專利名稱：填密環(huán)，生產(chǎn)填密環(huán)的方法以及使用了填密環(huán)的密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及填密環(huán)，用于生產(chǎn)填密環(huán)的方法以及使用了填密環(huán)的密封裝置。
作為密封元件，填密環(huán)能夠廣泛地用于具有轉(zhuǎn)動或往復(fù)滑動運動的部件中或靜止部件中。例如，它們可以安裝在位于閥體或閥殼和閥桿之間的密封裝置中，或安裝在流體處理裝置的密封裝置中，以及安裝在泵軸密封部件中的密封裝置中等。填密環(huán)能夠有效地密封流體的例子包括密封各種氣體，液體和松散固體材料。特別是在近年來，就地球環(huán)境保護(hù)而言，流體處理裝置的流體自由滲出已成為一個嚴(yán)重的問題。由此看來，十分需要開發(fā)出具有優(yōu)越的抗熱和抗化學(xué)腐蝕性能以及能緊密密封的填密環(huán)。
填密環(huán)一般分為兩類。其中，一類填密環(huán)是通過從膨脹石墨板上切出一帶狀的材料，將其卷為一個螺旋卷并在一模具有中環(huán)形地壓鑄此卷而生產(chǎn)的，而另一類填密環(huán)是通過層壓多層膨脹石墨板并按預(yù)定尺寸從所得到的層壓結(jié)構(gòu)上沖壓出環(huán)狀元件而生產(chǎn)的。
這兩種填密環(huán)在使用之前插進(jìn)用于安裝它們的空的空間中，并在里面對其進(jìn)行擠壓。
對于前一種類型的填密環(huán)，由于它們在壓力作用下易于橫向變形，即沿徑向變形，它們獲得了與填密槽或軸的接觸力，并因此甚至在填密槽或軸的表面加工精度和尺寸精度不高的情況下，填密環(huán)都能起到足夠的密封作用。然而，這種令人滿意的密封作用隨著時間的推移而逐漸減小，這是因為填密環(huán)容易擠入間隙中，例如這種情況出現(xiàn)在填密槽底面和軸之間的間隙中，密封壓蓋和填密槽的空的空間之間的間隙中，以密封壓蓋和軸之間的間隙中，并因此引起壓緊力的損失。
此外，由于構(gòu)成填密環(huán)的層壓板料層之間的粘著連接在作用于填密環(huán)的壓緊力的作用下會有所降低而不會增強(qiáng)，所處理的流體可能會沿軸向滲過填密環(huán)。此外，由于與其它填密環(huán)接觸的填密環(huán)表面，填密槽底面，或密封壓蓋的固定表面是由構(gòu)成填密環(huán)的板料端面所形成的，填密環(huán)在上述表面處表面出不良的粘著連接，并有失去作用的趨勢，而且表面本身有受損趨勢，并需要仔細(xì)加工。
對于第二種類型的填密環(huán)，這種填密環(huán)得不到很大的、與填密槽或軸相接觸的接觸力，因為在壓緊力作用下填密環(huán)的橫向變形量，即徑向變形量非常小。因此，當(dāng)填密槽或軸的表面加工精度或尺寸精度不高時，由于不良的粘著連接，填密環(huán)有產(chǎn)生流體泄漏的趨勢。幸而這種填密環(huán)在壓力作用下沿軸向能夠預(yù)防流體的貫穿滲流，起到令人滿意的、對填密槽底面或?qū)γ芊鈮荷w的固定表面的粘著連接作用，不允許流體穿過各層界面而泄漏。此外，這種填密環(huán)不會常常擠過用于安裝填密環(huán)的空的空間，即不會擠入填密槽的底部和軸之間的間隙中，不會擠入密封壓蓋和軸之間的間隙中以及不會擠入密封壓蓋和填密槽之間的間隙中。這種填密環(huán)因擠入間隙而引起壓緊力減小和失去密封作用的可能性是極小的。
這種填密環(huán)的另一個缺點是其層壓板料的各層之間容易垂直分離，易于受損，需要仔細(xì)加工，并且需要大量的時間和人力進(jìn)行維修。


圖18是一縱向局部斷面圖，表示了日本實用新型公開No.1—29315中的一個密封裝置。這種密封裝置利用了由上述兩種方法生產(chǎn)的膨脹石墨填密環(huán)，同時消除了它們的許多缺點并利用了它們的各自優(yōu)點。
在圖18中，參考數(shù)字21至25表示的是膨脹石墨填密環(huán)，特別是數(shù)字21和25代表了由上述兩種方法中后一種方法生產(chǎn)的填密環(huán)，而數(shù)字22，23和24代表了由前一種方法生產(chǎn)的填密環(huán)。參考數(shù)字26表示的是填密槽，數(shù)字27為一閥桿，以及數(shù)字28為一密封壓蓋。
如圖18所示，填密環(huán)21至25由密封壓蓋28壓在填密槽26中。作為結(jié)果，由前一種方法生產(chǎn)的填密環(huán)22，23和24產(chǎn)生徑向變形并與填密槽26和閥桿27緊密接觸，以便預(yù)防沿接觸界面的可能的流體泄漏。
同時，填密環(huán)21和25防止沿軸向滲過填密環(huán)22，23和24的流體的泄漏。此外，填密環(huán)21和25防止流過其它界面的流體的進(jìn)一步泄漏，即防止流過填密環(huán)21和25與填密環(huán)22或24的界面、流過填密槽26的底面26a、以及流過密封壓蓋28的固定表面28a的流體的泄漏。由于填密環(huán)21和25層疊的方向與填密槽26和閥桿27之間的間隙A垂直，與密封壓蓋28和閥桿27之間的間隙B垂直，也與密封壓蓋28和填密槽26之間的間隙C垂直，填密環(huán)21和25幾乎很少擠入這些間隙中。
然而，甚至在如圖18所示的密封裝置中，填密環(huán)21至25都有受損趨勢，并需要仔細(xì)加工。特別是填密環(huán)21和25容易與居中的填密環(huán)22至24垂直分離，并使維修工作變得困難。雖然它們只極少地擠入上述的間隙A，B和C中，擠入問題仍是一個需要解決的問題。此外，這種密封裝置的缺點是對于小分子量的氣體或強(qiáng)滲透性溶劑不能有效地防止其泄漏。
本發(fā)明的一個目的是提供由膨脹石墨制成的填密環(huán)，這種填密環(huán)具有高的抗熱和抗化學(xué)性能，并能消除普通填密環(huán)所具有缺點。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于生產(chǎn)填密環(huán)的方法。
本發(fā)明的又一目的是提供一種使用了填密環(huán)的密封裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供了一種具有組合結(jié)構(gòu)的填密環(huán)，這種填密環(huán)包括一個將膨脹石墨帶螺旋地纏繞成一卷并對其壓鑄而得到的填密材料和一個由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件，環(huán)形件通過壓鑄的方法嵌入填密環(huán)中，使得在填密材料的內(nèi)周邊部分和外周邊部分中的至少一個部分上得到至少一個密封部分，它具有比填密材料高的密度；一種用于生產(chǎn)填密環(huán)的方法，這種方法包括下列步驟，將膨脹石墨帶螺旋地纏繞成一卷，將此卷壓鑄成填密材料，在填密材料中的適當(dāng)位置上布置由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件，以及在鑄模中壓鑄所得到的組合件，使得在填密材料的內(nèi)周邊部分和外周邊部分中的至少一個周邊部分處得到至少一個密封部分，它具有比填密材料高的密度；以及一種密封裝置，它具有一個允許軸通過的空的空間，在此空的空間中以擠壓的方式裝有至少一個填密環(huán)，以便密封空的空間內(nèi)壁和軸的外周邊表面之間的間隙，上述的至少一個填密環(huán)包括一個將膨脹石墨板螺旋地纏繞成一卷、并對其壓鑄而得到的填密材料和一個由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件，環(huán)形件以壓鑄的方法嵌入填密材料中，以便在填密材料的內(nèi)周邊部分和外周邊部分中的至少一個部分處得到至少一個密封部分，它具有比填密材料高的密度。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，通過參考附圖和根據(jù)下面對本發(fā)明的詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述和其它目的、特點和優(yōu)點將變得更為清楚。
圖1是一剖分透視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的填密環(huán)的一個實施例。
圖2是一部分透視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的填密環(huán)的另一個實施例。
圖3是一部分透視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的填密環(huán)的又一個實施例。
圖4是一剖分透視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的填密環(huán)的另一個實施例。
圖5是一剖分透視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的填密環(huán)的又一個實施例。
圖6是一剖分透視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的填密環(huán)的另一個實施例。
圖7是一剖分透視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的填密環(huán)的又一個實施例。
圖8是一剖分透視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的填密環(huán)的另一個實施例。
圖9是一剖分透視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的填密環(huán)的另一個實施例。
圖10是一剖分透視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的填密環(huán)的叉一個實施例。
圖11是圖1所示的填密環(huán)的斷面示意圖。
圖12是圖2所示的填密環(huán)的斷面示意圖。
圖13是圖3所示的填密環(huán)的斷面示意圖。
圖14是圖4所示的填密環(huán)的斷面示意圖。
圖15是一局部剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的密封裝置的一個實施例。
圖16是一局部剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的密封裝置的另一個實施例。
圖17是一特性曲線圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的密封裝置與現(xiàn)有技術(shù)中的密封裝置的對比實驗結(jié)果。
圖18是一局部剖面圖，表示了現(xiàn)有技術(shù)中的密封裝置的一個實施例。
下面將通過參考帶有附圖的實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1至圖10都是剖分透視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的填密環(huán)的實施例；圖11至圖14是圖1至圖4所示的填密環(huán)的斷面示意圖。
在圖1至圖14中，數(shù)字2表示的是填密環(huán)。雖然此填密環(huán)2是無接頭的環(huán)，但也可以用帶狀的填密材料進(jìn)行替代，將其做成環(huán)形并插入用于安裝填密環(huán)的空的空間中。填密環(huán)2包括填密材料3和環(huán)形件4，其中，填密材料3是通過螺旋地纏繞膨脹石墨帶使其成為卷狀，并進(jìn)行壓鑄而制成的，而環(huán)形件4由多層膨脹石墨板組成。環(huán)形件4的內(nèi)徑大于填密材料3的內(nèi)徑和/或其外徑小于填密材料3的外徑。圖1至圖14中所示的填密環(huán)2均具有組合結(jié)構(gòu)，有一個或兩個嵌在填密材料3中的環(huán)形件4。在所有的填密環(huán)2中，填密材料3或者延伸到環(huán)形件4的內(nèi)周邊部分4a和外周邊部分4b中的一部分上，或者同時延伸到上述兩個部分4a和4b上。換句話說，填密材料3至少嵌入環(huán)形件4的內(nèi)、外周邊部分4a和4b中的一個部分里，以便得到密封部分10，它的密度大于填密材料3的密度。密封部分10是填密材料3的一部分，它是由于環(huán)形件4和填密材料3的直徑不同而形成的。
在所有的填密環(huán)2中，通過將膨脹石墨帶螺旋地纏繞成卷狀、并壓鑄而制成的填密材料3的密度范圍為0.7—1.9g/cc，最好為1.0—1.5g/cc(例如1.3g/cc)，而由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件4的密度范圍為0.7—1.9g/cc，最好小于填密材料3的密度。
這些填密環(huán)2都是這樣制造的，即，將一膨脹石墨帶螺旋地纏繞成一卷，并將其壓鑄成填密材料3，這種填密材料3具有預(yù)定的內(nèi)徑和外徑；在填密材料3中的一個給定位置或幾個位置上布置至少一個由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件4，環(huán)形件4的內(nèi)徑大于填密材料3的內(nèi)徑和/或其外徑小于填密材料3的外徑；以及在一個鑄模中(未示出)壓鑄上述組合件，由于環(huán)形件4和填密材料3直徑的不同，在填密材料3的一部分中得到密封部分10，它的密度大于填密材料3的密度。
圖1至4所示的填密環(huán)2有兩個由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件4，它們分別嵌在填密材料3的上和下表面，圖5至7所示的填密環(huán)2有一個這種環(huán)形件4，沿著填密材料3的厚度方向，環(huán)形件4嵌在填密材料3的中部，以及圖8至10所示的填密環(huán)2有一個這種環(huán)形件4，環(huán)形件4或嵌在填密材料3的上表面或嵌在下表面。
對于將膨脹石墨帶螺旋地纏繞成一卷并壓鑄而成的填密材料3來說，最好在其內(nèi)周邊部分，外周邊部分，或在內(nèi)、外周邊部分上都布置有一個由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件4，以便在相關(guān)區(qū)域中得到密封部分10，它具有較高的密度。
具體地說，圖1所示的填密環(huán)2具有這樣的結(jié)構(gòu)，即每個環(huán)形件4延伸到填密材料3的外周邊部分，因此在填密材料3的內(nèi)周邊部分側(cè)面的相關(guān)區(qū)域中得到密封部分10，它具有比填密材料3更高的密度。圖2所示的填密環(huán)2具有這樣的結(jié)構(gòu)，即每個環(huán)形件4延伸到內(nèi)周邊部分，因此在填密材料3的外周邊部分側(cè)面的相關(guān)區(qū)域中得到密封部分10，它具有比填密材料3更高的密度。圖3所示的填密環(huán)2具有這樣的結(jié)構(gòu)，即一個環(huán)形件4延伸到填密材料3的外周邊部分，而另一個環(huán)形件4延伸到填密材料3的內(nèi)周邊部分，因此在填密材料3的內(nèi)周邊部分側(cè)面和填密材料3的外周邊部分側(cè)面的相關(guān)區(qū)域中得到密封部分10，它具有比填密材料3更高的密度。圖4所示的填密環(huán)2具有這樣的結(jié)構(gòu)，即每個環(huán)形件4只延伸到填密材料3的內(nèi)、外周邊部分之前的位置，以便在填密材料3上、下表面的內(nèi)、外周邊部分的兩個側(cè)面的相關(guān)區(qū)域中得到密封部分10，它具有比填密材料3更高密度。圖1至4中所示的填密環(huán)的結(jié)構(gòu)通過參考圖11至14可更容易理解。
圖5所示的填密環(huán)2具有這樣的結(jié)構(gòu)，即，環(huán)形件4延伸到填密材料3的外周邊部分，因此在填密材料3的內(nèi)周邊部分側(cè)面的相關(guān)區(qū)域中得到密封部分10，它具有比填密材料3更高的密度。圖6所示的填密環(huán)2具有這樣的結(jié)構(gòu)，即環(huán)形件4延伸到填密材料3的內(nèi)周邊部分，因此在填密材料3的外周邊部分側(cè)面的相關(guān)區(qū)域中得到密封部分10，它具有比填密材料3更高的密度。圖7所示的填密環(huán)2具有這樣的結(jié)構(gòu)，即環(huán)形件4只延伸到填密材料3的內(nèi)、外周邊部分之前的位置，因此在填密材料3內(nèi)、外周邊部的兩個側(cè)面的相關(guān)區(qū)域中得到密封部分10，它具有比填密材料3更高的密度。
圖8所示的填密環(huán)2具有這樣的結(jié)構(gòu)，即環(huán)形件4延伸到填密材料3的外周邊部分，因此在填密材料3的內(nèi)周邊部分側(cè)面的相關(guān)區(qū)域中得到密封部分10，它具有比填密材料3更高的密度。圖9所示的填密環(huán)2具有這樣的結(jié)構(gòu)，即環(huán)形件4延伸到填密材料3的內(nèi)周邊部分，因此在填密材料3的外周邊部分側(cè)面的相關(guān)區(qū)域中得到密封部分10，它具有比填密材料3更高的密度。圖10所示的填密環(huán)2具有這樣的結(jié)構(gòu)，即環(huán)形件4只延伸到填密材料3的內(nèi)、外周邊部分之前的位置，因此在填密材料3內(nèi)、外周邊部分的兩個側(cè)面的相關(guān)區(qū)域中得到密封部分10，它具有比填密材料3更高的密度。
由于本發(fā)明，上述方法中的任何一種方法都已證明是有益的。
圖15和16是局部斷面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的密封裝置的實施例。在這些圖中，參考數(shù)字1表示一個密封裝置。
在圖15所示的密封裝置1中，圖2或12所示的填密環(huán)2夾在兩個圖1或11所示填密環(huán)2之間，而上述三個疊置的填密環(huán)2又夾在兩個編織的填密環(huán)5之間，編織的填密環(huán)5由碳纖維或膨脹石墨制造的編織紗線經(jīng)編織而成。多個疊置的填密環(huán)2和5插在填密槽8中，即插在用于安裝它們的空的空間中。在這樣構(gòu)造的密封裝置1中，編織的填密環(huán)5能夠起到擦拭環(huán)的作用。
在圖16所示的密封裝置1中，三個圖3或13所示的填密環(huán)2彼此疊置，并夾在兩個編織的填密環(huán)5之間，填密環(huán)5由膨脹石墨編織紗線經(jīng)編織而成。多個疊置的填密環(huán)2和5插在填密槽8中，即插在用于安裝它們的空的空間中。在這種情況下，編織的填密環(huán)5也可以起到擦拭環(huán)的作用。這樣構(gòu)造的密封裝置1不會出現(xiàn)維修問題，因為在組裝密封裝置1的過程中，相同組合結(jié)構(gòu)的填密環(huán)2不會不正確地插入密封裝置1中。
圖15或16所示的密封裝置1最好用于泵(未示出)的軸類密封部件或用于閥的密封部件中。在圖15和16中，參考數(shù)字6代表閥桿，數(shù)字7代表閥體或閥殼，而數(shù)字9代表密封壓蓋。
下面將描述其工作示例的工作原理。
當(dāng)具有圖1至14所示結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的填密環(huán)2安裝在填密槽8中并由圖15和16所示的密封壓蓋9擠壓時，由膨脹石墨帶螺旋地纏繞成一卷、并將其壓鑄而成的填密材料3容易產(chǎn)生徑向變形，因此使填密材料3的內(nèi)、外周邊部分形成緊密封，密封了填密槽8底部和閥桿6之間的間隙L，并防止了通過此間隙L的可能泄漏，同時，由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件4阻擋了沿軸向穿過填密材料3各層界面的、可能的流體泄漏。因此，為了在流體處理裝置中預(yù)防所處理的流體自由泄漏，上述的填密環(huán)2是極好的密封元件。
本實施例中的填密環(huán)2具有組合結(jié)構(gòu)，它是通過將兩個具有不同特性的填密材料3和環(huán)形件4整體組合而形成的。這樣形成的填密環(huán)2不僅表現(xiàn)出了上述的優(yōu)越防漏性能，由于組成元件之間的組合牢度高，使得填密環(huán)2的上、下表面既不會破壞也不會彼此垂直分離，這也使操作和維護(hù)變得容易和簡單。
由于填密材料3的密度定為約1.3g/cc，而環(huán)形件4的密度定為小于填密材料3的密度，但等于或高于0.7g/cc，這種填密環(huán)2得到了最佳的密封特性。因此，在壓鑄的過程中，填密環(huán)2既不變形也不碎裂，并且所生產(chǎn)的填密環(huán)不易受傷破壞。
此外，利用由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件4，也預(yù)防了填密材料3擠入填密槽8底部和閥桿6之間的間隙L的可能性，預(yù)防了填密材料3擠入密封壓蓋9和閥桿6之間的間隙M的可能性和擠入密封壓蓋9和填密槽8之間的間隙N的可能性。順帶說明，圖15和16所示的實施例中的填密材料3的擠入問題基本能得到完全解決，這是因為將由膨脹石墨編織紗線編織而成的填密環(huán)5嵌在了填密槽8的上和下端部，即用于安裝填密環(huán)2的空的空間中，填密環(huán)5不是完全密實的。
在生產(chǎn)填密材料3或生產(chǎn)環(huán)形件4的過程中，填密材料3或環(huán)形件4中會出現(xiàn)高度和直徑誤差。當(dāng)環(huán)形件4通過壓鑄的方法嵌入填密材料3而成為填密環(huán)2時，由于誤差的存在，在某些情況下，所形成的填密材料3的密封部分10有一個沿填密環(huán)2軸向略微延伸的凸出部分(未示出)，而環(huán)形件4上有一小的斜面(未示出)。當(dāng)把這種填密環(huán)2安裝進(jìn)填密槽8中，并壓上密封壓蓋9時，凸出部分和斜面受到壓緊，在徑向上產(chǎn)生應(yīng)力，因此得到了更好的密封效果。
圖15或16所示的密封裝置1包括三個疊置的膨脹石墨填密環(huán)2，與閥桿6相比，其摩擦系數(shù)較小，上述填密環(huán)2的形狀如圖1和2所示或如圖3所示，密封裝置1還包括由膨脹石墨編織紗線編織而成的填密環(huán)5，填密環(huán)5布置在疊置的填密環(huán)2相對的兩端，這種密封裝置1已證明是十分有效的。
為了證實本發(fā)明的密封裝置的密封效果，對三種樣品進(jìn)行了試驗，根據(jù)許用的泄漏量確定出了適當(dāng)?shù)膲壕o應(yīng)力，上述的三種樣品分別是具有如圖15或16所示的填密環(huán)的密封裝置(今后稱為“產(chǎn)品X”；具有如圖18所示的普通填密環(huán)的密封裝置(今后稱為“產(chǎn)品Y”；以及由五個填密環(huán)簡單組合而成的密封裝置(今后稱為“產(chǎn)品Z”，按對現(xiàn)有技術(shù)所作的描述，這種填密環(huán)是通過螺旋地纏繞膨脹石墨帶，使其成為一卷，對其進(jìn)行壓鑄而制成的。試驗條件和步驟如下產(chǎn)品X，Y，Z的公稱尺寸24mm×37mm×6.5mm。
密封應(yīng)力
初始值為1O0kgf/cm2，以50kgf/cm2的增量進(jìn)行遞增。
所密封的流體壓力為52.7kgf/cm2的氦氣。
溫度室溫(23℃±1℃)泄漏測量裝置氦氣泄漏檢測器。
氦氣的許用泄漏濃度80ppm(就氦氣泄漏量來說，不超過0.001cc/min)。
步驟當(dāng)密封壓蓋的壓緊應(yīng)力達(dá)到100kgf/cm2以后，對閥充入氦氣，充氣10分鐘之后，測量氦氣的泄漏量。增加50kgf/cm2的壓緊應(yīng)力以后，重復(fù)上述步驟。每次增加50kgf/cm2的壓緊應(yīng)力之后，重復(fù)上述步驟。
上述試驗結(jié)果如圖17的特性曲線所示，圖17表示了為確定合適的壓緊應(yīng)力所做的試驗的結(jié)果。從圖17的特性曲線可以清楚看出對于許用的泄漏量來說，本發(fā)明的產(chǎn)品X的合適壓緊應(yīng)力小到170kgf/cm2。與此相反，產(chǎn)品Y和產(chǎn)品Z無法滿足許用泄漏量要求。圖17的縱軸上所標(biāo)的數(shù)字表示的是泄漏濃度(ppm)，它是通過吸入法從泄漏量中推算出來的。
如上所述，本發(fā)明的填密環(huán)和使用了本發(fā)明的這種填密環(huán)的密封裝置特別適合于防熱和防止化學(xué)物質(zhì)，并且有很高的密封性能，能夠完全阻擋小分子量氣體和強(qiáng)滲透性溶劑的泄漏，預(yù)防了填密材料擠入密封壓蓋和填密槽之間的間隙，擠入填密槽和閥桿之間的間隙以及擠入閥桿和密封壓蓋之間的間隙問題，它們不易受損，并易于維護(hù)。它們可以用于各類閥和類似的裝置上，并可以可靠地用于防止流體泄漏和防止環(huán)境污染。因此，本發(fā)明帶來了上述的顯著效果。
權(quán)利要求
1.一種具有組合結(jié)構(gòu)的填密環(huán)，包括通過將膨脹石墨帶螺旋地纏繞成一個卷并壓鑄此卷而得到的填密材料；以及由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件，這種環(huán)形件通過壓鑄的方法嵌入上述填密材料，使得至少在上述填密材料的內(nèi)周邊部分和外周邊部分中的一個部分上得到至少一個密封部分，上述密封部分具有比上述填密材料高的密度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的填密環(huán)，其特征在于，上述填密材料的密度范圍為0.7g/cc—1.9g/cc，而上述環(huán)形件的密度范圍為0.7g/cc—1.9g/cc。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的填密環(huán)，其特征在于，上述填密材料的密度范圍為1.0g/cc—1.5g/cc，而上述環(huán)形件的密度小于上述填密環(huán)的上述密度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的填密環(huán)，其特征在于，上述環(huán)形件嵌在上述填密材料的上表面和下表面中的一個表面中，并延伸到上述填密材料的上述外周邊部分，使得在上述填密材料的上述一個表面上的上述述周邊部分處得到上述密封部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的填密環(huán)，其特征在于，上述環(huán)形件嵌在上述填密材料的上表面和下表面中的一個表面中，并延伸到上述填密材料的上述內(nèi)周邊部分處使得在上述填密材料的上述一個表面上的上述外周邊部分處得到上述密封部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的填密環(huán)，其特征在于，上述環(huán)形件嵌在上述填密材料的上表面和下表面中的一個表面中，并只延伸到上述填密材料的上述內(nèi)周邊部分和上述外周邊部分之前的位置，使得在上述填密材料的上述一個表面上的上述內(nèi)周邊部分和上述外周邊部分處都得到上述的密封部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的填密環(huán)，其特征在于，上述環(huán)形件嵌在上述填密材料的中間部分，并延伸到上述填密材料的上述外周邊部分，使得在上述填密材料的上述中間部分的上述內(nèi)周邊部分處得到上述密封部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的填密環(huán)，其特征在于，上述環(huán)形件嵌在上述填密材料的中間部分，并延伸到上述填密材料的上述內(nèi)周邊部分，使得在上述填密材料的上述中間部分的上述內(nèi)周邊部分處得到上述密封部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的填密環(huán)，其特征在于，上述環(huán)形件嵌在上述填密材料的中間部分，并只延伸到上述填密材料的上述內(nèi)周邊部分和上述外周邊部分之前的位置，使得在上述填密材料的上述中間部分的上述內(nèi)周邊部分和上述外周邊部分處都得到上述密封部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求4的填密環(huán)，其特征在于，它進(jìn)一步包括一個由多層膨脹石墨板組成的附加環(huán)形件，上述環(huán)形件嵌入上述填密材料的上述上表面和上述下表面中的另一個表面中，并延伸到上述填密材料的上述外周邊部分，使得在上述填密材料的另一表面上的上述內(nèi)周邊部分處得到另一個密封部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求5的填密環(huán)，其特征在于，它進(jìn)一步包括一個由多層膨脹石墨板組成的附加環(huán)形件，上述環(huán)形件嵌入上述填密材料的上述上表面和上述下表面中的另一個表面中，并延伸到上述填密材料的上述內(nèi)周邊部分，使得在上述填密材料的另一表面上的上述外周邊部分處得到另一個密封部分和上述外周邊部分之前的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求6的填密環(huán)，其特征在于，它進(jìn)一步包括一個由多層膨脹石墨板組成的附加環(huán)形件，上述環(huán)形件嵌入上述填密材料的上述上表面和上述下表面中的另一個表面中，并延伸到上述填密材料的上述內(nèi)周邊部分和上述外周邊部分之前的位置，使得在上述填密材料的另一表面上的上述內(nèi)周邊部分和上述外周邊部分處得到一個密封部分。
13.一種用于生產(chǎn)填密環(huán)的方法，包括下列步驟將膨脹石墨帶螺旋地纏繞成一卷；將上述卷壓鑄成填密材料；在上述填密材料中的某一位置布置一個由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件，以及在一個鑄模中壓鑄所得到組合件，使得在上述填密材料的內(nèi)周邊部分和外周邊部分中的至少一個部分上得到至少一個密封部分，上述密封部分具有比上述填密材料更高的密度。
14.一種密封裝置，具有一個軸能夠穿過的空的空間，并且在上述空的空間中以擠入的方式至少裝有一個填密環(huán)，以便密封上述空的空間的內(nèi)壁和軸的外周邊表面之間的縫隙，上述的至少一個填密環(huán)包括一個將膨脹石墨帶螺旋地纏繞成一卷并對其壓鑄而成的填密材料；一個由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件，上述環(huán)形件通過壓鑄的方法嵌入上述填密材料，使得在上述填密材料的內(nèi)周邊部分和外周邊部分中的至少一個部分處得到一個密封部分，上述密封部分具有比上述填密材料高的密度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的密封裝置，其特征在于，它進(jìn)一步包括一對編織填密環(huán)，在上述一對編織填密環(huán)之間夾有至少一個填密環(huán)，每個上述的編織填密環(huán)通過編織膨脹石墨編織紗線而制成，并裝入上述空的空間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的密封裝置，其特征在于，上述至少一個填密環(huán)包括至少一個第一填密環(huán)和至少一個第二填密環(huán)，它們彼此疊置，上述第一填密環(huán)包括一個將膨脹石墨帶螺旋地纏繞成一卷并對其壓鑄而得到的填密材料和兩個由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件，每個上述環(huán)形件分別嵌入上述填密材料的上表面和下表面，并且每個都延伸到上述填密材料的外周邊部分，使得在上述填密材料的上述上表面和上述下表面的內(nèi)周邊表面處都得到密封部分，上述密封部分具有比上述填密材料高的密度，上述第二填密環(huán)包括一個將膨脹石墨帶螺旋地纏繞成一卷并對其壓鑄而得到的填密材料和兩個由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件，每個上述環(huán)形件分別嵌入上述填密材料的上表面和下表面，并且每個都延伸到上述填密材料的內(nèi)周邊部分，使得在上述填密材料的上述上表面和上述下表面的外周邊部分處都得到密封部分，上述密封部分具有比上述填密材料高的密度。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的密封裝置，其特征在于，上述至少一個填密環(huán)包括至少兩個疊置的填密環(huán)，每個上述的填密環(huán)又包括一個將膨脹石墨帶螺施地纏繞成一卷并對其壓鑄而得到的填密材料和兩個由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件，每個上述環(huán)形件分別嵌入上述填密材料的上表面和下表面，并且每個都只延伸到上述填密材料的內(nèi)周邊部分和外周部分之前的位置，使得在上述填密材料的每個上述上表面和上述下表面的每個上述內(nèi)周邊部分和上述外周邊部分處都得到密封部分，上述密封部分具有比上述填密材料高的密度。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的密封裝置，其特征在于，上述軸是一閥桿，而上述空的空間是形成在上述閥桿和上述閥的機(jī)體或殼之間的填密槽。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的密封裝置，其特征在于，上述空的空間形成在閥的密封部分中。
20.根據(jù)權(quán)利要求14的密封裝置，其特征在于，上述空的空間形成在泵的軸密封部分中。
全文摘要
一種具有組合結(jié)構(gòu)的填密環(huán)包括一個膨脹石墨填密材料和一個由多層膨脹石墨板組成的環(huán)形件，這種填密環(huán)的生產(chǎn)步驟包括將膨脹石墨帶螺旋地纏繞成一卷，將此卷壓鑄成填密材料，在鑄模中通過壓鑄的方式將環(huán)形件嵌入填密材料，使得在填密材料的內(nèi)、外周邊部分中的至少一個部分上得到至少一個密封部分。一種密封裝置具有一個軸能夠通過的空的空間，在空的空間中裝有至少一個這種填密環(huán)，以便密封空的空間的內(nèi)壁和軸的外周邊表面之間的間隙。
文檔編號F16J15/30GK1120139SQ9410828
公開日1996年4月10日 申請日期1994年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月31日
發(fā)明者內(nèi)藤和昌, 內(nèi)藤升介, 上田隆久, 藤原優(yōu) 申請人:株式會社基茨, 日本皮勒工業(yè)株式會社