JPH0776587B2 - Grand packing - Google Patents

Grand packing

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JPH0776587B2
JPH0776587B2 JP62154814A JP15481487A JPH0776587B2 JP H0776587 B2 JPH0776587 B2 JP H0776587B2 JP 62154814 A JP62154814 A JP 62154814A JP 15481487 A JP15481487 A JP 15481487A JP H0776587 B2 JPH0776587 B2 JP H0776587B2
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JP
Japan
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packing
braided
seal body
seal
knitting
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隆久 上田
富一 塩見
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日本ピラ−工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は例えばポンプなどの流体機器の軸封部として好
適に用いられるグランドパッキンに関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gland packing suitably used as a shaft sealing portion of a fluid device such as a pump.

(従来の技術) 従来、グランドパッキンとして第6図及び第7図に示す
ものがある。これは、18本から36本の編み糸Aを格子編
みして形成された格子編み編組体Bと、その格子編み編
組体Bにおける編み糸Aの交絡により形成された、前記
編組体Bの長手方向に連続する空隙の中心および四隅
に、それぞれ挿通されている編み糸と同一材料よりなる
1本の中芯Cおよび4本の外芯Dとから構成されいる。
(Prior Art) Conventionally, there is a gland packing shown in FIGS. 6 and 7. This is the length of the braided body B formed by the interlacing of the braided yarn A in the latticed braided body B, which is formed by lattice-braiding 18 to 36 knitting yarns A. At the center and at the four corners of the void that is continuous in the direction, one core C and four outer cores D made of the same material as the knitting yarn respectively inserted are formed.

(発明が解決しようとする問題点) 上記構成の従来のグランドパッキンにおいては、編み糸
として空隙が多く、かつ密度の小さい繊維材料が使用さ
れているために、加圧時の圧縮量が非常に大きい。ま
た、編み糸Aの交絡により形成された編組体Bの長手方
向に連続する空隙から浸透漏れを生じてシール性が損な
われる欠点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional gland packing having the above configuration, since a fiber material having many voids and a low density is used as the knitting yarn, the compression amount at the time of pressurization is extremely high. large. Further, there is a drawback that permeation leakage occurs from the voids continuous in the longitudinal direction of the braided body B formed by the entanglement of the knitting yarns A and the sealing property is impaired.

そこで、グランドパッキンの中心部に、ゴムなどの弾性
体や可撓性膨張黒鉛等のように、密度が大きく浸透漏洩
の発生しない材料を挿通させることが試みられたが、断
面丸形の弾性体を使用したものでは、グランドパッキン
圧縮時の軸に対する接触圧がグランドパッキンの中央部
で極端に強く、両側で弱いという不均一な状態になるば
かりでなく、パッキン全体としての変形性も欠けて、軸
との接触面積を大きくとれずシール性があまり向上しな
い。また断面四角形の弾性体を使用したものでは、所定
長さに切断し、リング状にしたときに、弾性体が異常変
形しやすく、この場合も、軸に対する接触圧が不均一な
状態になるばかりでなく、パッキン全体としての変形性
も欠けて、軸との接触面積を大きくとれず、シール性が
あまり向上しない上、グランドパッキンの角部、つまり
四隅部において、編み糸Aが屈曲して折れ易くなる等の
問題点を生じる。
Therefore, it has been attempted to insert a material having a high density and not causing leakage, such as an elastic body such as rubber or flexible expanded graphite, into the center of the gland packing. In the case of using, the contact pressure against the shaft when compressing the gland packing is extremely strong at the central part of the gland packing and weak on both sides, resulting in a non-uniform state and lacking the deformability of the packing as a whole. The contact area with the shaft cannot be made large and the sealing performance does not improve so much. In addition, when an elastic body with a quadrangular cross section is used, the elastic body is apt to deform abnormally when cut into a predetermined length and made into a ring shape, and in this case also, the contact pressure on the shaft is not always uniform. In addition, the packing as a whole lacks deformability, the contact area with the shaft cannot be made large, and the sealing performance does not improve so much, and the knitting yarn A is bent and bent at the corners of the gland packing, that is, at the four corners. This causes problems such as ease of use.

加えて、中心部のみへの挿通であるため、編み糸の交絡
によりパッキン表面近くに形成される長手方向に連続す
る空隙からの漏れを十分に防止することができない。
In addition, since it is inserted only in the central portion, it is not possible to sufficiently prevent the leakage from the voids continuous in the longitudinal direction formed near the packing surface due to the entanglement of the knitting yarns.

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、パッキン密
度を大きくして加圧時の圧縮量を低減するともに、変形
性を良好にして軸に対する接触面積の増大化および接触
圧の均一化により浸透漏れ防止機能を高めてシール性の
著しい向上を図ることができ、その上、四隅部における
編み糸の折損を防止して形状保持性を高めることができ
るグランドパッキンを提供することを第1の目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances. By increasing the packing density to reduce the compression amount at the time of pressurization, the deformability is improved, and the contact area with the shaft is increased and the contact pressure is made uniform. A first object of the present invention is to provide a gland packing capable of enhancing the permeation leakage prevention function to significantly improve the sealing property, and further, preventing the breakage of the knitting yarn at the four corners and enhancing the shape retention property. To aim.

また、本発明はパッキン全体を不浸透体としてシール性
を一層向上するとともに、耐熱性、摺動特性の向上も図
ることができるグランドパッキンを提供することを第2
の目的とする。
In addition, the present invention provides a gland packing which can improve heat resistance and sliding characteristics while improving the sealing property by making the entire packing impermeable.
The purpose of.

(問題点を解決するための手段) 上記第1の目的を達成するために、第1の発明に係るグ
ランドパッキンは、編み糸の交絡により形成された前記
編組体の長手方向に連続する空隙のそれぞれに、可撓性
のシート状シール材からなる細幅のシール体が挿通充填
されているものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the first object, the gland packing according to the first aspect of the present invention includes a void that is continuous in the longitudinal direction of the braid formed by the entanglement of knitting yarns. A narrow sealing body made of a flexible sheet-shaped sealing material is inserted and filled in each of them.

また、上記第2の目的を達成するために、第2の発明に
係るグランドパッキンは、編み糸の交絡により形成され
た前記編組体の長手方向に連続する空隙のそれぞれに、
可撓性のシート状シール材からなるシール体が挿通充填
されており、このシール体の前記編組体に対する重量構
成比率か50wt%を越えるように設定されているものであ
る。
Further, in order to achieve the second object, the gland packing according to the second aspect of the present invention, in each of the voids continuous in the longitudinal direction of the braid formed by the entanglement of knitting yarns,
A seal body made of a flexible sheet-like seal material is inserted and filled, and the weight composition ratio of the seal body to the braid body is set to exceed 50 wt%.

(作用) 第1の発明によれば、編組体の長手方向に連続する空隙
のそれぞれに、可撓性のシート状シール材からなる細幅
のシール体が挿通充填されていることから、パッキン密
度が全体的に均一に大きくなるとともに、パッキンを所
望の形状に柔軟に変形させて軸に対する接触面積を増大
するとともに、軸に対する接触圧も均一にすることが可
能であり、これによって、編組体の長手方向に連続する
空隙からの浸透漏れを防止し、シール性の向上を図るこ
とができる。また、可撓性の細幅シール体を用いること
により、軸振れに対する追随性も優れており、したがっ
て、強く締め付ける必要がないために、軸にかかる負荷
も少なくすることができる。さらに、パッキン四隅部に
おける編み糸を、空隙に挿通充填されるシール体の存在
によって大きな曲率をもって容易に曲成させることが可
能であり、編み糸の折損を防止してパツキン形状の保持
性を高めることができる。
(Operation) According to the first aspect of the invention, since the narrow sealing body made of the flexible sheet-shaped sealing material is inserted and filled in each of the voids continuous in the longitudinal direction of the braided body, the packing density is increased. Of the braid, the packing can be flexibly deformed into a desired shape to increase the contact area with the shaft and the contact pressure with the shaft can be made uniform. It is possible to prevent the permeation leakage from the voids continuous in the longitudinal direction and improve the sealing property. Further, by using the flexible narrow seal body, the followability against shaft runout is excellent, and therefore, since it is not necessary to tighten it strongly, it is possible to reduce the load applied to the shaft. Furthermore, the knitting yarns at the four corners of the packing can be easily bent with a large curvature due to the presence of the seal body that is inserted and filled in the voids, and the knitting yarns can be prevented from being broken and the puckkin shape can be retained more easily. be able to.

また、第2の発明によれば、上記空隙に挿通充填される
シール体の編組体に対する重量構成比率を50wt%を越え
るように高く設定することにより、パッキン全体を不浸
透体として、シール性を一層向上させることができるだ
けでなく、摩擦抵抗の小さいシール体の露出により摺動
特性の向上および耐熱性の向上も図れ、全体としてパッ
キン特性の大幅な向上を実現することができる。
According to the second aspect of the invention, by setting the weight ratio of the seal body inserted and filled in the gap to the braided body to be higher than 50 wt%, the entire packing is made an impermeable body and the sealing property is improved. Not only can it be further improved, but the sliding property and heat resistance can also be improved by exposing the seal body having a small frictional resistance, and the packing property as a whole can be greatly improved.

(実施例) 以下、本発明の第一実施例を第1図〜第3図に基づいて
説明する。第1図に示すグランドパッキン1は、20本の
編み糸2を格子編みして形成された編組体3と、その編
組体3の端面に現われた各編み糸2間のすべての空隙に
それぞれ編組体3の長手方向に沿って挿通充填した複数
(この実施例では13本)のシート状シール材からなるシ
ール体4とから構成されている。上記編み糸3として
は、潤滑油を含浸させたアラミド繊維,ポリ四フッ化エ
チレン繊維,石綿繊維,炭素繊維,フェノール繊維,セ
ラミックファイバー繊維,ガラスファイバー繊維,金属
繊維等が使用できるが,本実施例では、炭素繊維を用い
た。またシート状シール材からなるシール体4として
は、可撓性膨張性黒鉛,バーミュキライト,多孔質PTFE
等の可撓性のシート材を細幅に切断してこれを単体でま
たは複数枚積層して用いられるが、本実施例では、可撓
性膨張黒鉛シートを用いた。なお、上記炭素繊維及びガ
ラス繊維はかさ高加工品(撚り糸,紡績糸を含む)を用
いてもよい。
(Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. The gland packing 1 shown in FIG. 1 has a braided body 3 formed by lattice-knitting 20 braiding threads 2 and all the voids between the braided threads 2 appearing on the end surface of the braided body 3 respectively. The seal body 4 is made up of a plurality (13 in this embodiment) of sheet-like seal materials that are inserted and filled along the longitudinal direction of the body 3. As the knitting yarn 3, aramid fibers impregnated with lubricating oil, polytetrafluoroethylene fibers, asbestos fibers, carbon fibers, phenol fibers, ceramic fiber fibers, glass fiber fibers, metal fibers, etc. can be used. In the example, carbon fiber was used. As the seal body 4 made of a sheet-shaped sealing material, flexible expansive graphite, vermiculite, porous PTFE
A flexible sheet material such as is cut into a narrow width and is used alone or by laminating a plurality of sheets. In this example, a flexible expanded graphite sheet was used. The carbon fiber and the glass fiber may be bulk products (including twisted yarn and spun yarn).

この実施例の、得られたグランドパッキン1のシール体
4の占める構成比率は、75wt%であった。
In this example, the composition ratio of the obtained gland packing 1 occupied by the seal body 4 was 75 wt%.

次に、上記グランドパッキン1の製造方法の一例を第2
図に基づき説明すると、第2図は格子編み編組機を摸式
的に示すものであって、互いに交差する3つの編み糸経
路A,B,Cのうち、その長円を描く斜めの経路A,Bにそれぞ
れ編み糸ボビン5が6本配設されると共に略四角形を描
く経路Cに編み糸ボビン5が8本配設され、各ボビ5は
複数の爪車等を介して各経路A〜Cに沿って矢印方向へ
移動され、これによって、各ボビン5から繰り出した編
み糸2が互いにからみ合って格子状に編まれるものであ
る。また、このとき、経路A〜C間の空隙6にシール体
4が挿通され、これによって、格子編み編組体3内にシ
ール体4が介在されるものである。
Next, the second example of the method for manufacturing the gland packing 1 will be described.
Referring to the drawings, FIG. 2 schematically shows a lattice braiding machine, and of three knitting yarn paths A, B, C intersecting with each other, an oblique path A that draws an ellipse thereof. , B are each provided with 6 knitting yarn bobbins 5, and 8 knitting yarn bobbins 5 are provided in a route C that draws a substantially quadrangular shape. The knitting yarns 2 fed from the respective bobbins 5 are entangled with each other and knitted in a lattice shape by being moved in the direction of the arrow along C. At this time, the seal body 4 is inserted into the space 6 between the paths A to C, whereby the seal body 4 is interposed in the lattice braided body 3.

編み糸2の本数nと編み糸経路A〜Cの数との関係は次
のように現わされる。
The relationship between the number n of the knitting yarns 2 and the number of the knitting yarn paths A to C is expressed as follows.

n=2N2+2N−4 ……(1) 従って、編み糸経路A〜Cの数が3の場合は、2・32
2・3−4=20であるから、編み糸6の本数は20本とな
る。そこで、上述した如く、経路A,Bにはボビン5を6
本づつ配設し、経路Cにはボビン5を8本配設してあ
る。もしも、この場合、ボビン5の数が19本以下または
21本以上であると、格子編みされた編み糸2に編組され
ない箇所が生じたり、編み糸2間に隙間ができたり、編
み糸2どうしが重なり合ったりして、商品価値を低下さ
せるものである。
n = 2N 2 + 2N-4 (1) Therefore, when the number of knitting yarn paths A to C is 3, 2 3 2 +
Since 2.3-4 = 20, the number of knitting yarns 6 is 20. Therefore, as described above, 6 bobbins 5 are provided on the routes A and B.
Eight bobbins 5 are arranged on the path C. If this is the case, the number of bobbins 5 is 19 or less, or
If the number of yarns is 21 or more, the braided yarn 2 is not braided, a gap is formed between the knitting yarns 2, or the knitting yarns 2 are overlapped with each other, which lowers the commercial value. .

シール体4の本数Sと編み糸経路A〜Cの数との関係は
次のように現わされる。
The relationship between the number S of the seal bodies 4 and the numbers of the knitting yarn paths A to C is expressed as follows.

S=2N2−2N+1 ……(2) 従って、編み糸経路A〜Cの数が3の場合は、2・32
2・3+1=13であるから、シール体4の本数は13本と
なる。
S = 2N 2 −2N + 1 (2) Therefore, when the number of knitting yarn paths A to C is 3, 2 3 2 +
Since 2.3 + 1 = 13, the number of seal bodies 4 is 13.

上記実施例のグランドパッキン1をオルセン試験機によ
り荷重0〜15kg/cm2で圧縮し、圧縮率を調べたところ、
第3図(a)のようになった。その試験パッキンサイ
ズ、内径45mm、外径67mm、厚み11mmである。第3図
(b)は第6図及び第7図に示すパッキンを同一条件で
試験を行ったグラフである。
The gland packing 1 of the above example was compressed with an Olsen tester at a load of 0 to 15 kg / cm 2 and the compression ratio was examined.
It became like FIG. 3 (a). The test packing size is 45 mm inside diameter, 67 mm outside diameter, and 11 mm thickness. FIG. 3 (b) is a graph in which the packing shown in FIGS. 6 and 7 was tested under the same conditions.

ここで圧縮量は次のように現わされる。Here, the compression amount is expressed as follows.

なおh0は加圧前のパッキン高さ、h1は15kg/cm2加圧時の
パッキン高さである。
Note that h 0 is the packing height before pressing, and h 1 is the packing height when pressing 15 kg / cm 2 .

試験の結果は下の表の如くである。The test results are shown in the table below.

上記表から明らかなように、本実施例のグランドパッキ
ンの圧縮率は、1回目の加圧で10.5%、2回目の加圧で
3.2%であり、第6図及び第7図に示すパッキンに比べ
てパッキン密度が上がり圧縮特性が大巾に改善される。
As is clear from the above table, the compressibility of the gland packing of this example is 10.5% at the first pressurization and at the second pressurization.
This is 3.2%, and the packing density is increased and the compression characteristics are greatly improved as compared with the packings shown in FIGS. 6 and 7.

第4図は本発明に係るグランドパッキンの第2実施例を
示し、グランドパッキン1′は、径の細い20本の編み糸
2′を格子編みして形成された編組体3′と、その編組
体3′の端面に現われた各編み糸2′間のすべての空隙
にそれぞれ編組体3′の長手方向に沿って挿通充填され
た複数(13本)のシール状シート材からなるシール体
4′とから構成されている。従って、シール体4′の構
成比率は80wt%であり、前記第1実施例よりも高くな
り、直接シール体4′と接触できて摩擦抵抗が低減でき
るから摺動特性が大幅に向上するとともにシール性,耐
熱性も向上する。
FIG. 4 shows a second embodiment of the gland packing according to the present invention. A gland packing 1'is a braided body 3'formed by knitting 20 knitting yarns 2'having a small diameter and a braid thereof. A seal body 4'consisting of a plurality of (13) seal-like sheet materials which are inserted and filled in all the voids between the respective knitting yarns 2'appearing on the end face of the body 3'in the longitudinal direction of the braid body 3 '. It consists of and. Therefore, the composition ratio of the seal body 4'is 80 wt%, which is higher than that in the first embodiment, and the direct contact with the seal body 4'can reduce the frictional resistance, so that the sliding characteristics are greatly improved and the seal is improved. And heat resistance are also improved.

上記実施例では、編み糸経路A〜Cが3の場合を例にあ
げて説明したが、勿論編み糸経路が4以上であってもよ
く、また第5図に示すように上記編み糸2′と同様の編
み糸2″を用いて角形の袋編み3″をして各空隙のそれ
ぞれにシート状シール材からなるシール体4″を挿通充
填させたものであってもよい。そして、第5図に示す袋
編構成の場合はシール体4″の構成比率は90wt%であ
り、高密度のものがえられた。
In the above embodiment, the case where the knitting yarn paths A to C are 3 has been described as an example, but of course, the knitting yarn paths may be four or more, and as shown in FIG. It is also possible to form a square bag knit 3 "using the same knitting yarn 2" as the above and insert and fill a seal body 4 "made of a sheet-like seal material in each of the voids. In the case of the bag knit structure shown in the figure, the composition ratio of the seal body 4 ″ was 90 wt%, and a high density was obtained.

(発明の効果) 以上のように、第1の発明によれば、編組体の長手方向
に連続する空隙のそれぞれに可撓性性のシート状シール
材からなる細幅のシール体が挿通充填されていることか
ら、パッキン密度を全体的に均一に大きくすることがで
きるとともに、パッキン全体を所望の形状に柔軟に形成
させて軸に対する接触面積の増大を図ることができると
ともに、軸に対する接触圧も均一にすることができる。
したがって、編組体の長手方向に連続する空隙からの浸
透漏れ防止機能を高めて、シール性の顕著な向上を図る
ことができる。また、可撓性の細幅シール体を用いるこ
とにより、軸振れに対する追随性も優れ、強く締め付け
る必要がないために、軸にかかる負荷も少なくすること
ができる。その上、パッキン四隅部における編み糸を空
隙に挿通充填されるシール体の存在によって大きな曲率
をもって容易に曲成させて編み糸の折損を防止すること
と、切断やリング状成形によっても編組体の異常変形を
防止できることとの相乗によって、パツキンの形状保持
性を高めて所定のシール性を長期にわたり安定維持する
ことができるという効果を奏する。
(Effects of the Invention) As described above, according to the first invention, a narrow seal body made of a flexible sheet-like seal material is inserted and filled in each of the voids continuous in the longitudinal direction of the braid. Therefore, the packing density can be uniformly increased as a whole, the entire packing can be flexibly formed into a desired shape to increase the contact area with the shaft, and the contact pressure with respect to the shaft can be increased. Can be uniform.
Therefore, the function of preventing permeation and leakage from voids continuous in the longitudinal direction of the braid can be enhanced, and the sealability can be significantly improved. Further, by using the flexible narrow seal body, the followability against shaft runout is excellent and it is not necessary to tighten it strongly, so that the load applied to the shaft can be reduced. In addition, the presence of the seal body that inserts and fills the knitting yarns at the four corners of the packing with a large curvature allows the knitting yarns to be easily bent to prevent breakage of the knitting yarns. Synergistically with the ability to prevent abnormal deformation, it is possible to improve the shape-retaining property of the packing and maintain the predetermined sealing property stably for a long period of time.

また、第2の発明によれば、上記空隙に挿通充填される
シール体の編組体に対する重量構成比率を50wt%を越え
るように高く設定することにより、パッキン全体を不浸
透体として、シール性の一層の向上を図ることができる
だけでなく、摩擦抵抗の小さいシール体の露出による摺
動特性の向上および耐熱性の向上も図れ、全体としてパ
ッキン特性の大幅な向上を実現することができるという
効果を奏する。
Further, according to the second aspect of the invention, the weight ratio of the seal body inserted and filled in the gap to the braided body is set to be higher than 50 wt%, so that the entire packing is made an impermeable body and the sealing property is improved. Not only can it be further improved, but the sliding characteristics and heat resistance can also be improved by exposing the seal body with low friction resistance, and the overall packing characteristics can be greatly improved. Play.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図〜第3図は本発明の一実施例を示し、第1図は拡
大端面図、第2図は格子編み編組機の摸式図、第3図
(a)オルセン試験機による締付面圧と圧縮率との関係
を示すグラフ、第3図(b)は同一条件下での比較例の
グラフである。第4図は本発明の他の実施例を示す斜視
図である。第5図は他の実施例を示す拡大端面図、第6
図及び第7図は従来例を示し、第6図は斜視図、第7図
は拡大端面図である。 1,1′,1″……グランドパッキン 2,2′,2″……編み糸 3,3′,3″……編組体 4,4′,4″……シール体 6……空隙
1 to 3 show one embodiment of the present invention, FIG. 1 is an enlarged end view, FIG. 2 is a schematic view of a lattice braiding machine, and FIG. 3 (a) is tightened by an Olsen tester. FIG. 3B is a graph showing the relationship between the surface pressure and the compression rate, and is a graph of a comparative example under the same conditions. FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the present invention. FIG. 5 is an enlarged end view showing another embodiment, FIG.
7 and 8 show a conventional example, FIG. 6 is a perspective view, and FIG. 7 is an enlarged end view. 1,1 ′, 1 ″ …… Gland packing 2,2 ′, 2 ″ …… Knitting yarn 3,3 ′, 3 ″ …… Braid body 4,4 ′, 4 ″ …… Seal body 6 …… Void

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の編み糸により編組された編組体であ
って、前記編み糸の交絡により形成された前記編組体の
長手方向に連続する空隙のそれぞれに、可撓性のシート
状シール材からなる細幅のシール体が挿通充填されてい
ることを特徴とするグランドパッキン。
1. A braided body braided with a plurality of braiding yarns, wherein a flexible sheet-like sealing material is provided in each of the voids continuous in the longitudinal direction of the braided body formed by the entanglement of the braiding yarns. A gland packing characterized by being filled with a narrow seal body consisting of.
【請求項2】複数の編み糸により編組された編組体であ
って、前記編み糸の交絡により形成された前記編組体の
長手方向に連続する空隙のそれぞれに、可撓性のシート
状シール材からなるシール体が挿通充填されており、こ
のシール体の前記編組体に対する重量構成比率が50wt%
を越えるように設定されていることを特徴とするグラン
ドパッキン。
2. A braided body braided with a plurality of braiding yarns, wherein a flexible sheet-like sealing material is provided in each of the voids formed by the entanglement of the braiding yarns and continuous in the longitudinal direction of the braided body. A seal body made of is inserted and filled, and the weight composition ratio of the seal body to the braid is 50 wt%.
A gland packing characterized by being set to exceed
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