JPH11508667A - 平形フランジ継手用のシール体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、平坦なシール受容表面がそれぞれ内側および外側の環状歯状突起によって境界づけられているベース部と、取付けたときにフランジ表面、環状歯状突起およびベース部の間に閉じ込められる付着したシールベアリングを２つ有する平形フランジ継手用のシール体に関する。シール受容表面が平坦であるために、シールベアリングは、特にフランジ表面がベース部に対して傾斜している場合であってもチャンバー内を自由に流動することができる。環状歯状突起およびベース部の平坦な受容表面は、型押しまたはフライス削りによって製造することが提案されている。本発明のシール体は、表面圧力が均一であるために漏れ止めが良好であり、吹き出し安全性が高く、成分安全性が高く、製造コストが低廉であり、取付け幅が小さく、ノッチ応力亀裂および応力腐食亀裂が低いという利点を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 平形フランジ継手用のシール体 本発明は、請求の範囲第１項のプレアンブルに記載される平形フランジ継手用 のシール体に関する。 独国特許出願公開第41 39 453号明細書には、この種のシールが記載されてい る。このシール体のベース部にある２つのシール受容表面には、環状歯状突起が 設けられている。ベース部の両面上に設けられている歯状突起は、径方向にて最 も内側と最も外側にあるものがその間にあるものよりも高く設定されている。シ ールを挿入すると、金属製であるのが便利なベース部と２つのシールベアリング から成るチャンバー内へシールベアリングが閉じ込められる。即ち、シールベア リングは内側の歯状突起と外側の歯状突起の間に埋め込まれ、これらの歯状突起 を越えてさらに内側または外側へ流出することはできない。 従来公知技術によると、旋盤上で回転させることによってシール受容表面域に 環状歯状突起を設けているが、この製造工程には特別な道具とそれに応じた長い 加工時間が必要とされている。 環状歯状突起を有するシール体は、押込分路シールを有する金属シール体とは 基本的に異なるものである。押込分路シールを有する金属シール体では、シーリ ング表面における所望の表面圧力が押込分路によって減少してしまうため、シー リング性が悪い。環状歯状突起を有する一般的なシール体にはこのような欠点は ないが、トルク制御したレンチによる締結が常に必要とされる。 独国特許出願公開第41 39 453号明細書に開示されている環状歯状突起を設け たシールは非常に良好であることが確認されているが、シール受容表面に環状歯 状突起があるために製造工程が比較的煩雑である。しかも、シール受容表面の歯 状突起は漏れ止めを良くするために不可欠であると一般に考えられていた。 本発明は、より安く製造することができ、従来公知技術によるシール体と少な くとも同等の漏れ止め性能、吹出し安全性および成分安全性を示す、環状歯状突 起を有する平形フランジ継手用の改良されたシール体を提供することを目的とす る。また、本発明は、取り付け幅が小さくて、ノッチ応力亀裂および応力腐食亀 裂の危険が少ないシール体を提供することを目的とする。 本発明の目的は請求の範囲第１項に記載されるシール体によって達成される。 本発明によるシール体のシール受容表面はいずれも平坦であるために、シール 受容表面域において環状歯状突起が何度も回転することはない。 意外なことに、シール受容表面域に環状歯状突起を設けなくても、漏れ止め性 の低下は起こらない。それどころか、シール受容表面域に環状歯状突起がないた めに、シールベアリングは歯状突起による妨害を受けることなく、チャンバー内 のシール受容表面全体に平坦に広がることができる。低圧下で生じうるシールの 理想的な取付け状態では、平坦なフランジ表面は事実上平行のままである。これ とは対照的に、ねじ止めトルクが高いときには、フランジ表面は互いに厳密に平 行ではなく、径方向の内側よりも外側の方が狭くなっている。これによって、シ ールベアリングは流動する。実際に生じる非理想的な取付けの場合には、シール ベアリングは各々のチャンバー内で自由に流動できることが必要である。 このようにしてシールベアリングが自由に流動することによって、シール受容 表面域全体の圧力が均一になる。しかしながら、シール受容表面域に環状歯状突 起が設けられている場合には、歯状突起がシールベアリングの流動を妨げるため に、表面圧力を均一にすることが十分に可能であるとはいえない。このような表 面圧力の非均一化は、チャンバーを設けられていない溝付シール、即ち、シール 受容表面域全体に環状歯状突起が設けられているが、その内側と外側により高い 歯状突起が存在しないシールでは、より顕著である。 本発明のシール体には平坦なシール受容表面が設けられていることから、取付 け幅をより小さくすることができる。それは、２つのシール受容表面間の距離を 、シール受容表面域に環状歯状突起を有するシールまたは慣用的な溝付シール（ 内側および外側に歯状突起を有しないもの）よりも、小さくすることができるか らである。 本発明のシール体の金属性表面ではグラファイトがケーク化しないために、安 くて簡単に洗浄して再利用することができるという予期せぬ利点もある。 本発明のシール体は、シール受容表面および内側と外側の歯状突起をフライス 削り（milling）または型押（embossing）することによって製造するのが特に有 利である。即ち、歯状突起および平坦なシール受容表面を調製するために、旋盤 上で回転することは必要とされない。従来から知られているベース部は、特定の 態様で使用することによって応力腐食が生じる。しかしながら、フライス削りカ ッターまたは型押しダイによる場合は、旋盤上の回転による場合とは違った表面 を形成するため、応力腐食が生じる危険性は小さい。これは、マイクロ域のみな らず、型押しダイの表面が回転カッターよりも丸いのでマクロ域にも当てはまる 。マイクロ域では、回転による表面は型押しした表面よりも平滑性が劣るため応 力腐食亀裂を受けやすい。即ち、型押しして調製した表面は、応力腐食亀裂とノ ッチ応力亀裂の危険にさらされることが少ない。 本発明の新規なシール体を、添付の図面を用いてさらに説明する。 図１：取付け前の典型的なシールの部分横断面； 図２：理想的な取付け状態にある図１のシール； 図３：現実的な取付け状態にある図１のシール；(模式図) 図１は、取付け前のシールを示す。金属でできているのが好ましいベース部（ １）の両面には、平坦なシール受容表面（２）が設けられており、そのシール受 容表面の上にはシールベアリング（３）が付着している。シールベアリングは、 特にグラファイトまたはＰＴＦＥでできている。接着剤は噴霧して適用するのが 便利であり、できれば応力腐食亀裂を防ぐために塩化物を含まない方がよい。各 シール受容表面上には、径方向の内側および外側に、内側環状歯状突起（４）お よび外側環状歯状突起（５）がそれぞれ設けられている。 図２は、理想的な取付け状態にある図１に記載のシールを示す。このような理 想的な取り付け状態は、例えば低圧下にて生じうる。この状態では、フランジ支 持表面（６）およびシールベアリングの２つの支持表面は、実際に平行である。 各シールベアリングは、内側歯状突起と外側歯状突起の間のチャンバー内に閉じ 込められて両歯状突起に付着する。 図３は、現実的な取付け状態にあるシールを、幾分誇張して図示したものであ る。このような現実的な取り付け状態は、例えば高締結トルクおよび高圧下にて 生じうる。２つのフランジ支持表面は正確には平行ではなく、内側よりも外側の 方が狭くなっている。このとき、表面圧力を均一にするために、シールベアリン グの流動性が非常に重要である。 内側の環状歯状突起（４）が外側の環状歯状突起（５）よりも僅かに高いシー ルは、特に良好な特性を示す。環状歯状突起の高さの差は１０〜１００μｍであ り、フランジの大きさおよび環状歯状突起間の距離に依存する。このシールによ って、高圧用フランジ継手の内側と外側をシールベアリングで最適にシールして 、フランジ継手を極めて緊密にねじ止めすることができる。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． シール受容表面(２)、内側環状歯状突起、外側環状歯状突起および環状シ ールベアリング（３）を両面に有する平らなベース部（１）からなり、 内側環状歯状突起および外側環状歯状突起は、それぞれ径方向の内側および外 側からシール受容表面を境界づけており、 シール受容表面には、環状シールベアリングが各々付着していて、取付けたと きに環状歯状突起の間のチャンバー内に環状シールベアリングが埋め込まれるよ うになっている、平形フランジ継手用のシール体であって、 各シール受容表面が平坦であることを特徴とするシール体。 ２． シール受容表面、内側環状歯状突起および外側環状歯状突起が、それぞれ フライス削りまたは型押しによって製造されていることを特徴とする、請求の範 囲第１項に記載のシール体。 ３． 内側環状歯状突起（４）が、外側環状歯状突起（５）よりも僅かに高いこ とを特徴とする、請求の範囲第１項または第２項に記載のシール体。 ４． 環状歯状突起をフライス削りまたは型押しすることを特徴とする、請求の 範囲第１項から第３項のいずれかに記載のシール体の製造方法。