JP2023100138A - gland packing - Google Patents

Abstract

To suppress occurrence of penetration leakage in a gland packing having a spiral structure.SOLUTION: A gland packing (1) is compressed and molded into a cylindrical shape by winding a string-like body (3), which is formed by braiding a yarn (5), into a helical shape. A leakage prevention sheet (11) having a fluid penetration rate, which is lower than that of the string-like body (3), is interposed between the string-like bodies (3) adjacent to each other in an axial direction (Da) along a helical center of the string-like body (3).SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、グランドパッキンに関する。 The present disclosure relates to gland packing.

従来から、ポンプやバルブなどの流体機器には、圧力の加わった流体が機器の外部へ流出するのを防ぐために、グランドパッキンが使用されている。グランドパッキンは、流体機器における可動軸が貫通する箇所のスタフィングボックスに詰めて、可動軸の周囲に配置される。グランドパッキンとしては、取り扱い性を良くするために、紐状体を螺旋形に巻いて一体に成形したスパイラル構造を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, gland packing has been used in fluid devices such as pumps and valves in order to prevent pressurized fluid from flowing out of the device. The gland packing is packed in a stuffing box at a portion of the fluid device through which the movable shaft passes, and is arranged around the movable shaft. A known gland packing has a spiral structure in which a cord-like body is spirally wound and integrally molded for ease of handling (see, for example, Patent Document 1).

特開２００６－３４９１４７号公報JP 2006-349147 A

上述のグランドパッキンにおいて、紐状体は、カーボン繊維やアラミド繊維などの繊維材を編組してなり、繊維材の間に隙間を有する。この繊維材の隙間には、流体機器で圧力の加わった流体が浸透する。そのため、当該グランドパッキンでは、可動軸の軸方向において、流体が紐状体の中を通り抜ける浸透漏れを生じる。 In the gland packing described above, the string-like body is formed by braiding fibrous materials such as carbon fibers and aramid fibers, and has gaps between the fibrous materials. The fluid pressurized by the fluid device penetrates into the gaps between the fibrous materials. Therefore, in the gland packing, permeation leakage occurs in which the fluid passes through the string-shaped body in the axial direction of the movable shaft.

本開示の目的は、スパイラル構造のグランドパッキンで浸透漏れが生じるのを抑制することにある。 An object of the present disclosure is to suppress the occurrence of permeation leakage in a gland packing having a spiral structure.

本開示の技術は、繊維材を含む紐状体が螺旋形に巻かれて筒状に成形されたグランドパッキンを対象とする。本開示の技術に係るグランドパッキンでは、前記紐状体の螺旋中心に沿う軸方向において互いに隣り合う前記紐状体の間に、当該紐状体よりも流体の浸透性が低い漏洩防止シートが介在する。 The technique of the present disclosure is directed to a gland packing formed into a tubular shape by spirally winding a string-like body containing a fibrous material. In the gland packing according to the technology of the present disclosure, a leakage prevention sheet having a lower fluid permeability than the string-shaped body is interposed between the string-shaped bodies that are adjacent to each other in the axial direction along the spiral center of the string-shaped body. do.

この構成では、互いに隣り合う紐状体の間に漏洩防止シートが介在する。漏洩防止シートにおける流体の浸透性は、紐状体における流体の浸透性よりも低い。よって、流体が紐状体を構成する繊維材の隙間に浸透しても、流体の浸透が流体機器の外部に向けて隣り合う紐状体の間を移り進行するのを漏洩防止シートで遮断できる。 In this configuration, the leakage prevention sheet is interposed between the string-shaped bodies adjacent to each other. The fluid permeability in the leak-proof sheet is lower than the fluid permeability in the cord-like body. Therefore, even if the fluid permeates through the gaps between the fibrous materials forming the string-like body, the leakage prevention sheet can prevent the permeation of the fluid from moving between the adjacent string-like bodies toward the outside of the fluid device. .

本開示の技術によれば、スパイラル構造のグランドパッキンで浸透漏れが生じるのを抑制できる。 According to the technique of the present disclosure, it is possible to suppress permeation leakage from occurring in the gland packing having a spiral structure.

図１は、流体機器のグランドパッキンが使用される軸封部の概略構成を例示する断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a shaft seal portion in which a gland packing of a fluid device is used. 図２は、グランドパッキンを例示する斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating a gland packing. 図３は、グランドパッキンを構成する紐状体および漏洩防止シートを例示する斜視図である。FIG. 3 is a perspective view exemplifying a string-like body and a leakage prevention sheet that constitute the gland packing. 図４は、グランドパッキンを構成する紐状体を例示する断面斜視図である。FIG. 4 is a cross-sectional perspective view illustrating a string-like body that constitutes the gland packing. 図５Ａは、グランドパッキンの製造において成形時の様子を例示する断面図である。FIG. 5A is a cross-sectional view illustrating a state during molding in manufacturing the gland packing. 図５Ｂは、グランドパッキンの製造において成形時の様子を例示する断面図である。FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating a state during molding in manufacturing the gland packing.

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は、本開示を概念的に説明するためのものである。よって、図面では、本開示の技術の理解を容易にするために寸法、比または数を、誇張あるいは簡略化して表す場合がある。 Exemplary embodiments are described in detail below on the basis of the drawings. The drawings are for conceptually explaining the present disclosure. Therefore, in the drawings, dimensions, ratios, or numbers may be exaggerated or simplified in order to facilitate understanding of the technology of the present disclosure.

この実施形態のグランドパッキン１は、回転ポンプや往復動ポンプなどのポンプ、鋳鉄バルブなどのバルブ、攪拌機などの各種の流体機器１００で、液体やガスなどの流体が漏れ出すのを防止するシール材として使用される。 The gland packing 1 of this embodiment is a sealing material that prevents fluid such as liquid and gas from leaking out from pumps such as rotary pumps and reciprocating pumps, valves such as cast iron valves, and various fluid devices 100 such as stirrers. used as

図１に示すように、流体機器１００は、スタフィングボックス１０１と、可動軸１０２と、パッキン押え（グランド）１０３とを備える。スタフィングボックス１０１には、可動軸１０２が挿通される。可動軸１０２は、中心線ＣＬ回りの回転運動、軸方向Ｄａへの往復運動またはヘリカル運動を行う軸部材である。スタフィングボックス１０１の内周面と可動軸１０２の外周面との間には、環状空間Ｓが形成される。 As shown in FIG. 1 , the fluidic device 100 includes a stuffing box 101 , a movable shaft 102 and a packing retainer (ground) 103 . A movable shaft 102 is inserted through the stuffing box 101 . The movable shaft 102 is a shaft member that performs rotational motion around the center line CL, reciprocating motion in the axial direction Da, or helical motion. An annular space S is formed between the inner peripheral surface of the stuffing box 101 and the outer peripheral surface of the movable shaft 102 .

グランドパッキン１は、その環状空間Ｓに装填される。グランドパッキン１は、可動軸１０２周りに配置される。グランドパッキン１は、スタフィングボックス１０１の外側に配置されたパッキン押え１０３によって軸方向Ｄａに詰め込まれる。グランドパッキン１は、パッキン押え１０３で圧縮して潰されることにより、スタフィングボックス１０１の内周面および可動軸１０２の外周面に面接触する。 The gland packing 1 is loaded into the annular space S thereof. The gland packing 1 is arranged around the movable shaft 102 . The gland packing 1 is packed in the axial direction Da by a packing retainer 103 arranged outside the stuffing box 101 . When the gland packing 1 is compressed and crushed by the packing retainer 103 , it comes into surface contact with the inner peripheral surface of the stuffing box 101 and the outer peripheral surface of the movable shaft 102 .

グランドパッキン１は、可動軸１０２の上記運動（回転運動、往復運動またはヘリカル運動）に係る動作を許容した状態で、流体機器１００で扱う流体をシールする。パッキン押え１０３は、スタフィングボックス１０１にボルト１０４で締結される。このパッキン押え１０３の締め付け具合を調整することによって、グランドパッキン１の内周面と可動軸１０２の外周面との摩擦抵抗（摩擦力）が調整される。 The gland packing 1 seals the fluid handled by the fluid device 100 while permitting the motion of the movable shaft 102 (rotational motion, reciprocating motion, or helical motion). The packing retainer 103 is fastened to the stuffing box 101 with bolts 104 . The frictional resistance (frictional force) between the inner peripheral surface of the gland packing 1 and the outer peripheral surface of the movable shaft 102 is adjusted by adjusting the tightness of the packing retainer 103 .

－グランドパッキンの構成－
図２に示すように、グランドパッキン１は、スパイラル構造を有するパッキンである。本例のグランドパッキン１は、ブレードパッキン（編組パッキン）の一種である。グランドパッキン１は、繊維材を含む紐状体３が螺旋形に巻かれて筒状に成形された一体成形品に構成される。グランドパッキン１は、複数種類のパッキン部品を組み合わせてなるグランドパッキンに比べて、製作リードタイムが比較的短くて済み、取り扱い性に優れる。 - Configuration of Gland Packing -
As shown in FIG. 2, the gland packing 1 is a packing having a spiral structure. The gland packing 1 of this example is a kind of blade packing (braided packing). The gland packing 1 is constructed as an integrally molded product in which a string-like body 3 containing a fibrous material is spirally wound and molded into a cylindrical shape. The gland packing 1 requires a relatively short production lead time and is excellent in handleability as compared with a gland packing formed by combining a plurality of types of packing parts.

図３に示すように、紐状体３は、連続した一本の長尺物である。紐状体３の両端部はそれぞれ、切り口をなす傾斜端面７を有する。図２に示すように、各傾斜端面７は、紐状体３の螺旋中心に沿う軸方向Ｄａに対して、当該軸方向Ｄａの内側に臨むように傾斜する。紐状体３の両端部における傾斜端面７は、グランドパッキン１の周方向Ｄｃにおいて軸方向Ｄａの対応する位置関係とされる。紐状体３の長さは、紐状体３の巻き数に応じて、傾斜端面７同士が前述した位置関係となるように設定される。 As shown in FIG. 3, the string-like body 3 is a single continuous elongated object. Both ends of the string-like body 3 each have an inclined end face 7 forming a cut end. As shown in FIG. 2 , each inclined end surface 7 is inclined with respect to the axial direction Da along the spiral center of the string-like body 3 so as to face the inner side of the axial direction Da. The inclined end surfaces 7 at both ends of the string-like body 3 are in a corresponding positional relationship in the axial direction Da in the circumferential direction Dc of the gland packing 1 . The length of the string-like body 3 is set according to the number of turns of the string-like body 3 so that the inclined end surfaces 7 have the positional relationship described above.

紐状体３の巻き回数（層数）は、対象とするスタフィングボックス１０１の環状空間Ｓの深さに依存し、例えば５回以上且つ１０回以下とされる。このように螺旋形に巻かれたスパイラル構造を持つグランドパッキン１は、圧縮コイルばねのように機能し、パッキン押え１０３による締め付け圧力に対しての軸方向Ｄａへの復元力が得られる。そのことで、グランドパッキン１に対する締め付け圧力が応力緩和によって低下するのを軽減できる。このことは、グランドパッキン１のシール性を長期に亘り維持するのに有利である。 The number of windings (the number of layers) of the string-like body 3 depends on the depth of the annular space S of the stuffing box 101 of interest, and is, for example, 5 times or more and 10 times or less. The gland packing 1 having a helically wound spiral structure functions like a compression coil spring, and a restoring force in the axial direction Da against the tightening pressure of the packing retainer 103 is obtained. As a result, it is possible to reduce the decrease in tightening pressure on the gland packing 1 due to stress relaxation. This is advantageous for maintaining the sealing performance of the gland packing 1 over a long period of time.

紐状体３の各傾斜端面７が紐状体３の長さ方向Ｄｌとの間になす角度αは、グランドパッキン１の一体成形性および復元性などを考慮して設定される。傾斜端面７の角度αは、紐状体３の内側になす角度である。傾斜端面７の角度αが直角（９０°）に近くなるほど、紐状体３がなす螺旋形の傾きが大きくなり、グランドパッキン１の撓み量が増えて、スパイラル構造による復元性が高まる。一方、傾斜端面７の角度αが直角（９０°）から離れるほど、グランドパッキン１の端面を平坦に成形し易くなり、シール性を確保し易い。 The angle α between each inclined end surface 7 of the string-like body 3 and the length direction Dl of the string-like body 3 is set in consideration of the integral molding property and the restoring property of the gland packing 1 . The angle α of the inclined end face 7 is the angle formed inside the string-like body 3 . As the angle α of the inclined end surface 7 approaches a right angle (90°), the inclination of the spiral formed by the string-like body 3 increases, the amount of bending of the gland packing 1 increases, and the resilience of the spiral structure increases. On the other hand, the farther the angle α of the inclined end surface 7 is from the right angle (90°), the easier it is to form the end surface of the gland packing 1 flat and to ensure the sealing performance.

以上のことから、各傾斜端面７の角度αは、６５°以上且つ７５°以下であることが好ましい。当該傾斜端面７の角度αが６５°未満であると、パッキン押え１０３による締め付け圧力に対してグランドパッキン１に得られる復元力が比較的小さくなる。当該傾斜端面７の角度αが７５°を越えると、グランドパッキン１において、紐状体３の両端部と傾斜端面７に対向する部分との接合部位９に隙間が形成され易く、シール性を低下させることがある。 From the above, it is preferable that the angle α of each inclined end surface 7 is 65° or more and 75° or less. When the angle α of the inclined end face 7 is less than 65°, the restoring force obtained in the gland packing 1 against the tightening pressure of the packing retainer 103 is relatively small. When the angle α of the inclined end face 7 exceeds 75°, gaps are likely to be formed in the joint portion 9 between the both end portions of the string-like body 3 and the portion facing the inclined end face 7 in the gland packing 1, thereby degrading the sealing performance. may cause

図４に示すように、本例の紐状体３は、複数の編み糸（ヤーン）５を断面角形に編組してなる編組物である。編み糸５は、繊維材の一例である。例えば、編み糸５は、八つ編みで編組される。編み糸５は、袋編みや格子編みなど、その他の編み方で編組されてもよい。紐状体３は、中芯材を備え、中芯材の周りに編み糸５が編組された状態に設けられる構成であってもよい。紐状体３を構成する編み糸５の間には、隙間が形成される。この隙間には、流体機器１００で加圧された流体が浸透する。 As shown in FIG. 4, the cord-like body 3 of this example is a braided product obtained by braiding a plurality of knitting threads (yarns) 5 into a rectangular cross section. The knitting yarn 5 is an example of a fibrous material. For example, the yarn 5 is braided in an eight-ply braid. The knitting yarn 5 may be braided by other knitting methods such as bag knitting and lattice knitting. The string-like body 3 may be provided with a core material, and the knitting yarn 5 may be braided around the core material. A gap is formed between the knitting yarns 5 forming the string-like body 3 . The fluid pressurized by the fluid device 100 permeates this gap.

編み糸５としては、膨張黒鉛糸が用いられる。膨張黒鉛糸は、膨張黒鉛製のテープを折り畳んだ線状体、金属箔などに膨張黒鉛製のテープを積層被覆してなる線状体、または、金属線などの高強度繊維に膨張黒鉛製のテープを螺旋状に巻き付け或いは撚った線状体などである。膨張黒鉛は、耐熱性、圧縮強度、耐薬品性、耐食性、自己潤滑性に優れ、且つ可撓性および弾性に富むので、グランドパッキン１の素材に適している。 Expanded graphite thread is used as the knitting thread 5 . The expanded graphite thread is a linear body obtained by folding expanded graphite tape, a linear body obtained by laminating expanded graphite tape on a metal foil or the like, or a high-strength fiber such as a metal wire and the expanded graphite thread. It is a filamentous body obtained by spirally winding or twisting a tape. Expanded graphite is excellent in heat resistance, compressive strength, chemical resistance, corrosion resistance, and self-lubricating properties, and is highly flexible and elastic, so it is suitable as a material for the gland packing 1 .

膨張黒鉛糸は、補強線材で補強される。本例の補強線材には、有機繊維が用いられる。有機繊維としては、例えば、木綿、レーヨン、フェノール繊維、アラミド繊維、ＰＢＩ（Polybenzimidazole）繊維、ＰＢＯ（Poly p-phenylenebenzobisoxazole）繊維、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）繊維、ＰＰＳ（Poly phenylene sulfide）繊維、ＰＥＥＫ（Poly ether ether ketone）繊維などが挙げられる。 The expanded graphite thread is reinforced with a reinforcing wire. An organic fiber is used for the reinforcing wire rod of this example. Examples of organic fibers include cotton, rayon, phenol fiber, aramid fiber, PBI (Polybenzimidazole) fiber, PBO (Poly p-phenylenebenzobisoxazole) fiber, PTFE (Polytetrafluoroethylene) fiber, PPS (Poly phenylene sulfide) fiber, PEEK (Poly ether ether ketone) fibers and the like.

紐状体３には、摺動性の改善やシール性の向上を目的として、樹脂粒子が付与されると共にオイルが含浸される。樹脂粒子は、例えばフッ素樹脂からなる。本例の樹脂粒子は、ＰＴＦＥからなるＰＴＦＥ粒子である。樹脂粒子は、ＦＥＰ（fluorinated ethylene-propylene copolymer）やＰＦＡ（Perfluoroalkoxy alkane）などの他のフッ素樹脂からなるものでもよい。オイルとしては、例えばシリコーンオイルが用いられる。 The string-like body 3 is provided with resin particles and impregnated with oil for the purpose of improving slidability and sealing performance. The resin particles are made of, for example, fluororesin. The resin particles of this example are PTFE particles made of PTFE. The resin particles may be composed of other fluororesins such as FEP (fluorinated ethylene-propylene copolymer) and PFA (Perfluoroalkoxy alkane). Silicone oil, for example, is used as the oil.

図２に示すように、グランドパッキン１は、漏洩防止シート１１を備える。漏洩防止シート１１は、紐状体３よりも流体の浸透性が低い部材である。ここでいう「流体」は、グランドパッキン１が使用される流体機器１００で扱う流体のことである。漏洩防止シート１１は、紐状体３の軸方向Ｄａにおいて互いに隣り合う紐状体３の間に介在する。漏洩防止シート１１は、紐状体３の軸方向Ｄａにおける一方側の面（図２で上側の面）に設けられ、紐状体３の軸方向Ｄａにおける他方側の面（図２で下側の面）に接合される。 As shown in FIG. 2 , the gland packing 1 has a leakage prevention sheet 11 . The leak-preventing sheet 11 is a member having lower fluid permeability than the string-like body 3 . The “fluid” referred to here is the fluid handled by the fluid device 100 in which the gland packing 1 is used. The leakage prevention sheet 11 is interposed between the string-like bodies 3 adjacent to each other in the axial direction Da of the string-like bodies 3 . The leak-preventing sheet 11 is provided on one surface (the upper surface in FIG. 2) of the string-like body 3 in the axial direction Da, and is provided on the other surface (the lower side in FIG. 2) of the string-like body 3 in the axial direction Da. surface).

図３に示すように、漏洩防止シート１１は、筒状に成形する前における紐状体３の片側表面に接着して、紐状体３の全長に亘って貼り付けられる。図２に示すように、漏洩防止シート１１の接着側とは反対側の表面は、後述するグランドパッキン１の圧縮成形時に紐状体３の反対側表面に接合される。こうして隣り合う紐状体３の間に介在する漏洩防止シート１１は、一層のみである。そして、漏洩防止シート１１は、グランドパッキン１の一方の端面（図２で上側の端面）には設けられるが、グランドパッキン１の他方の端面（図２で下側の端面）には設けられない。 As shown in FIG. 3 , the leakage prevention sheet 11 is adhered to one side surface of the string-like body 3 before being formed into a tubular shape, and is attached over the entire length of the string-like body 3 . As shown in FIG. 2, the surface of the leakage prevention sheet 11 opposite to the adhesive side is joined to the opposite surface of the cord-like body 3 during compression molding of the gland packing 1, which will be described later. Thus, only one layer of the leakage prevention sheet 11 is interposed between the adjacent string-like bodies 3 . The leakage prevention sheet 11 is provided on one end face of the gland packing 1 (the upper end face in FIG. 2), but not on the other end face of the gland packing 1 (the lower end face in FIG. 2). .

本例の漏洩防止シート１１には、膨張黒鉛シートが用いられる。膨張黒鉛シートは、膨張黒鉛をシート状に圧延したものである。膨張黒鉛シートは、上述した膨張黒鉛の特性を有することに加え、液体やガスなどの流体の浸透性が低いので、漏洩防止シート１１として適している。当該漏洩防止シート１１は、紐状体３と素材が膨張黒鉛で共通する。このことから、漏洩防止シート１１と紐状体３とは、互いの親和性が良好であり、グランドパッキン１の圧縮成形時に互いに接する面同士で強固に接合される。漏洩防止シート１１の厚さは、例えば０．３ｍｍ以上且つ０．５ｍｍ以下である。 An expanded graphite sheet is used for the leakage prevention sheet 11 of this example. The expanded graphite sheet is obtained by rolling expanded graphite into a sheet. The expanded graphite sheet is suitable as the leakage prevention sheet 11 because it has the properties of the expanded graphite described above and has low permeability to fluids such as liquids and gases. The leak-preventing sheet 11 is made of expanded graphite in common with the string-like body 3 . Therefore, the leak-preventing sheet 11 and the string-like body 3 have good mutual affinity, and when the gland packing 1 is compression-molded, the contact surfaces of the sheet and the string-like body 3 are firmly joined together. The thickness of the leakage prevention sheet 11 is, for example, 0.3 mm or more and 0.5 mm or less.

－グランドパッキンの製造方法－
上記構成のグランドパッキン１を製造するには、まず、編み糸５として補強線材（有機繊維）で補強された膨張黒鉛糸を準備し、その膨張黒鉛糸を八つ編みや袋編み、格子編みなどの公知の編み方で編組することにより、長尺な紐状体３を作製する。次に、紐状体３を、ＰＴＦＥ粒子などの樹脂粒子を含むディスパージョンとシリコーンオイルなどのオイルとが混合された懸濁液に浸漬し、所定時間の経過後に引き揚げる。そうして、紐状体３にディスパージョンおよびオイルを含浸させる。 －Manufacturing method of gland packing－
In order to manufacture the gland packing 1 having the above structure, first, an expanded graphite yarn reinforced with a reinforcing wire (organic fiber) is prepared as the knitting yarn 5, and the expanded graphite yarn is knitted in an octagon, a bag, or a grid. A long cord-like body 3 is produced by braiding by a known weaving method. Next, the string-like body 3 is immersed in a suspension in which a dispersion containing resin particles such as PTFE particles and an oil such as silicone oil are mixed, and is pulled out after a predetermined period of time. The string-like body 3 is then impregnated with the dispersion and the oil.

このとき、ディスパージョンおよびオイルの含浸量が紐状体３の１００質量部に対して４０質量％未満であると、紐状体３と漏洩防止シート１１との接合性が低下し、グランドパッキン１を一体成形品とし難くなる。また、ディスパージョンおよびオイルの含浸量が紐状体３の１００質量部に対して７０質量％を越えると、グランドパッキン１の基本性能が損なわれ易い。これらのことから、ディスパージョンおよびオイルの含浸量は、紐状体３の１００質量部に対して４０質量部以上かつ６０質量部以下、つまり含浸率４０％以上且つ６０％以下の量であることが好ましい。 At this time, if the impregnation amount of the dispersion and oil is less than 40% by mass with respect to 100 parts by mass of the string-like body 3, the bondability between the string-like body 3 and the leakage prevention sheet 11 is reduced, and the gland packing 1 is difficult to form as an integrally molded product. Further, if the impregnated amount of the dispersion and oil exceeds 70% by mass with respect to 100 parts by mass of the string-like body 3, the basic performance of the gland packing 1 is likely to be impaired. For these reasons, the impregnated amount of the dispersion and oil is 40 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the string-like body 3, that is, the impregnation rate is 40% or more and 60% or less. is preferred.

続いて、ディスパージョンおよびオイルが含浸した紐状体３を乾燥させる。その後、紐状体３を所要の長さに切断し、紐状体３の両端面に所定角度αの傾斜端面７を形成する。次に、紐状体３の片側表面に対して、漏洩防止シート１１を設ける。漏洩防止シート１１は、この段階までに予め準備しておく。漏洩防止シート１１の片側表面は、粘着テープのような粘着性を有する粘着面とされる。漏洩防止シート１１は、紐状体３の表面に粘着面を宛がって貼り付けることで、紐状体３と接着される。 Subsequently, the string-like body 3 impregnated with the dispersion and oil is dried. After that, the string-like body 3 is cut to a required length, and inclined end faces 7 having a predetermined angle α are formed on both end faces of the string-like body 3 . Next, a leak prevention sheet 11 is provided on one side surface of the string-like body 3 . The leak prevention sheet 11 is prepared in advance by this stage. One side surface of the leakage prevention sheet 11 is an adhesive surface having adhesiveness like an adhesive tape. The leakage prevention sheet 11 is adhered to the string-like body 3 by applying an adhesive surface to the surface of the string-like body 3 and sticking it.

次いで、漏洩防止シート１１付きの紐状体３を筒状にプレス成形する。プレス成形では、例えば、図５Ａおよび図５Ｂに示す金型２００が使用される。金型２００は、円板状の底型２０１と、円筒状の外型２０２と、円柱状の芯型２０３と、円筒状の押え型２０７とを含んで構成される。底型２０１、外型２０２および芯型２０３は、互いに組み合わせられて保持型２０５を構成する。保持型２０５は、平面視で環状の凹部２０９（キャビティ）を形成する。 Next, the string-like body 3 with the leakage prevention sheet 11 is press-molded into a cylinder. In press molding, for example, a mold 200 shown in FIGS. 5A and 5B is used. The mold 200 includes a disk-shaped bottom mold 201 , a cylindrical outer mold 202 , a cylindrical core mold 203 and a cylindrical pressing mold 207 . The bottom mold 201 , the outer mold 202 and the core mold 203 are combined together to form a holding mold 205 . The holding mold 205 forms an annular concave portion 209 (cavity) in plan view.

グランドパッキン１を成形する工程では、図５Ａに示すように、漏洩防止シート１１付きの紐状体３を螺旋形に巻き重ねて保持型の凹部１０９内にセットする。このとき、紐状体３は、両端部の傾斜端面７が周方向Ｄｃの対応する位置に来るように巻かれる。そして、螺旋形に巻き重ねられた紐状体３の軸方向Ｄａにおいて隣り合う部分の間には、漏洩防止シート１１が配置される。この状態で、図５Ｂに示すように、保持型２０５の凹部２０９に押え型２０７を挿入していき、凹部２０９内にセットされた漏洩防止シート１１付きの紐状体３を加圧する。そうして、紐状体３と漏洩防止シート１１とを一体に接合してグランドパッキン１を成形する。 In the process of forming the gland packing 1, as shown in FIG. 5A, the string-like body 3 with the leakage prevention sheet 11 is spirally wound and set in the recess 109 of the holding mold. At this time, the string-like body 3 is wound so that the inclined end surfaces 7 at both ends thereof come to corresponding positions in the circumferential direction Dc. A leak-preventing sheet 11 is arranged between portions of the spirally wound string-like body 3 that are adjacent in the axial direction Da. In this state, as shown in FIG. 5B, the pressing die 207 is inserted into the recess 209 of the holding die 205 to press the string-like body 3 with the leakage prevention sheet 11 set in the recess 209 . Then, the string-like body 3 and the leakage prevention sheet 11 are integrally joined to form the gland packing 1. - 特許庁

このようにして、グランドパッキン１を製造することができる。 Thus, the gland packing 1 can be manufactured.

－実施形態の特徴－
この実施形態のグランドパッキン１では、互いに隣り合う紐状体３の間に漏洩防止シート１１が介在する。漏洩防止シート１１における流体の浸透性は、紐状体３における流体の浸透性よりも低い。よって、流体が紐状体３を構成する繊維材（編み糸５）の隙間に浸透しても、流体の浸透が流体機器１００の外部に向けて隣り合う紐状体３の間を移り進行するのを漏洩防止シート１１で遮断できる。したがって、スパイラル構造のグランドパッキン１で浸透漏れが生じるのを抑制できる。 - Features of the embodiment -
In the gland packing 1 of this embodiment, the leakage prevention sheet 11 is interposed between the string-like bodies 3 adjacent to each other. The fluid permeability of the leak-preventing sheet 11 is lower than the fluid permeability of the string-like body 3 . Therefore, even if the fluid permeates through the gaps between the fibrous materials (knitting yarns 5) forming the string-like body 3, the permeation of the fluid moves between the adjacent string-like bodies 3 toward the outside of the fluid device 100. can be blocked by the leakage prevention sheet 11. Therefore, it is possible to suppress permeation leakage from occurring in the gland packing 1 having a spiral structure.

この実施形態のグランドパッキン１では、紐状体３の両端部がそれぞれ傾斜端面７を有する。各傾斜端面７の角度αは、６５°以上である。そのことで、パッキン押え１０３による締め付け圧力に対してグランドパッキン１に得られる復元力が比較的大きくなる。これにより、グランドパッキン１に対する締め付け圧力が応力緩和によって低下するのを効果的に軽減できる。また、各傾斜端面７の角度αは、７５°以下である。そのことで、グランドパッキン１において、紐状体３の両端部と傾斜端面７に対向する部分との接合部位９に隙間が形成されるのを抑制できる。このことは、グランドパッキン１のシール性を確保するのに有利である。 In the gland packing 1 of this embodiment, both ends of the string-like body 3 have inclined end surfaces 7 respectively. The angle α of each inclined end surface 7 is 65° or more. As a result, the restoring force obtained in the gland packing 1 against the tightening pressure by the packing retainer 103 is relatively large. As a result, it is possible to effectively reduce the reduction in tightening pressure on the gland packing 1 due to stress relaxation. Also, the angle α of each inclined end face 7 is 75° or less. As a result, in the gland packing 1 , it is possible to suppress the formation of a gap at the joint portion 9 between the both end portions of the string-like body 3 and the portion facing the inclined end surface 7 . This is advantageous for ensuring the sealing performance of the gland packing 1.

この実施形態のグランドパッキン１では、漏洩防止シート１１に膨張黒鉛シートが用いられる。膨張黒鉛シートは、その特性から漏洩防止シート１１に適している。よって、膨張黒鉛シートは、流体機器１００で扱う流体の浸透漏れを抑制できるグランドパッキン１の具体的な実現に有用である。 In the gland packing 1 of this embodiment, an expanded graphite sheet is used as the leakage prevention sheet 11 . An expanded graphite sheet is suitable for the leak prevention sheet 11 because of its properties. Therefore, the expanded graphite sheet is useful for specific realization of the gland packing 1 capable of suppressing permeation leakage of the fluid handled by the fluid device 100 .

この実施形態のグランドパッキン１では、紐状体３が編み糸５を編組してなる編組物である。編み糸５には、膨張黒鉛糸が用いられる。紐状体３が漏洩防止シート１１と同じ素材（膨張黒鉛）を用いて構成されるので、グランドパッキン１のプレス成形時に紐状体３と漏洩防止シート１１とを強固に接合できる。それにより、グランドパッキン１を一体成形品として製造できる。そのような一体成形品のグランドパッキン１は、スタフィングボックス１０１に対する装填作業および取外し作業が比較的容易であり、取り扱い性に優れる。 In the gland packing 1 of this embodiment, the string-like body 3 is a braid made by braiding the knitting yarn 5 . Expanded graphite thread is used for the knitting thread 5 . Since the string-like body 3 is made of the same material (expanded graphite) as the leak-preventing sheet 11, the string-like body 3 and the leak-preventing sheet 11 can be firmly joined when the gland packing 1 is press-molded. Thereby, the gland packing 1 can be manufactured as an integrally molded product. Such an integrally molded gland packing 1 is relatively easy to load and remove from the stuffing box 101, and is excellent in handleability.

この実施形態のグランドパッキン１では、漏洩防止シート１１が紐状体３の軸方向Ｄａにおける一方側の面に設けられ、紐状体３の軸方向Ｄａにおける他方側の面に接合される。このように漏洩防止シート１１が紐状体３の片側表面のみに設けられると、漏洩防止シート１１付きの紐状体３をプレス成形するときに、漏洩防止シート１１と紐状体３とが良好に接合される。よって、グランドパッキン１を取り扱い性などに優れた一体成形品とし易い。 In the gland packing 1 of this embodiment, the leakage prevention sheet 11 is provided on one side surface of the string-like body 3 in the axial direction Da, and is joined to the other side surface of the string-like body 3 in the axial direction Da. When the leak-preventing sheet 11 is provided on only one side surface of the string-like body 3 in this way, when the string-like body 3 with the leak-preventing sheet 11 is press-molded, the leakage-preventing sheet 11 and the string-like body 3 are in good condition. is spliced to Therefore, the gland packing 1 can easily be made into an integrally molded product that is excellent in handleability and the like.

以上のように、本開示の技術の例示として、好ましい実施形態について説明した。しかし、本開示の技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。上記実施形態について、本開示の技術の趣旨を逸脱しない範囲においてさらに色々な変形が可能なこと、またそうした変形も本開示の技術の範囲に属することは、当業者に理解されるところである。 As described above, preferred embodiments have been described as illustrations of the technology of the present disclosure. However, the technology of the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, etc. are made as appropriate. It should be understood by those skilled in the art that the above embodiment can be further modified in various ways without departing from the scope of the technology of the present disclosure, and that such modifications also belong to the scope of the technology of the present disclosure.

例えば、漏洩防止シート１１は、紐状体３の軸方向Ｄａにおける両面に設けられてもよい。この場合、グランドパッキン１の製造において、漏洩防止シート１１付きの紐状体３をプレス成形するときには、漏洩防止シート１１同士を接合させることになる。そのため、漏洩防止シート１１の表面に対して接合性を高めるための表面処理を施してもよい。 For example, the leakage prevention sheet 11 may be provided on both sides of the string-like body 3 in the axial direction Da. In this case, in manufacturing the gland packing 1, when the string-like body 3 with the leakage prevention sheet 11 is press-molded, the leakage prevention sheets 11 are joined together. Therefore, the surface of the leak-preventing sheet 11 may be subjected to a surface treatment to improve the bondability.

漏洩防止シート１１には、プレス成形により紐状体３と良好に接合できるのであれば、ＰＴＦＥからなるＰＴＦＥシートなど、膨張黒鉛シート以外のものが用いられてもよい。 As the leakage prevention sheet 11, a material other than the expanded graphite sheet, such as a PTFE sheet made of PTFE, may be used as long as it can be well bonded to the string-like body 3 by press molding.

紐状体３は、編組体に限らない。紐状体３は、複数の編み糸５を束ねた状態でひねり加工されることにより構成されてもよい。紐状体３は、中芯材を備え、中芯材の周りに編み糸５がひねり加工された状態に設けられる構成など、その他の構成であってもよい。紐状体３には、流体が浸透可能な隙間を形成する繊維材を含んでいれば、任意の構成を採用することが可能である。 The string-like body 3 is not limited to a braided body. The string-like body 3 may be configured by twisting a plurality of knitting yarns 5 in a bundled state. The string-like body 3 may have another configuration such as a configuration in which a core material is provided and the knitting yarn 5 is twisted around the core material. Any configuration can be adopted for the string-like body 3 as long as it contains a fibrous material that forms gaps through which fluid can permeate.

編み糸５は、膨張黒鉛糸に限らず、その他の無機繊維、有機繊維、金属線であってもよい。無機繊維としては、例えば、炭素繊維やセラミック繊維、ガラス繊維などが挙げられる。有機繊維としては、例えば、木綿、レーヨン、フェノール繊維、アラミド繊維、ＰＢＩ繊維、ＰＢＯ繊維、ＰＴＦＥ繊維、ＰＰＳ繊維、ＰＥＥＫ繊維などが挙げられる。金属線としては、例えば、ステンレス線やインコネル線、モネル線などが挙げられる。補強線材は、有機繊維に限らず、上述したような無機繊維や金属線であってもよい。 The knitting yarn 5 is not limited to expanded graphite yarn, and may be other inorganic fibers, organic fibers, or metal wires. Examples of inorganic fibers include carbon fibers, ceramic fibers, and glass fibers. Organic fibers include, for example, cotton, rayon, phenol fiber, aramid fiber, PBI fiber, PBO fiber, PTFE fiber, PPS fiber, and PEEK fiber. Metal wires include, for example, stainless steel wires, Inconel wires, and Monel wires. The reinforcing wire is not limited to organic fibers, and may be inorganic fibers or metal wires as described above.

以上説明したように、本開示の技術は、グランドパッキンについて有用である。 As described above, the technique of the present disclosure is useful for gland packing.

α 傾斜端面の角度
Ｄａ 軸方向
１ グランドパッキン
３ 紐状体
５ 編み糸
７ 傾斜端面
１１ 漏洩防止シート α Angle of inclined end surface Da Axial direction 1 Gland packing 3 String-like body 5 Braided yarn 7 Inclined end surface 11 Leakage prevention sheet

Claims (5)

繊維材を含む紐状体が螺旋形に巻かれて筒状に成形されたグランドパッキンであって、
前記紐状体の螺旋中心に沿う軸方向において互いに隣り合う前記紐状体の間には、当該紐状体よりも流体の浸透性が低い漏洩防止シートが介在する、
グランドパッキン。 A gland packing formed into a cylindrical shape by spirally winding a string-like body containing a fibrous material,
Between the string-shaped bodies adjacent to each other in the axial direction along the spiral center of the string-shaped body, a leakage prevention sheet having a lower fluid permeability than the string-shaped body is interposed.
ground packing. 請求項１に記載のグランドパッキンにおいて、
前記紐状体の両端部はそれぞれ、前記軸方向に対して当該軸方向の内側に臨むように傾斜した傾斜端面を有し、
前記傾斜端面が前記紐状体の長さ方向との間になす角度は、６５°以上且つ７５°以下である、
グランドパッキン。 In the gland packing according to claim 1,
Both ends of the string-shaped body each have an inclined end face inclined to face the inside in the axial direction with respect to the axial direction,
The angle formed between the inclined end face and the length direction of the string-like body is 65° or more and 75° or less.
ground packing. 請求項１または２に記載のグランドパッキンにおいて、
前記漏洩防止シートには、膨張黒鉛シートが用いられる、
グランドパッキン。 In the gland packing according to claim 1 or 2,
An expanded graphite sheet is used for the leakage prevention sheet,
ground packing. 請求項１～３のいずれか１項に記載のグランドパッキンにおいて、
前記紐状体は、前記繊維材としての編み糸を編組してなる編組物であり、
前記編み糸には、膨張黒鉛糸が用いられる、
グランドパッキン。 In the gland packing according to any one of claims 1 to 3,
The string-like body is a braided product obtained by braiding the knitting yarn as the fibrous material,
Expanded graphite yarn is used for the knitting yarn,
ground packing. 請求項１～４のいずれか１項に記載のグランドパッキンにおいて、
前記漏洩防止シートは、前記紐状体の前記軸方向における一方側の面に設けられ、前記紐状体の前記軸方向における他方側の面に接合される、
グランドパッキン。 In the gland packing according to any one of claims 1 to 4,
The leakage prevention sheet is provided on one surface of the string-shaped body in the axial direction and is joined to the other surface of the string-shaped body in the axial direction.
ground packing.