JP2874760B2 - メカニカルシール組立体 - Google Patents
メカニカルシール組立体Info
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- JP2874760B2 JP2874760B2 JP1134462A JP13446289A JP2874760B2 JP 2874760 B2 JP2874760 B2 JP 2874760B2 JP 1134462 A JP1134462 A JP 1134462A JP 13446289 A JP13446289 A JP 13446289A JP 2874760 B2 JP2874760 B2 JP 2874760B2
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- seal ring
- flange
- ring
- mechanical
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3464—Mounting of the seal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はメカニカルシール組立体に関し、更に詳細に
は、硬い面を有するシーリング及びその支持装置をベロ
ーに取り付けて溶接不能な耐高温、耐腐食性シールリン
グの使用を可能にし、シールリングとその支持装置との
間のしまり嵌め及び／又はラップジョイント（lap join
t）嵌めの使用を排除するための改良された装置に関す
る。
は、硬い面を有するシーリング及びその支持装置をベロ
ーに取り付けて溶接不能な耐高温、耐腐食性シールリン
グの使用を可能にし、シールリングとその支持装置との
間のしまり嵌め及び／又はラップジョイント（lap join
t）嵌めの使用を排除するための改良された装置に関す
る。
（ロ）従来技術 メカニカルシール組立体は、通常、ポンプ等のような
流体を扱う装置に使用され、腐食性の製品流体が軸を通
して装置を駆動するモータ又は軸受け装置に漏れるのを
阻止する。このような漏れはモータ又は軸受け装置に悪
い影響を与えかつそれを損傷する。メカニカルシール組
立体は、通常、一方が軸に影響されてそれと共に回転可
能で、他方が非回転でハウジング等に接続された一対の
シールリングで造られている。各シールリングは磨かれ
たシール面を有し、そのシール面は互いに係合して対向
しかつ互いに相対回転する。シールリングの少なくとも
一つは炭化ケイ素、炭化タングステン等のような、溶接
不能な硬質材料で造られ、一方他のシールリングは炭化
ケイ素、グラファイト材料等でよい同様の若しくは異な
る材料で造られる。ばね、ベロー等のような装置がシー
ル面を互いに接触させるように偏倚するために使用され
る。シール面に供給されてもよい流体のわずかな漏れが
相対的に回転しかつ係合するシール面を冷却しかつ潤滑
してシール面の寿命を長くする。
流体を扱う装置に使用され、腐食性の製品流体が軸を通
して装置を駆動するモータ又は軸受け装置に漏れるのを
阻止する。このような漏れはモータ又は軸受け装置に悪
い影響を与えかつそれを損傷する。メカニカルシール組
立体は、通常、一方が軸に影響されてそれと共に回転可
能で、他方が非回転でハウジング等に接続された一対の
シールリングで造られている。各シールリングは磨かれ
たシール面を有し、そのシール面は互いに係合して対向
しかつ互いに相対回転する。シールリングの少なくとも
一つは炭化ケイ素、炭化タングステン等のような、溶接
不能な硬質材料で造られ、一方他のシールリングは炭化
ケイ素、グラファイト材料等でよい同様の若しくは異な
る材料で造られる。ばね、ベロー等のような装置がシー
ル面を互いに接触させるように偏倚するために使用され
る。シール面に供給されてもよい流体のわずかな漏れが
相対的に回転しかつ係合するシール面を冷却しかつ潤滑
してシール面の寿命を長くする。
メカニカルシールのシール面間の摺り合い接触及びシ
ールリングの摩耗特性により前述の炭化ケイ素等のよう
な硬質材料をシールリングに使用している。メカニカル
シール組立体の支持構造へのこのような硬質材料の取り
付け及び密封は、使用される材料、特定の装置の要素及
び組立体の運転条件に依存する。ある組立体において、
エラストマのＯリングのような二次的エラストマ質のシ
ールがシールリングと例えば支持フランジのようなその
支持構造体との間に使用される。約260℃付近（500゜F
台）又はそれ以上の高温の装置において、シールリング
とその支持構造体との間の二次的エラストマ質のシール
は、そのエラストマ質材料の温度的制限により使用でき
ない。伝統的に、高温メカニカルシールではシールリン
グと膨張率の小さい合金材料で造られた支持構造体との
間でラップジョイント嵌め又は機械的しまり嵌めを使用
している。ラップジョイント装置は良く機能するが、組
立中の汚れの故に保守が非常に大変で危険である。低膨
張合金のシールリング支持構造体とシールリングとのし
まり嵌めは有効であるが、低膨張合金は性能上耐腐食性
が低いので高温で腐食性の流体には対処できずにすぐに
破損し、保守及び／又は取り替えが必要となる。メカニ
カルシール組立体の保守及び／又は取り替えは流体を扱
う装置をかなりの時間停止させて生産性を低下させる高
価な作業である。
ールリングの摩耗特性により前述の炭化ケイ素等のよう
な硬質材料をシールリングに使用している。メカニカル
シール組立体の支持構造へのこのような硬質材料の取り
付け及び密封は、使用される材料、特定の装置の要素及
び組立体の運転条件に依存する。ある組立体において、
エラストマのＯリングのような二次的エラストマ質のシ
ールがシールリングと例えば支持フランジのようなその
支持構造体との間に使用される。約260℃付近（500゜F
台）又はそれ以上の高温の装置において、シールリング
とその支持構造体との間の二次的エラストマ質のシール
は、そのエラストマ質材料の温度的制限により使用でき
ない。伝統的に、高温メカニカルシールではシールリン
グと膨張率の小さい合金材料で造られた支持構造体との
間でラップジョイント嵌め又は機械的しまり嵌めを使用
している。ラップジョイント装置は良く機能するが、組
立中の汚れの故に保守が非常に大変で危険である。低膨
張合金のシールリング支持構造体とシールリングとのし
まり嵌めは有効であるが、低膨張合金は性能上耐腐食性
が低いので高温で腐食性の流体には対処できずにすぐに
破損し、保守及び／又は取り替えが必要となる。メカニ
カルシール組立体の保守及び／又は取り替えは流体を扱
う装置をかなりの時間停止させて生産性を低下させる高
価な作業である。
米国特許第4,364,571号は、シールリング31を支持し
ているグランド19とインサートとの間に形成された環状
のリセス内に配置された「グラフォイル（GRAFOIL）」
（商標名）ガスケットすなわちパッキング28を使用して
いるメカニカルシール組立体を示し、そのパッキング28
は、かなり使用した後パッキングの弾性を低下させてし
まう製品流体に露されている。
ているグランド19とインサートとの間に形成された環状
のリセス内に配置された「グラフォイル（GRAFOIL）」
（商標名）ガスケットすなわちパッキング28を使用して
いるメカニカルシール組立体を示し、そのパッキング28
は、かなり使用した後パッキングの弾性を低下させてし
まう製品流体に露されている。
米国特許4,368,785号は保持フランジ６がシート３接
触しているシールリング５を保持するベロー・メカニカ
ルシール装置を示し、そのベローがフランジ６に弾性力
を与えている。
触しているシールリング５を保持するベロー・メカニカ
ルシール装置を示し、そのベローがフランジ６に弾性力
を与えている。
（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする課題は、高温で腐食性の流
体を扱う流体装置に使用するのに適したメカニカルシー
ル組立体を提供することである。
体を扱う流体装置に使用するのに適したメカニカルシー
ル組立体を提供することである。
（ニ）課題を解決するための手段 本願の一つの発明は、回転可能な軸をハウジング等に
対して密封するためのメカニカルシール組立体におい
て、造なくとも一方が前記軸と共に回転するようにその
軸に接続されかつ他方が非回転で前記ハウジングに設存
された一対のシールリングであって、そのシールリング
の一方が前記軸に関して限られた軸方向運動をするよう
に配置された一対のシールリングと、前記シールリング
の一方を他方のシールリングに向かって軸方向に弾性的
に偏倚する装置と、前記シールリングの一方を囲んでい
るシールリング支持フランジと、前記一方のシールリン
グと前記支持フランジとの間の耐高温積層ガスケット
と、前記一つのシールリングを前記囲んでいる支持フラ
ンジ内に保持するために前記フランジに溶接されかつ前
記一方のシールリングに当接する保持リングと、を備
え、前記シールリングの各々が互いに対向しかつ係合す
る半径方向シール面を有し、一方のシール面が他方のシ
ール面に関して回転可能に構成されている。
対して密封するためのメカニカルシール組立体におい
て、造なくとも一方が前記軸と共に回転するようにその
軸に接続されかつ他方が非回転で前記ハウジングに設存
された一対のシールリングであって、そのシールリング
の一方が前記軸に関して限られた軸方向運動をするよう
に配置された一対のシールリングと、前記シールリング
の一方を他方のシールリングに向かって軸方向に弾性的
に偏倚する装置と、前記シールリングの一方を囲んでい
るシールリング支持フランジと、前記一方のシールリン
グと前記支持フランジとの間の耐高温積層ガスケット
と、前記一つのシールリングを前記囲んでいる支持フラ
ンジ内に保持するために前記フランジに溶接されかつ前
記一方のシールリングに当接する保持リングと、を備
え、前記シールリングの各々が互いに対向しかつ係合す
る半径方向シール面を有し、一方のシール面が他方のシ
ール面に関して回転可能に構成されている。
上記本願の一つの発明の、「偏倚する装置」及び「保
持リング」は、実施例の説明中の『ベロー』及び『保持
リング部材』にそれぞれ対応する。
持リング」は、実施例の説明中の『ベロー』及び『保持
リング部材』にそれぞれ対応する。
本願の他の発明は、カートリッジ・メカニカルシール
副組立体であって、軸を囲むようになっている円筒状の
スリーブと、前記スリーブを囲みかつ前記スリーブに関
して限られた軸方向運動をするようにそのスリーブに接
続されたシールリングと、前記シールリングを囲みかつ
一端に半径方向に伸びている部分を有するフランジと、
前記スリーブの一端に接続されかつ他端において前記フ
ランジに接続され、かつ前記シールリングと前記スリー
ブとの間で継ぎ手を提供する弾性装置と、前記フランジ
部分と前記シールリングとの間の弾性の耐高温ガスケッ
トと、半径方向に伸びている部分と反対側において前記
フランジに溶接されかつ前記シールリングに接触する保
持リングと、を備えて構成されている。
副組立体であって、軸を囲むようになっている円筒状の
スリーブと、前記スリーブを囲みかつ前記スリーブに関
して限られた軸方向運動をするようにそのスリーブに接
続されたシールリングと、前記シールリングを囲みかつ
一端に半径方向に伸びている部分を有するフランジと、
前記スリーブの一端に接続されかつ他端において前記フ
ランジに接続され、かつ前記シールリングと前記スリー
ブとの間で継ぎ手を提供する弾性装置と、前記フランジ
部分と前記シールリングとの間の弾性の耐高温ガスケッ
トと、半径方向に伸びている部分と反対側において前記
フランジに溶接されかつ前記シールリングに接触する保
持リングと、を備えて構成されている。
上記本願の他の発明の、「スリーブ」、「フラン
ジ」、「弾性装置」及び「保持リング」は、実施例の説
明中の『軸スリーブ』、『シールリング支持フラン
ジ』、『ベロー』及び『保持リング部材』にそれぞれ対
応する。
ジ」、「弾性装置」及び「保持リング」は、実施例の説
明中の『軸スリーブ』、『シールリング支持フラン
ジ』、『ベロー』及び『保持リング部材』にそれぞれ対
応する。
（ホ）作用 ここに記載した本発明によれば、高温に使用するため
にシールリングとその支持構造体との間に耐腐食性材料
及び二次的積層ガスケットを使用している改良されたメ
カニカルシール組立体が提供される。ガスケットは好ま
しくは「グラフォイル」の名前で通常購入できるグラフ
ァイト材料で造られ、これによりエラストマ質のガスケ
ットの温度的制限を克服しかつ緩いラップジョイントの
問題を除去する。ガスケットは、炭化ケイ素、炭化タン
グステン等のような溶接不能な硬質材料で造られたシー
ルリングと、意図する比較的高い温度に耐えることがで
きかつ腐食性流体と使用され得る316ステンレススチー
ル、ハステロイ（Hastelloy）Ｃ等のような耐高温及び
耐腐食性合金で造られたシールリング支持フランジすな
わち支持構造体との確実な継ぎ手を提供する。ガスケッ
トは好ましくは複数の積み重ねられた座金又はグラフォ
イルの座金状ウエハース若しくはプレートで造られかつ
これにより自然の弾力性を有する。ガスケットに加え
て、支持構造体すなわちフランジと通常同じ材料の保持
リング部材すなわち取付けリングは耐高温、耐腐食性金
属合金の支持構造体に溶接される。この取付けリングは
支持構造体、ガスケット、シールリング及び取付けリン
グの一体の組立体を造るように使用される。本発明によ
る構造において、ガスケットはシールリングとその支持
構造体によって限定される環状のリセスすなわちポケッ
ト内に配置される。この構造はガスケットが製品流体に
露されることから実質的に保護し、その結果ガスケット
はかなりの長い使用期間の間弾力性を保ち、その弾力性
によりシールリングを取付けリングに緊密に接触させ
る。
にシールリングとその支持構造体との間に耐腐食性材料
及び二次的積層ガスケットを使用している改良されたメ
カニカルシール組立体が提供される。ガスケットは好ま
しくは「グラフォイル」の名前で通常購入できるグラフ
ァイト材料で造られ、これによりエラストマ質のガスケ
ットの温度的制限を克服しかつ緩いラップジョイントの
問題を除去する。ガスケットは、炭化ケイ素、炭化タン
グステン等のような溶接不能な硬質材料で造られたシー
ルリングと、意図する比較的高い温度に耐えることがで
きかつ腐食性流体と使用され得る316ステンレススチー
ル、ハステロイ（Hastelloy）Ｃ等のような耐高温及び
耐腐食性合金で造られたシールリング支持フランジすな
わち支持構造体との確実な継ぎ手を提供する。ガスケッ
トは好ましくは複数の積み重ねられた座金又はグラフォ
イルの座金状ウエハース若しくはプレートで造られかつ
これにより自然の弾力性を有する。ガスケットに加え
て、支持構造体すなわちフランジと通常同じ材料の保持
リング部材すなわち取付けリングは耐高温、耐腐食性金
属合金の支持構造体に溶接される。この取付けリングは
支持構造体、ガスケット、シールリング及び取付けリン
グの一体の組立体を造るように使用される。本発明によ
る構造において、ガスケットはシールリングとその支持
構造体によって限定される環状のリセスすなわちポケッ
ト内に配置される。この構造はガスケットが製品流体に
露されることから実質的に保護し、その結果ガスケット
はかなりの長い使用期間の間弾力性を保ち、その弾力性
によりシールリングを取付けリングに緊密に接触させ
る。
好ましくは、共に溶接された金属座金状のプレートす
なわち部材が一端においてシールリング支持フランジに
溶接されかつ他端においてベローのフランジに溶接され
る。ベローのフランジは流体を扱う装置の回転可能な軸
に、或はもしシール組立体がカートリッジとして造られ
るならば、軸を囲みかつその軸と駆動的に接続された軸
スリーブに駆動的に接続される。ベローの弾力性はその
ベローに接続されたシールリングを対向するシールリン
グに偏倚し、その結果シールリングのシール面は互いに
係合する。ベローは軸又は必要により軸スリーブとシー
ルリング支持構造体との間の駆動継ぎ手を提供する。
なわち部材が一端においてシールリング支持フランジに
溶接されかつ他端においてベローのフランジに溶接され
る。ベローのフランジは流体を扱う装置の回転可能な軸
に、或はもしシール組立体がカートリッジとして造られ
るならば、軸を囲みかつその軸と駆動的に接続された軸
スリーブに駆動的に接続される。ベローの弾力性はその
ベローに接続されたシールリングを対向するシールリン
グに偏倚し、その結果シールリングのシール面は互いに
係合する。ベローは軸又は必要により軸スリーブとシー
ルリング支持構造体との間の駆動継ぎ手を提供する。
支持構造体と支持されたシールリングとの間の確実な
駆動は、支持構造体からシールリングの適当な開口内に
伸びる反回転ピンによって行われる。
駆動は、支持構造体からシールリングの適当な開口内に
伸びる反回転ピンによって行われる。
代わりに、ベローは非回転シールリングを回転可能シ
ールリングに向けて偏倚するようにハウジングに固定さ
れてもよい。
ールリングに向けて偏倚するようにハウジングに固定さ
れてもよい。
（ヘ）実施例 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図において、複数部品のハウジング12と回転可能
な軸14とに取り付けられたメカニカルシール組立体が示
され、その軸14は一端においてモータ（図示せず）にか
つ他端においてポンプ等のような（図示せず）流体を取
り扱う装置に接続されている。メカニカルシール組立体
10は流体取扱い装置によって取り扱われる製品流体が軸
に沿ってモータ又は軸受け装置から大気中に漏れるのを
実質的に阻止する。
な軸14とに取り付けられたメカニカルシール組立体が示
され、その軸14は一端においてモータ（図示せず）にか
つ他端においてポンプ等のような（図示せず）流体を取
り扱う装置に接続されている。メカニカルシール組立体
10は流体取扱い装置によって取り扱われる製品流体が軸
に沿ってモータ又は軸受け装置から大気中に漏れるのを
実質的に阻止する。
メカニカルシール組立体はハウジング12のスロット20
内に嵌められている駆動ピン18によってハウジングに接
続されたシールリング16を備えている。このようにシー
ルリング16は非回転シールリングである。カーボングラ
ファイトと、炭化ケイ素、炭化タングステン、セラミッ
ク等で造られ得るシールリング16は、磨かれた半径方向
に伸びる環状のシール面22を有している。メカニカルシ
ール組立体は、更に、リテーナ組立体26と、ベロー28
と、環状のベローフランジ30と及び駆動ピン32とによっ
て回転可能な軸14に係合している軸スリーブ34に接続さ
れているシールリング24を備えている。確実接続装置
（図示せず）は軸スリーブ34と軸14との間の駆動接続を
確実に行うために使用される。このようにシールリング
24は軸14と共に回転可能である。シールリング24は、好
ましくは、炭化ケイ素、炭化タングステンのような溶接
不能な材料で造られ、シールリング16のシール面22に対
向しかつそれと接触する磨かれた半径方向に伸びる環状
のシール面36を有している。軸14が回転しているときシ
ールリング16及び24のシール面22及び36は互いに接触し
かつ相対的に回転する。
内に嵌められている駆動ピン18によってハウジングに接
続されたシールリング16を備えている。このようにシー
ルリング16は非回転シールリングである。カーボングラ
ファイトと、炭化ケイ素、炭化タングステン、セラミッ
ク等で造られ得るシールリング16は、磨かれた半径方向
に伸びる環状のシール面22を有している。メカニカルシ
ール組立体は、更に、リテーナ組立体26と、ベロー28
と、環状のベローフランジ30と及び駆動ピン32とによっ
て回転可能な軸14に係合している軸スリーブ34に接続さ
れているシールリング24を備えている。確実接続装置
（図示せず）は軸スリーブ34と軸14との間の駆動接続を
確実に行うために使用される。このようにシールリング
24は軸14と共に回転可能である。シールリング24は、好
ましくは、炭化ケイ素、炭化タングステンのような溶接
不能な材料で造られ、シールリング16のシール面22に対
向しかつそれと接触する磨かれた半径方向に伸びる環状
のシール面36を有している。軸14が回転しているときシ
ールリング16及び24のシール面22及び36は互いに接触し
かつ相対的に回転する。
第１図に示されているように、メカニカルシール組立
体は、軸14を囲みかつその軸と共に回転する軸スリーブ
34を使用することによって、カートリッジとして造られ
る。もし必要なら或は望まれるなら、軸スリーブ34は本
発明の原理を変えることなく省略できる。しかしなが
ら、メカニカルシール組立体がカートリッジとして造ら
れるとき、組立体が流体取扱い装置からユニットとして
取り外されかつユニットとして容易に取り替えられるの
で、組立体の保守及び／又は取り替えが容易になり、流
体取扱い装置の停止時間を減少できる。
体は、軸14を囲みかつその軸と共に回転する軸スリーブ
34を使用することによって、カートリッジとして造られ
る。もし必要なら或は望まれるなら、軸スリーブ34は本
発明の原理を変えることなく省略できる。しかしなが
ら、メカニカルシール組立体がカートリッジとして造ら
れるとき、組立体が流体取扱い装置からユニットとして
取り外されかつユニットとして容易に取り替えられるの
で、組立体の保守及び／又は取り替えが容易になり、流
体取扱い装置の停止時間を減少できる。
第１図で左から右に見て、ベロー28は好ましくは従来
技術として知られているように一体構造を成すように互
いに溶接された複数の環状の金属プレートで作られる。
ベローは一端においてベローフランジ30に溶接されかつ
他端においてリテーナ組立体26のシールリング支持フラ
ンジ38に溶接されている。既述のようにベロー28はシー
ルリング24をシールリング16に偏倚する弾性力を与え
る。組み立てられたとき、ベロー28はある程度圧縮さ
れ、軸方向力発生装置として機能する。
技術として知られているように一体構造を成すように互
いに溶接された複数の環状の金属プレートで作られる。
ベローは一端においてベローフランジ30に溶接されかつ
他端においてリテーナ組立体26のシールリング支持フラ
ンジ38に溶接されている。既述のようにベロー28はシー
ルリング24をシールリング16に偏倚する弾性力を与え
る。組み立てられたとき、ベロー28はある程度圧縮さ
れ、軸方向力発生装置として機能する。
シールリング支持フランジ38は、第２図に詳細に示さ
れるように、半径方向部分40と円筒状部分42とを有し、
円筒状部分42はシールリング24の外径とほぼ等しい内径
を有する。シールリング24は減径された後部44と減径さ
れた前部46とが設けられている。シールリング支持フラ
ンジ38の円筒状部分42はシールリング24の軸方向長さか
ら前部46の軸方向長さを引いた長さにほぼ等しい長さを
有している。シールリング支持フランジ38とシールリン
グ24の減径された後部44とは環状のリセス、空洞又はポ
ケット48を形成し、そのポケットは好ましくは「グラフ
ォイル（GRAFOIL）」の名前で売られているグラファイ
ト材料の積み重ねられた座金又は座金状ウエハース又は
プレートで造られたガスケット50を受けている。ガスケ
ットは積層になっているため限られた弾性を有し、かつ
後述するようにシールリング支持フランジの組立中に僅
かに圧縮される。
れるように、半径方向部分40と円筒状部分42とを有し、
円筒状部分42はシールリング24の外径とほぼ等しい内径
を有する。シールリング24は減径された後部44と減径さ
れた前部46とが設けられている。シールリング支持フラ
ンジ38の円筒状部分42はシールリング24の軸方向長さか
ら前部46の軸方向長さを引いた長さにほぼ等しい長さを
有している。シールリング支持フランジ38とシールリン
グ24の減径された後部44とは環状のリセス、空洞又はポ
ケット48を形成し、そのポケットは好ましくは「グラフ
ォイル（GRAFOIL）」の名前で売られているグラファイ
ト材料の積み重ねられた座金又は座金状ウエハース又は
プレートで造られたガスケット50を受けている。ガスケ
ットは積層になっているため限られた弾性を有し、かつ
後述するようにシールリング支持フランジの組立中に僅
かに圧縮される。
保持リング部材52は、その保持リング部材とシールリ
ング支持フランジ38の円筒状部分42とが接触する部分の
位置54で溶接されかつシールリング24の減径された前部
46に嵌まる寸法に造られている。保持リング部材52はシ
ールリング24をフランジ38内に保持する作用をし、ガス
ケット50はその限られた弾力性によりシールリング24と
シールリング支持フランジ38との境界面内に入る製品流
体の漏れに対向するシールを形成する。またラップジョ
イントの使用が避けられ、シールリング24の外径はシー
ルリング支持フランジ38の内径とほぼ一致している。シ
ールリングとシールリング支持フランジ38との組立中
に、後述するようにシールリング24がシールリング支持
フランジ38にぴったりと嵌まるように適当に注意する必
要がある。
ング支持フランジ38の円筒状部分42とが接触する部分の
位置54で溶接されかつシールリング24の減径された前部
46に嵌まる寸法に造られている。保持リング部材52はシ
ールリング24をフランジ38内に保持する作用をし、ガス
ケット50はその限られた弾力性によりシールリング24と
シールリング支持フランジ38との境界面内に入る製品流
体の漏れに対向するシールを形成する。またラップジョ
イントの使用が避けられ、シールリング24の外径はシー
ルリング支持フランジ38の内径とほぼ一致している。シ
ールリングとシールリング支持フランジ38との組立中
に、後述するようにシールリング24がシールリング支持
フランジ38にぴったりと嵌まるように適当に注意する必
要がある。
シールリング支持フランジ38の半径方向部分からシー
ルリング24のポケット56内に伸びる単一の駆動ピン54が
軸14とシールリング24との間の確実な駆動を確保する。
ルリング24のポケット56内に伸びる単一の駆動ピン54が
軸14とシールリング24との間の確実な駆動を確保する。
シールリング支持フランジ38内へのシールリング24の
取り付けの手順は次の通りである。
取り付けの手順は次の通りである。
（１）フランジとシールリングとの組立の前にピン54が
シールリング支持フランジ38内に挿入される。
シールリング支持フランジ38内に挿入される。
（２）ガスケット50がシールリングに取り付けられかつ
それからフランジはシールリング24を収納するために広
げるように誘導加熱によって加熱される。代わりに、誘
導加熱工程を省略するためにシールリングは支持フラン
ジにしまり嵌めされてもよい。
それからフランジはシールリング24を収納するために広
げるように誘導加熱によって加熱される。代わりに、誘
導加熱工程を省略するためにシールリングは支持フラン
ジにしまり嵌めされてもよい。
（３）保持リング部材52がシールリングにフランジに接
して取り付けられる。
して取り付けられる。
（４）保持リング部材52に圧力が加えられ保持リングを
フランジに対して着座させかつガスケット50を圧縮す
る。
フランジに対して着座させかつガスケット50を圧縮す
る。
（５）保持リング部材52が前記（４）のように圧力を加
えている間にフランジ38に溶接される。
えている間にフランジ38に溶接される。
（６）組立体はガスケット内への漏れが検査される。
（ト）効果 本発明によれば、シールリングとその支持フランジと
の間に信頼性のない機械的しまり嵌め或はラップジョイ
ントを使用することなく、溶接不能な硬質のシールリン
グ用の耐高温、耐腐食性合金の支持フランジを使用でき
る改良されたメカニカルシール組立体が提供される。
の間に信頼性のない機械的しまり嵌め或はラップジョイ
ントを使用することなく、溶接不能な硬質のシールリン
グ用の耐高温、耐腐食性合金の支持フランジを使用でき
る改良されたメカニカルシール組立体が提供される。
第１図は本発明にしたがって造られたメカニカルシール
組立体の一実施例の部分断面図、第２図は第１図の一部
の拡大断面図であって本発明の特徴を示す図である。 10:メカニカルシール組立体 12:ハウジング、14:軸 16:シールリング、18:駆動ピン 22:シール面、24:シールリング 28:ベロー、30:ベローフランジ 32:駆動ピン、34:軸スリーブ 38:シールリング支持フランジ、48:ポケット 50:ガスケット、52:保持リング部材
組立体の一実施例の部分断面図、第２図は第１図の一部
の拡大断面図であって本発明の特徴を示す図である。 10:メカニカルシール組立体 12:ハウジング、14:軸 16:シールリング、18:駆動ピン 22:シール面、24:シールリング 28:ベロー、30:ベローフランジ 32:駆動ピン、34:軸スリーブ 38:シールリング支持フランジ、48:ポケット 50:ガスケット、52:保持リング部材
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−29738（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−46881（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−54554（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−11270（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−40652（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭63−22382（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭49−34922（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16J 15/36
Claims (10)
- 【請求項１】回転可能な軸をハウジング等に対して密封
するためのメカニカルシール組立体において、 少なくとも一方が前記軸と共に回転するようにその軸に
接続されかつ他方が非回転で前記ハウジングに接続され
た一対のシールリングであって、そのシールリングの一
方が前記軸に関して限られた軸方向運動をするように配
置された一対のシールリングと、 前記シールリングの一方を他方のシールリングに向かっ
て軸方向に弾性的に偏倚する装置と、 前記シールリングの一方を囲んでいるシールリング支持
フランジと、 前記一方のシールリングと前記シールリング支持フラン
ジとの間の耐高温積層ガスケットと、 前記一つのシールリングを前記囲んでいるシールリング
支持フランジ内に保持するために前記シールリング支持
フランジに溶接されかつ前記一方のシールリングに当接
する保持リングと、 を備え、前記シールリングの各々が互いに対向しかつ係
合する半径方向シール面を有し、一方のシール面が他方
のシール面に関して回転可能であるメカニカルシール組
立体。 - 【請求項２】請求項１に記載のメカニカルシール組立体
において、 前記一方のシールリングが溶接不能な硬質材料で作ら
れ、 保持リングが前記溶接不能な硬質材料のシールリングを
前記シールリング支持フランジ内で支持するためにシー
ルリング支持フランジに溶接されているメカニカルシー
ル組立体。 - 【請求項３】請求項２に記載のメカニカルシール組立体
において、 前記溶接不能な硬質材料のシールリングが炭化ケイ素で
造られ、前記フランジ及び保持リングが耐腐食合金で造
られているメカニカルシール組立体。 - 【請求項４】請求項２に記載のメカニカルシール組立体
において、 前記積層ガスケットが複数の積層された環状のウエハー
ス状の部材で造られて弾性構造を与え、前記ガスケット
が前記硬質材料のシールリングと前記フランジとの間で
圧縮されかつ前記硬質材料のシールリングを前記保持リ
ングに向かって弾性的に偏倚しているメカニカルシール
組立体。 - 【請求項５】請求項２に記載のメカニカルシール組立体
において、 前記硬質材料のシールリングが回転可能なシールリング
であり、弾性装置が一端において前記フランジの一端に
溶接されかつ反対端において前記軸に接続されているベ
ローであるメカニカルシール組立体。 - 【請求項６】請求項５に記載のメカニカルシール組立体
において、更に 前記回転可能なシールリングと前記フランジとの間にか
つこれにより前記ベローと前記軸との間に確実な駆動継
ぎ手を有し、前記確実な駆動継ぎ手が前記フランジから
突出しかつ前記回転可能なシールリングの溝内に受けら
れている駆動ピンを備えているメカニカルシール組立
体。 - 【請求項７】請求項２に記載のメカニカルシール組立体
において、 前記硬質材料のシールリングを囲んでいるシールリング
支持フランジが半径方向部分を有し、耐高温ガスケット
が前記一方のシールリングと前記フランジの半径方向部
分との間にあるメカニカルシール組立体。 - 【請求項８】軸を囲むようになっている円筒状のスリー
ブと、 前記スリーブを囲みかつ前記スリーブに関して限られた
軸方向運動をするようにそのスリーブに接続されたシー
ルリングと、 前記シールリングを囲みかつ一端に半径方向に伸びてい
る部分を有するフランジと、 一端において前記スリーブに接続されかつ他端において
前記フランジに接続され、かつ前記シールリングと前記
スリーブとの間で継ぎ手を提供する弾性装置と、 前記フランジ部分と前記シールリングとの間の弾性の耐
高温ガスケットと、 半径方向に伸びている部分と反対側において前記フラン
ジに溶接されかつ前記シールリングに接触する保持リン
グと、 を備えているカートリッジ・メカニカルシール副組立
体。 - 【請求項９】請求項８に記載のカートリッジ・メカニカ
ルシール副組立体において、 前記シールリングに形成されかつ前記フランジによって
部分的に限定された環状の空洞を備え、前記空洞が前記
ガスケットを受けているカートリッジ・メカニカルシー
ル副組立体。 - 【請求項１０】請求項８に記載のカートリッジ・メカニ
カルシール副組立体において、 前記シールリングの一端に前記保持リングを受ける環状
の減径部分を備えているカートリッジ・メカニカルシー
ル副組立体。
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236069A JPH02236069A (ja) | 1990-09-18 |
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| JPS5411270U (ja) * | 1977-06-25 | 1979-01-24 | ||
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| JPH0350290Y2 (ja) * | 1986-07-30 | 1991-10-28 |
-
1989
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- 1989-05-24 BR BR898902378A patent/BR8902378A/pt not_active IP Right Cessation
- 1989-05-26 JP JP1134462A patent/JP2874760B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |