JP2021519890A - 回転シャフトと固定フレームの間におけるシールのための金属シール・アッセンブリ - Google Patents
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Abstract
Description
− 平均の直径が異なる2つの同心トーラスを伴う可撓性金属シール・ジョイントであって、
− 巻き同士が密接して静止時にトーラスの形状を実質的に有する、内側トーラスと呼ばれる第1の金属製つるまきばねと、
− 巻き同士が密接して静止時にトーラスの形状を実質的に有する、外側トーラスと呼ばれる第2の金属製つるまきばねと、それにおいて前記外側トーラスが、前記内側トーラスの平均の直径より大きい平均の直径を有し、前記内側トーラスおよび前記外側トーラスのうちの一方が、回転部品と非回転部品の間に位置決めされ、したがって『動的トーラス』と呼ばれるものであり、前記内側トーラスおよび前記外側トーラスのうちの他方が、互いに関して回転しない2つの部品の間に位置決めされ、したがって、『静的トーラス』と呼ばれるものであることと、
− 前記内側トーラスおよび前記外側トーラスが中に埋め込まれて維持される金属エンベロープであって、前記内側トーラスおよび前記外側トーラスのそれぞれを埋め込むための内側ハウジングおよび外側ハウジングを包含する中空トーラスの形状を静止時に実質的に有し、前記エンベロープの表面が、前記内側ハウジングと前記外側ハウジングの間に環状の開口を包含し、かつ、
− 前記内側ハウジングを画定し、かつ前記内側トーラスを部分的に覆うことを可能にする内側カバー部分と、
− 前記外側ハウジングを画定し、かつ前記外側トーラスを部分的に覆うことを可能にする外側カバー部分と、
− 前記内側カバー部分と前記外側カバー部分とを接続し、前記環状の開口に面して形成される、トーラス間橋絡部と呼ばれる中間部分と、
を包含する金属エンベロープと、
を包含する可撓性金属シール・ジョイントと、
− 回転の軸周りに回転する、前記金属シール・ジョイントが前記静的トーラスの部位において支持される環状のショルダを包含するシャフトであって、前記金属シール・ジョイントが、それの内径部を介して中心決めされて周りに位置決めされる回転シャフトと、
− 前記金属シール・ジョイントが前記動的トーラスの部位において支持される、実質的に平坦な接触面を包含するバックと呼ばれる部品と、
− スペーサであって、前記金属シール・ジョイントが、一方における前記スペーサと、他方における前記バックの前記接触面の間にブロックされるように前記回転シャフト周りに位置決めされ、前記回転シャフトの前記回転の軸に沿ってスライドする態様で前記回転シャフト上にマウントされるスペーサと、
− 前記金属シール・ジョイントおよび前記バックの少なくとも前記接触面を包含する前記アッセンブリを覆う、オプションとして前記スペーサと同じであるとすることが可能な、ボンネットを形成する金属部品であって、前記ボンネットが、前記回転シャフトによって貫通され、かつ前記フレーム上および/または前記バック上に、前記接触面の外側において留められ、前記回転シャフトが、前記ボンネットに関して回転自在であり、かつ前記ボンネットに対して軸方向に堅固に接続される、金属部品と、
を含むことを特徴とする。
3 フレーム
4 Oリング
5 ワッシャ
6 ナット
7 ショルダ
8 半径方向の孔
11 内側ブロック
12 ベローズ
13 外側フランジ
14 バック
14a 接触面
15 ボンネット
16 回転シャフト、シャフト
16b 直径曲面
16c 表面
16d ねじ山付き部分
16e 溝
17 スペーサ
17a スペーサ表面
17b 被せ部
18 ナット、クランプ・ナット
19 ねじ山付きロッド
20 ピン
21 ブロック要素
24 内側トーラス
25 外側トーラス
26 金属帯、金属エンベロープ、帯、第1のエンベロープ
26a 内側カバー部分
26b 外側カバー部分
26c トーラス間橋絡部、中間部分
27 ブロック用のショルダ
27a 内側ハウジング
27b 外側ハウジング
28 環状の開口、ロックナット
29 内側スペーサ
30 金属シール・アッセンブリ、アッセンブリ
31 外側スペーサ
32 ロックナット
34 内ねじ
35 直径減少部
37 被せ部
38 被せ部
41 内側ボンネット
42 リンク
43 外側ボンネット
45 ロックナット
46 金属ワッシャ
47 ロックナット
48 ピン
50 ねじ山付きロッド
51 第1の滑らかな孔
52 第2の滑らかな孔
53 第3のねじ孔
58 オリフィス
58b オリフィス
59 金属ワッシャ
60 ボルト
61 溝
62 駆動ピン
63 ブロック要素
65 被せ部
66 被せ部
67 第2のシール・ジョイント
70 ハウジング
71 ハウジング
J クリアランス
S 表面
X 軸
Claims (17)
- 回転シャフト(16)と受け側のマシンの固定フレーム(3)との間におけるシールのための金属シール・アッセンブリ(30)であって、
− 平均の直径が異なる2つの同心トーラスを伴う可撓性金属シール・ジョイント(1)であって、
− 巻き同士が密接して静止時にトーラスの形状を実質的に有する、内側トーラス(24)と呼ばれる第1の金属製つるまきばねと、
− 巻き同士が密接して静止時にトーラスの形状を実質的に有する、外側トーラス(25)と呼ばれる第2の金属製つるまきばねと、それにおいて前記外側トーラス(25)が、前記内側トーラス(24)の平均の直径より大きい平均の直径を有し、前記内側トーラス(24)および前記外側トーラス(25)のうちの一方が、回転部品と非回転部品の間に位置決めされ、したがって『動的トーラス』と呼ばれるものであり、前記内側トーラス(24)および前記外側トーラス(25)のうちの他方が、互いに関して回転しない2つの部品の間に位置決めされ、したがって、『静的トーラス』と呼ばれるものであることと、
− 前記内側トーラス(24)および前記外側トーラス(25)が中に埋め込まれて維持される金属エンベロープ(26)であって、前記内側トーラス(24)および前記外側トーラス(25)のそれぞれを埋め込むための内側ハウジング(27a)および外側ハウジング(27b)を包含する中空トーラスの形状を静止時に実質的に有し、前記エンベロープ(26)の表面(S)が、前記内側ハウジング(27a)と前記外側ハウジング(27b)の間に環状の開口(28)を包含し、かつ、
− 前記内側ハウジング(27a)を画定し、かつ前記内側トーラス(24)を部分的に覆うことを可能にする内側カバー部分(26a)と、
− 前記外側ハウジング(27b)を画定し、かつ前記外側トーラス(25)を部分的に覆うことを可能にする外側カバー部分(26b)と、
− 前記内側カバー部分(26a)と前記外側カバー部分(26b)とを接続し、前記環状の開口(28)に面して形成される、トーラス間橋絡部(26c)と呼ばれる中間部分(26c)と、
を包含する金属エンベロープ(26)と、
を包含する可撓性金属シール・ジョイント(1)と、
− 回転の軸(X)周りに回転する、前記金属シール・ジョイント(1)が前記静的トーラスの部位において支持される環状のショルダ(7)を包含するシャフト(16)であって、前記金属シール・ジョイント(1)が、それの内径部を介して中心決めされて周りに位置決めされる回転シャフト(16)と、
− 前記金属シール・ジョイント(1)が前記動的トーラスの部位において支持される、実質的に平坦な接触面(14a)を包含するバック(14)と呼ばれる部品と、
− スペーサ(17)であって、前記金属シール・ジョイント(1)が、一方における前記スペーサ(17)と、他方における前記バック(14)の前記接触面(14a)の間にブロックされるように前記回転シャフト(16)周りに位置決めされ、前記回転シャフト(16)の前記回転の軸(X)に沿ってスライドする態様で前記回転シャフト(16)上にマウントされるスペーサ(17)と、
− 前記金属シール・ジョイント(1)および前記バック(14)の少なくとも前記接触面(14a)を包含する前記アッセンブリを覆うボンネット(15)を形成する金属部品であって、前記ボンネット(15)が、前記回転シャフト(16)によって貫通され、かつ前記フレーム(3)上および/または前記バック(14)上に、前記接触面(14a)の外側において留められ、前記回転シャフト(16)が、前記ボンネット(15)に関して回転自在であり、かつ前記ボンネット(15)に対して軸方向に堅固に接続される、金属部品と、
を含むことを特徴とする金属シール・アッセンブリ。 - 前記バック(14)が、前記固定フレーム(3)に留められることが意図された回転しない部品であることを特徴とする、請求項1に記載のアッセンブリ。
- 前記バック(14)の前記接触面(14a)は粗く、この粗度が特に研磨を介して獲得されることを特徴とする、請求項1または2に記載のアッセンブリ。
- 前記スペーサ(17)は、前記回転シャフト(16)上におけるそれの回転が、ピン留めされたリンク(2)および/またはくさび留めされたリンクを介してブロックされることを特徴とする、請求項1から3のいずれかの一項に記載のアッセンブリ。
- ナット(18)であって、前記スペーサ(17)が前記クランプ・ナット(18)と前記金属シール・ジョイント(1)の間に位置するように位置決めされた前記スペーサ(17)をクランプするためのクランプ・ナット(18)を含み、前記回転シャフト(16)は、前記クランプ・ナット(18)が上に螺合されるねじ山付き部分(16d)を含むことを特徴とする、請求項1から4のいずれかの一項に記載のアッセンブリ。
- 前記ボンネット(15)が、前記回転の軸(X)に沿って延び、かつ軸方向に前記ボンネット(15)を貫通する、前記バック(14)内に軸方向に形成された第2のねじ溝付きの孔(52)および/または前記固定フレーム(3)内に軸方向に形成された第3のねじ溝付きの孔(53)に面して位置決めされることが意図されるか、または前記バック(14)内に軸方向に形成された第2の滑らかな孔(52)および前記固定フレーム(3)内に軸方向に形成された第3のねじ溝付きの孔(53)に面して位置決めされることが意図された複数の第1の滑らかな孔(51)を含むことと、前記アッセンブリ(30)が、複数のねじ山付きロッド(19)を含み、前記各ねじ山付きロッド(19)は、前記第1の滑らかな孔(51)をはじめ前記第2の滑らかな、またはねじ溝付きの孔(52)および/または前記第3のねじ溝付きの孔(53)内に挿入されることが可能であり、前記ボンネット(15)が、前記フレーム(3)上および/または前記バック(14)上に、ナット(6)を、前記ボンネット(15)のトップ部において前記ねじ山付きロッド(19)上に螺合することによって留められることを特徴とする、請求項1から5のいずれかの一項に記載のアッセンブリ。
- 前記ボンネット(15)が、特に前記トップ部において、前記回転の軸(X)と実質的に直角をなして延び、前記ボンネット(15)の内径部上に、それを半径方向に貫通するように開口する、同一の直径を有する複数の半径方向の孔(8)を包含することと、前記半径方向の孔(8)と同一の直径を有するピン(20)が前記半径方向の孔(8)内に挿入されることと、前記回転シャフト(16)が、前記ピン(20)が中を貫いて前記回転シャフト(16)の軸方向の移動をブロックする溝(16e)を含むことと、オプションとしてブロック要素(21)が前記ボンネット(15)の周りに位置決めされ、前記ピン(20)の外側に向かうスライドを防止することと、を特徴とする、請求項1から6のいずれかの一項に記載のアッセンブリ。
- 前記ボンネット(15)が、前記回転シャフト(16)の中心決めにおいてその内径部に内ねじ(34)を含むことと、前記回転シャフト(16)が、前記内ねじ(34)の部位において、前記回転シャフト(16)上にブロック用のショルダ(27)が作られるように直径減少部(35)を有する部分を含むことと、前記アッセンブリ(30)が、前記内ねじ(34)および前記直径減少部(35)を有する部分の部位において前記回転シャフト(16)と前記ボンネット(15)の間に収容され、かつ、前記回転シャフト(16)の前記軸方向の移動がブロックされるように、前記ブロック用のショルダ(27)を圧迫することができるロックナット(28)を含むことを特徴とする、請求項1から7のいずれかの一項に記載のアッセンブリ。
- 前記スペーサ(17)が少なくとも2つの部品から作られ、前記内側トーラス(24)を圧迫し、前記回転シャフト(16)上をスライドすることが意図された滑らかな内径部と、ねじ山付きの外径部を有する、内側スペーサ(29)と呼ばれる第1の部品、および前記外側トーラス(25)を圧迫し、前記内側スペーサ(29)上に螺合されることが意図されたねじ溝付き内径部を有する、外側スペーサ(31)と呼ばれる第2の部品を包含することを特徴とする、請求項1から8のいずれかの一項に記載のアッセンブリ。
- 前記外側カバー部分(26b)と接触する前記スペーサ(17)のスペーサ表面(17a)が、前記バック(14)の前記接触面(14a)より粗い粗度を有することを特徴とする、請求項1から9のいずれかの一項に記載のアッセンブリ。
- 前記スペーサ(17)が、それの外径部に、前記外側トーラス(25)を、それの外径部において覆うことを可能にする被せ部(17b)を含むことを特徴とする、請求項1から10のいずれかの一項に記載のアッセンブリ。
- 前記バック(14)の前記接触面(14a)が、凹状の円錐形状を有することを特徴とする、請求項1から11のいずれかの一項に記載のアッセンブリ。
- 金属シール・ジョイント(1)が、その表面上に、追加の材料、特に金および/または銀の堆積物を含むことを特徴とする、請求項1から12のいずれかの一項に記載のアッセンブリ。
- 前記金属エンベロープ(26)が、高い機械的強度を伴う材料、特にインコネル(R)タイプの合金からなる第1の金属エンベロープ(26)であることと、前記金属シール・ジョイント(1)が、前記第1の金属エンベロープの上に巻かれる、前記第1の金属エンベロープ(26)より延性のある材料、特に銀からなる、前記金属シール・ジョイント(1)の押しつぶしの間に塑性変形されることが意図された第2の金属エンベロープを含むことと、を特徴とする、請求項1から13のいずれかの一項に記載のアッセンブリ。
- 前記バック(14)が、一緒に堅固に接続される、前記外側トーラス(25)の部位において前記金属シール・ジョイント(1)が支持される前記接触面(14a)が備えられる内側ブロック(11)と、ベローズ(12)と、外側フランジ(13)と、を包含する少なくとも3つの部品からなり、前記ベローズ(12)が、可能性のある膨張差をブロックしないように前記アッセンブリ(30)に軸方向の自由度を与え、前記ベローズ(12)が、前記内側ブロック(11)と前記外側フランジ(13)を接続し、前記外側フランジ(13)が、前記固定フレーム(3)に留められることを特徴とする、請求項1から14のいずれかの一項に記載のアッセンブリ。
- 前記ボンネット(15)が、少なくとも2つの部品からなり、前記固定フレーム(3)上に留められる外側ボンネット(43)と、螺合リンク(42)を介して前記外側ボンネット(43)に堅固に接続される内側ボンネット(41)と、を包含することを特徴とする、請求項1から15のいずれかの一項に記載のアッセンブリ。
- 前記バック(14)が、回転する部品であり、前記ショルダ(7)の部位において前記回転シャフト(16)に堅固に接続されることを特徴とする、請求項1に記載のアッセンブリ。
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