JP3652987B2 - モータおよび伝動装置から成る駆動装置の密封システム - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、特に高速で回転しフランジ付きの直線伝動装置を有するモータから成る駆動装置である、特にエスカレータおよび動く歩道などの乗客輸送装置の密封システムに関するものである。
【０００２】
エスカレータ、動く歩道その他の駆動用伝動装置は、ドイツ特許第4242762号によって公知となっている。この伝動装置の伝動装置入出力軸は、円錐転がり軸受けによって支持され、軸方向外方に対しては、少なくとも１つの軸密封エレメントによって密封されている。円錐転がり軸受けと軸密封エレメントとの間には、潤滑油圧送エレメントが配されている。しかし、円錐転がり軸受けは、構造上の制約により、潤滑油を圧送する。潤滑油圧送エレメントは、円錐転がり軸受けを保持する構成要素によって形成され、この構成要素は、遠心エレメントを備えた設定ナットによって形成されている。軸密封エレメントは複数の密封エレメントから成り、それらの間には、軸方向にプレストレスをかけることのできる複数の室が画成されている。前記公報の目的は、伝動装置、特にウォーム伝動装置の歯車軸の油漏れを広範囲に除去することによって、耐用年数を長くすると共に、潤滑状態が劣化しても、軸密封エレメントの１つ以上の密封唇状部の損傷を回避することにある。ウォーム伝動装置は一般に、低速で回転する歯車エレメントであるため、潤滑油をそれぞれの密封唇状部に導くことは、これらを早期の損傷から保護する上で問題となりうる。
【０００３】
ドイツ特許第3238780号には、歯車軸上に配されたポンプから圧送される潤滑油用の少なくとも１つの集油ポケットと、回転する歯車軸の周囲に対して開放された集油溝とを備えた、伝動装置用の油潤滑システムが記載されている。ポンプには径方向のダクトが組み合わされていて、ポンプの吸引個所は、集油ポケットに接続されている。集油溝からは、少なくとも１つのダクトが歯車軸の内部に伸び、歯車軸の内部に配された潤滑点に至っている。ポンプは、遠心力ポンプとして形成されていて、複数の羽根を備えた、基本的には円盤状の羽根車を備えている。径方向のダクトは、遠心力ポンプに配された圧油収集室の径方向外方に延長されていて、ハウジングと一体に径方向内方に延長する案内ダクトとして形成され、集油溝と接続されている。
【０００４】
DE-Zeitschrift Konstruktion 39 (1987)、第３号、第107頁〜第113頁には、液放射される密封個所のための無接触の軸密封エレメントが記載されている。この刊行物は、使用されている無接触で作動する密封システムの概観を提供すると共に、密封システムの設置環境の形状の選定、密封システム自体および液の返送についての示唆も与えている。また、密封しようとしているスペース中に塵埃が生憎にも侵入することに対する未解決の問題点についての示唆もなされている。
【０００５】
本発明は、特に高速で回転しフランジ付きの直線伝動装置を有するモータのための簡単な構成の密封システムを大幅に改善し、乗客輸送装置の搬送（傾動）時および取り付け時の油漏れを広範囲に防止すると共に、作動状態において密封エレメントが事後に故障しても伝動装置からモータ側に潤滑油が漏れ出すことを回避することを目的とする。
【０００６】
この目的は、次のようなシステムによって達成される。すなわちこのシステムは、径方向軸密封エレメントとして形成された少なくとも１つの密封エレメントと、少なくとも１つの遠心エレメントと、少なくとも１つの蓋−吸引エレメントとを含み、特に高速で回転しフランジ付きの直線伝動装置を有するモータから成る駆動装置である、特にエスカレータおよび動く歩道などの乗客輸送装置の密封システムにおいて、蓋−吸引エレメントは伝動装置側において密封エレメントの前方に配され、遠心エレメントの領域に配された潤滑油収集容器は、蓋−吸引エレメントの方向に延長している少なくとも１つのダクトによって、伝動装置室に接続されていて、ダクトは、蓋−吸引エレメントの吸引側の領域における油レベルのおおよそ上方に配されているものである。
【０００７】
本発明の有利な実施例は、特許請求の範囲第２項以降に示されている。
【０００８】
本発明の目的は、例えばエスカレータまたは動く歩道などの乗客輸送装置を、その時の傾斜角に関係なく移動させまたは搬送する可能性を提供し、実施例の返送システム自体を理由として、少なくとも設置状態において接触して作動している密封エレメントが故障しても、潤滑油が伝動装置からモータの方向に流出するのを確実に阻止する可能性を提供することである。
【０００９】
伝動装置室内の油レベルは、乗客輸送装置の取り付け終了状態において蓋−吸引エレメントの最大の周面の高さより下方のところまで下げることができるため、ここでも、各々の伝動装置について数リットルの潤滑油を節約できる。エレメントは、その空間的な配置によって、また密封エレメントの方向に外周面が狭くなっていることによって、潤滑油（遠心油）が油以外において常に多少とも高い圧力の下に密封エレメントに向かって圧送されることを阻止すると共に、なお密封エレメントを経て貫流される潤滑油が遠心ディスクを経て潤滑油収集室の方向に、更にダクトを経て再び伝動装置室の方向に吸引されるようにする。いずれの場合にも、蓋−吸引エレメントの遠心力が、それぞれの目的のために、その場所で利用される。
【００１０】
したがって、本発明の目的によれば、作動状態において密封エレメントが故障してもなお作動し、いかなる場合にも、伝動装置から、直接に固定されたモータの方向への潤滑油の流出が確実に防止されるようにした潤滑油の循環システムが形成される。好ましくは１つの構成エレメントとして形成される密封システムは、蓋−吸引エレメントと遠心エレメントとから成る一体的に形成された１つの構造部分であり、後者は、径方向にステップ状になった脚部上に、必要に応じて多唇状に形成することの可能な径方向軸密封エレメントを支持している。
【００１１】
場合により実際に流出する潤滑油のための上記の構成による循環システムにより、密封エレメントは、作動状態では不要になるため、実際には、搬送および取り付けの目的にのみ用いられる。これは潤滑油収集室を、伝動装置室の方向に延長しているダクトから有効に分離することを確実にする。
【００１２】
特に高速で回転するモータと合成油を満たした伝動装置ユニットとの間の密封個所は、次の理由により、問題があると考えられる。
【００１３】
合成油は、各々の密封唇状部の素地に対して適性を示すわけではなく、また各々の密封唇状部の素材は、特に高速で回転するモータ駆動軸において発生する高温に耐性を示すわけではない。
【００１４】
ステップもしくは踏み板を設置し、または交換する場合には、100℃以上の高温にはすぐ到達する。モータは短時間内に高速で回転するようになるが、所属するブロワは、必要な冷却出力を供与する状態になっていないことから、ビトンを主成分とする材料を密封唇状部の素材として用いることが推奨される。しかしこの耐高温性の密封唇状部の素材は、合成油に対して長期間の耐性を有しないため、一方のパラメータは勘案されても、他方のパラメータは勘案されない。
【００１５】
NBRを主成分とする径方向の軸密封リングは、その耐用年数について合成油に広範囲に耐性を示すが、前記温度範囲では、比較的短い期間内に使用できなくなる。
【００１６】
そのため、伝動装置室への潤滑油の返送は密封システムの他の構造部分が受け持ち、駆動状態では頼らなくてすむ軸密封リングは、廉価なNBR部材として作成できるため、密封システムは、それ自体として、この問題の多い領域において特に廉価に作成し、設置ユニットとして取り付けることができる。設置ユニットとして作成した本発明による密封システムにおいて、後取付を必要に応じて行ってもよい。
【００１７】
次に本発明を図面に示した実施例について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、詳細には示さない乗客輸送装置、例えばエスカレータの駆動システムを示す。駆動システム１は、この例ではモータ２と伝動装置３とから成る折り返し対称の駆動装置を有し、伝動装置３は多段の衛星歯車により、モータ２は高速で走行するモータにより形成される。駆動装置２、３は、駆動エレメント４、５、６を介して軸７、８と連動する。軸７は、図示しない段のための、単に概略的に図示した搬送チェーン11、12用の案内ホイール９、10を支持している。軸８は、単に概略的に図示したハンドレール15、16のための案内ホイール13、14を支持している。
【００１９】
図２は詳細には示さないモータから伝動装置３への遷移域を部分的に示している。モータ駆動軸18（例えばｎ＝1800回転／分）の自由端は、多段の衛星歯車３の第１段20に、ピニオン19を介して連動している。伝動装置中に存在する油レベルは符号21によって示されている。本発明による密封システム自体は、構成要素としての蓋−吸引エレメント22と、密封エレメント23と、遠心エレメント24とから成り、蓋−吸引エレメント22は、遠心エレメント24の付設部25上に圧接され、径方向の大きさの小さな遠心エレメント24の軸方向の脚部26と連動する。この例では、密封エレメント23は、NBRを基本成分とする径方向軸密封エレメントとして形成されている。伝動装置側に配された蓋−吸引エレメント22は、密封エレメント23の方向にテーパ状となった円錐形の外周面27を有し、伝動装置３のハウジング部分28と蓋−吸引エレメント22との間には、ラビリンス状の空隙29が形成されている。円盤状に形成された遠心エレメント24は、その外周面の近傍に、ラビリンス状に形成されたダクト系30を備えている。ダクト系30は、必要により密封エレメント23（密封唇状部23’）を通過する潤滑油を経て遠心エレメント24を囲む空所31に至っている。この潤滑油は、この実施形態では、ほぼ軸方向に延長しているダクト32を経て、伝動装置の内部室33に向かって逆送させてもよい。そのため、蓋−吸引エレメント22は、次の２つの目的に供される。すなわち、外周面27の幾何学的形状により、遠心力に基づいて、潤滑油を油レベルから密封エレメント23に対して広範囲に隔てる目的と、やはり遠心力に基づいて油レベル21のレベルの所から吸引力を働かせることによって、収集室31中にある潤滑油をダクト32により再び伝動装置の内部室33に逆送する目的とに供される。
【００２０】
図３は、ここでは図示しないモータの高速で回転している駆動軸18から伝動装置３への遷移域17における密封システムの変形例を示している。主要部については図２に説明した通りである。潤滑油は、蓋−吸引エレメント22の幾何学的形状のため、ラビリンス29の領域に、したがって密封エレメント23、特に密封唇状部23’の領域には到達できなくなる。前述したように、密封エレメント23が存在するか否かは、本発明の目的の作動形態にとっては重要でない。これは、潤滑油の再循環が前記の状態で生ずるからである。実際に密封エレメント23の領域に辛うじて到着した潤滑油の一部は、密封唇状部23’または後置された唇状部38が存在していなくても、遠心エレメント24の領域に存在しているダクト系30を経て、収集室31に搬送され、そこからダクト32を経て伝動装置の内部室33に逆送される。蓋−吸引エレメント22は、遠心エレメント24と一体の構造部分を形成し、この構造部分は、静止して作用する密封エレメント34を軸18に対して密封する。
【００２１】
この実施例は、図２の実施例に比べて構造が簡単であると共に、搬送安全装置も不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 乗客輸送装置、例えばエスカレータ用の駆動システムを示す図である。
【図２】 本発明による密封システムと共にモータ−伝動装置遷移域を示す部分図である。
【図３】 本発明による密封システムを含む遷移域の変形例を示す部分図である。

Claims (10)

1. 径方向軸密封エレメントとして形成された少なくとも１つの密封エレメントと、少なくとも１つの回転する遠心エレメントと、少なくとも１つの回転する蓋−吸引エレメントとを含み、高速で回転しフランジ付きの直線伝動装置を有するモータから成る、エスカレータおよび動く歩道の駆動装置の密封システムにおいて、前記蓋−吸引エレメントは伝動装置側において密封エレメントの前方に配され、前記遠心エレメントの領域に配された潤滑油収集容器は、前記蓋−吸引エレメントの方向に延長している少なくとも１つのダクトによって伝動装置室に接続されていて、該ダクトは、前記蓋−吸引エレメントの吸引側の領域における油レベルのおおよそ上方に配されていることを特徴とする乗客輸送装置の密封システム。
2. 請求項１に記載の密封システムにおいて、前記蓋−吸引エレメント（22）は円盤状に形成され、該蓋−吸引エレメント（22）の外周面（27）は前記密封エレメント（23）に向かってテーパ状に形成されていることを特徴とする密封システム。
3. 請求項１または２に記載の密封システムにおいて、前記蓋−吸引エレメント（22）と密封エレメント（23）との間には伝動装置側に延長するラビリンス（29）が存在することを特徴とする密封システム。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の密封システムにおいて、前記遠心エレメント（24）はラビリンス状に形成されたダクト系（30）を有し、該ダクト系（30）によって潤滑油は前記潤滑油収集容器（31）に向かって搬送されることを特徴とする密封システム。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の密封システムにおいて、前記遠心エレメント（24）はアングル状の断面形状を有し、径方向の寸法の大きな脚部がダクト系（30）を包含し、径方向の寸法の小さな脚部（26）は、特に多唇状（23’、38）に形成された径方向軸密封エレメントの密封面として形成されていることを特徴とする密封システム。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の密封システムにおいて、前記遠心エレメント（24）は、静的な状態で作動する少なくとも１つの密封エレメントを介してモータ駆動軸（18）に連結されていることを特徴とする密封システム。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の密封システムにおいて、前記蓋−吸引エレメント（22）は、前記遠心エレメント（ 24 ）と一体的に形成されていることを特徴とする密封システム。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の密封システムにおいて、構造部分としての前記遠心エレメント(24)と、密封エレメント（23）と、蓋−吸引エレメント（22）とは、１つの構成ユニットとして形成されていることを特徴とする密封システム。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の密封システムにおいて、設置状態において蓋−吸引エレメント（22）の周方向の最大の延長部分の下方に、伝動装置室（33）内の油レベルが配置されることを特徴とする密封システム。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の密封システムにおいて、搬送および取り付けを目的としてダクト（32）を潤滑油収集容器（31）に対して密封し、エスカレータおよび動く歩道の設置状態において取り外し可能な搬送保安部（39）を有することを特徴とする密封システム。

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