JPH1122828A - グランドパッキンおよびその製造方法 - Google Patents
グランドパッキンおよびその製造方法Info
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- JPH1122828A JPH1122828A JP19316797A JP19316797A JPH1122828A JP H1122828 A JPH1122828 A JP H1122828A JP 19316797 A JP19316797 A JP 19316797A JP 19316797 A JP19316797 A JP 19316797A JP H1122828 A JPH1122828 A JP H1122828A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 良好なシール性を維持したまま、摺動抵抗が
小さい膨張黒鉛製リング状グランドパッキンを提供する
ことである。 【解決手段】 膨張黒鉛製リング状グランドパッキン１
であって、その内径側の角部にテーパー面１ａが形成さ
れている。このためスタフィングボックスに装着して締
め付けた時、テーパー面１ａが変形して側圧緩和部１ｂ
が形成される。その結果、軸に対するパッキン全体の接
触圧力が適度に緩和されることにより、良好なシール性
を維持しながら摺動抵抗が低減する。
小さい膨張黒鉛製リング状グランドパッキンを提供する
ことである。 【解決手段】 膨張黒鉛製リング状グランドパッキン１
であって、その内径側の角部にテーパー面１ａが形成さ
れている。このためスタフィングボックスに装着して締
め付けた時、テーパー面１ａが変形して側圧緩和部１ｂ
が形成される。その結果、軸に対するパッキン全体の接
触圧力が適度に緩和されることにより、良好なシール性
を維持しながら摺動抵抗が低減する。
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なった、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なった、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、このような
膨張黒鉛系パッキンは、石綿等の編組パッキンに比べ、
シール性は格段に優れているものの、鱗片状の膨張黒鉛
粉末が金属からなる相手軸材に対して付着し易い傾向が
あり、その使用により軸の摺動抵抗が増加するという問
題があった。このため、既存のプラントで使用されてい
るバルブのパッキンを編組パッキンから膨張黒鉛系パッ
キンに変更しようとする際に、摺動抵抗が増加し、軸が
回らなくなるのを防ぐために、金属製のスリーブを用い
て膨張黒鉛系パッキンの使用量を少なくする必要がある
ため、作業が煩雑であることを指摘されていた。
膨張黒鉛系パッキンは、石綿等の編組パッキンに比べ、
シール性は格段に優れているものの、鱗片状の膨張黒鉛
粉末が金属からなる相手軸材に対して付着し易い傾向が
あり、その使用により軸の摺動抵抗が増加するという問
題があった。このため、既存のプラントで使用されてい
るバルブのパッキンを編組パッキンから膨張黒鉛系パッ
キンに変更しようとする際に、摺動抵抗が増加し、軸が
回らなくなるのを防ぐために、金属製のスリーブを用い
て膨張黒鉛系パッキンの使用量を少なくする必要がある
ため、作業が煩雑であることを指摘されていた。
【０００６】この対策として、膨張黒鉛系パッキンにオ
イルあるいは固体潤滑剤などを含浸させるか表面処理を
行なうことが試みられてはいるが、潤滑剤の量が少ない
と効果がなく、潤滑剤の量が多いとパッキンがフローし
て隙間からはみ出し、応力緩和が大きくなるという問題
があり充分に解消するには至っていない。
イルあるいは固体潤滑剤などを含浸させるか表面処理を
行なうことが試みられてはいるが、潤滑剤の量が少ない
と効果がなく、潤滑剤の量が多いとパッキンがフローし
て隙間からはみ出し、応力緩和が大きくなるという問題
があり充分に解消するには至っていない。
【０００７】本発明の目的は、以上の問題点に鑑みて、
摺動抵抗が小さく応力緩和も少ない膨張黒鉛系パッキン
を提供することにある。
摺動抵抗が小さく応力緩和も少ない膨張黒鉛系パッキン
を提供することにある。
【０００８】
【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の発明のグランドパッキンは、スタフィングボ
ックスに装填される膨張黒鉛製リング状グランドパッキ
ンにおいて、内径側の角部にテーパー面を形成すること
により上記スタフィングボックスでの締め付けにより上
記テーパー面が変形して側圧緩和部が形成されるように
したことを要旨とする。
請求項１の発明のグランドパッキンは、スタフィングボ
ックスに装填される膨張黒鉛製リング状グランドパッキ
ンにおいて、内径側の角部にテーパー面を形成すること
により上記スタフィングボックスでの締め付けにより上
記テーパー面が変形して側圧緩和部が形成されるように
したことを要旨とする。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、内径側の角部のテーパー面の高さが、リング状グラ
ンドパッキンの高さの１０％〜４０％であることを要旨
とする。
て、内径側の角部のテーパー面の高さが、リング状グラ
ンドパッキンの高さの１０％〜４０％であることを要旨
とする。
【００１０】請求項３の発明のリング状グランドパッキ
ンの製造方法は、膨張黒鉛製テープを渦巻き状または同
心円状に巻回した後、これを成形用金型内に入れ、テー
パー面形成用突起部を有した押し型で縦方向に加圧成形
して内径側の角部にテーパー面を形成することを要旨と
する。
ンの製造方法は、膨張黒鉛製テープを渦巻き状または同
心円状に巻回した後、これを成形用金型内に入れ、テー
パー面形成用突起部を有した押し型で縦方向に加圧成形
して内径側の角部にテーパー面を形成することを要旨と
する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態としては図２
に示すように、例えば厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍの
膨張黒鉛製テープ２を成形用金型の内型３に巻き付けた
後渦巻き状に巻回して成形用金型の外型４内に入れ、テ
ーパー面形成用突起部５ａを有した押し型５で加圧成形
した図１に示すような内径側の角部にテーパー面１ａを
形成したリング状グランドパッキン１である。
に示すように、例えば厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍの
膨張黒鉛製テープ２を成形用金型の内型３に巻き付けた
後渦巻き状に巻回して成形用金型の外型４内に入れ、テ
ーパー面形成用突起部５ａを有した押し型５で加圧成形
した図１に示すような内径側の角部にテーパー面１ａを
形成したリング状グランドパッキン１である。
【００１２】また、摺動抵抗をより低く抑えるために潤
滑剤を処理することも可能であり、その潤滑剤として
は、タービン油等の鉱油系潤滑剤、シリコーンオイル、
フッ素オイル、パラフィンワックス等の通常パッキンに
使われる潤滑剤を用いるが、これ以外に二硫化モリブデ
ン、窒化ホウ素等の固体潤滑剤や難燃剤等も使用目的に
応じて用いることができる。なお、潤滑剤の処理はリン
グ成形後に含浸するか、潤滑剤を処理した膨張黒鉛テー
プを用いてリング成形する方法のどちらでも差し支えな
い。
滑剤を処理することも可能であり、その潤滑剤として
は、タービン油等の鉱油系潤滑剤、シリコーンオイル、
フッ素オイル、パラフィンワックス等の通常パッキンに
使われる潤滑剤を用いるが、これ以外に二硫化モリブデ
ン、窒化ホウ素等の固体潤滑剤や難燃剤等も使用目的に
応じて用いることができる。なお、潤滑剤の処理はリン
グ成形後に含浸するか、潤滑剤を処理した膨張黒鉛テー
プを用いてリング成形する方法のどちらでも差し支えな
い。
【００１３】本発明者らは、シール性の良い膨張黒鉛系
パッキンの摺動抵抗を小さくするために鋭意検討を行な
い、膨張黒鉛製テープを渦巻き状または同心円状に巻回
した後、これを成形用金型内に入れ縦方向に加圧成形し
て得たリング状グランドパッキンにおいて、内径側の角
部にテーパー面が形成されていると、図３に示すように
パッキンをバルブのスタフィングボックス７に装着して
締め付けた時に、テーパー面１ａが押しつぶされて側圧
緩和部１ｂが形成されるため、軸に対するパッキン全体
の接触圧力（側圧）が適度に緩和されることにより、良
好なシール性を維持しながら摺動抵抗が低減することを
見出した。この時、内径側の角部のテーパー面の高さ
は、小さすぎると効果がないため、リング状成形体高さ
の１０％以上とするのが良い。また、テーパー面の高さ
がリング状成形体高さの４０％を越えると摺動抵抗の低
減の効果は得られるが、シール性の低下や圧縮率が過大
になる状況が見られ、好ましい状況ではなくなる。従っ
て、テーパー面の高さはリング状成形体高さの１０％〜
４０％の範囲内であることが好適である。
パッキンの摺動抵抗を小さくするために鋭意検討を行な
い、膨張黒鉛製テープを渦巻き状または同心円状に巻回
した後、これを成形用金型内に入れ縦方向に加圧成形し
て得たリング状グランドパッキンにおいて、内径側の角
部にテーパー面が形成されていると、図３に示すように
パッキンをバルブのスタフィングボックス７に装着して
締め付けた時に、テーパー面１ａが押しつぶされて側圧
緩和部１ｂが形成されるため、軸に対するパッキン全体
の接触圧力（側圧）が適度に緩和されることにより、良
好なシール性を維持しながら摺動抵抗が低減することを
見出した。この時、内径側の角部のテーパー面の高さ
は、小さすぎると効果がないため、リング状成形体高さ
の１０％以上とするのが良い。また、テーパー面の高さ
がリング状成形体高さの４０％を越えると摺動抵抗の低
減の効果は得られるが、シール性の低下や圧縮率が過大
になる状況が見られ、好ましい状況ではなくなる。従っ
て、テーパー面の高さはリング状成形体高さの１０％〜
４０％の範囲内であることが好適である。
【００１４】また、テーパー面はパッキンの内径側の角
部１個所に形成しても充分効果を発揮するが、パッキン
の装着時に表裏の区分ができてしまうため、テーパー面
はパッキン内径側の角部２個所に形成することが好まし
い。
部１個所に形成しても充分効果を発揮するが、パッキン
の装着時に表裏の区分ができてしまうため、テーパー面
はパッキン内径側の角部２個所に形成することが好まし
い。
【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２を図２に示すように成形用金型の内型３に
巻き付けた後渦巻き状に巻回して、成形用金型の外型４
内に入れ、高さ１ｍｍのテーパー面形成用突起部５ａを
有した押し型５で縦方向に加圧成形して図１に示す内径
側の角部にテーパー面１ａを形成したリング状（内径２
６ｍｍ、外径４２ｍｍ、高さ８ｍｍ、テーパー面高さ１
ｍｍ）のグランドパッキンを得た。 ［実施例２］ 厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍの膨張黒
鉛製テープを実施例１と同様に、高さ２ｍｍのテーパー
面形成用突起部５ａを有した押し型５で縦方向に加圧成
形してリング状（内径２６ｍｍ、外径４２ｍｍ、高さ８
ｍｍ、テーパー面高さ２ｍｍ）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２を図２に示すように成形用金型の内型３に
巻き付けた後渦巻き状に巻回して、成形用金型の外型４
内に入れ、高さ１ｍｍのテーパー面形成用突起部５ａを
有した押し型５で縦方向に加圧成形して図１に示す内径
側の角部にテーパー面１ａを形成したリング状（内径２
６ｍｍ、外径４２ｍｍ、高さ８ｍｍ、テーパー面高さ１
ｍｍ）のグランドパッキンを得た。 ［実施例２］ 厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍの膨張黒
鉛製テープを実施例１と同様に、高さ２ｍｍのテーパー
面形成用突起部５ａを有した押し型５で縦方向に加圧成
形してリング状（内径２６ｍｍ、外径４２ｍｍ、高さ８
ｍｍ、テーパー面高さ２ｍｍ）のグランドパッキンを得
た。
【００１６】［比較例１］ 厚さ０．３８ｍｍ、幅１６
ｍｍの膨張黒鉛製テープを渦巻き状に巻回した後、突起
部のない押し型で縦方向に加圧成形してリング状（内径
２６ｍｍ、外径４２ｍｍ、高さ８ｍｍ）のグランドパッ
キンを得た。 ［比較例２］ 厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍの膨張黒
鉛製テープを実施例１と同様に、高さ３．５ｍｍのテー
パー面形成用突起部５ａを有した押し型５で縦方向に加
圧成形してリング状（内径２６ｍｍ、外径４２ｍｍ、高
さ８ｍｍ、テーパー面高さ３．５ｍｍ）のグランドパッ
キンを得た。
ｍｍの膨張黒鉛製テープを渦巻き状に巻回した後、突起
部のない押し型で縦方向に加圧成形してリング状（内径
２６ｍｍ、外径４２ｍｍ、高さ８ｍｍ）のグランドパッ
キンを得た。 ［比較例２］ 厚さ０．３８ｍｍ、幅１６ｍｍの膨張黒
鉛製テープを実施例１と同様に、高さ３．５ｍｍのテー
パー面形成用突起部５ａを有した押し型５で縦方向に加
圧成形してリング状（内径２６ｍｍ、外径４２ｍｍ、高
さ８ｍｍ、テーパー面高さ３．５ｍｍ）のグランドパッ
キンを得た。
【００１７】上記実施例１，２および比較例１，２のリ
ング状グランドパッキンを図４に示す当社規格の試験機
Ｂ（ステム径２６ｍｍ、スタフィングボックス内径４２
ｍｍ、スタフィングボックス深さ１５０ｍｍ）にそれぞ
れ６リング装着して面圧５００ｋｇｆ／ｃｍ2で締め付
け、この試験機Ｂを常温にて２日間、さらに４００℃で
１６時間加熱した後、常温まで放冷するサイクルを３日
間行なったときの軸トルクおよび２０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ
の窒素ガスを負荷したときの漏洩量を測定した。なお、
図４において、Ｐは供試用グランドパッキン、８は試験
機本体、９は軸、１０はパッキン押さえ、１１は締め付
けボルト、１２はランタンリング、１３はガス加圧口、
１４はガス出口である。
ング状グランドパッキンを図４に示す当社規格の試験機
Ｂ（ステム径２６ｍｍ、スタフィングボックス内径４２
ｍｍ、スタフィングボックス深さ１５０ｍｍ）にそれぞ
れ６リング装着して面圧５００ｋｇｆ／ｃｍ2で締め付
け、この試験機Ｂを常温にて２日間、さらに４００℃で
１６時間加熱した後、常温まで放冷するサイクルを３日
間行なったときの軸トルクおよび２０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ
の窒素ガスを負荷したときの漏洩量を測定した。なお、
図４において、Ｐは供試用グランドパッキン、８は試験
機本体、９は軸、１０はパッキン押さえ、１１は締め付
けボルト、１２はランタンリング、１３はガス加圧口、
１４はガス出口である。
【００１８】常温時および加熱サイクル時における平均
の軸トルクを表１、漏洩量を表２に示す。表１、表２に
示す如く、本発明による実施例１，２で得られたリング
状グランドパッキンは、比較例１，２の膨張黒鉛製リン
グ状グランドパッキンに比べて軸トルクが小さく、また
常温時および加熱後のシール性も良好なことが確認され
た。
の軸トルクを表１、漏洩量を表２に示す。表１、表２に
示す如く、本発明による実施例１，２で得られたリング
状グランドパッキンは、比較例１，２の膨張黒鉛製リン
グ状グランドパッキンに比べて軸トルクが小さく、また
常温時および加熱後のシール性も良好なことが確認され
た。
【００１９】
【表１】
【表２】
【００２０】
【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、良好なシール性を維持したま
ま、摺動抵抗が小さいという効果がある。
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、良好なシール性を維持したま
ま、摺動抵抗が小さいという効果がある。
【図１】本発明のリング状グランドパッキンの実施例の
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明のリング状グランドパッキンの製造方法
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図３】本発明のリング状グランドパッキンの使用状況
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図４】試験機Ｂの断面図である。
１ リング状グランドパッキン １ａ テーパー面 １ｂ 側圧緩和部 ２ 膨張黒鉛製テープ ３ 成形用金型の内型 ４ 成形用金型の外型 ５ 押し型 ５ａ テーパー面形成用突起部 ６ バルブの軸 ７ バルブのスタフィングボックス Ｐ 供試用グランドパッキン ８ 試験機本体 ９ 軸 １０ パッキン押さえ １１ 締め付けボルト １２ ランタンリング １３ ガス加圧口 １４ ガス出口
Claims (3)
- 【請求項１】 スタフィングボックスに装填される膨張
黒鉛製リング状グランドパッキンにおいて、内径側の角
部にテーパー面を形成することにより上記スタフィング
ボックスでの締め付けにより上記テーパー面が変形して
側圧緩和部が形成されるようにしたことを特徴とするグ
ランドパッキン。 - 【請求項２】 上記グランドパッキンにおいて内径側の
角部のテーパー面の高さが、リング状グランドパッキン
の高さの１０％〜４０％であることを特徴とする請求項
１記載のグランドパッキン。 - 【請求項３】 膨張黒鉛製テープを渦巻き状または同心
円状に巻回した後、これを成形用金型内に入れ縦方向に
加圧成形するリング状グランドパッキンの製造方法にお
いて、内径側の角部にテーパー面を形成するために、突
起部を有する押し型を用いて加圧成形することを特徴と
するグランドパッキンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19316797A JPH1122828A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | グランドパッキンおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19316797A JPH1122828A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | グランドパッキンおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122828A true JPH1122828A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16303415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19316797A Pending JPH1122828A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | グランドパッキンおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1122828A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001146973A (ja) * | 1999-11-19 | 2001-05-29 | Nippon Leakless Corp | グランドパッキン |
| WO2019038988A1 (ja) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | 日本ピラー工業株式会社 | 軸封装置 |
-
1997
- 1997-07-03 JP JP19316797A patent/JPH1122828A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001146973A (ja) * | 1999-11-19 | 2001-05-29 | Nippon Leakless Corp | グランドパッキン |
| WO2019038988A1 (ja) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | 日本ピラー工業株式会社 | 軸封装置 |
| JP2019039467A (ja) * | 2017-08-23 | 2019-03-14 | 日本ピラー工業株式会社 | 軸封装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060526 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060606 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060807 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061212 |