JPH10299903A - リング状グランドパッキン及びその製造方法 - Google Patents
リング状グランドパッキン及びその製造方法Info
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- JPH10299903A JPH10299903A JP11872497A JP11872497A JPH10299903A JP H10299903 A JPH10299903 A JP H10299903A JP 11872497 A JP11872497 A JP 11872497A JP 11872497 A JP11872497 A JP 11872497A JP H10299903 A JPH10299903 A JP H10299903A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 膨張黒鉛製テープから成るリング状グランド
パッキンにおいて、層間からの流体の漏れを防止し、か
つ安価に製造できる構成及び製造方法を提供することで
ある。 【解決手段】 膨張黒鉛製テープ１と、これより幅の狭
いフッ素樹脂製テープ２を重ね合わせて渦巻き状または
同心円状に加圧成形されて成るリング状グランドパッキ
ンである。フッ素樹脂製テープにより膨張黒鉛製テープ
の層間からの流体の漏れは防止される。
パッキンにおいて、層間からの流体の漏れを防止し、か
つ安価に製造できる構成及び製造方法を提供することで
ある。 【解決手段】 膨張黒鉛製テープ１と、これより幅の狭
いフッ素樹脂製テープ２を重ね合わせて渦巻き状または
同心円状に加圧成形されて成るリング状グランドパッキ
ンである。フッ素樹脂製テープにより膨張黒鉛製テープ
の層間からの流体の漏れは防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バルブ等の機器の
スタフィングボックス内に装填し、バルブステムからの
流体の漏れを防止する等の用途に使用されるリング状グ
ランドパッキンの改良に関する。
スタフィングボックス内に装填し、バルブステムからの
流体の漏れを防止する等の用途に使用されるリング状グ
ランドパッキンの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、バルブステムあるいは回転軸（以
下、軸と称する）からの漏れを防止するために使用する
パッキンとしては、石綿繊維やカーボン繊維等の耐熱繊
維を八編み、袋編みあるいは格子編み等に編組し、潤滑
剤などを含浸させるか表面処理を行った、いわゆる編組
パッキンが多く使用されていた。かかるパッキンは耐熱
性・耐薬品性・耐摩耗性等が優れているために現在でも
広く使用されているが、近時、環境問題に対する意識の
高まり等から微少な漏れも問題とされるようになり、シ
ール性の高い膨張黒鉛を主原料として用いるパッキン
（以下、膨張黒鉛系パッキンと称する）が使用されるよ
うになってきた。
下、軸と称する）からの漏れを防止するために使用する
パッキンとしては、石綿繊維やカーボン繊維等の耐熱繊
維を八編み、袋編みあるいは格子編み等に編組し、潤滑
剤などを含浸させるか表面処理を行った、いわゆる編組
パッキンが多く使用されていた。かかるパッキンは耐熱
性・耐薬品性・耐摩耗性等が優れているために現在でも
広く使用されているが、近時、環境問題に対する意識の
高まり等から微少な漏れも問題とされるようになり、シ
ール性の高い膨張黒鉛を主原料として用いるパッキン
（以下、膨張黒鉛系パッキンと称する）が使用されるよ
うになってきた。
【０００３】前記膨張黒鉛系パッキンには種々のタイプ
があるが、最も一般的なものはテープモールド式といわ
れ、膨張黒鉛製シートを所定の幅にスリットして得たテ
ープ状素材を成形用金型内に渦巻き状または同心円状に
配置した後、これを縦方向に加圧成形して得られたリン
グ状グランドパッキンである。
があるが、最も一般的なものはテープモールド式といわ
れ、膨張黒鉛製シートを所定の幅にスリットして得たテ
ープ状素材を成形用金型内に渦巻き状または同心円状に
配置した後、これを縦方向に加圧成形して得られたリン
グ状グランドパッキンである。
【０００４】また、別の成形方法としてはラミネート式
といわれ、膨張黒鉛製シートをリング状に打ち抜いたリ
ング状素材を成形用金型内に所定枚数積層し、これを縦
方向に加圧成形する方法があり、その他にこれらを組み
合わせた方法など数多くのものが知られている。
といわれ、膨張黒鉛製シートをリング状に打ち抜いたリ
ング状素材を成形用金型内に所定枚数積層し、これを縦
方向に加圧成形する方法があり、その他にこれらを組み
合わせた方法など数多くのものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の膨張
黒鉛系パッキンのうちテープモールド式により成形され
たリング状グランドパッキンでは、図５に示すように膨
張黒鉛製テープ１間に形成される微少な隙間（層間）か
ら流体ｆの浸透漏れが発生するという欠点があり、ラミ
ネート式により成形されたリング状グランドパッキンで
は、図６に示すようにパッキンに締め付け荷重を与えた
ときの径方向への圧力（側圧）が少ない上に、パッキン
自体の径方向への変形が小さく軸に対する密着力が弱い
ため、グランドパッキンと軸との間に微少な隙間が発生
することが避けられず、いずれも完全に流体をシールす
るまでには至っていない。
黒鉛系パッキンのうちテープモールド式により成形され
たリング状グランドパッキンでは、図５に示すように膨
張黒鉛製テープ１間に形成される微少な隙間（層間）か
ら流体ｆの浸透漏れが発生するという欠点があり、ラミ
ネート式により成形されたリング状グランドパッキンで
は、図６に示すようにパッキンに締め付け荷重を与えた
ときの径方向への圧力（側圧）が少ない上に、パッキン
自体の径方向への変形が小さく軸に対する密着力が弱い
ため、グランドパッキンと軸との間に微少な隙間が発生
することが避けられず、いずれも完全に流体をシールす
るまでには至っていない。
【０００６】本発明の目的は、以上の問題点に鑑みてな
されたもので、テープモールド式により成形される膨張
黒鉛系パッキンの層間からの浸透漏れを有効に防止で
き、しかも製造が容易で安価に製造できるリング状グラ
ンドパッキンを提供することにある。
されたもので、テープモールド式により成形される膨張
黒鉛系パッキンの層間からの浸透漏れを有効に防止で
き、しかも製造が容易で安価に製造できるリング状グラ
ンドパッキンを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１の発明のリング状グランドパッキンは、膨張黒
鉛とフッ素樹脂が交互に渦巻き状または同心円状に配置
されていることを要旨としている。
請求項１の発明のリング状グランドパッキンは、膨張黒
鉛とフッ素樹脂が交互に渦巻き状または同心円状に配置
されていることを要旨としている。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、フッ素樹脂製テープの幅が膨張黒鉛製テープの幅よ
りも狭いことを要旨とする。
て、フッ素樹脂製テープの幅が膨張黒鉛製テープの幅よ
りも狭いことを要旨とする。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１または２の発
明において、リング状グランドパッキンの内周面に前記
フッ素樹脂の面が出ていることを要旨とする。
明において、リング状グランドパッキンの内周面に前記
フッ素樹脂の面が出ていることを要旨とする。
【００１０】請求項４の発明のリング状グランドパッキ
ンの製造方法は、膨張黒鉛製テープとフッ素樹脂製テー
プを渦巻き状または同心円状に配置した後、これを成形
用金型内に入れ縦方向に加圧成形することを要旨とす
る。
ンの製造方法は、膨張黒鉛製テープとフッ素樹脂製テー
プを渦巻き状または同心円状に配置した後、これを成形
用金型内に入れ縦方向に加圧成形することを要旨とす
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態としては、例
えば図３に示すように、厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍ
の膨張黒鉛製テープ１と厚さ０．１ｍｍ、幅１３ｍｍの
フッ素樹脂製テープ２をフッ素樹脂製テープ２の先端を
折り返すようにして重ね合わせ、これを成形用金型の内
型に巻き付けた後渦巻き状に巻回して成形用金型の外型
内に入れ加圧成形した図１に示すようなリング状グラン
ドパッキンである。また図４に示すように、厚さ０．３
８ｍｍ、幅１６ｍｍの膨張黒鉛製テープ１とこれより幅
の狭いフッ素樹脂製テープ２を、先端約１００ｍｍが膨
張黒鉛製テープ１となるように重ね合わせ、これを同様
に渦巻き状に巻回した後、成形用金型で縦方向に加圧成
形した図２に示すようなリング状グランドパッキンであ
る。
えば図３に示すように、厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍ
の膨張黒鉛製テープ１と厚さ０．１ｍｍ、幅１３ｍｍの
フッ素樹脂製テープ２をフッ素樹脂製テープ２の先端を
折り返すようにして重ね合わせ、これを成形用金型の内
型に巻き付けた後渦巻き状に巻回して成形用金型の外型
内に入れ加圧成形した図１に示すようなリング状グラン
ドパッキンである。また図４に示すように、厚さ０．３
８ｍｍ、幅１６ｍｍの膨張黒鉛製テープ１とこれより幅
の狭いフッ素樹脂製テープ２を、先端約１００ｍｍが膨
張黒鉛製テープ１となるように重ね合わせ、これを同様
に渦巻き状に巻回した後、成形用金型で縦方向に加圧成
形した図２に示すようなリング状グランドパッキンであ
る。
【００１２】本発明者らは、テープモールド式により成
形された膨張黒鉛製リング状グランドパッキンの膨張黒
鉛製テープ間に形成される微少な隙間（層間）を減らす
ために鋭意検討を行ない、まずはじめに膨張黒鉛製リン
グ状グランドパッキンの成形密度を大きくすることを検
討したが、膨張黒鉛製リング状グランドパッキンの上限
密度と思われる２．０ｇ／ｃｍ3まで大きくしても、完
全に流体をシールするまでには至らなかった。
形された膨張黒鉛製リング状グランドパッキンの膨張黒
鉛製テープ間に形成される微少な隙間（層間）を減らす
ために鋭意検討を行ない、まずはじめに膨張黒鉛製リン
グ状グランドパッキンの成形密度を大きくすることを検
討したが、膨張黒鉛製リング状グランドパッキンの上限
密度と思われる２．０ｇ／ｃｍ3まで大きくしても、完
全に流体をシールするまでには至らなかった。
【００１３】次に、膨張黒鉛製シートの表面にあらかじ
め液状のシール材を塗布してから従来のテープモールド
式により膨張黒鉛製リング状グランドパッキンを成形し
てみたが、加圧成形の圧力により塗布したシール材が層
間からはみ出し、外観が悪くなるという問題が発生し
た。
め液状のシール材を塗布してから従来のテープモールド
式により膨張黒鉛製リング状グランドパッキンを成形し
てみたが、加圧成形の圧力により塗布したシール材が層
間からはみ出し、外観が悪くなるという問題が発生し
た。
【００１４】そこで本発明者らはさらに検討を行ない、
膨張黒鉛製テープにフッ素樹脂製テープを重ね合わせ、
これを渦巻き状に巻回した後、成形用金型で縦方向に加
圧成形してリング状グランドパッキンを成形したとこ
ろ、膨張黒鉛製テープの層間にフッ素樹脂製テープが充
填され、層間からの漏れがほとんどなくなることが判っ
た。また、図１のように内周面にフッ素樹脂製テープの
面２ｂが出るものは、フッ素樹脂の低摺動性により軸を
回転させる時に必要なトルクが小さくなるという効果も
あることが判った。
膨張黒鉛製テープにフッ素樹脂製テープを重ね合わせ、
これを渦巻き状に巻回した後、成形用金型で縦方向に加
圧成形してリング状グランドパッキンを成形したとこ
ろ、膨張黒鉛製テープの層間にフッ素樹脂製テープが充
填され、層間からの漏れがほとんどなくなることが判っ
た。また、図１のように内周面にフッ素樹脂製テープの
面２ｂが出るものは、フッ素樹脂の低摺動性により軸を
回転させる時に必要なトルクが小さくなるという効果も
あることが判った。
【００１５】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 ［実施例１］ 厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍの膨張黒
鉛製テープに厚さ０．１ｍｍ、幅１３ｍｍの未焼成四フ
ッ化エチレン樹脂製テープ（ニチアス（株）製ナフロン
シールテープ）を図３に示すように未焼成四フッ化エチ
レン樹脂製テープの先端約１０ｍｍを折り返すようにし
て重ね合わせ、これを成形用金型の内型に巻き付けた後
渦巻き状に巻回して、成形用金型の外型内に入れ、縦方
向に加圧成形した図１に示すようなリング状（内径２６
ｍｍ、外径４２ｍｍ、高さ８ｍｍ）のグランドパッキン
を得た。 ［実施例２］ 実施例１の未焼成四フッ化エチレン樹脂
製テープの代わりに厚さ０．１ｍｍ、幅１３ｍｍの黒鉛
入り四フッ化エチレン樹脂製テープ（ゴアテックス
（株）製ＧＦＯ）を用い、実施例１と同様に成形してリ
ング状（内径２６ｍｍ、外径４２ｍｍ、高さ８ｍｍ）の
グランドパッキンを得た。 ［実施例３］ 厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍの膨張黒
鉛製テープに厚さ０．１ｍｍ、幅１３ｍｍの未焼成四フ
ッ化エチレン樹脂製テープ（ニチアス（株）製ナフロン
シールテープ）を図４に示すように、先端約１００ｍｍ
が膨張黒鉛製テープ１となるように重ね合わせ、これを
実施例１と同様に成形して図２に示すようなリング状
（内径２６ｍｍ、外径４２ｍｍ、高さ８ｍｍ）のグラン
ドパッキンを得た。 ［比較例１］ 厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍの膨張黒
鉛製テープを渦巻き状に巻回した後、成形用金型で縦方
向に加圧成形してリング状（内径２６ｍｍ、外径４２ｍ
ｍ、高さ８ｍｍ）のグランドパッキンを得た。
るが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 ［実施例１］ 厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍの膨張黒
鉛製テープに厚さ０．１ｍｍ、幅１３ｍｍの未焼成四フ
ッ化エチレン樹脂製テープ（ニチアス（株）製ナフロン
シールテープ）を図３に示すように未焼成四フッ化エチ
レン樹脂製テープの先端約１０ｍｍを折り返すようにし
て重ね合わせ、これを成形用金型の内型に巻き付けた後
渦巻き状に巻回して、成形用金型の外型内に入れ、縦方
向に加圧成形した図１に示すようなリング状（内径２６
ｍｍ、外径４２ｍｍ、高さ８ｍｍ）のグランドパッキン
を得た。 ［実施例２］ 実施例１の未焼成四フッ化エチレン樹脂
製テープの代わりに厚さ０．１ｍｍ、幅１３ｍｍの黒鉛
入り四フッ化エチレン樹脂製テープ（ゴアテックス
（株）製ＧＦＯ）を用い、実施例１と同様に成形してリ
ング状（内径２６ｍｍ、外径４２ｍｍ、高さ８ｍｍ）の
グランドパッキンを得た。 ［実施例３］ 厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍの膨張黒
鉛製テープに厚さ０．１ｍｍ、幅１３ｍｍの未焼成四フ
ッ化エチレン樹脂製テープ（ニチアス（株）製ナフロン
シールテープ）を図４に示すように、先端約１００ｍｍ
が膨張黒鉛製テープ１となるように重ね合わせ、これを
実施例１と同様に成形して図２に示すようなリング状
（内径２６ｍｍ、外径４２ｍｍ、高さ８ｍｍ）のグラン
ドパッキンを得た。 ［比較例１］ 厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍの膨張黒
鉛製テープを渦巻き状に巻回した後、成形用金型で縦方
向に加圧成形してリング状（内径２６ｍｍ、外径４２ｍ
ｍ、高さ８ｍｍ）のグランドパッキンを得た。
【００１６】上記実施例１〜３及び比較例１のリング状
グランドパッキンＰを図７に示す出願人規格の試験機４
（ステム径２６ｍｍ、スタフィングボックス内径４２ｍ
ｍ、スタフィングボックス深さ１５０ｍｍ）にそれぞれ
４リング装着して面圧３００kgf／cm2で締め付け、この
試験機４を常温にて７日間、さらに２６０℃で１６時間
加熱した後、常温まで放冷するサイクルを７日間行い、
２１kgf／cm2のヘリウムガスＨを負荷したときの漏洩量
を測定した。常温時及び加熱サイクル時における７日間
の平均の漏洩量を表１に示す。なお、図７において、５
は軸、６はパッキン押さえ、７は締め付けボルト、８は
ランタンリング、９はガス加圧口、１０はガス出口であ
る。
グランドパッキンＰを図７に示す出願人規格の試験機４
（ステム径２６ｍｍ、スタフィングボックス内径４２ｍ
ｍ、スタフィングボックス深さ１５０ｍｍ）にそれぞれ
４リング装着して面圧３００kgf／cm2で締め付け、この
試験機４を常温にて７日間、さらに２６０℃で１６時間
加熱した後、常温まで放冷するサイクルを７日間行い、
２１kgf／cm2のヘリウムガスＨを負荷したときの漏洩量
を測定した。常温時及び加熱サイクル時における７日間
の平均の漏洩量を表１に示す。なお、図７において、５
は軸、６はパッキン押さえ、７は締め付けボルト、８は
ランタンリング、９はガス加圧口、１０はガス出口であ
る。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１に示す如く、本発明による実施例１〜
３で得られたリング状グランドパッキンは、比較例１の
膨張黒鉛製リング状グランドパッキンに比べて常温時及
び加熱後の漏れが著しく減少していることが確認され
た。なお、今回の実施例はいずれも表面処理剤等を使わ
ずに使用しているが、使用目的に応じてはリング成形前
後に通常パッキンに用いられるタービン油等の鉱油系潤
滑剤、シリコンオイル、フッ素オイル、パラフィンワッ
クス等の潤滑剤や二硫化モリブデン、窒化ホウ素等の固
体潤滑剤を処理しても差し支えない。
３で得られたリング状グランドパッキンは、比較例１の
膨張黒鉛製リング状グランドパッキンに比べて常温時及
び加熱後の漏れが著しく減少していることが確認され
た。なお、今回の実施例はいずれも表面処理剤等を使わ
ずに使用しているが、使用目的に応じてはリング成形前
後に通常パッキンに用いられるタービン油等の鉱油系潤
滑剤、シリコンオイル、フッ素オイル、パラフィンワッ
クス等の潤滑剤や二硫化モリブデン、窒化ホウ素等の固
体潤滑剤を処理しても差し支えない。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によるリング
状グランドパッキンは、従来の膨張黒鉛製リング状グラ
ンドパッキンと比較して、フッ素樹脂により膨張黒鉛製
シートの層間に生じる微少な隙間から生じる漏れがな
く、極めて良好なシール性を保持していることは明らか
である。
状グランドパッキンは、従来の膨張黒鉛製リング状グラ
ンドパッキンと比較して、フッ素樹脂により膨張黒鉛製
シートの層間に生じる微少な隙間から生じる漏れがな
く、極めて良好なシール性を保持していることは明らか
である。
【図１】本発明のリング状グランドパッキンの一実施例
の断面斜視図である。
の断面斜視図である。
【図２】本発明のリング状グランドパッキンの他の実施
例の断面斜視図である。
例の断面斜視図である。
【図３】本発明のリング状グランドパッキンの一実施例
の製造初期の状態を示す概略図である。
の製造初期の状態を示す概略図である。
【図４】本発明のリング状グランドパッキンの他の実施
例の製造初期の状態を示す概略図である。
例の製造初期の状態を示す概略図である。
【図５】従来の膨張黒鉛製リング状グランドパッキンの
断面斜視図である。
断面斜視図である。
【図６】従来の他の膨張黒鉛製リング状グランドパッキ
ンの断面斜視図である。
ンの断面斜視図である。
【図７】試験機の断面図である。
１ 膨張黒鉛製テープ ２ フッ素樹脂製テープ ２ａ 折り返し部 ２ｂ 内周面 ３ リング状グランドパッキン ｆ 流体 Ｈ ヘリウムガス Ｐ 供試用グランドパッキン ４ 試験機本体 ５ 軸 ６ パッキン押さえ ７ 締め付けボルト ８ ランタンリング ９ ガス加圧口 １０ ガス出口
Claims (4)
- 【請求項１】 膨張黒鉛とフッ素樹脂が交互に渦巻き状
または同心円状に配置されていることを特徴とするリン
グ状グランドパッキン。 - 【請求項２】 フッ素樹脂製テープの幅が膨張黒鉛製テ
ープの幅よりも狭いことを特徴とする請求項１記載のリ
ング状グランドパッキン。 - 【請求項３】 リング状グランドパッキンの内周面に前
記フッ素樹脂の面が出ていることを特徴とする請求項１
または２記載のリング状グランドパッキン。 - 【請求項４】 膨張黒鉛製テープとフッ素樹脂製テープ
を渦巻き状または同心円状に配置した後、これを成形用
金型内に入れ縦方向に加圧成形することを特徴とするリ
ング状グランドパッキンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11872497A JPH10299903A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | リング状グランドパッキン及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11872497A JPH10299903A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | リング状グランドパッキン及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10299903A true JPH10299903A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14743521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11872497A Pending JPH10299903A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | リング状グランドパッキン及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10299903A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014083786A (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Lignyte Co Ltd | 黒鉛シート複合材及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP11872497A patent/JPH10299903A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014083786A (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Lignyte Co Ltd | 黒鉛シート複合材及びその製造方法 |
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