JP5041896B2 - High pressure sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は高圧シール装置に関し、例えば懸濁液に含まれる原料を高圧雰囲気下で分散、乳化を行ったり、破砕を行う等、原料の処理や細分化を行うための高圧均質化装置、また、高圧ポンプ等、高圧雰囲気下で液体を圧送させる対象機器において、摺動動作するロッド乃至はピストンに対する過大変形を防止して追従性が良好であるとともに、適当な圧接力にてロッド乃至はピストンに密接して高圧雰囲気下において優れたシール性を発揮し、しかも、耐磨耗性が良好で劣化が少なく、高強度を発揮し、耐熱性を発揮するものである。 The present invention relates to a high-pressure sealing device, for example, a high-pressure homogenizer for processing or subdividing raw materials, such as dispersing, emulsifying, or crushing raw materials contained in a suspension under a high-pressure atmosphere, In a target device that pumps liquid in a high-pressure atmosphere, such as a high- pressure pump , the rod or the piston that slides can be prevented from excessive deformation and the followability is good. It exhibits an excellent sealing property in a high-pressure atmosphere, and has good wear resistance, little deterioration, high strength, and heat resistance.
従来、例えば、摺動動作するプランジャーと、該プランジャーを収容するプランジャー孔をもつポンプのような機械に用いられるパッキング組立体として、上下の硬質な充填リングとの間にV字型断面をなし、ニトリルゴムにより形成された複数個の軟質リングと、該軟質リング間に挟まれ、フッ素樹脂にて形成された硬質リングとを積層したものがあった(例えば特許文献1参照。)。 Conventionally, for example, as a packing assembly used in a machine such as a pump having a plunger that slides and a plunger hole that accommodates the plunger, a V-shaped cross section is provided between upper and lower rigid filling rings. And a plurality of soft rings formed of nitrile rubber and a hard ring formed of a fluororesin sandwiched between the soft rings (see, for example, Patent Document 1).
また、パッキング組立体としての他の従来技術として、プランジャー孔の一端に締め込まれるパッキング押さえ材と、該パッキング押さえ材に接するパッキング押さえスペーサと、該パッキング押さえスペーサに接する潤滑リングと、前面が凹形状、後面が凸形状をなし、分離されたパッキングリングと、潤滑リングとパッキングリングとの間に位置し、前記パッキングリングの後面の凸形状に対応する凹状の前面が前記パッキングリングに接触する雌のアダプターリングと、第一の前記パッキングリングの前面側に位置し、前記パッキングリングの前面側の凹形状に対応する凸状の後面が前記パッキングリングに接する雄のアダプターリングと、を備えたパッキング組立体があった(例えば特許文献2参照。)。
しかしながら、特許文献1に記載の上記従来のパッキング組立体は、上下の硬質な充填リングとの間にV字型断面をなし、ニトリルゴムにより形成された複数個の軟質リングと、該軟質リング間に挟まれ、フッ素樹脂にて形成された硬質リングとを積層することによりプランジャー孔内に金属よりなる硬質材にて形成されるプランジャーを摺動可能に支持する構造なので、高圧下でプランジャーが往復して摺動動作すると、プランジャーに対して軟質リングは、柔軟性によって極度に弾性変形し、プランジャーに対する密接度が良い反面、プランジャー、またはロッドの運転速度が速くなったり、プランジャー孔内の内圧が高まり、高熱になると、柔軟性、弾性変形、強度等は急速に劣化し、プランジャーに対する密着性とシール性が損なわれ、液漏れを生ずる。
However, the conventional packing assembly described in
また、特許文献1に記載の上記従来のパッキング組立体では、金属製のプランジャーが摺動動作することによりニトリルゴムにより形成された軟質リングは、耐磨耗性に欠けて磨耗が甚だしくなるとともに、ひび割れを生じたり、プランジャーに対する密接個所が応力限界により損壊し、機械的寿命は短命であった。このため、軟質リングは、頻繁に交換作業が必要になり、保守・点検にも多大な労力が必要であった。
Further, in the above-described conventional packing assembly described in
このように、金属製のプランジャーに対して軟質リングの軟質度を増すことにより圧接力を強くしてシール性を高めると、磨耗性に欠けることになり、反対に軟質リングの磨耗性を高めると、軟質リングの軟質性が損なわれ、プランジャーに対するシール性に欠けることになるため、シール性と、磨耗性との調和がとれた高圧シール材を得ることは従来、至難の事柄であった。そもそも、特許文献1に記載の上記従来のパッキング組立体は、8000〜12000PSI程度の常用圧力にてシール性を発揮するものであり、100MPa以上の高圧下において物理的性質が劣化することなく、充分なシール性を得るものではなく、実用に供されるものではなかった。
As described above, when the softness of the soft ring is increased with respect to the metal plunger to increase the sealing force by increasing the pressure contact force, the wearability is lacking, and conversely, the wear resistance of the soft ring is increased. In addition, since the softness of the soft ring is impaired and the sealing performance against the plunger is lacking, it has been difficult to obtain a high-pressure sealing material in which the sealing performance and the wearability are balanced. . In the first place, the conventional packing assembly described in
また、特許文献2に記載の上記従来のパッキング組立体は、プランジャー孔内には、金属にて形成され凹状の前面を有する雌のアダプターリングと、凸状の後面を有する雄のアダプターリングとの間に断面略V字状の分離されたパッキングリングを複数個介装しているので、高圧下でプランジャーが往復して摺動動作すると、金属にて形成される雄の前記アダプターリングと、雌の前記アダプターリングとの硬性と、潤滑リングによる潤滑性とにより金属にて形成したプランジャーに対する潤滑性は発揮されるようになるが、上記特許文献1と同様にプランジャーに対するパッキングリングの耐磨耗性が充分には改善されてはいないとともに、柔軟性、弾性に欠け、劣化やひび割れが生じたり、プランジャーに対する密接個所は応力限界を越え、損壊も生ずる。
The conventional packing assembly described in
この特許文献2に記載の上記従来のパッキング組立体でも、パッキングリングの耐磨耗性、柔軟性、弾性変形、強度等の低下は、プランジャーの運転速度が速くなったり、プランジャー孔内の内圧が高まったり、高熱になると、見られ、パッキング組立体のシール性が未だ不十分であり、液漏れを生じ、機械的寿命は短命であり、頻繁に新たなものと交換を必要とし、保守・点検に多大な労力が必要になり、100MPa以上の高圧下で充分なシール性が保証されるものではない。
Even in the above-described conventional packing assembly described in
しかも、特許文献2に記載の上記従来のパッキング組立体でも、プランジャー孔内には、前述のように、金属にて形成され凹状の前面を有する雌のアダプターリングと、凸状の後面を有する雄のアダプターリングとの間に断面略V字状の分離されたパッキングリングを複数個介装しているほか、プランジャー孔内には一端に締め込まれるパッキング押さえ材と、該パッキング押さえ材に接するパッキング押さえスペーサと、該パッキング押さえスペーサに接する潤滑リングと、を備えるものなので、部品点数が多くなり、構造が複雑化し、製作、及び組立ては容易には行えず、多くの時間および手間がかかった。
Moreover, the conventional packing assembly described in
本発明は上記従来の欠点を解決し、高圧下でのパッキング部材の圧力変形に伴うプランジャー乃至はロッドに対する過大変形を防止して追従性が良好であり、適当な圧接力にて密接して高圧雰囲気下において優れたシール性が発揮され、耐磨耗性が良好で劣化が少なく、高強度を発揮して機械的寿命は長く、保守・点検が容易になり、耐熱性にも優れ、さらには、部品点数が少なく、構造が簡単で製作、及び組立て、部品の交換は容易な高圧シール装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional drawbacks, prevents excessive deformation of the plunger or rod due to pressure deformation of the packing member under high pressure, has good followability, and is in close contact with an appropriate pressure contact force. Excellent sealing performance under high pressure atmosphere, good wear resistance, little deterioration, high strength, long mechanical life, easy maintenance and inspection, excellent heat resistance, An object of the present invention is to provide a high-pressure sealing device that has a small number of parts, has a simple structure, and is easy to manufacture, assemble , and replace parts .
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、請求項1に記載の発明は、(A)断面中高のパッキング収納凹部を底面に有する平面略環状のトップアダプタと、断面中高のパッキング支持面部を上面に有する平面略環状のボトムアダプタと、前記トップアダプタおよび前記ボトムアダプタとの間に配置され、平面略環状であり、断面中高の略V字状乃至は略U字状に形成された複数個のパッキング部材と、金属にて平面略環状であり、且つ断面中高の略V字状乃至は略U字状に形成され、下面にはパッキング収納部が設けられ、前記パッキング部材相互間に介装されるバックアップリングと、を備え、前記トップアダプタ、前記ボトムアダプタ、前記パッキング部材、前記バックアップリングにプランジャーまたはロッドが挿入されると共に、締付ボルトの締付けによる軸長方向からの圧縮力により前記パッキング部材の全体形状を整えて高圧雰囲気下で液体を圧送する対象機器に組立、固定される高圧シール装置において、
(B)前記パッキング部材は、100MPa以上の高圧雰囲気に耐えられる比較的硬質の合成樹脂にて形成され、
(C)前記パッキング部材の上面および下面、或いは前記パッキング部材の上面または下面と、前記トップアダプタ、前記バックアップリングの上面または下面、前記ボトムアダプタの上面との対向面のうち、少なくとも2者間に、パッキング部材を軸長方向からの前記締付ボルトによる圧縮力より圧縮変形して密接可能な変形許容空隙が設けられ、
(D)前記変形許容空隙が、前記締付ボルトによる圧縮力解放時にはパッキング部材の厚みの中央二等分線近傍に設けられる接触部と、該接触部から外周および内周へ遠退くのに伴い非接触面積が増大する非接触部分とにより形成され、装着時には前記トップアダプタ、前記パッキング部材、前記バックアップリング、前記ボトムアダプタを前記緊締ボルトの締付力に加え、プランジャー、またはロッドが挿入されることによる圧縮力により変形されて密接可能に設けられていることを特徴とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and the invention according to
(B) The packing member is formed of a relatively hard synthetic resin that can withstand a high pressure atmosphere of 100 MPa or more ,
(C) The upper surface and the lower surface of the packing member, or the upper surface or the lower surface of the packing member, and the top adapter, the upper surface or the lower surface of the backup ring, or the upper surface of the bottom adapter, between at least two parties , A deformation permissible gap is provided that allows the packing member to be compressed and deformed by the compressive force of the tightening bolt from the axial length direction ,
(D) When the deformation allowable gap is released from the compression force by the tightening bolt, the contact portion is provided in the vicinity of the center bisector of the thickness of the packing member, and the distance from the contact portion to the outer periphery and the inner periphery is increased. The non-contact portion increases in non-contact area, and the top adapter, the packing member, the backup ring, and the bottom adapter are added to the tightening force of the tightening bolt, and a plunger or a rod is inserted during mounting. It is characterized in that it is deformed by the compressive force caused by the contact and can be brought into close contact .
また、本願請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記パッキング部材の上面に設けた傾斜角度が、前記トップアダプタの下面に設けた前記パッキング収納凹部、および前記バックアップリングの下面に設けた前記パッキング収納部の傾斜角度よりも高圧側に向けて末広がりの鋭角に形成され、前記パッキング部材の下面に設けた傾斜角度が、前記バックアップリングの上面に設けた傾斜角度、および前記ボトムアダプタの上面に設けた前記傾斜角度よりも末広がりの鈍角に形成されたことを特徴とする。
The invention according to
また、本発明の請求項3に記載の発明は、請求項1又は2において、前記パッキング部材の上面に設けた傾斜角度が、前記トップアダプタの下面に設けた前記パッキング収納凹部、および前記バックアップリングの下面に設けた前記パッキング収納部の傾斜角度よりも高圧側に向けて末広がりの鋭角に形成されるとともに、前記パッキング部材の下面に設けた傾斜角度が、前記バックアップリングの上面に設けた傾斜角度、および前記ボトムアダプタの上面に設けた傾斜角度よりも末広がりの鈍角に形成され、前記パッキング部材の上面および下面は、前記トップアダプタ、前記バックアップリング、前記ボトムアダプタに対し前記中央二等分線近傍に設けられる接触部から外周および内周へ遠退くのに伴い前記変形許容空隙を設けたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect , the packing storage recess provided on the lower surface of the top adapter has an inclination angle provided on the upper surface of the packing member, and the backup ring. The inclination angle provided on the upper surface of the backup ring is formed at an acute angle that is wider toward the high pressure side than the inclination angle of the packing storage portion provided on the lower surface of the packing member. , And an obtuse angle wider than the inclination angle provided on the upper surface of the bottom adapter, and the upper surface and the lower surface of the packing member are near the center bisector with respect to the top adapter, the backup ring, and the bottom adapter The deformation-allowing gap is provided as the distance from the contact portion provided to the outer periphery and the inner periphery increases. And butterflies.
また、本発明の請求項4に記載の発明は、請求項1−3の何れかにおいて、前記パッキング部材の上面に設けた傾斜角度が、前記トップアダプタの下面に設けた前記パッキング収納凹部、および前記バックアップリングの下面に設けた前記パッキング収納部の傾斜角度に略一致するとともに、前記パッキング部材の下面に設けた傾斜角度が、前記バックアップリングの上面の傾斜角度、および前記ボトムアダプタの上面の傾斜角度よりも末広がりの鈍角に形成され、前記パッキング部材の下面は、前記バックアップリング、前記ボトムアダプタに対し前記中央二等分線近傍に設けられる前記接触部から外周および内周へ遠退くのに伴い前記変形許容空隙を設けたことを特徴とする。
In addition, the invention according to claim 4 of the present invention is the packing storage recess according to any one of
また、本発明の請求項5に記載の発明は、請求項1−4の何れかにおいて、前記パッキング部材の上面に設けた傾斜角度が、前記トップアダプタの下面に設けた前記パッキング収納凹部、および前記バックアップリングの下面に設けた前記パッキング収納部の傾斜角度よりも高圧側に向けて末広がりの鋭角に形成され、前記パッキング部材の下面に設けた傾斜角度が、前記バックアップリングの上面に設けた傾斜角度、および前記ボトムアダプタの上面に設けた前記傾斜角度に略一致して形成され、前記パッキング部材の上面は、前記バックアップリング、前記ボトムアダプタに対し前記中央二等分線近傍に設けられる前記接触部から外周および内周へ遠退くのに伴い前記変形許容空隙を設けたことを特徴とする。
The invention according to
また、本発明の請求項6に記載の発明は、請求項1−5の何れかにおいて、前記パッキング部材は、プランジャー乃至はロッドに摺動自在に密接する少なくとも内周面に、高圧側から低圧側に次第に断面積が減少する斜面のリップ部が設けられることを特徴とする。
The invention according to
また、本発明の請求項7に記載の発明は、請求項1−6の何れかにおいて、前記パッキング部材の内周側および外周側の側面は、前記中央二等分線に対して上端側が下端側よりも数度先搾りに形成されることを特徴とする。
In addition, the invention according to
また、本発明の請求項8に記載の発明は、請求項1−7の何れかにおいて、前記パッキング部材が、ポリアミド樹脂、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂にて形成されることを特徴とする。
The invention according to
また、本発明の請求項9に記載の発明は、請求項1−8の何れかにおいて、前記トップアダプタ、前記バックアップリング、前記ボトムアダプタの少なくとも何れか1部材が、リン青銅、または、ステンレス鋼、アルミニウム青銅、洋白、ベリリウム銅合金の何れか1から選ばれる金属材料にて形成されることを特徴とする。
The invention according to
また、本発明の請求項10に記載の発明は、請求項1−9の何れかにおいて、前記トップアダプタの下面、および前記バックアップリングの上面、並びに前記ボトムアダプタの上面に対して前記中央二等分線の近傍に形成される前記パッキング部材の接触部が、前記中央二等分線を中心とする所望半径の円弧部に形成されることを特徴とする。 The invention according to claim 1 0 of the present invention, in any one of claims 1 -9, wherein the central two lower surface of the top adapter, and an upper surface of the backup ring, and the upper surface of the bottom adapter A contact portion of the packing member formed in the vicinity of the bisector is formed in an arc portion having a desired radius centered on the central bisector.
また、本発明の請求項11に記載の発明は、請求項1−10の何れかにおいて、前記トップアダプタの下面、および前記バックアップリングの上面、並びに前記ボトムアダプタの上面に対して前記パッキング部材の内周側、および外周側に形成される非接触部が、パッキング部材の厚みの中央二等分線に対して線対称に断面略三角形に形成されたことを特徴とする。
The invention of
また、本発明の請求項12に記載の発明は、請求項1−11の何れかにおいて、前記パッキング部材の上面の傾斜角度、および前記バックアップリングの上面の傾斜角度、並びに前記ボトムアダプタの上面の傾斜角度が、前記パッキング部材の厚みの中央二等分線に対して57.5度に形成されるとともに、前記トップアダプタの下面に設けたパッキング収納凹部、および前記バックアップリングの下面に設けたパッキング収納部が、前記中央二等分線に対して60度に形成されたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 2 of the present invention, in any one of claims 1 -11 the angle of inclination of the upper surface of said packing member, and the upper surface inclination angle of the backup ring, and the top surface of the bottom adapter Is formed at 57.5 degrees with respect to the center bisector of the thickness of the packing member, and is provided on the packing housing recess provided on the lower surface of the top adapter and on the lower surface of the backup ring. The packing storage portion is formed at 60 degrees with respect to the central bisector.
また、本発明の請求項13に記載の発明は、請求項1−12の何れかにおいて、前記パッキング部材の上面および下面、並びに前記トップアダプタの下面に設けたパッキング収納凹部の傾斜角度が、前記中央二等分線に対して60度に形成されるとともに、前記バックアップリングの上面、およびボトムアダプタの上面が、前記中央二等分線に対して57.5度に形成されたことを特徴とする。
The invention according to
本発明の請求項1に記載の発明によれば、断面中高のパッキング収納凹部を底面に有する平面略環状のトップアダプタと、断面中高のパッキング支持面部を上面に有する平面略環状のボトムアダプタと、前記トップアダプタおよび前記ボトムアダプタとの間に配置され、平面略環状であり、断面中高の略V字状乃至は略U字状に形成された複数個のパッキング部材と、金属にて平面略環状であり、且つ断面中高の略V字状乃至は略U字状に形成され、下面にはパッキング収納部が設けられ、前記パッキング部材相互間に介装されるバックアップリングと、を備え、前記トップアダプタ、前記ボトムアダプタ、前記パッキング部材、前記バックアップリングにプランジャーまたはロッドが挿入されると共に、締付ボルトの締付けによる軸長方向からの圧縮力により前記パッキング部材の全体形状を整えて高圧雰囲気下で液体を圧送する対象機器に組立、固定される高圧シール装置において、前記パッキング部材は、100MPa以上の高圧雰囲気に耐えられる比較的硬質の合成樹脂にて形成され、前記パッキング部材の上面および下面、或いは前記パッキング部材の上面または下面と、前記トップアダプタ、前記バックアップリングの上面または下面、前記ボトムアダプタの上面との対向面のうち、少なくとも2者間に、パッキング部材を軸長方向からの前記締付ボルトによる圧縮力より圧縮変形して密接可能な変形許容空隙が設けられ、前記変形許容空隙が、前記締付ボルトによる圧縮力解放時にはパッキング部材の厚みの中央二等分線近傍に設けられる接触部と、該接触部から外周および内周へ遠退くのに伴い非接触面積が増大する非接触部分とにより形成され、装着時には前記トップアダプタ、前記パッキング部材、前記バックアップリング、前記ボトムアダプタを前記緊締ボルトの締付力に加え、プランジャー、またはロッドが挿入されることによる圧縮力により変形されて密接可能に設けられているので、パッキング部材に緊締ボルト等により軸長方向からの圧縮力が加わらない圧縮力解放時には、パッキング部材の上面および下面、或いは前記パッキング部材の上面または下面と、前記トップアダプタ、前記バックアップリングの上面または下面、前記ボトムアダプタの上面との対向面のうち、少なくとも2者間に変形許容空隙を設けたことにより減容化されている(この場合、本明細書において減容化とは変形許容空隙をパッキング部材に設けないものに比較して体積が減少することをいう)。そして、装着時に緊締ボルトにより軸長方向からの圧縮力によりパッキング部材の変形許容空隙は、圧縮変形されて間隔が狭められ、全体形状が整った状態でプランジャー、またはロッドが挿入されることにより軸長方向の圧縮力により密接可能になるのと、パッキング部材は金属製のバックアップリング間に支持されるため、高圧雰囲気下においてもパッキング部材は過度の圧力変形が防止された状態で軸長方向における圧力変形は促されてプランジャー乃至はロッドに対する追従性が良好になり、適当な圧接力により密接し、優れたシール性が発揮され、液漏れが防止される。しかも、パッキング部材は金属製のバックアップリング間に保持したまま対象機器のパッキング収納凹部内から取出して交換が行えるから、パッキング部材の交換は容易に行える。こうして、プランジャー乃至はロッドが円滑かつ確実に摺動する。また、前記トップアダプタ、および前記ボトムアダプタ、パッキング部材間に設けられた前記バックアップリングは金属により形成されているので、金属により形成されたプランジャー乃至はロッドに対するパッキング部材の耐磨耗性を緩和し、摩擦による発熱を抑える。また、100MPa以上の高圧雰囲気に耐えられる比較的硬質の合成樹脂にて形成される前記パッキング部材は、金属製のバックアップリング間に支持されて保護され、高圧雰囲気下においてもパッキング部材は過度の圧力変形が防止された状態で圧力変形が促され、プランジャー乃至はロッドに密接し、優れたシール性が発揮され、液漏れが防止される。こうして、プランジャー乃至はロッドが円滑かつ確実に摺動する。
According to the invention described in
また、耐磨耗性が良好で劣化が少なく、高強度を発揮して機械的寿命は長くなる。しかも、パッキング部材は、保守・点検が容易になり、耐熱性にも優れ、さらには、部品点数が多く、構造が簡単で製作、及び組立ては容易になる。 In addition, the wear resistance is good and the deterioration is small, and the mechanical life is prolonged by exhibiting high strength. Moreover, the packing member can be easily maintained and inspected, has excellent heat resistance, has a large number of parts, has a simple structure, and is easy to manufacture and assemble.
また、本願請求項2に記載の発明によれば、前記パッキング部材の上面に設けた傾斜角度が、前記トップアダプタの下面に設けた前記パッキング収納凹部、および前記バックアップリングの下面に設けた前記パッキング収納部の傾斜角度よりも高圧側に向けて末広がりの鋭角に形成され、前記パッキング部材の下面に設けた傾斜角度が、前記バックアップリングの上面に設けた傾斜角度、および前記ボトムアダプタの上面に設けた前記傾斜角度よりも末広がりの鈍角に形成されたことを特徴とするので、圧縮力解放時にパッキング部材の上面および下面、或いは前記パッキング部材の上面または下面に前記中央二等分線近傍に接触部から外周および内周に遠退くのに伴い非接触面積が増大するように設けられた変形許容空隙が、装着時において緊締ボルトを締付けることにより変形許容空隙の間隔を狭め、パッキング部材の全体形状を整えてからパッキング部材にプランジャー、またはロッドが挿入されることによる軸長方向の圧縮力によりトップアダプタ、バックアップリング、ボトムアダプタに変形密接するとともに、パッキング部材は金属製のバックアップリング間に支持されるため、高圧雰囲気下においてもパッキング部材は過度の圧力変形が防止された状態で軸長方向への圧力変形は促されてプランジャー乃至はロッドに対する軸長方向への追従性が良好になって適当な圧接力により密接し、優れたシール性が発揮され、液漏れを防止できる。こうして、プランジャー乃至はロッドが軸長方向へ摺動する。また、前記トップアダプタ、および前記ボトムアダプタ、パッキング部材間に設けられた前記バックアップリングは金属により形成されているので、金属により形成されたプランジャー乃至はロッドに対するパッキング部材の耐磨耗性を緩和し、摩擦による発熱を抑える。
According to the invention described in
このように、高圧下でのパッキング部材の圧力変形に伴うプランジャー乃至はロッドに対する軸長方向への追従性が良好であり、パッキング部材は適当な圧接力にて密着して優れたシール性が発揮される。また、耐磨耗性が良好で劣化が少なく、高強度を発揮して機械的寿命は長くなる。しかも、パッキング部材は、保守・点検が容易になり、耐熱性にも優れ、さらには、部品点数が多く、構造が簡単で製作、及び組立ては容易になる。 Thus, the followability in the axial length direction with respect to the plunger or rod accompanying the pressure deformation of the packing member under high pressure is good, and the packing member is in close contact with an appropriate pressure contact force and has excellent sealing properties. Demonstrated. In addition, the wear resistance is good and the deterioration is small, and the mechanical life is prolonged by exhibiting high strength. Moreover, the packing member can be easily maintained and inspected, has excellent heat resistance, has a large number of parts, has a simple structure, and is easy to manufacture and assemble.
また、本発明の請求項3に記載の発明によれば、前記パッキング部材の上面に設けた傾斜角度が、前記トップアダプタの下面に設けた前記パッキング収納凹部、および前記バックアップリングの下面に設けた前記パッキング収納部の傾斜角度よりも高圧側に向けて末広がりの鋭角に形成されるとともに、前記パッキング部材の下面に設けた傾斜角度が、前記バックアップリングの上面に設けた傾斜角度、および前記ボトムアダプタの上面に設けた傾斜角度よりも末広がりの鈍角に形成され、前記パッキング部材の上面および下面は、前記トップアダプタ、前記バックアップリング、前記ボトムアダプタに対し前記中央二等分線近傍に設けられる接触部から外周および内周へ遠退くのに伴い前記変形許容空隙を設けたので、圧縮力解放時にパッキング部材の上面および下面、或いは前記パッキング部材の上面または下面に前記中央二等分線近傍に接触部から外周および内周に遠退くのに伴い非接触面積が増大するように設けられることによりパッキング部材を減容化している変形許容空隙が、装着時において緊締ボルトを締付けることにより間隔が狭められ、パッキング部材の全体形状を整えてからパッキング部材にプランジャー、またはロッドが挿入されることによる軸長方向の圧縮力によりトップアダプタ、バックアップリング、ボトムアダプタに変形密接されるとともに、パッキング部材は金属製のバックアップリング間に支持されるため、高圧雰囲気下においてもパッキング部材は過度の圧力変形が防止された状態で軸長方向への圧力変形は促されてプランジャー乃至はロッドに対する軸長方向への追従性が良好になり、適当な圧接力により密接し、優れたシール性が発揮され、液漏れを防止できる。こうして、プランジャー乃至はロッドが円滑かつ確実に摺動する。また、前記トップアダプタ、および前記ボトムアダプタ、パッキング部材間に設けられた前記バックアップリングは金属により形成されているので、金属により形成されたプランジャー乃至はロッドに対するパッキング部材の耐磨耗性を緩和し、摩擦による発熱を抑える。 According to the invention described in claim 3 of the present invention, the inclination angle provided on the upper surface of the packing member is provided on the packing housing recess provided on the lower surface of the top adapter and on the lower surface of the backup ring. An inclination angle formed on the lower surface of the packing member is an inclination angle provided on the upper surface of the backup ring, and an inclination angle provided on the lower surface of the backup member, and the bottom adapter. The upper and lower surfaces of the packing member are formed in the vicinity of the central bisector with respect to the top adapter, the backup ring, and the bottom adapter. since there is provided the deformable gap with to recede toward the outer periphery and the inner periphery from package during compression release The packing member is provided on the upper surface and lower surface of the packing member or on the upper surface or lower surface of the packing member so that the non-contact area increases in the vicinity of the central bisector from the contact portion to the outer periphery and inner periphery. The deformation allowable gap that reduces the volume of the member is reduced by tightening the tightening bolts at the time of mounting, and the shaft by which the plunger or rod is inserted into the packing member after adjusting the overall shape of the packing member Due to the compressive force in the long direction, the top adapter, backup ring, and bottom adapter are deformed and intimately supported, and the packing member is supported between the metal backup rings, so that the packing member is prevented from excessive pressure deformation even in a high-pressure atmosphere. In this state, the pressure deformation in the axial direction is urged and the plunger or Becomes good followability to the axial direction with respect to, closely by a suitable contact pressure is exerted excellent sealing properties, prevents liquid leakage. Thus, the plunger or rod slides smoothly and reliably. In addition, since the backup ring provided between the top adapter, the bottom adapter, and the packing member is made of metal, the wear resistance of the packing member against the plunger or rod made of metal is reduced. And suppresses heat generation due to friction.
このように、高圧下でのパッキング部材の圧力変形に伴うプランジャー乃至はロッドに対する軸長方向への追従性が良好であり、パッキング部材は適当な圧接力にて密着して優れたシール性が発揮される。また、耐磨耗性が良好で劣化が少なく、高強度を発揮して機械的寿命は長くなる。しかも、パッキング部材は、保守・点検が容易になり、耐熱性にも優れ、さらには、部品点数が多く、構造が簡単で製作、及び組立ては容易になる。 Thus, the followability in the axial length direction with respect to the plunger or rod accompanying the pressure deformation of the packing member under high pressure is good, and the packing member is in close contact with an appropriate pressure contact force and has excellent sealing properties. Demonstrated. In addition, the wear resistance is good and the deterioration is small, and the mechanical life is prolonged by exhibiting high strength. Moreover, the packing member can be easily maintained and inspected, has excellent heat resistance, has a large number of parts, has a simple structure, and is easy to manufacture and assemble.
また、本発明の請求項4に記載の発明によれば、前記パッキング部材の上面に設けた傾斜角度が、前記トップアダプタの下面に設けた前記パッキング収納凹部、および前記バックアップリングの下面に設けた前記パッキング収納部の傾斜角度に略一致するとともに、前記パッキング部材の下面に設けた傾斜角度が、前記バックアップリングの上面の傾斜角度、および前記ボトムアダプタの上面の傾斜角度よりも末広がりの鈍角に形成され、前記パッキング部材の下面は、前記バックアップリング、前記ボトムアダプタに対し前記中央二等分線近傍に設けられる前記接触部から外周および内周へ遠退くのに伴い前記変形許容空隙を設けたので、圧縮力解放時にパッキング部材の下面に前記中央二等分線近傍に接触部から外周および内周に遠退くのに伴い非接触面積が増大するように設けられた変形許容空隙が、装着時に緊締ボルトを締付けることにより間隔が狭められ、しかも、パッキング部材の全体形状を整えてからパッキング部材にプランジャー、またはロッドが挿入されることによる軸長方向の圧縮力によりバックアップリング、ボトムアダプタに変形許容空隙を変形密接するとともに、パッキング部材は金属製のバックアップリング間に支持されるため、高圧雰囲気下においてもパッキング部材は過度の圧力変形が防止された状態で軸長方向への圧力変形が促されてプランジャー乃至はロッドに対する軸長方向への追従性が良好になり、適当な圧接力により密接し、優れたシール性が発揮され、液漏れを防止できる。こうして、プランジャー乃至はロッドが円滑かつ確実に摺動する。また、前記トップアダプタ、および前記ボトムアダプタ、パッキング部材間に設けられた前記バックアップリングは金属により形成されているので、金属により形成されたプランジャー乃至はロッドに対するパッキング部材の耐磨耗性を緩和し、摩擦による発熱を抑える。 According to the invention described in claim 4 of the present invention, the inclination angle provided on the upper surface of the packing member is provided on the packing housing recess provided on the lower surface of the top adapter and on the lower surface of the backup ring. The inclination angle substantially coincides with the inclination angle of the packing storage portion, and the inclination angle provided on the lower surface of the packing member is formed to be an obtuse angle wider than the inclination angle of the upper surface of the backup ring and the upper surface of the bottom adapter. It is, for the lower surface of the packing member, the backup ring, provided with the said deformable gap with to recede toward the outer periphery and the inner periphery from the contact portion provided in the vicinity of the center bisector to bottom adapter When the compression force is released, the packing member moves away from the contact portion in the vicinity of the center bisector to the outer periphery and the inner periphery. The deformation permissible gap provided so as to increase the non-contact area is narrowed by tightening the tightening bolts at the time of mounting, and the plunger or rod is attached to the packing member after adjusting the overall shape of the packing member. As the packing member is supported between the metal backup ring and the back-up ring and the bottom adapter are deformed in close contact with the back-up ring and bottom adapter by the compressive force in the axial direction due to the insertion of the packing member, the packing member can be used even in a high-pressure atmosphere. In the state where excessive pressure deformation is prevented, pressure deformation in the axial length direction is promoted, and the followability in the axial length direction with respect to the plunger or the rod is improved, and it is in close contact with an appropriate pressure contact force and excellent Sealing performance is demonstrated and liquid leakage can be prevented. Thus, the plunger or rod slides smoothly and reliably. In addition, since the backup ring provided between the top adapter, the bottom adapter, and the packing member is made of metal, the wear resistance of the packing member against the plunger or rod made of metal is reduced. And suppresses heat generation due to friction.
このように、高圧下でパッキング部材は圧力変形に伴いプランジャー乃至はロッドに対する軸長方向への追従性が良好になり、パッキング部材は適当な圧接力にてプランジャー乃至はロッドに密接して優れたシール性が発揮される。また、パッキング部材は、耐磨耗性が良好で劣化が少なく、高強度を発揮して機械的寿命は長くなる。しかも、パッキング部材は、保守・点検が容易になり、耐熱性にも優れ、さらには、部品点数が多く、構造が簡単で製作、及び組立ては容易になる。 In this way, the packing member becomes better in the axial direction with respect to the plunger or rod with pressure deformation under high pressure, and the packing member is brought into close contact with the plunger or rod with an appropriate pressure contact force. Excellent sealing performance is demonstrated. In addition, the packing member has good wear resistance and little deterioration, exhibits high strength, and has a long mechanical life. Moreover, the packing member can be easily maintained and inspected, has excellent heat resistance, has a large number of parts, has a simple structure, and is easy to manufacture and assemble.
また、本発明の請求項5に記載の発明によれば、前記パッキング部材の上面に設けた傾斜角度が、前記トップアダプタの下面に設けた前記パッキング収納凹部、および前記バックアップリングの下面に設けた前記パッキング収納部の傾斜角度よりも高圧側に向けて末広がりの鋭角に形成され、前記パッキング部材の下面に設けた傾斜角度が、前記バックアップリングの上面に設けた傾斜角度、および前記ボトムアダプタの上面に設けた前記傾斜角度に略一致して形成され、前記パッキング部材の上面は、前記バックアップリング、前記ボトムアダプタに対し前記中央二等分線近傍に設けられる前記接触部から外周および内周へ遠退くのに伴い前記変形許容空隙を設けたので、圧縮力解放時にパッキング部材の上面とトップアダプタの下面との間、或いは前記パッキング部材の上面とバックアップリングの下面との間に前記中央二等分線近傍に接触部から外周および内周に遠退くのに伴い非接触面積が増大するように設けられた変形許容空隙によりパッキング部材は軸長方向に減容化されている。そして、装着時において緊締ボルトを締付けることにより変形許容空隙の間隔を狭められ、パッキング部材の全体形状を整えてからパッキング部材にプランジャー、またはロッドが挿入されることによる軸長方向の圧縮力により変形許容空隙がトップアダプタ、バックアップリングに変形密接するとともに、パッキング部材は金属製のバックアップリング間に支持されるため、高圧雰囲気下においてもパッキング部材は過度の圧力変形が防止された状態で軸長方向への圧力変形が促されてプランジャー乃至はロッドに対する軸長方向への追従性が良好になり、適当な圧接力により密接し、優れたシール性が発揮され、液漏れを防止できる。こうして、プランジャー乃至はロッドが円滑かつ確実に摺動する。また、前記トップアダプタ、および前記ボトムアダプタ、パッキング部材間に設けられた前記バックアップリングは金属により形成されているので、金属により形成されたプランジャー乃至はロッドに対するパッキング部材の耐磨耗性を緩和し、摩擦による発熱を抑える。
According to the invention described in
このように、高圧下でのパッキング部材の圧力変形に伴うプランジャー乃至はロッドに対する追従性が良好であり、パッキング部材は適当な圧接力にて密接するので、優れたシール性が発揮される。また、パッキング部材は、耐磨耗性が良好で劣化が少なく、高強度を発揮して機械的寿命は長くなる。しかも、パッキング部材は、保守・点検が容易になり、耐熱性にも優れ、さらには、部品点数が多く、構造が簡単で製作、及び組立ては容易になる。 Thus, the followability with respect to the plunger or rod accompanying the pressure deformation of the packing member under high pressure is good, and the packing member is brought into close contact with an appropriate pressure contact force, so that excellent sealing performance is exhibited. In addition, the packing member has good wear resistance and little deterioration, exhibits high strength, and has a long mechanical life. Moreover, the packing member can be easily maintained and inspected, has excellent heat resistance, has a large number of parts, has a simple structure, and is easy to manufacture and assemble.
また、本発明の請求項6に記載の発明によれば、前記パッキング部材は、プランジャー乃至はロッドに摺動自在に密接する少なくとも内周面に、高圧側から低圧側に次第に断面積が減少する斜面のリップ部が設けられるので、パッキング部材は減容化される(この場合、本明細書において減容化とは次第に断面積が減少する斜面のリップ部をパッキング部材に設けないものに比較して体積が減少することをいう)ため、応力限界、弾性限界を超える等の過度の圧力変形が防止された状態で圧力変形は促されることによってプランジャー乃至はロッドに対する追従性が良好になり、適当な圧接力により密接し、優れたシール性が発揮されて液漏れを防止するとともにプランジャー乃至はロッドに対する摩擦は軽減され、耐磨耗性は向上される。 According to a sixth aspect of the present invention, the packing member has a cross-sectional area that gradually decreases from the high pressure side to the low pressure side on at least the inner peripheral surface that is slidably in close contact with the plunger or rod. than lip slopes is Ru provided for, packing member which is not provided in the packing member gradually lip slopes sectional area decreases the volume reduction which is volume-reduced (in this case, in the present specification This means that the volume is reduced compared to the pressure limit), so that the pressure deformation is promoted in a state where excessive pressure deformation such as exceeding the stress limit and elastic limit is prevented, so that the followability to the plunger or rod is good. Thus, close contact is achieved by an appropriate pressure contact force, and excellent sealing performance is exhibited to prevent liquid leakage, and friction against the plunger or rod is reduced, and wear resistance is improved.
また、本発明の請求項7に記載の発明によれば、前記パッキング部材の内周側および外周側の側面は、前記中央二等分線に対して上端側が下端側よりも数度先搾りに形成されるので、パッキング部材は応力限界、弾性限界を超える等の過度の圧力変形が防止された状態で適度に圧力変形が促されてプランジャー乃至はロッドに対する追従性が良好になり、適当な圧接力により密接し、優れたシール性が発揮されて液漏れを防止するとともにプランジャー乃至はロッドに対する摩擦は軽減され、耐磨耗性は向上される。
Moreover, according to invention of
また、本発明の請求項8に記載の発明によれば、前記パッキング部材が、ポリアミド樹脂、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂の何れかにて形成されるので、高圧力に耐える比較的硬質であり、また、高圧力下での圧力変形に伴うプランジャー乃至はロッドに対する追従性が良好であり、適当な圧接力にて密着して優れたシール性が発揮され、また、耐磨耗性が良好で劣化が少なく、高強度を発揮して機械的寿命は長く、耐熱性にも優れたものを得ることができる。
Further, according to the invention described in
また、本発明の請求項9に記載の発明によれば、前記トップアダプタ、前記バックアップリング、前記ボトムアダプタの少なくとも何れか1部材がリン青銅、または、ステンレス鋼、アルミニウム青銅、洋白、ベリリウム銅合金の何れか1から選ばれる金属材料にて形成されるので、高圧力の下において、前記トップアダプタ、前記バックアップリング、前記ボトムアダプタはプランジャー乃至はロッドに対して耐磨耗性が向上されるとともに、高強度を発揮して機械的寿命は長くなり、耐熱性、防錆性、耐薬品性に優れる。 According to the ninth aspect of the present invention, at least one member of the top adapter, the backup ring, and the bottom adapter is phosphor bronze, stainless steel, aluminum bronze, white, beryllium copper. than Ru is formed of a metal material selected from any one of the alloys, improving in under high pressure, the top adapter, the backup ring, wear resistance to the bottom adapter plunger to the rod In addition, it exhibits high strength and a long mechanical life, and is excellent in heat resistance, rust resistance, and chemical resistance.
また、本発明の請求項10に記載の発明によれば、前記トップアダプタの下面、および前記バックアップリングの上面、並びに前記ボトムアダプタの上面に対して前記接触部が、前記中央二等分線を中心とする所望半径の円弧部に形成されるので、パッキング部材は前記トップアダプタの下面、および前記バックアップリングの上面において、バックアップリングに挟まれて円弧部としての接触部にて支持され、この接触部にてトップアダプタ、および、バックアップリングに左右均衡して密接されて高圧力下でもシール性を発揮し、液漏れを確実に発揮する。
Further, according to the invention described in
また、本発明の請求項11に記載の発明によれば、前記トップアダプタの下面、および前記バックアップリングの上面、並びに前記ボトムアダプタの上面に対して前記パッキング部材の内周側、および外周側に形成される非接触部が、パッキング部材の厚みの中央二等分線に対して線対称に断面略三角形に形成されたので、パッキング部材は、圧縮力解放時には厚みの中央二等分線に対して線対称に断面略三角形に形成され、非接触部によりパッキング部材は減容化されている。そして、装着時において、緊締ボルトを締付けることにより変形許容空隙の間隔は狭められ、パッキング部材の全体形状を整えてからパッキング部材にプランジャー、またはロッドが挿入されることによる軸長方向の圧縮力により圧縮変形されて非接触部材が密接するので、パッキング部材はプランジャー乃至はロッドに対して、過度の圧力変形が防止されるとともに、左右均衡して軸長方向に圧力変形が促され、軸長方向の数個が分散されて高圧力を受けることになるため、プランジャー乃至はロッドに対してパッキング部材は適当な圧接力にて密接して優れたシール性が発揮され、液漏れを確実に防止する。しかも、パッキング部材の内周側においては、パッキング部材のプランジャー乃至はロッドに対する磨耗を軽減して耐磨耗性が向上され、磨耗による発熱を抑え、耐命性が向上される。
Further, according to the invention described in
また、本発明の請求項12に記載の発明によれば、前記パッキング部材の上面の傾斜角度、および前記バックアップリングの上面の傾斜角度、並びに前記ボトムアダプタの上面の傾斜角度が、前記パッキング部材の厚みの中央二等分線に対して57.5度に形成されるとともに、前記トップアダプタの下面に設けたパッキング収納凹部、および前記バックアップリングの下面に設けたパッキング収納部が、前記中央二等分線に対して60度に形成されたので、パッキング部材の上面および下面には圧縮力解放時に前記中央二等分線近傍に接触部から遠退くのに伴い非接触面積が増大するように変形許容空隙が設けられることによりパッキング部材は減容化されている。そして、この変形許容間隙は、緊締ボルトを締付けることにより変形許容空隙の間隔は狭められ、パッキング部材の全体形状を整えてからパッキング部材にプランジャー、またはロッドが挿入されることによる軸長方向の圧縮力により装着時において変形され、密接することによりプランジャー乃至はロッドに対して、過度の圧力変形が防止される。また、パッキング部材は、左右均衡して圧力変形が促され、軸長方向において数個が分散されて高圧力を受けることになり、プランジャー乃至はロッドに対してパッキング部材は適当な圧接力にて密接して優れたシール性が発揮され、液漏れが防止される。しかも、パッキング部材の内周側においては、パッキング部材のプランジャー乃至はロッドに対する磨耗を軽減して耐磨耗性が向上され、磨耗による発熱を抑え、耐命性が向上される。
Further, according to the invention described in
また、本発明の請求項13に記載の発明によれば、前記パッキング部材の上面および下面、並びに前記トップアダプタの下面に設けたパッキング収納凹部の傾斜角度が、前記中央二等分線に対して60度に形成されるとともに、前記バックアップリングの上面、およびボトムアダプタの上面が、前記中央二等分線に対して57.5度に形成されたので、圧縮力解放時にはパッキング部材の下面に前記中央二等分線近傍に接触部から遠退くのに伴い非接触面積が増大するように設けられた変形許容間隙によりパッキング部材は減容化されている。そして、装着時においては緊締ボルトを締付けることにより変形許容空隙の間隔は狭められ、パッキング部材の全体形状を整えてからパッキング部材にプランジャー、またはロッドが挿入されることによる軸長方向の圧縮力によりパッキング部材は圧縮変形されて変形許容間隙が密接するとともに、パッキング部材は金属製のバックアップリング間に支持されるため、高圧雰囲気下においてもパッキング部材は過度の圧力変形が防止された状態で圧力変形が促されてプランジャー乃至はロッドに対する軸長方向への追従性が良好になり、適当な圧接力により密接し、優れたシール性が発揮され、液漏れを防止する。こうして、プランジャー乃至はロッドが円滑かつ確実に摺動する。また、前記トップアダプタ、および前記ボトムアダプタ、パッキング部材間に設けられた前記バックアップリングは金属により形成されているので、金属により形成されたプランジャー乃至はロッドに対するパッキング部材の耐磨耗性を緩和し、摩擦による発熱を抑える。
Further, according to the invention described in
以下図面に従い、本発明を実施するための最良の形態につき詳細を説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[実施形態1]
図1は本発明の高圧シール装置の実施形態1を示す圧縮力解放時の断面図、図2は同じく高圧シール装置の一部を示す拡大断面図、図3は同じく高圧シール装置の装着時に圧縮力をかけた状態の断面図、図4は同じく高圧シール装置の一部を示す拡大断面図、図5は同じく高圧シール装置を対象機器に装着した使用状態を示す断面図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a high-pressure sealing device according to a first embodiment of the present invention when releasing a compressive force, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the high-pressure sealing device, and FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the high-pressure sealing device, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a use state in which the high-pressure sealing device is similarly attached to the target device.
図1乃至図5において、本発明のシール装置の実施形態1は、断面中高のパッキング収納凹部2を底面に有する平面略環状のトップアダプタ1と、断面中高のパッキング支持面部4を上面に有する平面略環状のボトムアダプタ3と、前記トップアダプタ1および前記ボトムアダプタ3との間に配置され、平面略環状であり、断面中高の略V字状乃至は略U字状に形成された複数個のパッキング部材5と、金属にて平面略環状であり、且つ断面中高の略V字状乃至は略U字状に形成され、下面にはパッキング収納部7が設けられ、前記パッキング部材5相互間に介装されるバックアップリング6と、を組立てた高圧シール装置Aおいて、前記パッキング部材5は、比較的硬質の合成樹脂にて形成され、前記パッキング部材5の上面5aおよび下面5b、或いは前記パッキング部材5の上面5aまたは下面5bと、前記トップアダプタ1、前記バックアップリング6の上面6aまたは下面6b、前記ボトムアダプタ3の上面3aとの対向面のうち、少なくとも2者間にパッキング部材5を軸長方向Xからの圧縮力により圧縮変形して密接可能な変形許容空隙Kを設けたことを特徴とする。
1 to 5,
前記パッキング部材5が、ポリアミド樹脂、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂の何れかにて形成される。望ましくは、パッキング部材5は、ポリアミド樹脂、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂を用いて高圧力に耐える比較的硬質に形成される。このように、パッキング部材5を比較的硬質に形成したのは、高圧力下での圧力変形に伴うプランジャー乃至はロッドRに対する追従性を良好にするためであり、パッキング部材5が適当な圧接力にて密接されることにより優れたシール性を発揮し、液漏れを確実に防止するためである。また、パッキング部材5を耐磨耗性が良好で劣化が少なく、磨耗かすが生ずるのが少ないとともに、高強度を発揮して機械的寿命は長く、耐熱性にも優れたものにするために比較的硬質の合成樹脂を用いてパッキング部材5を形成している。
The packing
図2において、前記変形許容空隙Kが、圧縮力解放時にはパッキング部材5の厚みtの中央二等分線M近傍に設けられる接触部8と、該接触部8から外周および内周へ遠退くのに伴い非接触面積が増大する非接触部分9とにより形成される。そして、この変形許容空隙Kは、装着時には前記トップアダプタ1、前記パッキング部材5、前記バックアップリング6、前記ボトムアダプタ3を組立固定する緊締ボルト10を締付けることにより間隔は狭められ、パッキング部材5の全体形状を整えてからパッキング部材5にプランジャー、またはロッドRが挿入されることにより軸長方向Xの圧縮力により変形されて密接可能に設けられる。
In FIG. 2, the deformation allowable gap K is moved away from the
前記接触部8が、前記中央二等分線Mを中心とする所望半径rの円弧部8Aに形成されるので、パッキング部材5は前記トップアダプタ1の下面、および前記バックアップリング6の上面において、バックアップリング6に挟まれ、この接触部8にてトップアダプタ1の下面、および、バックアップリング6の上面、並びに前記ボトムアダプタ3の上面に対して左右均衡して密接されることにより高圧力下でも優れたシール性を発揮する。
Since the
すなわち、変形許容空隙Kは、本実施形態1では、前記パッキング部材5の上面に設けた傾斜角度θ1が、前記トップアダプタ1の下面に設けた前記パッキング収納凹部2、および前記バックアップリング6の下面に設けた前記パッキング収納部7の傾斜角度θ2よりも高圧側P1に向けて末広がりの鋭角に形成される。また、前記パッキング部材5の下面に設けた傾斜角度θ3が、前記バックアップリング6の上面に設けた傾斜角度θ4、および前記ボトムアダプタ3の上面に設けた前記傾斜角度θ4よりも末広がりの鈍角に形成される。
That is, in the first embodiment, the deformation allowance gap K has an inclination angle θ1 provided on the upper surface of the packing
そして、具体的に本実施形態1では、前記変形許容空隙Kを形成するには、図1、および、図2に示すように、前記パッキング部材5の上面5aの傾斜角度θ1、および前記バックアップリング6の上面6aの傾斜角度θ4、並びに前記ボトムアダプタ3の上面の傾斜角度θ4が、前記パッキング部材5の厚みtの中央二等分線Mに対して57.5度に形成されるとともに、前記トップアダプタ1の下面に設けたパッキング収納凹部2、および前記バックアップリング6の下面に設けたパッキング収納部7が、前記中央二等分線Mに対して60度に形成されているが、傾斜角度θ1、θ4の数値はこれに限定されるものではなく、図示は代表的な例示である。
Specifically, in the first embodiment, in order to form the deformation allowable gap K, as shown in FIGS. 1 and 2, the inclination angle θ1 of the
さらに、前記トップアダプタ1の下面、および前記バックアップリング6の上面、並びに前記ボトムアダプタ3の上面に対して前記パッキング部材5の内周側、および外周側に形成される前記非接触部分9が、パッキング部材5の厚みtの中央二等分線Mに対して線対称に断面略三角形に形成される。このように、非接触部分9を、パッキング部材5の厚みtの中央二等分線Mに対して線対称に断面略三角形に形成したので、パッキング部材5の装着時に緊締ボルト10を締付けることにより変形許容空隙Kを狭め、パッキング部材5の全体形状を整えてからパッキング部材5にプランジャー、またはロッドRが挿入されることにより、軸長方向Iの圧縮力にてパッキング部材5が圧縮変形されて非接触部分9が密接され、プランジャー乃至はロッドRに対して応力限界、弾性限界を超える等の過度の圧力変形が防止されるとともに、左右均衡して圧力変形が促され、軸長方向Xにおいて数個が分散されて高圧力を受けることになるため、プランジャー乃至はロッドRに対してパッキング部材5は適当な圧接力にて密接して優れたシール性が発揮される。しかも、パッキング部材5の内周側においては、パッキング部材5のプランジャー乃至はロッドRに対する磨耗を軽減し、パッキング部材5の耐磨耗性が向上され、磨耗による発熱を抑え、耐命性が向上される。
Furthermore, the
このようにして、ポリアミド樹脂、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂の何れかの比較的硬質の合成樹脂を用いて高圧力に耐えるように形成されたパッキング部材5の上面5aおよび下面5bに図1,および図2に示すような圧縮力解放時には前記中央二等分線M近傍に接触部8から遠退くのに伴い非接触面積が増大するように設けられた変形許容空隙Kは、緊締ボルト10を締付けることにより変形許容空隙Kの間隔は狭められ、パッキング部材5の全体形状を整えてからパッキング部材5にプランジャー、またはロッドRが挿入されることによる軸長方向Xの圧縮力により図3乃至図5に示すような装着時において圧縮変形され、密接され、プランジャー乃至はロッドRに対して、過度の圧力変形が防止される。しかも、パッキング部材は、左右均衡して圧力変形が促され、軸長方向Xにおいて数個が分散されて高圧力を受けることになるため、プランジャー乃至はロッドRに対してパッキング部材5は適当な圧接力にて密接され、優れたシール性が発揮され、液漏れを確実に防止することができる。本実施形態1により形成されるパッキング部材5は、100(MPa)以下の圧力のもとにおいては勿論のこと、100(MPa)以上の高圧に耐えて優れたシール性が発揮されるとともに、さらに好ましくは280(MPa)以上の高圧にも耐えて優れたシール性が発揮され、液漏れを確実に防止できる。
In this way, a packing member formed to withstand high pressure using a relatively hard synthetic resin such as polyamide resin, polyether ether ketone resin, polyethylene resin, polystyrene resin, or polyvinyl chloride resin. 1 and 2 when the compression force is released as shown in FIGS. 1 and 2 so that the non-contact area increases in the vicinity of the central bisector M as the distance from the
しかも、前述のようにパッキング部材5の上面5a、および下面5bに設けられた変形許容空隙Kは、圧縮力解放時には拡開され、使用する装着時には緊締ボルト10による軸長方向Xの締付けによる圧縮力を受けて密接されるので、パッキング部材5の内周側においては、パッキング部材5のプランジャー乃至はロッドRに対する磨耗が軽減されて耐磨耗性を向上することにより、ひび割れを生じたり、プランジャー乃至はロッドRに対する密接個所が応力限界や弾性限界を越えることにより損壊されて磨耗かすを生じないため、掃除を行う手間が省け、数百時間以上の連続運転が可能となり、機械的寿命は伸び、新たなものと交換を行うという交換作業の手間や労力を少なくし、保守・点検が容易に行える。
In addition, as described above, the deformation allowable gap K provided in the
11はプランジャー乃至はロッドRに摺動自在に密接する前記パッキング部材5の少なくとも内周面に、高圧側から低圧側に次第に断面積が減少する斜面11aを有するリップ部であり、パッキング部材5はこのリップ部11により応力限界、弾性限界を超える等の過度の圧力変形が防止された状態で圧力変形は促されて軸長方向Xに往復動作するプランジャー乃至はロッドRに対する追従性が良好になり、適当な圧接力によりプランジャー乃至はロッドRに密接し、優れたシール性が発揮されるとともにプランジャー乃至はロッドRに対する摩擦は軽減されるため、耐磨耗性を向上される。
すなわち、前記リップ部11は、前記パッキング部材5の内周側および外周側の側面は、前記中央二等分線Mに対して上端側が下端側よりも数度の傾斜角度α、図示する本実施形態1では約5度の前記斜面11aを設けることにより、パッキング部材5は応力限界、弾性限界を超える等の過度の圧力変形が防止された状態で圧力変形は促されてプランジャー乃至はロッドRに対する追従性が良好になり、適当な圧接力により密接し、優れたシール性が発揮されるとともにプランジャー乃至はロッドRに対する摩擦は軽減されるため、耐磨耗性は向上される。そして、前記斜面11aの増減変更は、例えばパッキング部材5の硬度、厚さ、高さに等に応じて自由に設定されることにより、プランジャー乃至はロッドRに対するシール性と耐磨耗性が適当に選択され、調整が行える。
That is, the
また、前記トップアダプタ1、前記バックアップリング6、前記ボトムアダプタ3の少なくとも何れか1部材が例えばリン青銅(2種、または、3種)、または、ステンレス鋼(SUS329J4L)、アルミニウム青銅(2種、または、3種)、洋白(2種、または、3種)、ベリリウム銅合金の何れか1から選ばれる材料にて形成される。このように、前記トップアダプタ1、前記バックアップリング6、前記ボトムアダプタ3の少なくとも何れか1部材を前記のようになリン青銅、または、ステンレス鋼、アルミニウム青銅、洋白、ベリリウム銅合金の何れか1から選ばれる金属材料にて形成したのは、高圧力の下において、パッキング部材5は超硬金属により形成されるプランジャーやロッドRに対する耐磨耗性を良好に発揮して劣化を少なくするとともに、また、高強度を発揮して機械的寿命を長くするほか、耐熱性、防錆性、耐薬品性に優れたものにするためである。
In addition, at least one member of the
本発明のシール装置の実施形態1は以上の構成からなり、このシール装置を原料の処理や細分化を行うための高圧均質化装置、また、高圧ポンプ等の対象機器Bのパッキング収容凹部12内に組立てて装着を行うのには、先ず、断面中高のパッキング収納凹部2を底面に有する平面略環状のトップアダプタ1と、断面中高のパッキング支持面部4を上面に有する平面略環状のボトムアダプタ3とを上下に配置し、このトップアダプタ1と、ボトムアダプタ3との間にポリアミド樹脂、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂の何れかの比較的硬質な合成樹脂にて形成された平面略環状であり、断面中高の略V字状乃至は略U字状の複数個のパッキング部材5と、該パッキング部材5相互間に介装されるバックアップリング6とを交互に積層し、蓋Fを被せ、複数個の緊締ボルト10を締付けることにより変形許容空隙Kの間隔は狭まり、パッキング部材5の全体形状を整える。この時、パッキング部材5、およびバックアップリング6の使用個数は、対象機器Bのシールを行うべき常用内圧を想定して選択され、その増減変更は自由に設定される。
また、比較的硬質な合成樹脂にて形成された本実施形態1の前記パッキング部材5は、緊締ボルト10により締付力を付与するまでの圧縮力解放時において、内周側および外周側の上面5aおよび下面5bと、この上面5aおよび下面5bが対向する前記トップアダプタ1の下面と、前記バックアップリング6の上面6aまたは下面6bと、前記ボトムアダプタ3の上面との対向する2面間に高圧側P1に向かうように変形許容空隙Kが形成されている(図1,図2参照)。
In addition, the packing
そして、蓋部材Fの上方から、パッキング収容凹部12内に収容されているパッキング組立体内にプランジャー、ロッドRを挿入すると、前述の複数の緊締ボルト10の締付力に加えて、プランジャー、またはロッドRが挿入されたことによる軸長方向Xの圧縮力により、パッキング部材5は軸長方向Xへ圧縮変形されるので、前記変形許容空隙Kは密接する(図5参照)。この際、パッキング部材5は、ポリアミド樹脂、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂の何れかの比較的硬質な合成樹脂にて形成されていても、前述のように上面5aおよび下面5bと、前記トップアダプタ1の下面と、前記バックアップリング6の上面6aまたは下面6bと、前記ボトムアダプタ3の上面との間に変形許容空隙Kが形成されることにより減容化されているので、パッキング部材5は、無理なく迅速かつ容易にしかも、軸長方向X、および軸長方向Xに交差する半径方向乃至は周方向に過度に圧力変形するのが防止された状態で圧力変形が促されるため、プランジャー乃至はロッドRに対して適当な圧接力により密接され、優れたシール性が発揮され、液漏れは生じない。しかも、パッキング部材5は、軸長方向Xへ往復動作されるプランジャー乃至はロッドRに対する追従性が良好になるので、対象機器Bが運転される高圧下においても応力限界、弾性限界を超える等の過度の圧力変形が防止される(図2、図4参照)。こうして、プランジャー乃至はロッドRが、平面略環状のトップアダプタ1,パッキング部材5、およびバックアップリング6、ボトムアダプタ3内を液密に軸長方向Xへ往復動作して摺動することになる。
When the plunger and the rod R are inserted into the packing assembly housed in the packing
この際、本実施形態1のパッキング部材5は、前述のように、その上面5aに設けた傾斜角度θ1が、トップアダプタ1の下面に設けたパッキング収納凹部2、およびバックアップリング6の下面に設けたパッキング収納部7の傾斜角度θ2よりも高圧側に向けて末広がりの鋭角に形成されるとともに、パッキング部材5の下面5bに設けた傾斜角度θ3が、バックアップリング6の上面6aに設けた傾斜角度θ4、およびボトムアダプタ3の上面に設けた傾斜角度θ4よりも末広がりの鈍角に形成され、パッキング部材5の上面5aおよび下面5bには、トップアダプタ1、バックアップリング6、ボトムアダプタ3に対し中央二等分線M近傍に設けられる接触部8から外周および内周へ遠退くのに伴い前記変形許容空隙Kが設けられた構成なので、パッキング部材5はこの変形許容空隙Kが、緊締ボルト10の軸長方向Xの圧縮力を受けて装着時においてトップアダプタ1の下面、バックアップリング6の上面および下面、ボトムアダプタ3の上面に密接されるが、変形許容空隙Kを設けたことによって予め減容化された状態でパッキング部材5は密接されるため、応力限界、弾性限界を超える等の過度に圧力変形される負荷が軽減される。
At this time, the packing
この際、パッキング部材5の内周側、および外周側に形成される非接触部分9が、前述のように緊締ボルト10による圧縮力解放時においては、パッキング部材5の厚みtの中央二等分線Mに対して線対称に断面略三角形に形成された構成なので、パッキング部材5はプランジャー乃至はロッドRに対して、非接触部分9を設けたことによって過度の圧力変形が防止されるとともに、中央二等分線Mを境に左右均衡して圧力変形が促され、軸長方向Xにおいて数個が分散されて高圧力を受けることになるため、プランジャー乃至はロッドRに対してパッキング部材5は適当な圧接力にて密接される。
At this time, the
しかも、パッキング部材5の上面5aおよび下面5bは、トップアダプタ1、バックアップリング6、ボトムアダプタ3に対し中央二等分線M近傍に設けられる接触部8から外周および内周へ遠退くのに伴い中央二等分線Mに対して線対称に断面略三角形の前記変形許容空隙Kが設けられた構成なので、パッキング部材5のボトムアダプタ3、バックアップリング6、トップアダプタ1に対する組立もズレ動きがなく精度良く行える。
Moreover, the
また、前記パッキング部材5は、内周側および外周側の側面、少なくともプランジャー乃至はロッドRに摺動自在に密接する内周面には、高圧側から低圧側に次第に断面積が減少するように、中央二等分線Mに対して上端側が下端側よりも数度の傾斜角度α、例えば約5度先搾りに形成された斜面11aのリップ部11が設けられ、プランジャー乃至はロッドRに対して摺動可能に密接する摺動面が径方向に減容化されている構成なので、パッキング部材5は応力限界、弾性限界を超える等の過度の圧力変形が防止された状態で圧力変形は促されてプランジャー乃至はロッドRに対する追従性が良好になり、適当な圧接力により密接し、優れたシール性が発揮される。しかも、プランジャー乃至はロッドRに対する摩擦は軽減され、耐磨耗性は向上される。このように、パッキング部材5は、耐磨耗性が良好になり、劣化が少なくなるので、磨耗かすが発生されない。さらに、パッキング部材5は、金属、例えばリン青銅により形成されたバックアップリング6間に介装されることにより保護されるので、高圧力および高温度下においても高強度を発揮して機械的寿命は長くなる。このため、パッキング部材5は、金属製のバックアップリング6間に保持したまま、パッキング収納凹部12内から取出して交換が行え、新たなものと交換したり、磨耗かすを清掃する手間と労力が省かれ、保守・点検が容易になり、耐熱性にも優れ、さらには、部品点数が多く、構造が簡単で製作、及び組立ては容易になる。
In addition, the packing
また、前記トップアダプタ1、および前記ボトムアダプタ3、パッキング部材5間に設けられた前記バックアップリング6は、金属、例えば前述のリン青銅、または、ステンレス鋼、アルミニウム青銅、洋白、ベリリウム銅合金の何れか1から選ばれる金属材料により形成されているので、高圧力の下において、トップアダプタ1、および前記ボトムアダプタ3、前記バックアップリング6は超硬金属により形成されたプランジャーやロッドRに対する耐磨耗性が良好になって劣化が少なくするとともに、また、高強度を発揮して機械的寿命は長くなり、耐熱性、防錆性、耐薬品性に優れる。
Further, the
このように、本実施形態1のパッキング部材5は、100(MPa)以下の圧力においては勿論のこと、100(MPa)以上、さらに好ましくは280(MPa)以上の高圧下においてさえも、応力限界、弾性限界を超える等の過度の圧縮変形が防止され、プランジャー乃至はロッドRに対する追従性が良好になり、適当な圧接力にてプランジャー乃至はロッドRに密接されるので、優れたシール性が発揮され、確実に液漏れを防止することができる。また、パッキング部材5は、耐磨耗性が良好で劣化が少なく、高強度を発揮するので、機械的寿命は連続運転時間が数百時間以上と長くなり、耐熱性も120℃以上と優れたものを得ることができる。こうして、高圧下において優れたシール性と、優れた磨耗性との調和がとれた長期間運転可能な高圧シール材が得られた。従って、例えば懸濁液に含まれる原料を高圧雰囲気下で分散、乳化したり、破砕を行う等、原料の処理や細分化を行うための高圧均質化装置、または、高圧ポンプ、内燃機関等の対象機器Bにおいて、摺動動作するロッドR乃至はピストン、プランジャーに対するシール装置に好適であり、その用途は広範である。
As described above, the packing
[実施形態2]
図6乃至図9は本発明のシール装置の実施形態2を示したものであり、図6は本発明の高圧シール装置の実施形態2を示す圧縮力解放時の断面図、図7は同じく同じく高圧シール装置の一部を示す拡大断面図、図8は同じく高圧シール装置の装着時に圧縮力をかけた状態の断面図、図9は高圧シール装置の一部を示す拡大断面図である。
[Embodiment 2]
FIGS. 6 to 9
この実施形態2ではパッキング部材5の下面5bに変形許容空隙Kを設けたものである。すなわち、本実施形態2では、前記実施形態1がパッキング部材5の上面5aおよび下面5bに圧縮力解放時にはトップアダプタ1の下面と、バックアップリング6の上面6aおよび下面6bと、ボトムアダプタ3の上面との間に変形許容空隙Kを設けているのとは異なり、前記パッキング部材5の上面5aに設けた傾斜角度θ1が、前記トップアダプタ1の下面に設けた前記パッキング収納凹部2、および前記バックアップリング6の下面6bに設けた前記パッキング収納部7の傾斜角度θ′2に略一致するとともに、前記パッキング部材5の下面5bに設けた傾斜角度θ3が、前記バックアップリング6の上面6aの傾斜角度θ4、および前記ボトムアダプタ6の上面の傾斜角度θ4よりも末広がりの鈍角に形成され、前記パッキング部材5の下面5bは、前記バックアップリング6、前記ボトムアダプタ3に対し前記中央二等分線M近傍に設けられる前記接触部8から外周および内周へ遠退くのに伴い前記変形許容空隙Kを設けた構成である。
In the second embodiment, a deformation allowable gap K is provided on the
具体的には前記パッキング部材5の上面5aおよび下面5bの傾斜角度θ1,θ3、並びに前記トップアダプタ1の下面に設けたパッキング収納凹部2の傾斜角度θ′2が、前記中央二等分線Mに対して60度に形成されるとともに、前記バックアップリング6の上面6aの傾斜角度θ4、およびボトムアダプタ3の上面の傾斜角度θ4が、前記中央二等分線に対して57.5度に形成される。これら、傾斜角度θ′2、傾斜角度θ4の数値は、代表的な例示であり、これに限られない。
Specifically, the inclination angles θ1, θ3 of the
そして、本実施形態2では、緊締ボルト10による圧縮力解放時にパッキング部材5の下面5bに前記中央二等分線M近傍に接触部8から外周および内周に遠退くのに伴い非接触面積が増大するように設けられた変形許容空隙Kが、対象機器Bへの装着時において緊締ボルト10等の軸長方向Xの圧縮力が前記実施形態1よりも小さくても、バックアップリング6、ボトムアダプタ3に変形し密接するとともに、パッキング部材5は金属製のバックアップリング6間に支持されるため、高圧雰囲気下においてもパッキング部材5は応力限界、弾性限界を超える等の過度の圧力変形が防止された状態で圧力変形は促されてプランジャー乃至はロッドRに対する追従性が良好になり、適当な圧接力によりロッドR等に密接し、優れたシール性が発揮される。こうして、プランジャー乃至はロッドRが円滑かつ確実に摺動する。また、前記トップアダプタ1、および前記ボトムアダプタ3、パッキング部材5間に設けられた前記バックアップリング6は、例えば、リン青銅、または、ステンレス鋼、アルミニウム青銅、洋白、ベリリウム銅合金の何れか1から選ばれる金属材料により形成されているので、金属により形成されたプランジャー乃至はロッドRに対するパッキング部材5の耐磨耗性を緩和し、摩擦による発熱を抑えることができるという作用であるほかは前記実施形態1と同様な構成、作用である。
In the second embodiment, when the compression force is released by the tightening
[実施形態3]
図10乃至図13は本発明のシール装置の実施形態3を示したものであり、図10は本発明の高圧シール装置の実施形態3を示す圧縮力解放時の断面図、図11は同じく高圧シール装置の一部を示す拡大断面図、図12は同じく高圧シール装置の装着時に圧縮力をかけた状態の断面図、図13は同じく高圧シール装置の一部を示す拡大断面図である。
[Embodiment 3]
FIGS. 10 to 13 show Embodiment 3 of the sealing device of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view of the high-pressure sealing device of Embodiment 3 of the present invention when the compression force is released, and FIG. FIG. 12 is an enlarged sectional view showing a part of the sealing device, FIG. 12 is a sectional view showing a state in which a compression force is applied when the high pressure sealing device is mounted, and FIG. 13 is an enlarged sectional view showing a part of the high pressure sealing device.
この実施形態3では前記実施形態1とは異なり、パッキング部材5の上面5aに変形許容空隙Kを設けたものである。すなわち、本実施形態3では、前記パッキング部材5の上面5aに設けた傾斜角度θ1が、前記トップアダプタ1の下面に設けた前記パッキング収納凹部2、および前記バックアップリング6の下面6bに設けた前記パッキング収納部7の傾斜角度θ2よりも高圧側P1に向けて末広がりの鋭角に形成され、前記パッキング部材5の下面5bに設けた傾斜角度θ3が、前記バックアップリング6の上面6aに設けた傾斜角度θ4、および前記ボトムアダプタ3の上面に設けた前記傾斜角度θ4に略一致して形成され、前記パッキング部材5の上面5aには、前記バックアップリング6、前記ボトムアダプタ3に対し前記中央二等分線M近傍に設けられる前記接触部8から外周および内周へ遠退くのに伴い前記変形許容間隙Kを設けた構成である。
In the third embodiment, unlike the first embodiment, the
そして、本実施形態3では、圧縮力解放時にパッキング部材5の上面5aとトップアダプタ1の下面との間、或いは前記パッキング部材5の上面5aとバックアップリング6の下面6bとの間に前記中央二等分線M近傍に接触部8から外周および内周に遠退くのに伴い非接触面積が増大するように設けられた変形許容空隙Kが、前記実施形態1よりも小さな緊締ボルト10の軸長方向Xの圧縮力により対象機器Bの装着時においてトップアダプタ1、バックアップリング6に変形され、密接するとともに、パッキング部材5は、例えば、リン青銅、または、ステンレス鋼、アルミニウム青銅、洋白、ベリリウム銅合金の何れか1から選ばれる材料よりなる金属製のバックアップリング6間に支持されるため、高圧雰囲気下においてもパッキング部材5は応力限界、弾性限界を超える等の過度の圧力変形が防止された状態で圧力変形は促されてプランジャー乃至はロッドRに対する追従性が良好になり、適当な圧接力により密接し、優れたシール性が発揮される。こうして、プランジャー乃至はロッドRが円滑かつ確実に摺動する。また、前記トップアダプタ1、および前記ボトムアダプタ3、パッキング部材5間に設けられた前記バックアップリング6は、例えば、リン青銅、または、ステンレス鋼、アルミニウム青銅、洋白、ベリリウム銅合金の何れか1から選ばれる金属材料により形成されているので、超硬金属により形成されたプランジャー乃至はロッドRに対するパッキング部材5の耐磨耗性を緩和し、摩擦による発熱を抑えることができるという作用であるほかは前記実施形態1と同様な構成、作用である。
In the third embodiment, when the compressive force is released, the
本発明は、高圧下でのパッキング部材の圧力変形に伴うプランジャー乃至はロッドに対する過大変形を防止して追従性が良好であり、適当な圧接力にて密接して高圧雰囲気下において優れたシール性が発揮され、耐磨耗性が良好で劣化が少なく、高強度を発揮して機械的寿命は長く、保守・点検が容易になり、耐熱性にも優れ、さらには、部品点数が少なく、構造が簡単で製作、及び組立ては容易になるという用途・機能に適する。 The present invention prevents over-deformation of the plunger or rod due to pressure deformation of the packing member under high pressure, has good followability, and is excellent in a high-pressure atmosphere in close contact with an appropriate pressure contact force. Performance, good wear resistance, low degradation, high strength, long mechanical life, easy maintenance and inspection, excellent heat resistance, and fewer parts, Suitable for applications and functions that are simple in structure and easy to manufacture and assemble.
1 トップアダプタ
2 パッキング収納凹部
3 ボトムアダプタ
4 パッキング支持面部
5 パッキング部材
5a 上面
5b 下面
6 バックアップリング
6a 上面
6b 下面
7 パッキング収納部
8 接触部
9 非接触部分
10 緊締ボルト
11 リップ部
11a 斜面
12 パッキング収容凹部
A 高圧シール装置
B 対象機器
F 蓋部材
K 変形許容空隙
P1 高圧側
X 軸長方向
DESCRIPTION OF
Claims (13)
(B)前記パッキング部材は、100MPa以上の高圧雰囲気に耐えられる比較的硬質の合成樹脂にて形成され、
(C)前記パッキング部材の上面および下面、或いは前記パッキング部材の上面または下面と、前記トップアダプタ、前記バックアップリングの上面または下面、前記ボトムアダプタの上面との対向面のうち、少なくとも2者間に、パッキング部材を軸長方向からの前記締付ボルトによる圧縮力より圧縮変形して密接可能な変形許容空隙が設けられ、
(D)前記変形許容空隙が、前記締付ボルトによる圧縮力解放時にはパッキング部材の厚みの中央二等分線近傍に設けられる接触部と、該接触部から外周および内周へ遠退くのに伴い非接触面積が増大する非接触部分とにより形成され、装着時には前記トップアダプタ、前記パッキング部材、前記バックアップリング、前記ボトムアダプタを前記緊締ボルトの締付力に加え、プランジャー、またはロッドが挿入されることによる圧縮力により変形されて密接可能に設けられている
(E)ことを特徴とする高圧シール装置。 (A) A planar substantially annular top adapter having a packing housing recess having a medium cross section on the bottom surface, a planar generally annular bottom adapter having a packing supporting surface portion having a medium cross section on the top surface, and the top adapter and the bottom adapter. A plurality of packing members arranged in a substantially ring shape and having a substantially V-shaped or substantially U-shaped cross-section, and a substantially V-shape having a substantially ring-shaped and metal-shaped flat surface. Or formed in a substantially U shape, and provided with a packing housing portion on the lower surface, and a backup ring interposed between the packing members , the top adapter, the bottom adapter, the packing member, A plunger or rod is inserted into the backup ring, and the packing is applied by the compressive force from the axial direction by tightening the tightening bolt. Assembled target device for pumping a liquid under high pressure atmosphere established a whole shape of the timber, in the high pressure sealing apparatus to be fixed,
(B) The packing member is formed of a relatively hard synthetic resin that can withstand a high pressure atmosphere of 100 MPa or more ,
(C) The upper surface and the lower surface of the packing member, or the upper surface or the lower surface of the packing member, and the top adapter, the upper surface or the lower surface of the backup ring, or the upper surface of the bottom adapter, between at least two parties , A deformation permissible gap is provided that allows the packing member to be compressed and deformed by the compressive force of the tightening bolt from the axial length direction ,
(D) When the deformation allowable gap is released from the compression force by the tightening bolt, the contact portion is provided in the vicinity of the center bisector of the thickness of the packing member , and the distance from the contact portion to the outer periphery and the inner periphery is increased. The non-contact portion increases in non-contact area, and the top adapter, the packing member, the backup ring, and the bottom adapter are added to the tightening force of the tightening bolt, and a plunger or a rod is inserted during mounting. The high-pressure sealing device is provided so as to be capable of being brought into close contact by being deformed by a compressive force generated by the above (E).
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