JP3138287B2 - セルホイール側板と所属の軸受ふたとの間に密封装置を有するセルホイール・ゲート - Google Patents

セルホイール側板と所属の軸受ふたとの間に密封装置を有するセルホイール・ゲート

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JP3138287B2 JP03165759A JP16575991A JP3138287B2 JP 3138287 B2 JP3138287 B2 JP 3138287B2 JP 03165759 A JP03165759 A JP 03165759A JP 16575991 A JP16575991 A JP 16575991A JP 3138287 B2 JP3138287 B2 JP 3138287B2
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    • B65G53/4633—Turnable elements, e.g. rotary wheels with pockets or passages for material with axis of turning perpendicular to flow the element having pockets, rotated from charging position to discharging position, i.e. discrete flow

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、側板を有するセルホイ
ールが配置されている円筒状内部空間を有するハウジン
グからなり、各側板とハウジングの所属の軸受ふたとの
間に密封装置が設けられているセルホイール・ゲートに
関する。
【０００２】
【従来の技術】各側板とハウジングの所属の軸受ふたと
の間の密封装置として、軸受ふた側からこの軸受ふたに
向けられた関連する側板の端面に弾性的に押圧されたす
べりリングが知られている。とりわけ、すべりリングは
避けられない磨耗にさらされるが、すべりリングが側板
の端面に強く押圧されればされるほど、それだけいっそ
うこの磨耗が高くなる。必要な押圧力は、ゲートの入口
側と出口側の間の圧力差が大きければ大きいほどそれだ
けいっそう高くなる。さらに、そのようなすべりリング
では、流れ方向に見て長い密封を実現することが困難で
ある。この流れ方向に見て長い密封それ自体としては、
密封隙間が長ければ長いほど（および狭ければ狭いほ
ど）密封作用がそれだけいっそう良くなるので、望まし
い。しかしながら、すべりリングの幅を相応して広げる
ことは、すべりリングの幅の増大と共に不均一な磨耗の
恐れが大きくなることと対立する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、わず
かな磨耗しか存在しない改良された密封装置を有する冒
頭に述べた種類のセルホイール・ゲートを提案すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するに
は、本発明により、隣接する軸受ふたに向けられた側板
の端面に、セルホイールの軸線に対し同軸の金属リング
が固定され、この金属リングの外周面が合成物質製の充
填リングにより囲まれ、この充填リングの外筒面がハウ
ジングの円筒状内部空間の壁から密封隙間の幅だけ離れ
ており、弾性手段が軸受ふたとこの軸受ふたに向けられ
た充填リングの端面との間に配置された螺旋コイル圧縮
ばねから、および円筒状内部空間の壁と充填リングの外
筒面との間に配置されていて充填リングを半径方向に負
荷する少なくとも一つのエラストマーリングからなるよ
うにすればよい。
【０００５】この解決の範囲内で提案された、セルホイ
ールの軸線に対し同軸の金属リングにより、隣接する軸
受ふたに向けられたセルホイールの各側板の端面に長い
流路が達成される。この流路には、今や充填リングが配
置され、この充填リングはなるほど金属リングに対して
停止しているが、選択された浮動する構造のため、弾性
手段により発生されるわずかな半径方向と軸方向の押圧
力しか必要としない。それ故、充填リングは広範囲に力
がなくかつ従ってわずかな磨耗しか受けない。充填リン
グの外周面とセルホイールハウジングの対応する内壁と
の間に残っている密封隙間は、ハウジングに関して浮動
する充填リングの配置のための前提であるが、非常に小
さくすることができる。非真円度の補正のための通例の
公差およびゲートの入口側と出口側の間の圧力差が高い
ときのセルホイール軸の万一のたわみに加えて、生ずる
最高の作動温度のときにセルホイール側板の熱膨張（従
って直径の拡大）に同じである隙間幅で充分である。達
成される密封作用は、狭い密封隙間と大きな隙間長さの
ため非常に良い。同時に、これまでの密封装置の全ての
欠点がなくなり、すなわち高い磨耗、加熱および従って
セルホイール側板と密封装置の間の摩擦によるセルホイ
ール側板の膨張、ならびに密封装置の押圧力を調整する
ための高い制御費用の欠点がなくなる。
【０００６】記載された課題の別の解決は、請求項３の
対象である。
【０００７】
【実施例】以下、本発明によるセルホイール・ゲートを
図面に示す実施例により詳細に説明する。
【０００８】通例の構造方式のセルホイール・ゲート
は、上側にばら材入口１ａおよび下側にばら材出口１ｂ
を有するハウジング１を有する。入口側と出口側の間に
は、例えば二三バール（ヘクトパスカル）の大きさの規
模の圧力差が存在しうる。ハウジング１の円筒状孔に配
置されたセルホイールは、実質的に軸２、或る数（例え
ば１２）のセルホイールウエブ３ならびに側板４ａと４
ｂを有する。軸２は、側方の軸受ふた５ａと５ｂに支承
されている。各軸受ふた５ａまたは５ｂと、同じ側の側
板４ａまたは４ｂとの間に、ゲートの入口側から出口側
への（またはこの逆の）漏洩空気の流れを避ける密封装
置が設けられているが、この密封装置については次に異
なる実施形態により図２〜４により述べる。
【０００９】図２に示した密封装置はセルホイールの軸
線と同軸の金属リング６ａを有し、この金属リングは側
板４ａに溶接されかつ同じ側の軸受ふた５ａからわずか
な間隔を置いて終わっている。金属リング６ａには、合
成物質製の充填リング７ａがゆるく着座している。セル
ホイールが静止しているときに、ゲートの入口側と出口
側の間に差圧がなくかつ周囲温度において、充填リング
７ａの外周面とゲートハウジング１の円筒状内壁１ｃと
の間にわずかな密封隙間ｓが残っている。充填リング７
ａは、軸受ふた５ａに向けられたその端面に直径段部を
有し、従ってほぼＬ形の輪郭を有する。この直径段部は
輪郭リング８ａにより埋められており、この輪郭リング
８ａは長方形の横断面を有しかつエラストマー、例えば
ムースゴムからなる。
【００１０】この弾性的な輪郭リング８ａは、半径方向
（ハウジング１の内壁１ｃの方向）でも軸方向（軸受ふ
た５ａの方向）でも充填リング７ａの上にありかつその
上にある面で軽く圧縮された状態で一方ではハウジング
１の内壁１ｃに、他方では軸受ふた５ａの内壁または端
壁に密接するように寸法決めされている。それにより半
径方向にも軸方向にも充填リング７ａに及ぼされる力
が、この充填リングを軽い密接状態で一方では金属リン
グ６ａの外側の周面に、他方では側板４ａの外側の端面
に保持する。
【００１１】ここで、セルホイールの回転によって誘起
され、かつ静止している充填リング７ａに円周方向で作
用する帯行力は僅かであるが、充填リング７ａに、例え
ば軸受ふた５ａ内に固定され、そして充填リング７ａ内
に達する留めピン（図示省略）の様式の誤回転安全部材
を備えることは、より目的に適っている。そのほか、充
填リングにその外周の位置に、図１に９ａで示したよう
に、貫通するスリットを設けるのが好適である。金属お
よび合成物質は非常に異なる熱膨張係数を有するので、
充填リングをその外周の位置でスリットにより中断する
ことにより温度膨張を受け入れるので、応力集中にはな
りえない。実際に、しかしながら、充填リングは、関連
するスリットが図面の絵に対して90°だけ回されて存在
することになるように組み込まれる。なぜなら、そうで
なかったら（ここでは出口範囲に）付加的な望ましくな
い隙間が生ずるからである。
【００１２】充填リング７ａとエラストマーリング８ａ
は、一緒に一体の構成要素を形成するように少なくとも
領域的に互いに膠着することができる。
【００１３】特に充填リング７ａの磨耗をわずかにしよ
うとする場合には、一定の損失と共に密封作用に関し
て、充填リング７ａを側板４ａの外側端面に対して軸方
向に押しつけることをやめることができる。この場合に
は、エラストマーリング８ａが軸方向に充填リング７ａ
の上にある必要がない（または少なくともこの方向に軸
方向に圧縮されて組み込まれる必要がない）ので、輪郭
リングを（図２に示したように）ハウジング壁１ｃと充
填リング７ａの間の代わりに充填リング７ａと金属リン
グ６ａの外筒面の間にも配置することができる（図示省
略）。
【００１４】図２による密封装置の本質的な特徴も、次
に記載された図３と４による密封装置の特徴も、ハウジ
ング１および対応する軸受ふたに関して充填リングの浮
動する配置であり、従ってセルホイール側板の熱膨張、
セルホイールの入口側と出口側の間の高い圧力差に依る
セルホイール軸のたわみおよび同じように作用する他の
影響にも追従することができ、これによって付加的な磨
耗を促進する（強制的な）力を生ずることがない。それ
どころか、もっぱら隙間ｓが相応する程度に拡大または
縮小する。
【００１５】図３に示した密封装置の第一の実施形態
は、別の弾性手段による輪郭リング８ａの使用によって
図２による実施形態と異なる。これは、一方では、軸受
ふた５ｂと、これに向けられた充填リング７ｂの端面と
の間に配置された螺旋コイル圧縮ばね８ｂからなり、他
方では、横断面の一部が充填リング７ａの外筒面の平行
な周溝に受け入れられている二つのエラストマーリング
８ｃからなり、これらのエラストマーリングはその上ハ
ウジング１の内壁１ｃに微々たる半径方向圧縮を受けて
密接するので、密封隙間ｓがこれらのエラストマーリン
グにより中断されている。エラストマーリング８ｃは、
相応して充填リング７ａを金属リング６ｂの外周面に押
圧している。エラストマーリング８ｃとして非常に耐磨
耗性のある弾性的な合成物質が使用されるので、図２と
関連して述べた誤回転安全部材を使用しなくてもよい。
セルホイールが回転すると、充填リング７ｂとエラスト
マーリング８ｃがセルホイールの回転数と比較して多く
のまたはそんなに大きくないすべりをもって、セルホイ
ールの回転と共に一緒に移動する。
【００１６】図４に具体的に説明した密封装置では、側
板４ｂが金属リング６ａおよび６ｂと匹敵する金属リン
グ６ｃを担持しているが、この金属リングは側板４ｂの
外周に取りつけられている。金属リング６ｃの外筒面と
ハウジング１の円筒状内壁１ｃの間に（図２と３の場合
のように）密封隙間ｓが残っている。軸受ふたがハウジ
ングの円筒状内部空間の直径より大きい直径にくりぬか
れることにより、ハウジングの円筒状内部空間に半径方
向平面のリング面が形成され、このリング面に対してこ
こでは二つの位置からなるものとして示されている充填
リング７ｃが密接している。図２または３による充填リ
ング７ａまたは７ｂの場合と異なり、本実施形態では、
充填リング７ｃが弾性的にまたは可塑的に変形可能な密
封材料からなることが重要である。詰物箱パッキンに用
いられる密封材料が特に適当であることが判明してい
る。充填リング７ｃは軸方向に金属輪郭リング８ｅによ
り負荷され、この金属輪郭リングに背面の螺旋コイル圧
縮ばね８ｄが作用し、この螺旋コイル圧縮ばねはこのた
めに収容孔が設けられた軸受ふた５ｂに支持されてい
る。しかしながら、金属輪郭リング８ｅは軸方向に充填
リング７ｃを押圧するだけではなく、この充填リングを
その外筒面の大部分にわたって囲んでいる。このため
に、金属輪郭リング８ｅは、内側に、充填リング７ｃが
確実結合により受け入れられる直径段部を有する。それ
故、充填リング７ｃは金属輪郭リング８ｅの軸方向圧力
を受けてほとんどもっぱら金属リング６ｃの方向にしか
半径方向に変形することができない。選択された密封材
料に応じて、この変形は弾性的であるかまたは可塑的で
あることができる。変形の結果として、この位置で隙間
ｓが消失される。金属輪郭リング８ｅと充填リング７ｃ
が浮動する密封装置を形成するので、この密封装置は叙
述された原因に起因する避けられない金属リング６ｃの
半径方向の変位に追従することができ、その結果充填リ
ング７ｃの内周面と金属リング６ｃの外筒面の間の望ま
しくない高い摩擦力が避けられる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、セルホイールの軸
線に対し同軸の金属リングにより、隣接する軸受ふたに
向けられたセルホイールの各側板の端面に長い流路が達
成される。この流路には、今や充填リングが配置され、
この充填リングはなるほど金属リングに対して停止して
いるが、選択された浮動する構造のため、弾性手段によ
り発生されるわずかな半径方向と軸方向の押圧力しか必
要としない。それ故、充填リングは広範囲に力がなくか
つ従ってわずかな磨耗しか受けない。充填リングの外周
面とセルホイールハウジングの対応する内壁との間に残
っている密封隙間は、ハウジングに関して浮動する充填
リングの配置のための前提であるが、非常に小さくする
ことができる。達成される密封作用は、狭い密封隙間と
大きな隙間長さのため非常に良い。同時に、これまでの
密封装置の全ての欠点がなくなり、すなわち高い磨耗、
加熱および従ってセルホイール側板と密封装置の間の摩
擦によるセルホイール側板の膨張、ならびに密封装置の
押圧力を調整するための高い制御費用の欠点がなくな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】セルホイール・ゲートの縦断面図である。
【図２】密封装置の実施形態を描出する図１の範囲IIを
拡大した尺度で示す部分拡大図である。
【図３】密封装置の第一の実施形態を描出する図１の範
囲III を拡大した尺度で示す部分拡大図である。
【図４】密封装置の第二の実施形態を描出する図１の範
囲IVを拡大した尺度で示す部分拡大図である。貴社いよ
いよご清栄のこととお喜び申し上げます。
【符号の説明】
１ ハウジング １ｃ 円筒状内部空間 １ｄ リング面 ２，３，４ａ，４ｂ セルホイール ４ａ，４ｂ 側板 ５ａ，５ｂ 軸受ふた ６ａ，６ｂ 金属リング ７ａ，７ｂ，７ｃ 充填リング ｓ 密封隙間 ８ａ 輪郭リング ８ｂ 螺旋コイル圧縮ばね ８ｃ エラストマーリング ８ｅ 金属輪郭リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルードルフ・フユ−ル ドイツ連邦共和国、フオークト、アイヒ エルウエーク、25 (56)参考文献 特開 昭47−9358（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−197224（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−197225（ＪＰ，Ａ) 米国特許4602727（ＵＳ，Ａ) 米国特許4915355（ＵＳ，Ａ) 英国特許出願公開2189775（ＧＢ，Ａ) 西独国特許出願公開3802924（ＤＥ, Ａ１) 欧州特許出願公開462501（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65G 53/46 F16J 15/18

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 側板（４ａ，４ｂ）を有するセルホイー
    ルが配置されている円筒状内部空間（１ｃ）を有するハ
    ウジング（１）からなり、各側板とハウジングの所属の
    軸受ふた（５ａ，５ｂ）との間に密封装置が設けられて
    いるセルホイール・ゲートにおいて、隣接する軸受ふた
    （５ｂ）に向けられた側板（４ｂ）の端面に、セルホイ
    ール（２，３，４ａ，４ｂ）の軸線に対し同軸の金属リ
    ング（６ｂ）が固定され、この金属リングの外周面が合
    成物質製の充填リング（７ｂ）により囲まれ、この充填
    リングの外筒面がハウジング（１）の円筒状内部空間の
    壁（１ｃ）から密封隙間（ｓ）の幅だけ離れており、弾
    性手段が軸受ふた（５ｂ）とこの軸受ふたに向けられた
    充填リング（７ｂ）の端面との間に配置された螺旋コイ
    ル圧縮ばね（８ｂ）から、および円筒状内部空間の壁
    （１ｃ）と充填リング（７ｂ）の外筒面との間に配置さ
    れていて充填リング（７ｂ）を半径方向に負荷する少な
    くとも一つのエラストマーリング（８ｃ）からなること
    を特徴とするセルホイール・ゲート。
  2. 【請求項２】 エラストマーリング（８ｃ）が部分的に
    充填リング（７ｂ）の周溝に受け入れられていることを
    特徴とする請求項１のセルホイール・ゲート。
  3. 【請求項３】 側板（４ａ，４ｂ）を有するセルホイー
    ルが配置されている円筒状内部空間（１ｃ）を有するハ
    ウジング（１）からなり、各側板とハウジングの所属の
    軸受ふた（５ａ，５ｂ）との間に密封装置が設けられて
    いるセルホイールにおいて、各側板（４ｂ）の外周に、
    セルホイール（２，３，４ａ，４ｂ）の軸線に対し同軸
    であって、隣接する軸受ふた（５ｂ）に向けられた金属
    リング（６ｃ）が設けられ、その金属リング（６ｃ）の
    外周面がハウジング（１）の円筒状内部空間の壁（１
    ｃ）から密封隙間（ｓ）の幅だけ離れており、円筒状内
    部空間の壁（１ｃ）が金属リング（６ｃ）の外周面の範
    囲で、軸受ふたがハウジングの円筒状内部空間の直径よ
    り大きい直径にくりぬかれることにより、ハウジン グの
    円筒状内部空間に半径方向平面のリング面（１ｄ）を形
    成し、このリング面（１ｄ）に対し弾性的または可塑的
    に変形可能な密封材料、特に詰物箱密封材料からなる充
    填リング（７ｃ）が密接しており、弾性負荷された金属
    輪郭リング（８ｅ）が充填リング（７ｃ）を軸方向にリ
    ング面（１ｄ）の方向に負荷しかつ充填リング（７ｃ）
    をその外筒面に沿って少なくとも部分的に囲んでいるこ
    とを特徴とするセルホイール・ゲート。
JP03165759A 1990-07-06 1991-07-05 セルホイール側板と所属の軸受ふたとの間に密封装置を有するセルホイール・ゲート Expired - Fee Related JP3138287B2 (ja)

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