JPH10148264A - 膨脹パッキングリング及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 互いに同心円上にポジションを取ることがで
きる二つのソケットまたはそれと同様のものの間に挿入
できて、それにより半径方向に作用し、しかもカバーさ
れているため腐食性物質に対して化学的抵抗力のある膨
脹パッキングリングを実現する。 【解決手段】 本質的にトーラス型の膨脹パッキング
（１）を持つ膨脹パッキングリングであって、密閉すべ
き、たがいに同心円のポジションを取ることができる二
つのソケット（２、３）または同様のものの間に用いら
れ、ソケット（３）の外縁（３ａ）上まで引きのばした
取付部（１ａ）を備え、二つのソケット（２、３）の間
に取りつけられて半径方向に作用する、膨らませ可能な
部分（１ｂ）を持ち、この膨脹パッキング（１）を、少
なくとも膨らませ可能な部分（１ｂ）の範囲で、ほとん
ど完全に包み込むカバー（４）を持つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、膨脹パッキングリ
ングと、そのようなパッキングリング製造の方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】膨脹パッキングは、膨脹パッキングリン
グの形のものもあわせて、基本的にはそれ自体、以前か
ら知られている。

【０００３】自動車分野での応用例は、ドイツ公報ＤＥ
３７３９１７６Ａ１またはＤＥ３７２８１８１Ａ１に記
載されている。ＤＥ３７３９１７６Ａ１は、自動車のド
アに用いるシーリング・ストリップを示しており、この
ストリップは、Ｕ型のクランプによって、ドア開口部領
域で自動車ボディ外縁またはフランジに固定されてい
る。この膨脹パッキングはさらにホース型のシール部分
を持ち、このシール部分はプラスチックまたはゴム製
で、圧縮空気を吹き込んで膨らませ、閉じた自動車ドア
に接触させてこれをシールする。

【０００４】それと似た構造のパッキング方法が、ドイ
ツ公報ＤＥ３７２９１８１に記載されている。これは自
動車のスライディング・ルーフといっしょに用いる。こ
の膨脹パッキングは、その固定箇所をルーフ開口部の外
縁に取りつける。このホース型のパッキングは、ルーフ
開口部を閉じたり、スライドしたりできるドア部分の外
縁に対して作用するもので、シーリング作用を高めるた
めパッキングに圧力を加えることができる。

【０００５】これらの膨脹パッキングは、弾力があって
変形するプラスチックまたはゴム製で、自動車分野の上
記の使用目的に完全に適している。しかし化学的腐食性
のある物質との接触が避けられない環境では、シーリン
グ素材に抵抗力がないため、使用できない。このために
は以前から、エラストマー製の在来型シーリング・エレ
メントが用いられている。これらのエレメントは、腐食
性の物質に対して保護するため、たとえばＰＴＦＥを使
って化学的抵抗力のあるカバーを施されている。米国公
報ＵＳ２，７７４，６２１から知られている弾力的なパ
ッキングの場合、シリコンあるいは同様の素材製のパッ
キング本体に、ＰＴＦＥ、ＰＶＣ、または同様な素材で
できているカバーを施している。カバーの方法は、それ
ぞれのコロイド溶液または溶液に浸し、次いで硬化を行
うというものである。

【０００６】米国公報ＵＳ４，９１５，３５５から知ら
れているバルブシールの場合、ＯリングをＰＴＦＥのカ
バーで保護している。このバルブシールはクランプリン
グによってキーみぞに固定され、このキーみぞもＯリン
グを受けている。

【０００７】しかし上記に挙げたパッキング・エレメン
トで都合の悪い点は、これらのエレメントはそのカバー
によって化学的作用に対する抵抗力はあるが、膨脹パッ
キングほどには変形の融通が利かないことである。

【０００８】さらに英国公報ＧＢ７０５，０９３から
は、内部に空洞を持ち、それによって大幅な変形を許容
するパッキング・エレメントを用いることが知られてい
る。とくに熱の作用に対して保護するため、このパッキ
ング・エレメントは織り地でカバーされている。織り地
はさらに、自動車側のブラケットの外縁上まで張られ
て、そこで固定されている。

【０００９】この着想が膨脹パッキングリングの製造に
て適しているとは、上記から結論することはできない。
織り地には製造したときから繊維間にすき間があり、そ
のすき間を通じて腐食性物質の粒子が侵入し、パッキン
グ素材に作用することがあるからである。

【００１０】最後にドイツ公報ＤＥ４４４０８９５Ｃ１
から、二つのソケット間のカップリング接続具が知られ
ている。これらの場合、膨らませ可能なパッキングリン
グが、接続フランジのリング状スロットにさし込まれて
いる。腐食性物質に対して保護するため、弾力性のある
スリーブが用いられ、このスリーブはフランジとそこに
さし込まれたパッキングリングを軸方向に完全におおっ
ている。しかしこの種のパッキングは、軸方向にのみ、
そしてここに挙げたフランジ接続具といっしょに使うこ
とによって効果を持つ。半径方向に密閉する力はこの方
法では得られない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の根底
にある課題は、密閉されるべき二つのソケット、しかも
たがいに同心円上にポジションを取ることができる二つ
のソケットまたはそれと同様のものの間に挿入できて、
それにより半径方向に作用し、しかもカバーされている
ため腐食性物質に対して化学的抵抗力のある膨脹パッキ
ングリングを実現することである。またこの膨脹パッキ
ングリングは、構造が簡単で、有利なコストで製造でき
ることが望ましい。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１の
特徴を示す膨脹パッキングリングによって解決される。
また、それに付属する各請求項で、望ましい仕様バリエ
ーションを扱う。

【００１３】この課題はさらに、請求項９の諸特徴によ
り記述される膨脹パッキングリング製造法によって解決
される。さらに、それに付属する請求項で、この方法の
望ましいバリエーションを扱う。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は、本質的にトーラス型の
膨脹パッキングを用いるというアイデアを基礎としてい
る。このパッキングは、密閉されるべき二つのソケッ
ト、しかもたがいに同心円上にポジションを取ることが
できる二つのソケット間に用いられる。この膨脹パッキ
ングには取付部があって、この取付部は二つのソケット
のうち片方の外縁上に延びている。この膨脹パッキング
にはまた、膨らませ可能な部分があって、これは両方の
ソケット間で半径方向に作用する。少なくともこの領域
では、膨脹パッキングはカバーによってほとんど完全に
おおわれているので、腐食性物質に対する保護という目
的は達成される。このような膨脹パッキングは製造コス
トが安く、二つのソケットのうち片方の外縁上に単純に
はめ込むだけで、取りつけることができる。これまで膨
脹パッキングとカバーのこの組み合わせは、実現可能と
は思われていなかった。それに適した素材、とくにポリ
テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、パッキングと
いっしょに使うにしても、比較的変形しにくいパッキン
グ・エレメントに薄膜を形成することしか知られていな
かったからである。柔軟性が不足していることから、膨
脹パッキングへの応用は実現不可能と思われた。膨脹パ
ッキングの膨らませ可能な部分を固定しないで、カバー
が囲むという形による解決法は、膨脹パッキングに関す
るまったく新しい着想であり、これまでの技術では前例
のないものである。

【００１５】カバーは伸張可能な軟らかいＰＴＦＥで製
造するのが有利である。そうすれば、最初はたとえば布
または箔片というような平面状の形だったカバーを、膨
脹パッキングの周囲に引きかぶせて、求める形状とする
ことができる。

【００１６】カバーは円環状の布で形成するのが好まし
い。そうすれば必要な伸張を行うことにより、トーラス
型の膨脹パッキングをすっぽり包むことができて、最終
段階で裁断による損失を生じることはない。他の方法で
は、出発点素材の不要な部分を切り捨てるという作業が
通常のことだが、これがなくなる。

【００１７】固定リングを用いて、これをソケット外縁
に固定すればさらに有利である。固定リングは、膨脹パ
ッキングのうち該当するソケット外縁上に引いてきた部
分、たとえば膨脹パッキングの取付部及び／またはカバ
ーを確保する。ただしカバーも確保の対象となるのは、
これも外縁上に引きかぶせられた場合に限る。

【００１８】カバーを布で円環状の形に形成する場合、
その布の外縁領域のうち外側（布をドーナツ型に裁断し
ているので、外縁は外側と内側の二つ）をソケット外縁
上に張り渡し（二つのソケット末端が重なり合い同心円
を描く。その間の空間にパッキングを入れるのだが、ま
ずパッキングを包むカバーの外側外縁を、外側のソケッ
ト末端上に固定する。）、膨脹パッキングをカバーの上
に重ねてソケット外縁上にはめ込む。このような形に、
膨脹パッキングリングを形成することができる。それに
より、布の外縁領域はしっかりはさまれ、保持される。
布の外縁領域で本来内側にあった方を、膨脹パッキング
の上を通り越して外側に引き延ばし、ソケット外縁上に
張り渡す。この部分はこうして構造全体をソケット上に
保持するが、適用されるケースによっては、固定リング
を使ってさらに確保を行うことができる。

【００１９】膨脹パッキングには、圧縮空気用のインレ
ットを設けるのが好ましい。そうすれば、原則として使
用現場に圧縮空気があれば、それを利用してパッキング
の作用を迅速に得ることができる。これにより、空気ポ
ンプまたは同様の機器を余分に設ける必要はなくなる。

【００２０】この圧縮空気インレットは、半径方向に向
かって、膨脹パッキングの中に通じているのが望まし
い。これによりパッキングへの良好なアプローチが得ら
れる。

【００２１】カバーとして円環状の布を用いれば、この
種の膨脹パッキングリングは簡単に作ることができる。
この布は、ソケット外縁上に張り渡されているので、そ
の後の加工のために前もって固定されている。それに続
いてこの膨脹パッキングは、その取付部がソケット外縁
上に置かれ、ないしは載せられている。そのためこの円
環状の布は、その内側の領域が下方に下がる（パッキン
グ本体が入っている部分は下に下がっている）。続いて
この布の外縁領域の内側の方は、膨脹パッキングの上を
通り越して外側に引っ張られ、外縁上に張り渡される。
これにより膨脹パッキングリングは、少なくとも腐食性
物質との潜在的な接触領域をカバーされ、破壊をまぬか
れる。

【００２２】適用目的とメカニズム上の要請に応じて、
カバーと膨脹パッキングを固定リングで固定することが
できる。固定リングはソケット外縁上に固定される。固
定リングの形は、軸方向では上から、半径方向では外側
からソケット外周領域に対して逆方向に引く力がかか
り、それによって膨脹パッキングリングの中間に位置す
る部分を保持するようなものとすることができる。

【００２３】

【実施例】本発明による膨脹パッキングリング及びそれ
を作る方法のこのほかの特徴と利点については、以下の
記述を参照されたい。

【００２４】図１に番号２で示したのは、たとえばバラ
もの（土砂、穀物など）を入れる容器のアウトレットの
漏斗の下部（ソケット）である。図１の下部に番号３で
示したのは、上の容器に対応する受け側のソケットの上
部外縁である。

【００２５】バラもの容器から排出を行う場合、ソケッ
ト２はソケット３の上にポジションを取り、続いてポジ
ションを下げなければならない。バラもの容器のソケッ
ト２と受け側ソケット３の中心合わせは、アウトレット
の漏斗を案内しながら、受け側のトラップ（図示されて
いない）に下ろすことによって行う。

【００２６】両方のソケット２と３の間を気密に、とく
に埃に対してパッキングするため、たがいに同心円のポ
ジションを取るソケット２と３の間、ないしは外縁２ａ
と３ａの間に、膨脹パッキングリングを取りつける。

【００２７】バラもの容器から排出を行うためには、ア
ウトレットの漏斗内に図示した円錐形シャッター７を上
げる。ここで円錐形シャッター７は、パッキングリテイ
ニング７ａとパッキング７ｂを含む。

【００２８】本発明による膨脹パッキングリングは、本
質的に二つのソケット２と３の間、とくにその外縁２ａ
と３ａの間で半径方向に作用するように取りつけられて
いる。

【００２９】図示された例が示す膨脹パッキングリング
１は、軟らかいＰＴＦＥ（テフロン）製のカバー４を施
されている。このようなカバーは、膨脹パッキングリン
グ１を腐食性物質から保護する。このパッキングリング
はシリコン製が好ましい。

【００３０】カバー４は、もともと軟らかいＰＴＦＥ製
の箔片または布であったものを、たとえば外径７４５ｍ
ｍ、内径１５ｍｍの円環形としたものであり、その外側
の外縁領域４ａをソケット３の上方外縁３ａ上に引っ張
る。カバー４を張ったあと、膨脹パッキングリング１を
外縁３ａ上にはめ込む。そうすると、膨脹パッキングリ
ング１の半径方向外側にある部分１ａは、ソケット３の
外周３ａ上に取りつけられ、カバー４の外側外縁部分４
ａは、外縁３ａとパッキングの部分１ａの間にあって、
そこに挟まれることになる。

【００３１】続いてカバー４の内径を４８５ｍｍに広
げ、膨脹パッキングリング１の上を通り越して半径方向
外側の外縁３ａ上へと引っ張る。

【００３２】受け側ソケット３の外縁３ａにカバー４と
膨脹パッキングリング１を固定するために、固定リング
５を取りつける。ソケット３の上方外縁３ａにこの固定
リングを取りつけるにあたっては、カバー４の外縁領域
両方４ａと４ｂ、ならびに膨脹パッキングリング１の半
径方向外側にある部分１ａが、固定リング５と外縁３ａ
の間にはさまれ、それによって確実に固定されるように
する。

【００３３】膨脹パッキングリング１に圧縮空気インレ
ット６を備える。ここでは、膨脹パッキング１に圧力が
かかっていない状態の図を実線で表してある。他方、膨
脹パッキング１に圧力がかかっている状態（ソケット２
がどんな形かは顧慮しない）を破線で図示している。

【００３４】圧縮空気インレット６は、図２で水平に走
る通気管６ａを本質的に含み、この通気管は外側から内
側へ、まずカバー４の外縁領域４ｂ、膨脹パッキングリ
ング１の部分１ａ、カバー４の外縁領域４ａ、ソケット
３の外縁３ａ、ならびに膨脹パッキングリング１自体を
貫通する。この通気管６ａを介して、圧縮空気が膨脹パ
ッキングリング１に導かれる。これによりパッキング自
体は膨脹し、ソケット２と３の外縁２ａと３ａの間の空
間を完全に充満し、密閉する。

【００３５】ソケット３の外縁３ａに通気管６ａを固定
するために、通気管６ａの外側周囲に外側ネジ山を設け
る。このネジ山にナット９を取りつけることができる
が、これにより、膨脹パッキングリング１の内部に設け
た通気管６ａの張り出し部８が土台として働き、ソケッ
ト３の外縁３ａに通気管６ａを取りつけることができる
ようになる。

【００３６】ソケット２と３の外縁２ａと３ａにパッキ
ングを施すとき、両者外縁間の領域における膨脹パッキ
ングリング１の断面は、ほぼ矩形となる。膨脹パッキン
グリング１は圧縮空気を入れると膨脹するが、その側面
がわずかに内側にへこむ（図１と図２の左側を参照）。
しかし外側表面は、パッキングを施すべき外縁領域の複
雑な表面に達することができる。ここに示した例では、
外形は波を打つ形となっており、すなわち厚い部分と薄
い部分が交互に並んでいる。

【００３７】図示した例では、膨脹パッキングリングは
トーラス型といっても、およその形がそうであるという
だけである。つまり、その膨らませ可能な部分は、トー
ラスの厳格な定義が基準となるような、正確な円環形が
示す断面を持たない。しかしこの場合、正確にそのよう
な断面となるかどうかは、パッキングの作用を得るにあ
たってはささいな問題である。したがって、ここではト
ーラス型という概念は、円環形に近似する形と理解すべ
きである。たとえば正方形、矩形、またはＤ型の断面の
ものも含む。

【００３８】機能的に同一の膨脹パッキングリングは、
半径方向内側に位置するソケット２にも原理的には取り
つけることができる。その際、円環型の布は、まずその
半径方向内側の部分をソケット２の外縁２ａの上に置
き、外側に位置する外縁領域を内側方向に、膨脹パッキ
ングを通り越して折り返さなければならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】二つの容器ソケット間に取りつけられた本発明
による膨脹パッキングリングの部分断面図。

【図２】図１の膨脹パッキングリングに圧縮空気用イン
レットを備えた場合の部分断面図。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本質的にトーラス型の膨脹パッキング
   （１）を持つ膨脹パッキングリングであって、 −密閉すべき、たがいに同心円のポジションを取ること
   ができる二つのソケット（２、３）または同様のものの
   間に用いられ、 −ソケット（３）の外縁（３ａ）上まで引きのばした取
   付部（１ａ）を備え、−二つのソケット（２、３）の間
   に取りつけられて半径方向に作用する、膨らませ可能な
   部分（１ｂ）を持ち、 また、この膨脹パッキング（１）を、少なくとも膨らま
   せ可能な部分（１ｂ）の範囲で、ほとんど完全に包み込
   むカバー（４）を持つ膨脹パッキングリング。
2. 【請求項２】 カバー（４）が伸張可能な軟らかいＰＴ
   ＦＥでできていることを特徴とする請求項１記載の膨脹
   パッキングリング。
3. 【請求項３】 カバー（４）が円環型の布でできている
   ことを特徴とする請求項１または２記載のパッキングリ
   ング。
4. 【請求項４】 布（４）の外側に位置する外縁領域（４
   ａ）が外縁（３ａ）上に張り渡されていること、その上
   に重ねられて膨脹パッキング（１）が外縁（３）の上に
   はめ込まれていること、そしてその布の本来内側に位置
   していた外縁領域（４ｂ）が、膨脹パッキング（１）上
   を通り越して外側に引っ張られ、外縁（３ａ）上に張り
   渡されることを特徴とする請求項３記載の膨脹パッキン
   グリング。
5. 【請求項５】 膨脹パッキング（１）及び／またはカバ
   ー（４）が、固定リング（５）でソケット（３）の外縁
   （３ａ）に固定されることを特徴とする上記請求項２か
   ら４までのいずれか一つに記載の膨脹パッキングリン
   グ。
6. 【請求項６】 膨脹パッキング（１）がシリコンででき
   ていることを特徴とする上記請求項のいずれか一つに記
   載の膨脹パッキングリング。
7. 【請求項７】 膨脹パッキング（１）が圧縮空気用のイ
   ンレット（６）を備えることを特徴とする上記請求項の
   いずれか一つに記載の膨脹パッキングリング。
8. 【請求項８】 圧縮空気用のインレット（６）が半径方
   向に向かって膨脹パッキング（１）内につながることを
   特徴とする請求項６記載の膨脹パッキングリング。
9. 【請求項９】 円環形の布であるカバー（４）がソケッ
   ト（３）の外縁（３ａ）上に張り渡されること、膨脹パ
   ッキング（１）がソケット（３）の外縁（３ａ）上には
   め込まれること、そしてカバー（４）のもともとは内側
   にあった方の外縁領域（４ｂ）が外側に向かって、膨脹
   パッキング（１）の上を通り越して引っ張られ、外縁
   （３ａ）上に張り渡されることを特徴とする上記請求項
   のいずれか一つに記載の膨脹パッキングを作る方法。
10. 【請求項１０】 カバー（４）と膨脹パッキング（１）
    が、外縁（３ａ）に取りつけられる固定リング（５）で
    固定されることを特徴とする請求項９記載の方法。