를 제공한다.

세레이션(118)은 일련의 마루 및 골로 간주될 수 있다. 일 예에서, 세레이션은 실질적으로 톱니 모양 또는 정현파 모양이다. 일 예에서, 세레이션(118)은 대략 0.1mm 내지 0.6mm의 진폭을 갖는다.

일 예에서, 세레이션(118)은 내부 압력이 가해질 때 적어도 하나의 밀봉층(108)을 제자리에 유지하여, 블로우아웃(Blow-Out)으로 알려진 것을 방지한다.

놀랍게도, 가스켓(100) 내에 효과적인 밀봉이 형성될 수 있도록 세레이션(118)을 형성하는데 요구되는 정밀도의 수준으로 유리섬유로 채워진 에폭시 수지 시트와 같은 비금속 코어(102)를 기계 가공할 수 있었다. 일반적으로 유리 섬유와 에폭시의 거친 비트가 문제가 될 것으로 예상할 수 있지만 그렇지 않다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 실질적으로 편평한 내부 영역(112)은 평면(120)을 정의한다. 평면(120)은 내부 영역(112)의 단부를 넘어 연장된다. 세레이션(118)은 평면(120)에 실질적으로 수직인 방향으로 연장된다.

도 4a에 도시된 예에서, 세레이션(118)은 실질적으로 편평한 내부 영역(112)에 의해 정의된 평면(120)을 가로지르지 않도록 제1 페이스(106)에서 오목하다. 즉, 세레이션(118)은 제1 페이스(106)에서 오목하여, 모든 세레이션(118)이 평면(120)의 일측에 위치하도록 한다. 달리 말하면, 세레이션 (118)은 평면 (120) 이전에 종료되고 평면 (120)을 가로지르지 않는다.

코어(102)의 내부 영역(112)의 평면(120) 아래에서 세레이션(118)을 절단하는 것은 세레이션(118)이 하중의 직접적인 영향으로부터 보호되고 적어도 하나의 밀봉층(108)의 압축을 통해서만 하중을 받는다는 것을 의미한다. 더욱이, 세레이션(118)의 측면이 금속에서와 같이 매끄럽지 않기 때문에, 매끄럽지 않은 표면은 밀봉 능력에 기여할 수 있다.

도 4a에서, 톱니 영역(110)은 제1 페이스(106) 내의 채널 내에 위치한다. 즉, 톱니 영역(110) 내의 코어(102)의 관통 두께는 내부 영역(112) 또는 외부 영역(114)과 같은 비-톱니 영역에서의 코어(102)의 관통 두께보다 작다.

일 예에서, 채널은 대략 0.1mm 내지 0.4mm만큼 제1 페이스(106) 내로 오목하게 들어가 있다. 즉, 세레이션의 상단은 내부 영역(112)에 의해 정의된 평면(120)으로부터 대략 0.1mm 내지 0.4mm만큼 오프셋될 수 있다.

세레이션(118)이 코어(102)의 제1 페이스(106)로부터 오목하게 들어감에 따라, 이들은 두 표면의 결합으로 인한 실질적으로 높은 압력을 받지 않을 것이다. 오히려, 더 많은 압력이 비-톱니 부분들, 예를 들어, 내부 영역(112) 및 외부 영역(114)에 가해질 수 있다. 이것은 톱니 영역(110)이 변형되는 것을 방지하고, 세레이션은 적어도 하나의 밀봉층(108)과 함께 효과적인 밀봉을 제공할 수 있다. 일 예에서, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 톱니 영역(110)에 의해 정의된 채널 내에 적어도 부분적으로 위치한다. 적어도 하나의 밀봉층(108)은 명확성을 위해 도 4a에 도시되지 않는다. 적어도 하나의 밀봉층(108)은 내부 영역(112) 및/또는 외부 영역(114) 위에 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 위치할 수 있다. 따라서, 더 많은 압력이 내부 영역(112) 및/또는 외부 영역(114)을 덮는 밀봉층 상에 가해질 것이다. 이는 톱니 영역(110)이 변형되는 것을 방지하고, 세레이션(118)은 압축력에 의해 세레이션 내로 가압되는 적어도 하나의 밀봉층(108)과 함께 효과적인 밀봉을 제공할 수 있다.

도 4a는 제2 페이스(122)를 도시한다. 제2 페이스(122)는 제1 페이스(106)의 모든 요소들의 제2 세트, 즉 제2 평면을 정의하는 제2 내부 영역, 제2 톱니 영역 및 제2 실질적으로 편평한 외부 영역을 포함할 수 있다.

도 4a에서, 세레이션들(118)은 크기 및 형상에서 실질적으로 유사하다. 즉, 세레이션들은 마루와 골 사이의 거리가 거의 같다.

도 4a에서, 외부 영역(114)은 내부 영역(112)에 의해 정의된 평면(120) 상에 위치한다. 즉, 외부 영역(114)은 내부 영역(112)과 실질적으로 동일한 높이(level)에 위치한다.

도 4b는 도 2의 절단선 A-A에 의한 다른 예의 코어(102)의 단면도를 도시한다.

도 4b에 도시된 예는 톱니 영역(110)이 적어도 한 쌍의 인접한 세레이션(118) 사이에 위치하는 하나 이상의 비-톱니 영역 또는 브리지(124)를 포함한다는 점을 제외하면 도 4a에 도시된 예와 실질적으로 동일하다. 브리지(124)는 인접한 세레이션(118) 사이의 간격을 확장하는 인접한 세레이션(118) 사이의 링크로 간주될 수 있다. 일 예에서, 브리지(124)는 실질적으로 편평한 영역 또는 평면 부분을 포함한다.

사용시, 브리지(124)는 세레이션(118)과 비교하여 더 높은 응력 집중을 받게 될 것이고, 따라서 세레이션(118)은 사용시에 현저하게 변형될 가능성이 적다. 이는 세레이션(118)이 밀봉을 형성하기 위해 적어도 하나의 밀봉층(108)과 맞물려 있을 가능성이 더 높다는 것을 의미한다. 브리지(124)는 밀봉을 돕는 하중 분배를 돕고, 전체적으로 가스켓(100)의 무결성을 유지하는 것을 도울 것이다.

일 예에서, 브리지(124)의 평면 부분은 내부 영역(112)에 의해 정의된 평면(120)에 대하여 오프셋된다. 세레이션(118)의 범위는 비-톱니 영역인 브리지(124)와 동일한 높이(level)에서 종료되도록 구성된다. 즉, 톱니 영역(110)은 코어(102)의 제1 페이스(106)에서 채널을 정의한다.

일 예에서, 브리지(124) 중 적어도 하나는 톱니 영역(110) 내의 중앙에 위치한다.

다른 예에서, 브리지(124) 중 적어도 하나는 톱니 영역(110)의 중심에 대해 오프셋되어 위치하고, 예를 들어, 브리지(124) 중 적어도 두 개는 톱니 영역(110)의 중심에 대해 대칭적으로 오프셋되어 위치할 수 있다.

도 4c는 도 2의 절단선 A-A에 의한 또 다른 코어(102)의 단면도를 도시한다.

도 4c에 도시된 예는 브리지(124)의 평면 영역이 내부 영역의 평면(120)과 실질적으로 정렬된다는 점을 제외하고는 도 4b에 도시된 예와 실질적으로 동일하다. 본 예에서, 세레이션(118)의 범위는 또한 브리지(124)의 평면 영역의 높이(level)와 정렬된다.

//도 4d

도 4d는 도 2의 절단선 A-A에 의한 또 다른 예의 코어(102)의 단면도를 도시한다.

도 4d에 도시된 예는 톱니 영역(110)이 편평한 내부 영역(112)에 의해 정의된 평면(120)에 대해 실질적으로 기울어져 있다는 점을 제외하고는 도 4a에 도시된 예와 실질적으로 동일하다. 이는 밀봉층이 바깥쪽으로 밀려나면서 내부 압력을 증가시켜 밀봉층과 톱니 영역 사이에 보다 효율적인 밀봉을 제공할 수 있다. 내부 압력은 밀봉에서 작용하여 밀봉이 바깥쪽으로 밀릴 때 전체적으로 밀봉 성능을 향상시킬 수 있다.

일 예에서, 톱니 영역(110)은 내부 영역(112)으로부터 외부 영역(114)으로 기울어진다. 달리 말하면, 톱니 영역(110)의 관통 두께는 외부 영역(114)에 인접한 톱니 영역(110)의 관통 두께에 비해 내부 영역(112)에 인접하여 더 작다. 이는 밀봉층이 바깥쪽으로 밀려나면서 내부 압력을 증가시켜 밀봉층과 톱니 영역 사이에 보다 효율적인 밀봉을 제공할 수 있다. 일 예에서, 채널은 개구로부터 멀어지는 방향으로 실질적으로 기울어져 있다. 달리 말하면, 채널의 깊이는 외부 영역에 인접한 채널의 깊이에 비해 내부 영역에 인접하여 상대적으로 두껍다. 즉, 채널은 내부 영역에서 외부 영역으로 바깥쪽으로 기울어질 수 있다. 경사진 배열은 밀봉을 강화하는 데 도움이 될 수 있다, 즉, 내부 압력은 구조물이 더 잘 밀봉되도록 강제한다. 이론적으로 개구에서 멀어지는 방향으로 경사진 것은 압력이 밀봉 층을 바깥쪽으로 더 얕은 세레이션으로 밀어 넣어 밀도가 증가함에 따라 가스켓이 "자체 밀봉 강화"될 수 있게 한다.

도 4e는 도 2의 절단선 A-A에 의한 또 다른 예의 코어(102)의 단면도를 도시한다.

도 4e에 도시된 예는 복수의 세레이션(118)이 제1 세트의 세레이션 및 제2 세트의 세레이션을 포함한다는 점을 제외하고는 도 4c에 도시된 예와 실질적으로 동일하다. 제1 세레이션 세트는 제2 세트의 세레이션보다 더 크다. 도 4e에서, 세레이션들 중 하나는 다른 세레이션들과 비교하여 더 깊은 골을 포함한다. 일 예에서, 적어도 하나의 밀봉층은 제1 세트의 세레이션 중 적어도 하나와 결합되도록 구성된 하나 이상의 돌출부를 포함한다.

도 4a 내지 도 4e의 실시예들 각각은 또한 제2 페이스(122)를 도시한다. 제2 페이스(122)는 제1 페이스(106)의 모든 요소들의 제2 세트, 즉 제2 평면을 정의하는 제2 내부 영역, 제2 톱니 영역 및 제2 실질적으로 편평한 외부 영역과 도 4a 내지 도 4e에서 각 실시예의 다양한 요소들을 포함할 수 있다. 제2 페이스의 톱니 영역의 적어도 일부를 덮거나 오버레이하도록 구성되는 제2 밀봉층(116)이 있을 수 있다.

도 5a 내지 도 5e는 도 2의 절단선 A-A에 의한 여러 예들의 코어(102)의 단면도를 도시하지만, 제1 밀봉층(108)은 제1 페이스(106)의 톱니 영역(110)을 덮고 제2 밀봉층(116)은 제2 페이스(122)의 톱니 영역을 덮는다. 도 5a 내지 도 5e에 도시된 각각의 예에서, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 실질적으로 응력이 없다. 사용시, 밀봉층(108)은 가스켓(100) 내에 밀봉을 형성하도록 세레이션 내로 가압될 것이다.

일반적으로, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 제1 페이스(106)의 톱니 영역(110)의 적어도 일부를 덮는다. 일 예에서, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 제1 페이스(106)의 톱니 영역(110)의 실질적으로 모든 영역을 덮는다.

일 예에서, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 톱니 영역(110)을 지나서 연장되어, 내부 영역(112)의 적어도 일부에 인접하게 된다. 일 예에서, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 톱니 영역(110)을 지나서 연장되어, 외부 영역(114)의 적어도 일부에 맞닿아 있다. 적어도 하나의 밀봉층(108)이 내부 영역(112) 및/또는 외부 영역(114)의 적어도 일부에 인접한 예에서, 내부 영역(112) 및/또는 외부 영역(114)의 맞닿는 영역은 하중을 견지하고 또한 밀봉층(108)을 평상시보다 높은 수준으로 치밀화 되어 놀랍게도 양호한 수준의 밀봉을 제공하는데 중요한 역할을 한다. 치밀화는 밀봉층(108)이 압축되지 않은 상태에서의 밀봉층에 비해 좀 더 조밀해지도록 압축하는 것을 의미한다는 것이 이해될 것이다.

톱니 영역(110)이 하나 이상의 브리지(124)를 포함하는 예에서, 하중 하에 밀봉층(108)은 하나 이상의 브리지(124)와 맞닿는 영역에서 치밀화된다. 이러한 치밀화 과정은 밀봉층(108)과 톱니 영역(110) 사이에 양호한 밀봉을 제공한다.

일 예에서, 적어도 하나의 밀봉층(108)이 맞닿아 있는 내부 영역(112) 및/또는 외부 영역(114)의 영역들은 내부 영역(112) 및/또는 외부 영역(114)의 나머지 영역과 비교하여 더 높은 밀도를 갖는 물질로 형성될 수 있다. 즉, 톱니 영역(110)에 인접한 내부 영역(112) 및/또는 외부 영역(114)의 부분들은 내부 영역(112) 및/또는 외부 영역(114)의 나머지 영역과 비교하여 더 밀한 고밀도의 물질을 포함한다.

도 5a는 도 4a에 도시된 단면에 대응하지만, 적어도 하나의 밀봉층(108)이 톱니 영역(110)의 적어도 일부를 덮는 것으로 도시된다.

도 5a에 도시된 예에서, 밀봉층(108)은 사용시에 세레이션(118)과 맞닿아 있다. 또한, 밀봉층(108)의 적어도 일부는 톱니 영역(110)에 의해 정의된 채널 내에 위치한다.

도 5a는 코어(102)의 제2 페이스(122)에서 톱니 영역(110)에 의해 정의된 채널 내에 위치하는 제 2 밀봉층(116)을 도시한다.

도 5b는 도 4b에 도시된 단면에 대응하지만, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 톱니 영역(110)의 적어도 일부를 덮는 것으로 도시된다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 인접한 세레이션(118) 사이에서 브리지(124)에 맞닿아 있고, 또한 세레이션(118)에 맞닿아 있다. 브리지(124)는 세레이션(118) 상에 가해지는 응력을 감소시키도록 밀봉층(108)에 대한 지지를 제공할 수 있다.

도 5c는 도 4c에 도시된 단면에 대응하지만, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 톱니 영역(110)의 적어도 일부를 덮는 것으로 도시된다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 밀봉층(108)은 압축되지 않은 상태에서 제1 페이스(106)에 도드라져 있을 수 있다. 즉, 밀봉층(108)이 압축되지 않은 경우, 밀봉층(108)은 세레이션(118)에 대한 평면(120)의 반대편에 위치하게 된다. 그러나, 밀봉층(108)이 압축될 때, 밀봉층(108)은 톱니 영역(110) 내의 세레이션(118) 사이의 갭을 적어도 부분적으로 채울 것이다.

도 5d는 도 4d에 도시된 단면에 대응하지만, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 톱니 영역(110)의 적어도 일부를 덮는 것으로 도시된다. 도 5d에 도시된 바와 같이, 밀봉층(108)은 내측 영역(112)에 의해 정의된 평면(120)에 대해 경사질 수 있다.

도 5e는 도 4e에 도시된 단면에 대응하지만, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 톱니 영역(110)의 적어도 일부를 덮는 것으로 도시된다. 도 5e에 도시된 바와 같이, 밀봉층(108)은 제1 세트의 세레이션에 정의된 바와 같이 더 깊은 골 내로 돌출되는 돌출부(126) 또는 부가적인 층을 포함할 수 있다.

도 4e에 도시된 예는 복수의 세레이션(118)이 제1 세트의 세레이션 및 제2 세트의 세레이션을 포함한다는 점을 제외하고는 도 4e에 도시된 예와 실질적으로 동일하다. 제1 세트의 세레이션은 제2 세트의 세레이션보다 크다. 도 4e에서, 세레이션들 중 하나는 다른 세레이션들과 비교하여 더 깊은 골을 포함한다. 일 예에서, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 제1 세트의 세레이션들 중 적어도 하나와 결합되도록 구성된 하나 이상의 돌출부를 포함한다.

도 6은 도 4c에 도시된 단면에 상응하지만, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 톱니 영역(110)의 적어도 일부를 덮는 것으로 도시된다.

도 5c와 비교하여, 도 6에 도시된 적어도 하나의 밀봉층(108)은 톱니 영역(110)의 범위를 넘어 연장된다. 이 예에서, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 내부 영역(112)의 적어도 일부에 인접한다. 일 예에서, 적어도 하나의 밀봉층(108)은 톱니 영역(110)을 지나서 연장되어, 외부 영역(114)의 적어도 일부에 맞닿아 있다. 적어도 하나의 밀봉층(108)이 내부 영역(112) 및/또는 외부 영역(114)의 적어도 일부에 인접하는 예에서, 내부 영역(112) 및/또는 외부 영역(114)의 맞닿는 영역은 하중을 지지하고 또한 밀봉층(108)을 평상시보다 높은 레벨로 치밀화하여 놀랍게도 양호한 수준의 밀봉을 제공하는데 중요한 역할을 한다. 치밀화는 밀봉층(108)이 압축되지 않은 상태에서의 밀봉층에 비해 더 조밀해지도록 압축하는 것을 의미하는 것이 이해될 것이다.

놀랍게도, 톱니 영역(110) 및 적절한 적어도 하나의 밀봉층(108)을 갖는 비금속 코어(102)의 사용은, 코어(102)가 가스켓(100)을 밀봉하는데 효과적이었고 실질적으로 높은 하중을 견딜 수 있었다.

일반적으로, 본 발명의 가스켓은 링 형상이고 전형적으로 중앙에 위치하는 개구를 정의한다. 그러나 다른 모양의 가스켓이 고려될 수 있다. 예를 들어, 가스켓은 정사각형, 직사각형, 타원형, 타원형 또는 일반적으로 임의의 다각형 단면을 가질 수 있다.

본 발명의 가스켓은, 가스켓 유형 중 어느 것이든, 100 KPa 내지 43,000 KPa 사이, 보다 전형적으로 1,000 KPa 내지 20,000 KPa 사이의 정상 작동 압력 하에서 작동할 것이 요구될 수 있다.

도 7은 일 예에 따른 가스켓(100)을 제조하는 방법을 도시한다. 단계 200는 개구(104)를 정의하는 강성 비금속 코어(102)를 제공하는 것에 관한 것으로, 코어(102)는 개구(104)로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제1 페이스(106) 및 제1 페이스(122)의 대향하는 제2 페이스를 포함한다.

단계 202는 코어(102)의 제1 페이스(106)에 있는 복수의 세레이션(118)을 포함하는 톱니 영역(110)을 형성하는 것에 관한다. 본 예에서, 제1 페이스(106)는 평면(120)을 정의하는 실질적으로 편평한 내부 영역(112)과; 복수의 세레이션(118)을 포함하는 톱니 영역(110);을 포함하며, 여기서 실질적으로 편평한 내부 영역(112)은 개구(104)와 톱니 영역(110) 사이에 위치한다. 세레이션(118)은 그들이 평면(120)을 가로지르지 않도록 제1 페이스(106)에서 오목하게 있다.

톱니 영역(110), 즉 톱니형 프로파일은 기계 성형될 수 있다.

상기 방법은 적어도 하나의 밀봉층(108)을 제공하는 단계와 제1 페이스(106)의 톱니 영역(110)의 적어도 일부 위에 적어도 하나의 밀봉층(108)을 덮는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 가스켓은 내화성 가스켓이다.

본 출원과 관련하여 본 명세서와 동시에 또는 그 이전에 출원되고 본 명세서와 함께 공개 검사를 받을 수 있는 모든 논문 및 문서에 관하여 주의를 기울이고, 이러한 모든 논문 및 문헌의 내용은 본원에 참조로 포함된다.

본 명세서(첨부된 청구범위, 요약 및 도면을 포함함)에 개시된 모든 특징들 및/또는 개시된 모든 방법 또는 공정의 모든 단계들은, 이러한 특징들 및/또는 단계들 중 적어도 일부가 상호 배타적인 조합을 제외하고, 임의의 조합으로 조합될 수 있다.

본 명세서(첨부된 청구범위, 요약 및 도면을 포함함)에 개시된 각각의 특징들은 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 동일하거나 동등하거나 유사한 목적을 제공하는 대안적인 특징들로 대체될 수 있다. 따라서, 달리 명백하게 언급되지 않는 한, 개시된 각각의 특징은 동등하거나 유사한 특징들의 일반적인 일련의 예들 중 하나일 뿐이다.

본 발명은 전술한 실시예(들)의 상세한 설명에 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서(첨부된 청구범위, 요약 및 도면을 포함함)에 개시된 특징들의 임의의 신규한 것, 또는 임의의 신규한 것들의 조합, 또는 개시된 임의의 방법 또는 공정의 단계들 중 임의의 신규한 것, 또는 임의의 신규한 것들의 조합으로 확장된다.

Claims

두 개의 결합면을 밀봉하기 위한 가스켓으로서,
개구를 정의하는 강성 비금속 코어로서, 상기 개구로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제1 페이스와 상기 제1 페이스에 대향되는 제2 페이스를 포함하는 코어; 및
적어도 하나의 밀봉층;을 포함하며,
상기 제1 페이스는 평면을 정의하는 실질적으로 편평한 내부 영역과, 복수의 세레이션을 포함하는 톱니형 영역을 포함하며, 상기 실질적으로 편평한 내부 영역은 개구와 톱니 영역 사이에 위치하며,
상기 세레이션은 상기 평면을 가로지르지 않도록 제1 페이스에서 오목하고,
상기 적어도 하나의 밀봉층은 상기 제1 페이스의 톱니 영역의 적어도 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 가스켓.
제1 항에 있어서, 제1 페이스가 상기 내부 영역과 함께 상기 평면 상에 정렬되는 실질적으로 편평한 외부 영역을 포함하는, 가스켓.
제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 세레이션은 상기 내부 영역에 의해 정의된 평면까지 연장되도록 구성되는, 가스켓.
제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 세레이션은 상기 코어의 제1 페이스에서 채널을 정의하기 위해 상기 평면에 앞서 종료되는, 가스켓.
제4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 밀봉층이 상기 톱니 영역에 의해 정의된 채널 내에 적어도 부분적으로 위치하는, 가스켓.
제4 항 또는 제5 항에 있어서, 상기 채널이 상기 내부 영역으로부터 상기 외부 영역으로 깊이가 감소하도록 상기 편평한 내부 영역에 의해 정의된 상기 평면에 대해 실질적으로 경사지는, 가스켓.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 톱니 영역은 적어도 한 쌍의 인접한 세레이션의 사이에 위치한 적어도 하나의 브리지를 포함하는, 가스켓.
제7 항에 있어서, 상기 브리지가 평면 부분을 포함하는, 가스켓.
제8 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 브리지의 평면 부분이 상기 내부 영역에 의해 정의된 상기 평면에 대하여 오프셋되는, 가스켓.
제8 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 브리지가 상기 내부 영역과 함께 상기 평면 상에 정렬되는, 가스켓.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 세레이션은 제1 세트의 세레이션 및 제2 세트의 세레이션을 포함하고, 상기 제1 세트의 세레이션은 상기 제2 세트의 세레이션보다 큰, 가스켓.
제11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 밀봉층이 상기 제1 세트의 세레이션 중 적어도 하나와 결합되도록 구성된 하나 이상의 돌기를 포함하는, 가스켓.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 밀봉층은 상기 톱니 영역을 지나 상기 내부 영역의 적어도 일 부분에, 전형적으로, 상기 내부 영역의 일 부분 및 상기 외부 영역의 일 부분 모두에 인접하도록 연장되도록 구성되는, 가스켓.
제13 항에 있어서, 상기 내부 영역과, 선택적으로 상기 외부 영역과, 맞닿아 있는 상기 적어도 하나의 밀봉층의 일 부분은, 상기 밀봉층의 나머지 부분과 비교하여 상대적으로 더 높은 밀도를 갖는, 가스켓.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비금속 코어는 유리 강화 에폭시, 페놀 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드 및/또는 (알크)아크릴(공)중합체 중 하나 이상 또는 다른 적합한 (공)중합체를 포함하는 가스켓.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 밀봉층은 폴리테트라플루오로에틸렌, 층상 실리케이트, 세라믹 또는 그라파이트, 보다 전형적으로는, 그라파이트 또는 질석(박리된 질석, 바이오타이트, 하이드로바이오타이트 및 프로고파이트 포함)으로 형성되거나 이를 포함하는, 가스켓.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 페이스는 제2 평면을 정의하는 제2 실질적으로 편평한 내부 영역; 및 제2 복수의 세레이션을 포함하는 제2 톱니 영역;을 포함하고,
상기 제2 실질적으로 편평한 내부 영역은 상기 개구와 제2 톱니형 영역 사이에 위치하고,
상기 제2 복수의 세레이션은 제2 평면을 가로지르지 않도록 제2 페이스에서 오목하며,
상기 적어도 하나의 밀봉층은 제2 페이스의 제2 톱니 영역의 적어도 일부를 덮는, 가스켓.
가스켓의 제조방법에 있어서:
개구를 정의하는 강성 비금속 코어를 제공하는 단계로서, 상기 코어는 상기 개구로부터 멀어지는 방향으로 연장된 제1 페이스와 상기 제1 페이스에 대향되는 제2 페이스를 포함하는, 단계; 및
상기 코어의 제1 페이스에 복수의 세레이션을 포함하는 톱니 영역을 형성하는 단계로서, 상기 제1 페이스는 평면을 정의하는 실질적으로 편평한 내부 영역을 포함하며, 상기 실질적으로 편평한 내부 영역은 상기 개구와 상기 톱니 영역 사이에 위치하며, 상기 세레이션은 상기 평면을 가로지르지 않게 제1 페이스에서 오목하게 있도록 하는, 단계;를 포함하는 방법.
제18 항에 있어서, 상기 톱니형 프로파일이 기계 성형되는, 방법.
제18 항 또는 제19 항에 있어서, 적어도 하나의 밀봉층을 제공하고 적어도 하나의 밀봉층을 상기 제1 페이스의 톱니 영역의 적어도 일부에 덮는 단계를 포함하는 방법.