JP2006207707A - Sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、密封技術に係る密封装置に関するものである。本発明の密封装置は例えば、鉄鋼分野ないし製鉄分野の連鋳機設備に連鋳機用シールとして用いられる。 The present invention relates to a sealing device according to a sealing technique. The sealing device of the present invention is used, for example, as a seal for a continuous casting machine in a continuous casting machine facility in the steel field or the iron making field.
連鋳機(連続鋳造機械)は、転炉や電気炉で作られた溶鋼を鋳型で冷やし、中で固まった鋼を鋳型の底から帯のように連続的に引き出して鋼片を作る装置であり、鋼ないし鋼片を移送する移送路に多数のロール(軸とも称する)を有するとともに、軸を回転自在に支持するベアリングを有し、更にベアリング内に水やスケール等のダストが侵入しないように、またベアリンググリースが外部に漏洩しないように連鋳機用シールを有している。 A continuous casting machine (continuous casting machine) is a device that cools molten steel made in a converter or electric furnace with a mold and continuously draws the solidified steel from the bottom of the mold like a strip to make a steel piece. Yes, it has a large number of rolls (also called shafts) in the transport path for transporting steel or steel slabs, and has a bearing that supports the shaft so that it can rotate freely, so that dust such as water and scale does not enter the bearing. In addition, a continuous caster seal is provided so that the bearing grease does not leak to the outside.
しかしながら、図4に示すように、従来の連鋳機用シール51においては、そのスケール用シール52が、ハウジング(図示せず)側に固定される複数の金属環53によって形成される環状のシール収容空間54に、軸55の周面に摺動自在に密接する樹脂リング56と、この樹脂リング56の外周側に嵌合されて樹脂リング56をバックアップするゴムリング57とを配置したものとされているために、以下のような不都合がある(特許文献1参照)。
However, as shown in FIG. 4, in the conventional
すなわち、従来、樹脂リング56とゴムリング57とは互いに嵌合されているだけであって、特に接着等の手段によって一体化されているわけではない。このため、軸55がスラスト運動したりグリース給脂時に軸方向一方から高圧が作用したりすると、両リング56,57が互いに軸方向変位する懸念があり、収容空間54の大きさ如何によっては最悪の場合、ゴムリング57が樹脂リング56から脱落し、本来発揮すべきシール面圧がくずれて、シール機能が損なわれてしまう虞がある。
That is, conventionally, the
尚、上記問題を解消するため、ゴムリング57を樹脂リング56の外周面に加硫接着することが考えられるが、この対策は製造コストが高騰することから採用することができない。
In order to solve the above problem, it is conceivable to vulcanize and bond the
本発明は以上の点に鑑みて、樹脂リングの外周側にゴムリングを嵌合してなる密封装置において、両リングを接着等の手段により一体化しなくてもゴムリングが樹脂リングから脱落するのを抑えることができ、もってシール面圧を安定化させることができる密封装置を提供することを目的とする。またこれに加えて、樹脂リングにゴムリングの脱落を防止するための堰状の係合部を設けても樹脂リングの径方向移動が阻害されることがなく、もって樹脂リングの偏心追随性を維持することができる密封装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides a sealing device in which a rubber ring is fitted to the outer peripheral side of a resin ring, and the rubber ring falls off the resin ring without integrating both rings by means such as adhesion. An object of the present invention is to provide a sealing device that can suppress the pressure and stabilize the sealing surface pressure. In addition to this, even if the resin ring is provided with a weir-like engagement portion for preventing the rubber ring from falling off, the movement of the resin ring in the radial direction is not hindered. It is an object to provide a sealing device that can be maintained.
上記目的を達成するため、本発明の請求項1による密封装置は、ハウジング側に固定される金属環によって形成される環状のシール収容空間に、軸の周面に摺動自在に密接する樹脂リングと、前記樹脂リングの外周側に嵌合されて前記樹脂リングをバックアップするゴムリングとを配置してなる密封装置において、前記樹脂リングに、前記ゴムリングの脱落を防止するための堰状の係合部を設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a sealing device according to
また、本発明の請求項2による密封装置は、上記した請求項1の密封装置において、堰状の係合部と金属環との間には所定の大きさの軸方向間隙が設定されていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the sealing device according to the first aspect, wherein a predetermined axial gap is set between the weir-like engaging portion and the metal ring. It is characterized by this.
上記構成を備えた本発明の請求項1による密封装置においては、樹脂リングに設けた堰状の係合部に対してゴムリングが係合することによって、両リングの軸方向変位が抑えられ、ゴムリングが樹脂リングから脱落するのを抑えることが可能となる。また請求項2のように、堰状の係合部と金属環との間に所定の大きさの軸方向間隙を設定すると、軸の偏心等による樹脂リングの径方向移動が金属環との接触抵抗により阻害されることがない。
In the sealing device according to
本発明は、以下の効果を奏する。 The present invention has the following effects.
すなわち、本発明の請求項1による密封装置においては、樹脂リングに、ゴムリングの脱落を防止するための堰状の係合部が設けられているために、この堰状の係合部に対してゴムリングが係合することによって、ゴムリングが樹脂リングの外周から脱落するのを抑えることが可能とされている。したがって、ゴムリングの脱落によりシール面圧が不安定となってシール機能が損なわれるのを防止することができる。 That is, in the sealing device according to the first aspect of the present invention, since the resin ring is provided with the weir-like engagement portion for preventing the rubber ring from falling off, By engaging the rubber ring, it is possible to suppress the rubber ring from falling off from the outer periphery of the resin ring. Therefore, it is possible to prevent the sealing function from being impaired due to the seal surface pressure becoming unstable due to the falling off of the rubber ring.
また、樹脂リングに設ける堰状の係合部が金属環に対して常時接触する構造であると、軸の偏心等に伴って樹脂リングが径方向に移動しようとする際に金属環との接触抵抗により移動が阻害されることが懸念されるが、請求項2による密封装置では、堰状の係合部と金属環との間に所定の大きさの軸方向間隙が設定されているために、係合部を設けたことによるこのような不具合が発生するのを未然に防止することができる。
Further, when the weir-like engagement portion provided in the resin ring is in a structure that always contacts the metal ring, the resin ring comes into contact with the metal ring when it tries to move in the radial direction due to the eccentricity of the shaft. Although there is a concern that the movement is hindered by the resistance, in the sealing device according to
尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。 The present invention includes the following embodiments.
構成・・・
上記目的を達成するため、樹脂リング上面(外周面)の両端部にゴムリング脱落防止用堰を設ける。堰は樹脂リングの一体加工で製作される。
効果・・・
上記構成によれば、ゴムリングが樹脂リングと別体であるにもかかわらず樹脂リング上面から脱落しないため、常に安定した面圧を保持することができる。堰は樹脂リングの一体加工で製作されることから、コストを抑えることもできる。
Constitution···
In order to achieve the above object, rubber ring dropout prevention weirs are provided at both ends of the resin ring upper surface (outer peripheral surface). The weir is manufactured by integral processing of the resin ring.
effect···
According to the above configuration, since the rubber ring is separate from the resin ring, it does not fall off from the upper surface of the resin ring, so that a stable surface pressure can always be maintained. Since the weir is manufactured by integral processing of the resin ring, the cost can be reduced.
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例に係る密封装置として連鋳機用シール1の半裁断面を示しており、この連鋳機用シール1は、連鋳機におけるロールベアリング部に水・スケール用シール(ダスト用シール)として装着されるものである。図の右側が水・スケール側(ダスト側、大気側)Aであり、図の左側がグリース側(ベアリング側)Bである。
FIG. 1 shows a half cut section of a continuous
当該実施例に係る連鋳機用シール1は先ず、当該シール1と当該シール1を装着するハウジング21との間をシールするゴム製の外周シール部3、および主に水シールとして作用するゴム製のリップシール(シールリップとも称する)4を焼付け固定したゴム焼付け環(第一の金属環とも称する)2を有しており、このゴム焼付け環2のフランジ部2eとカシメ用先端部2fとの間に、スペーサ環(第二の金属環とも称する)5、および二つの金属環(第三および第四の金属環とも称する)7,8の組み合わせよりなるスケールシール収容環6がカシメ固定されており、このスケールシール収容環6の内側に形成されたスケールシール収容空間9に、軸22の周面に摺動自在に密接して主にスケールシールとして作用する樹脂リング(シールリングとも称する)10と、この樹脂リング10の外周側に嵌合されて樹脂リング10をバックアップするゴムリング(バックアップリングとも称する)11とが配置されている。
The continuous
ゴム焼付け環2は、ハウジング21の内周側に嵌合される筒状部2aを有しており、この筒状部2aには段差部2bが設けられて、そのグリース側が小径部2cとされるとともに、水・スケール側が大径部2dとされている。またこのゴム焼付け環2は、そのグリース側端部にフランジ部2eを径方向内方へ向けて一体成形するとともに、水・スケール側端部に環状のカシメ用先端部2fを一体成形したものであって、筒状部2aにおける小径部2cの外周面に外周シール部3が焼付け固定されるとともに、フランジ部2eの内周縁部にリップシール4が焼付け固定されており、この外周シール部3およびリップシール4は、フランジ部2fのグリース側端面に焼付け固定されたゴム製の連結部12を介して一体に成形されている。
The rubber-
主に水シールとして作用するリップシール4は、主にスケールシールとして作用する樹脂リング10を通過する水があるときにこれをシールするために設けられたものであって、ゴム焼付け環2のフランジ部2fの内周縁部から水・スケール側へ向けて設けられている。またこのリップシール4の外周には、軸22に対するこのリップシール4の締め代の大きさを調整するための締め代調整用スプリングとしてガータースプリング13が嵌着されている。
The
スペーサ環5は、ゴム焼付け環2の筒状部2aにおける小径部2cの内周側に配置された筒状部5aを有しており、この筒状部5aの水・スケール側端部にフランジ部5bが径方向内方へ向けて一体成形されている。このスペーサ環5はゴム焼付け環2のフランジ部2fとともに、リップシール4を収容する水シール収容空間14を形成している。
The
スケールシール収容環6の一方の構成要素をなす水・スケール側の金属環(第三の金属環)7は、ゴム焼付け環2の筒状部2aにおける大径部2dの内周側に配置された筒状部7aを有しており、この筒状部7aの水・スケール側端部にフランジ部7bが径方向内方へ向けて一体成形されている。
A water / scale-side metal ring (third metal ring) 7 constituting one component of the scale
また、スケールシール収容環6の他方の構成要素をなすグリース側の金属環(第四の金属環)8は、一方の金属環7の筒状部7aの内周側に配置された筒状部8aを有しており、この筒状部8aのグリース側端部にフランジ部8bが径方向内方へ向けて一体成形されている。この他方の金属環8は一方の金属環7のフランジ部7bとともに、スケールシール収容空間9を形成している。
Further, a grease-side metal ring (fourth metal ring) 8 constituting the other constituent element of the scale
このスケールシール収容空間9に収容されたゴムリング11は、金属環8の筒状部8aの内周側に嵌合されており、このゴムリング11の内周側に樹脂リング10が嵌合されている。したがって、樹脂リング10はゴムリング11を介して金属環8に固定されており、よって作動時回転することなく、その内周面をもって軸22の周面に摺動自在に密接する。
The
この樹脂リング10およびゴムリング11は、互いに嵌合されているだけであって、接着等の手段によって特に一体化されているわけではない。このため、軸22がスラスト運動したりグリース給脂時に軸方向一方(図上左側)からグリースの高圧が作用したりすると、両リング10,11が互いに軸方向変位してゴムリング11が樹脂リング10の外周から脱落する虞があることは上記したとおりであり、これを防止するため、当該シール1には以下のような対策が施されている。
The
すなわち、断面矩形状を呈する樹脂リング10の軸方向幅w1が同じく断面矩形状を呈するゴムリング11の軸方向幅w2よりも若干長いことを利用して、樹脂リング10の外周面に、ゴムリング11の脱落を防止するための堰状の係合部(単に「堰」とも称する)15が設けられており、この堰状の係合部15に対してゴムリング11が軸方向に係合することによって、両リング10,11の軸方向変位が抑えられ、ゴムリング11が樹脂リング10の外周面から脱落するのが抑えられている。
That is, using the fact that the axial width w 1 of the
図2に示すように、堰状の係合部15は環状に形成されており、また、この係合部15は樹脂リング10の外周面における軸方向両端部にそれぞれ一体成形されている。したがって、両端一対の係合部15,15に対してその中間部は相対の溝部16をなしており、この溝部16にゴムリング11が嵌まり込んでいる。
As shown in FIG. 2, the dam-
尚、樹脂リング10およびゴムリング11の断面形状については様々な態様が考えられるが、当該実施例のように、
(1)断面矩形状を呈する樹脂リング10の外周面に同じく断面矩形状を呈するゴムリング11を嵌合する、
(2)樹脂リング10の外周面における軸方向両端部にそれぞれ堰状の係合部15を一体成形する、
(3)両端一対の係合部15,15の中間に形成される溝部16にゴムリング11を嵌合する、
と云う構成は、樹脂リング10の軸22に対する面圧が軸方向にてほぼ一様となり、よって面圧が安定化することから、好ましい態様である(図3(A)に示すように当該実施例によれば、樹脂リング10の軸22に対する面圧分布が一様となる。これに対して図3(B)または(C)に示す比較例では、面圧分布にピークポイントpが生じて分布が一様にならない)。
In addition, although various aspects can be considered about the cross-sectional shape of the
(1) A
(2) dam-like engaging
(3) The
This is a preferable mode since the surface pressure of the
図1の説明に戻って、樹脂リング10と金属環7,8との間(樹脂リング10と第三の金属環7のフランジ部7bとの間および樹脂リング10と第四の金属環8のフランジ部8bとの間)にはそれぞれ所定の大きさの軸方向間隙c1,c2が設定されていて、これにより樹脂リング10は初動姿勢において金属環7,8に対して非接触とされ、軸の偏心等に対する追随性が確保されているが、同様に係合部15と金属環7,8との間(水・スケール側の係合部15と第三の金属環7のフランジ部7bとの間およびグリース側の係合部15と第四の金属環8のフランジ部8bとの間)にも軸方向間隙c3,c4が設定されていることから、樹脂リング10に係合部15が設けられても樹脂リング10の偏心追随性が阻害されることはない。このとき、樹脂リング10の軸方向端面10aと係合部15の軸方向端面15a(ともに図2参照)とを面一状に形成すれば、上記間隙c1,c2、c3,c4の大きさは互いに同じということになる。
Returning to the description of FIG. 1, between the
上記構成の連鋳機用シール1においては、上記したように樹脂リング10の外周面の軸方向両端部にゴムリング11の脱落を防止するための堰状の係合部15が一体成形されているために、この堰状の係合部15に対してゴムリング11が係合することによって、ゴムリング11が樹脂リング10の外周面から脱落するのを抑えることが可能とされている。したがって、ゴムリング11の脱落によりシール面圧が不安定となってシール機能が損なわれるのを未然に防止することができる。
In the continuous
また、樹脂リング10に設ける堰状の係合部15が金属環7,8に対して常時接触する構造であると、軸22の偏心等に伴って樹脂リング10が径方向に移動しようとする際に金属環7,8との接触抵抗や金属環7,8に挟み込まれること等により円滑に径方向移動しない虞があるが、当該シール1では、係合部15と金属環7,8との間に所定の大きさの軸方向間隙c3,c4が設定されているために、係合部15が設けられても樹脂リング10径方向移動が阻害されることがない。したがって、軸22に対する樹脂リング10の偏心追随性を維持することができ、その低下によるシール性の低下を抑えることができる。
Further, when the weir-
尚、上記内容を有する本発明は、連鋳機用シールとしてのみならず、樹脂リングの外周側にゴムリングを嵌合してなる種々のシールに利用することが可能である。 The present invention having the above contents can be used not only as a seal for a continuous casting machine but also for various seals formed by fitting a rubber ring on the outer peripheral side of a resin ring.
1 連鋳機用シール(密封装置)
2 ゴム焼付け環
2a,5a,7a,8a 筒状部
2b 段差部
2c 小径部
2d 大径部
2e,5b,7b,8b フランジ部
2f カシメ用先端部
3 外周シール部
4 リップシール
5 スペーサ環
6 スケールシール収容環
7,8 金属環
9,14 シール収容空間
10 樹脂リング
10a,15a 端面
11 ゴムリング
12 連結部
13 ガータースプリング
15 堰状の係合部
16 溝部
21 ハウジング
22 軸
w1,w2 軸方向幅
c1,c2、c3,c4 軸方向間隙
1 Continuous casting machine seal (sealing device)
2
Claims (2)
前記樹脂リング(10)に、前記ゴムリング(11)の脱落を防止するための堰状の係合部(15)を設けたことを特徴とする密封装置。 Resin ring (10) slidably in close contact with the peripheral surface of the shaft (22) in an annular seal housing space (9) formed by metal rings (7) and (8) fixed to the housing (21) side And a sealing device (1) comprising a rubber ring (11) that is fitted to the outer peripheral side of the resin ring (10) and backs up the resin ring (10).
A sealing device characterized in that the resin ring (10) is provided with a weir-like engagement portion (15) for preventing the rubber ring (11) from falling off.
堰状の係合部(15)と金属環(7)(8)との間には所定の大きさの軸方向間隙(c3)(c4)が設定されていることを特徴とする密封装置。 The sealing device of claim 1.
A seal having a predetermined axial gap (c 3 ) (c 4 ) is set between the weir-shaped engaging portion (15) and the metal ring (7) (8). apparatus.
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