DE60037420T2

DE60037420T2 - Stopfbuchspackung

Info

Publication number: DE60037420T2
Application number: DE60037420T
Authority: DE
Inventors: Masaru Sanda-shi FUJIWARA; Takashi Sandashi IKEDA
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2020-12-26
Also published as: EP1193427A4; US20030085528A1; TW454076B; JP3940538B2; EP1193427A1; KR100448587B1; JP2001182838A; KR20010104349A; US6572117B2; DE60037420D1; EP1193427B1; WO2001048401A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stopfbuchspackung, die bevorzugt in einem Wellendichtungsteil einer Fluidvorrichtung oder dergleichen verwendet werden kann.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Herkömmlicherweise ist als eine Stopfbuchspackung, die beispielsweise in einem Wellendichtungsteil einer Fluidvorrichtung oder dergleichen verwendet werden kann, eine Stopfbuchspackung 4 wie die in 7 gezeigte bekannt. Wie in 6 dargestellt, ist die Stopfbuchspackung geflochten (beispielsweise aus 8 Elementen quadratgeflochten), wobei eine Vielzahl von Flechtgarnen 3 verwendet werden, die jeweils aus einem Flechtgarn-Basismaterial 6 ausgestaltet sind, in dem eine Vielzahl von Verstärkungsfasern 2, 2 in Längsrichtung in einem Band 1 aus expandiertem Graphit von einer vorgegebenen Breite eingebettet ist, wobei in Breitenrichtung Zwischenräume ausgebildet sind.
In dem in 6 gezeigten Flechtgarn-Basismaterial 6 stehen jedoch die Verstärkungsfasern 2, 2 manchmal weitgehend von beiden oder einem der Enden 1a, 1b in Breitenrichtung des Bandes 1 aus expandiertem Graphit vor, das zu einer vorgegebenen Breite geschnitten ist. In der Stopfbuchspackung 4, die unter Verwendung einer Vielzahl von Flechtgarnen 3 geflochten ist, welche jeweils aus einem solchen Flechtgarn-Basismaterial 6 ausgebildet sind, stehen die Verstärkungsfasern 2, 2 auch nach dem Flechten von beiden oder einem der Enden 1a, 1b in Breitenrichtung des Bandes 1 aus expandiertem Graphit vor.
In diesem Fall, wenn, wie beispielsweise in 8 gezeigt, in zwei Flechtgarnen 3, von denen die Verstärkungsfasern 2, 2 vorstehen, die von einem Ende 1a des Flechtgarnes 3A vorstehende Verstärkungsfaser 2A und die von einem anderen Ende 1b des Flechtgarns 3B vorstehende Verstärkungsfaser 2B einander überlappen und die überlappenden Verstärkungsfasern 2A und 2B über den gesamten Bereich zwischen den Bändern 1 aus expandiertem Graphit der benachbarten Flechtgarne 3A und 3B angeordnet sind und den gesamten Bereich zwischen den Bändern 1 aus expandiertem Graphit der benachbarten Flechtgarne 3A und 3C erreichen, wird ein großer Leckageweg 5A gebildet.
Wenn die Verstärkungsfaser 2C, die von einem anderen Ende 1b des Flechtgarns 3C vorsteht, und die Verstärkungsfaser 2D, die von einem Ende 1a des Flechtgarns 3D vorsteht, einander überlappen, werden die überlappenden Verstärkungsfasern 2C und 2D über den gesamten Bereich zwischen den Bändern 1 aus expandiertem Graphit der benachbarten Flechtgarne 3C und 3D angeordnet und erreichen den gesamten Bereich zwischen den Bändern 1 aus expandiertem Graphit der benachbarten Flechtgarne 3D und 3H, und es wird ein großer Leckageweg 5B gebildet.
In der Stopfbuchspackung 4, in der solche Leckagewege 5A und 5B ausgebildet sind, reduziert sich die Dichtleistung natürlich weitgehend. Mit der weiteren Erhöhung der Anzahl der Flechtgarne 3 auf zwölf, sechzehn oder mehr erhöht sich leicht die Möglichkeit der Ausbildung von Leckagewegen, oder es erhöht sich leicht die Anzahl der Leckagewege. Dies ist nicht auf die Stopfbuchspackung 4 begrenzt, bei der die Vielzahl der Flechtgarne 3 geflochten sind, und es gilt auch für die Stopfbuchspackung 4, bei der die Vielzahl der Flechtgarne verdreht sind.
Die GB 2 285 067 A offenbart ein Flechtgarn, das eine äußere Schicht von austrittshemmenden Fasern aufweist, wobei beide Endabschnitte nach innen gebogen sind. Die EP 0 466 923 A1 offenbart ein Flechtgarn, welches darin eingebettete Verstärkungsfasern aufweist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Stopfbuchspackung mit einer Struktur bereitzustellen, bei der ein Phänomen reduziert oder das Auftreten eines Phänomens verhindert werden kann, bei welchem von Enden benachbarter Flechtgarne vorstehende Verstärkungsfasern einander überlappen und die überlappenden Verstärkungsfasern über den gesamten Bereich zwischen Bändern aus expandiertem Graphit angeordnet sind, so dass sie einen Leckageweg ausbilden.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die erfindungsgemäße Stopfbuchspackung ist eine Stopfbuchspackung, welche eine Vielzahl von Flechtgarnen umfasst, die in einer geflochtenen oder verdrehten Struktur angeordnet sind, wobei die Flechtgarne aus einem Band aus expandiertem Graphit gebildet sind, das darin eingebettete Verstärkungsfasern aufweist, wobei das Band aus expandiertem Graphit in der Weise gebogen ist, dass beide Endabschnitte in Breitenrichtung zu der inneren Seite in Breitenrichtung gerichtet sind, in Längsrichtung zu einer Talfalte gefaltet ist und verdrillt ist, um das Flechtgarn auszubilden.
In der so ausgestalteten Stopfbuchspackung mit einer geflochtenen oder verdrehten Struktur können auch dann, wenn die Verstärkungsfasern weitgehend von Enden in Breitenrichtung der Flechtgarne vorstehen, die weitgehend vorstehenden Verstärkungsfasern zu der inneren Seite der Flechtgarne gerichtet oder darauf begrenzt werden, da ein Ende in Breitenrichtung jedes der Flechtgarne zu der inneren Seite in Breitenrichtung des Flechtgarns gerichtet ist. Daher kann ein Phänomen reduziert oder das Auftreten eines Phänomens verhindert werden, bei dem von Enden in Breitenrichtung benachbarter Flechtgarne vorstehende Verstärkungsfasern einander überlappen und die überlappenden Verstärkungsfasern über den gesamten Bereich zwischen Bändern aus expandiertem Graphit der benachbarten Flechtgarne angeordnet sind, so dass sie einen großen Leckageweg ausbilden.
Auch wenn nur der Fall beansprucht wird, in dem beide Enden in Breitenrichtung jedes Flechtgarns zu der inneren Seite in Breitenrichtung des Flechtgarns gerichtet sind, ist ersichtlich, dass die Möglichkeit der Ausbildung eines großen Leckageweges stark reduziert wird und das Auftreten von defekten Produkten auch in dem Fall, in dem nur ein Ende zu der inneren Seite gerichtet ist, stark reduziert wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Stopfbuchspackung, die eine Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Stopfbuchspackung aus 1.
3A ist eine perspektivische Ansicht eines Zustandes, in dem beide Endabschnitte in Breitenrichtung eines Flechtgarns, das in einem Flecht- oder Verdrehungsprozess der Stopfbuchspackung gemäß der Erfindung zu verwenden ist, in der Weise gebogen sind, dass sie zu der inneren Seite in Breitenrichtung gerichtet sind.
3B ist eine perspektivische Ansicht eines Zustandes, in dem das in 3A gezeigte Flechtgarn des Weiteren zu einer Talfalte in Längsrichtung gefaltet ist.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Stopfbuchspackung, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt.
5 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Stopfbuchspackung, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Flechtgarns, das in einem Flecht- oder Verdrehungsprozess einer herkömmlichen Stopfbuchspackung zu verwenden ist.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für eine herkömmliche Stopfbuchspackung zeigt.
8 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer in 7 gezeigten Stopfbuchspackung.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform der Stopfbuchspackung gemäß der Erfindung zeigt, und 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht von 1. Unter Bezugnahme auf 1 und 2 sind in der Stopfbuchspackung 4 acht Flechtgarne 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H vorhanden (Quadratflechtung mit 8 Elementen). Die Flechtgarne 3A bis 3H sind folgendermaßen geflochten. Beide Endabschnitte 1A, 1B des in 6 gezeigten Flechtgarn-Basismaterials 6 sind in der Weise gebogen, dass sie zu der inneren Seite in Breitenrichtung gerichtet sind, wie in 3A gezeigt, wodurch die Enden 1a, 1b zu der inneren Seite in Breitenrichtung gerichtet sind. Des Weiteren ist das Flechtgarn-Basismaterial in Längsrichtung zu einer Talfalte gefaltet, wie in 3B gezeigt, und dann verdrillt, um ein Flechtgarn auszubilden. Eine Vielzahl (acht) solcher Flechtgarne sind gebündelt und verflochten.
Als Verstärkungsfasern 2 wird verwendet: ein Bestandteil, der aus organischen Fasern wie z. B. Baumwolle, Reyon, Phenol, Aramid, PBO, PBI, PTFE, PPS und PEEK ausgewählt ist; ein Bestandteil, der aus anorganischen Fasern wie z. B. Glasfaser, Kohlefaser und Keramikfaser ausgewählt ist; oder ein Bestandteil, der aus Metalldrähten wie z. B. rostfreiem Stahl, Inconel und Monel ausgewählt ist. Natürlich können die organischen Fasern, die anorganischen Fasern und die Metalldrähte in geeigneter Weise ausgewählt werden, um in Kombination verwendet zu werden.
Wie oben beschrieben, sind die Enden 1a, 1b in Breitenrichtung der Vielzahl von Flechtgarnen 3A bis 3H, die gebündelt und geflochten werden, zu der inneren Seite in Breitenrichtung gerichtet. Auch dann, wenn Verstärkungsfasern 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G und 2H weitgehend von den Enden 1a, 1b in Breitenrichtung aller Flechtgarne 3A bis 3H vorstehen, sind daher die von den Enden 1a, 1b vorstehenden Verstärkungsfasern 2A bis 2H auf die innere Seite der Flechtgarne 3A bis 3H begrenzt, wie aus 2 ersichtlich. Infolgedessen wird das Auftreten nicht nur eines solchen Phänomens wirksam verhindert, bei dem die von den einen Enden 1a oder den anderen Enden 1b der Flechtgarne 3 vorstehenden Verstärkungsfasern (2A bis 2F) einander überlappen und die überlappenden Verstärkungsfasern über den gesamten Bereich zwischen Bändern 1 aus expandiertem Graphit der benachbarten Flechtgarne 3, 3 angeordnet sind, sondern auch das Auftreten eines solchen, bei dem die Verstärkungsfasern teilweise zwischen den Bändern 1 aus expandiertem Graphit angeordnet sind.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Ausführungsform der Stopfbuchspackung gemäß der Erfindung zeigt. Die Beschreibung erfolgt unter Bezeichnung der Abschnitte, die mit denjenigen der Stopfbuchspackung in der oben beschriebenen Ausführungsform identisch sind oder ihnen entsprechen, mit denselben Bezugsziffern. Bezüglich 4 sind in der Stopfbuchspackung 4 acht Flechtgarne 3A bis 3H verdreht. Die Flechtgarne 3A bis 3H werden folgendermaßen verdreht. In gleicher Weise wie bei der Stopfbuchspackung der oben beschriebenen Ausführungsform wird jedes Band 1 aus expandiertem Graphit in der Weise gebogen, dass die Enden 1a, 1b in Breitenrichtung des Bandes zu der inneren Seite in Breitenrichtung gerichtet sind. Danach wird das Band aus expandiertem Graphit in Längsrichtung in eine Talfalte gefaltet und verdrillt, um ein Flechtgarn auszubilden. Eine Vielzahl (acht) solcher Flechtgarne werden gebündelt und verdreht. Daher ist die Querschnittsform der Stopfbuchspackung 4 im Wesentlichen identisch mit der Querschnittsform aus 2. In gleicher Weise wie bei der Stopfbuchspackung 4 der oben beschriebenen Ausführungsform kann daher das Auftreten eines Phänomens verhindert werden, bei dem die von den einen Enden 1a oder den anderen Enden 1b der Flechtgarne 3 vorstehenden Verstärkungsfasern einander überlappen und die überlappenden Verstärkungsfasern über den gesamten Bereich zwischen den Bändern 1 aus expandiertem Graphit der benachbarten Flechtgarne 3, 3 angeordnet sind, und auch das Auftreten eines solchen, bei dem die Verstärkungsfasern teilweise zwischen den Bändern 1 aus expandiertem Graphit angeordnet sind, kann wirksam verhindert werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform sind bezüglich aller Flechtgarne 3A bis 3H die Enden 1a, 1b in Breitenrichtung des Bandes 1 aus expandiertem Graphit zu der inneren Seite in Breitenrichtung gerichtet. Es ist jedoch nur erforderlich, zu verhindern, dass die von den Enden der Flechtgarne vorstehenden überlappenden Verstärkungsfasern über den gesamten Bereich zwischen den Bändern 1, 1 aus expandiertem Graphit der benachbarten Flechtgarne angeordnet werden. Es wird nicht immer verlangt, dass bezüglich aller Flechtgarne 3A bis 3H die Enden 1a, 1b in Breitenrichtung des Bandes 1 aus expandiertem Graphit zu der inneren Seite in Breitenrichtung gerichtet sind. Wenn die Enden 1a, 1b in Breitenrichtung des Bandes 1 aus expandiertem Graphit in zwei Flechtgarnen 3B und 3C zu der inneren Seite in Breitenrichtung gerichtet sind, wie beispielsweise in 5 gezeigt, sind die Verstärkungsfasern 2B, 2C auf die innere Seite der Flechtgarne 3B, 3C begrenzt, und daher werden die Leckagewege 5A und 5B, wie sie in 8 gezeigt sind, nicht ausgebildet.
In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die acht Flechtgarne 3A bis 3H gebündelt und geflochten oder verdreht, um die Stopfbuchspackung 4 zu bilden. Die Anzahl der zu verflechtenden oder zu verdrehenden Flechtgarne ist nicht auf acht beschränkt. Alternativ kann die Stopfbuchspackung 4 durch Bündeln und Flechten von acht oder mehr, beispielsweise zwölf oder sechzehn Flechtgarnen ausgestaltet sein.
In der oben beschriebenen Ausführungsform sind, um die Enden 1a, 1b in Breitenrichtung jedes der Flechtgarne 3, welche die Stopfbuchspackung 4 bilden, zu der inneren Seite in Breitenrichtung des Flechtgarns 3 zu richten, beide Endabschnitte 1a, 1b des in 6 gezeigten Flechtgarn-Basismaterials 6 gebogen, so dass sie zu der inneren Seite in Breitenrichtung gerichtet sind. Das Flechtgarn-Basismaterial wird zu einer Talfalte in Längsrichtung gefaltet und danach verdrillt, um ein Flechtgarn zu bilden. Eine Vielzahl solcher Flechtgarne werden gebündelt und verflochten oder verdreht. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf ein solches Verfahren beschränkt ist. Es ist nämlich nur erforderlich, dass das Ende 1a oder 1b in Breitenrichtung jedes der Flechtgarne 3, welche die Stopfbuchspackung 4 bilden, zu der inneren Seite in Breitenrichtung gerichtet ist. Beispielsweise können wenigstens die einen Endabschnitte 1a, 1b in Breitenrichtung des Flechtgarn-Basismaterials 6 vorab zu einer gewellten Form, einer schräg nach innen gerichteten Form oder einer anderen Form ausgebildet werden, und während des Flecht- oder Verdrehungsprozesss kann bewirkt werden, dass wenigstens die Enden 1a, 1b in Breitenrichtung der Flechtgarne 3 zu der inneren Seite in Breitenrichtung der Flechtgarne 3 gerichtet werden. Zusammenfassend ist es erforderlich, zu bewirken, dass nach dem Flecht- oder Verdrehungsprozess wenigstens das Ende 1a, 1b in Breitenrichtung der Flechtgarne 3 zu der inneren Seite in Breitenrichtung der Flechtgarne 3 gerichtet ist.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die in den Ansprüchen 1 und 2 dargelegte Erfindung erzielt die Wirkung, dass in einer Stopfbuchspackung des Typs, in dem Verstärkungsfasern eingebettet sind und Flechtgarnbänder aus expandiertem Graphit direkt gegeneinander anstoßen, ein Phänomen reduziert oder das Auftreten eines Phänomens verhindert werden kann, bei dem Verstärkungsfasern, die von Enden benachbarter Flechtgarne vorstehen, einander überlappen und die überlappenden Verstärkungsfasern über den gesamten Bereich zwischen den Bändern aus expandiertem Graphit angeordnet sind und so einen Leckageweg bilden.

Claims

Stopfbuchspackung, welche eine Vielzahl von Flechtgarnen (3) aufweist, die in einer geflochtenen oder verdrehten Struktur angeordnet sind, wobei die Flechtgarne (3) aus einem Band (1) aus expandiertem Graphit ausgebildet sind, welches darin eingebettete verstärkende Fasern (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1) aus expandiertem Graphit so gebogen ist, dass beide Endabschnitte (1a, 1b) in Breitenrichtung zu der inneren Seite in Breitenrichtung gerichtet sind, in Längsrichtung zu einer Talfalte gefaltet ist, und verdrillt ist, um das Flechtgarn (3) auszubilden.