JPH0129315Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ポンプグランド部における軸封やフ
ランジ間のシール等を行う場合に用いられるシー
ル装置であつて、並列させた複数の膨張黒鉛製の
パツキンを、並列方向に押圧させた状態でパツキ
ン収容空間に充填収容させてなるシール装置に関
するものである。

（従来の技術） 例えばポンプグランド部の軸封に用いられるこ
の種シール装置は、第６図に示す如く、軸線方向
に並列させた複数個の膨張黒鉛製の環状パツキン
５…を、回転軸１が洞貫するスタフイングボツク
ス２内に収容させると共に、グランド押え３でも
つて軸線方向に押圧させて、パツキン５…の内外
周部を回転軸１の外周面及びスタフイングボツク
ス２の内周面に夫々圧接させることによつて、密
封流体側Ａと大気側Ｂとを遮蔽シールさせるよう
に構成されているが、従来のものでは、回転軸１
とスタフイングボツクス２とグランド押え３とで
囲繞形成された環状のパツキン収容空間４に充填
収容させるパツキン５…を、すべて、膨張黒鉛シ
ート材をうず巻状に巻いた上これを所定環状に圧
縮形成したもの（以下「前者のパツキン」とい
う）としているか、複数枚の膨張黒鉛シート材を
積層した上これを積層方向に所定環状に打抜成形
したもの（以下「後者のパツキン」という）とし
ている。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、かかる構成の従来装置は、耐熱性及
び耐薬品性に優れる等、シール材として極めて優
れた特性を有する膨張黒鉛製パツキンを用いてい
るにも拘わらず、次のような問題を生ずるがため
に、その適用範囲が大巾に制限されるのを余儀な
くされているものであつた。

すなわち、すべてのパツキン５…が前者のパツ
キンである場合には、膨張黒鉛シート材の積層方
向が押圧方向たる軸線方向と直交する径方向とさ
れているため、グランド押え３により押圧させた
とき、パツキン５の径方向には軸線方向の歪と略
同量の歪が生じることになるから、回転軸１及び
スタフイングボツクス２への圧接力つまりシール
力を充分に得ることができ、パツキン収容空間４
の精度つまりスタツフイングボツクス２の加工精
度若しくは回転軸１の表面精度に拘わらず、良好
なシール機能を発揮させうる。

しかし、その反面、パツキン５が積層方向の関
係から押圧方向に変形し易いものであること、及
びパツキン収容空間４の軸線方向両端部は完全に
は閉塞されておらず、構造上どうしても隙間７，
８，９が生じることになることから、パツキン群
５…をスタフイングボツクス２の底壁部２ａとグ
ランド押え３との間で締付けた場合、第６図に示
す如く、パツキン群のうち両端部側のパツキン
５，５の内外周部が前記隙間７，８，９から食み
出し、この食み出しによつて、グランド押え３に
より所定の押圧力を作用させていたにも拘わら
ず、パツキン５…にクリープが生じて応力緩和さ
れ、シール性が経時的に低下するといつた問題が
ある。

しかも、各パツキン５は膨張黒鉛シート材が押
圧方向に直交する方向に積層されたものであり、
グランド押え３の押圧により層間の密着度がむし
ろ低下せしめられること、並列するパツキン５…
の層間部分が軸線方向に連らなつていること、及
び隙間９から侵入した流体が直接触れるパツキン
５の端面は積層端面となつていることから、密封
流体側Ａの圧力が高い場合には、流体が隙間９か
ら各パツキン５の層間部分を伝つて大気側Ｂへと
浸透漏れする虞れがあり、確実なシール性を期待
し得ないといつた問題もある。

一方、すべてのパツキン５…が後者のパツキン
である場合には、パツキン５における膨張黒鉛シ
ート材の積層方向が押圧方向と一致していて、押
圧方向に変形し難いこと、及び軸線方向端面が積
層端面でないことから、隙間７，８，９から食み
出したり、浸透漏れを生じたりするような虞れは
ないが、グランド押え３によりパツキン５…を押
圧させたときにおいて、パツキン５の押圧方向の
歪に対して押圧方向と直交する径方向に生じる歪
の比率が極めて小さい（一般に５％程度）ため、
押圧方向に直交する回転軸１の外周面及びスタフ
イングボツクス２の内周面への圧接力が充分に得
られず、スタフイングボツクス２の加工精度や回
転軸１の表面精度が極めて高い場合はともかく、
一般には前者のパツキンを用いた場合に比してシ
ール性能が劣る。この点から、従来のシール装置
では後者のパツキンは殆ど用いられていない。

本考案は、このような従来のシール装置におけ
る問題を解決し、膨張黒鉛製パツキンの特性を有
効に発揮し得るシール装置を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 本考案のシール装置は、かかる目的を達成すべ
く、特に、パツキン収容空間に充填されるパツキ
ン群のうち、その並列方向における完全には閉塞
されていないパツキン収容空間端部位に位置する
パツキンとして、膨張黒鉛シート材をパツキン群
の押圧方向に積層させてなる第１パツキンを用
い、その他のパツキンとして、膨張黒鉛シート材
を前記押圧方向に直交する方向に積層させてなる
第２パツキンを用いたものである。

（作用） かかる構成によれば、パツキン群を並列方向に
押圧させた場合、パツキン収容空間の完全には閉
塞されていない端部位に押圧方向に積層状の第１
パツキンを位置させているから、パツキン収容空
間の非閉塞箇所からのパツキン食み出しはこれが
有効に防止される。したがつて、パツキンの食み
出しに起因する応力緩和延いてはシール性の経時
的低下はこれを生じさせることがない。

また、パツキン収容空間の非閉塞箇所を介して
は密封流体に直接触れる第１パツキンの端面は積
層端面でないこと、及び第１パツキンの層間密着
度は押圧により向上せしめられることから、密封
流体圧力が高い場合にも、その流体のパツキン群
への浸透は第１パツキンで確実に阻止されること
になる。

さらに、パツキン群による押圧方向と直交する
方向への圧接力つまりシール力は、第１パツキン
によつては充分に得られないものの、第２パツキ
ンによつて充分得られることになり、パツキン群
全体としては良好なシール機能が発揮されうる。

（実施例） 次に、本考案の構成を第１図〜第３図に示す実
施例に基づいて具体的に説明する。

この実施例では、ポンプグランド部における軸
封の如く回転動作される回転軸をシールさせる場
合に係る。

すなわち、第１図に示すシール装置は、軸線方
向に並列させた複数個の環状パツキンを、並列方
向両端部側に第１パツキン１５，１５を配すると
共に両第１パツキン１５，１５間に複数個の第２
パツキン１６…を配した状態で、回転軸１１が洞
貫するスタフイングボツクス１２内に収容させる
と共に、グランド押え１３によりスタフイングボ
ツクス２の底壁部１２ａ方向につまり軸線方向に
押圧させることによつて、密封流体側Ａと大気側
Ｂとを遮蔽シールさせるように構成されている。
各第１パツキン１５は、第２図に示す如く、膨張
黒鉛シート材１５ａ…を軸線方向に積層させてな
るもので、複数枚の膨張黒鉛シート材１５ａ…を
積層させた上これを積層方向に所定環状に打抜成
形して得られたものである。各第２パツキン１６
は、第３図に示す如く、膨張黒鉛シート材１６ａ
…を径方向に積層させてなるもので、所定巾の帯
状膨張黒鉛シート材１６ａを複数回うず巻状に巻
いた上これを所定環状に圧縮成形して得られたも
のである。

かかる構成のシール装置では、構造上、回転軸
１１とスタフイングボツクス１２とグランド押え
１３とで囲繞形成された環状のパツキン収容空間
１４がその軸線方向両端部の何れにおいても完全
には閉塞されておらず、隙間１７，１８，１９が
生じているが、パツキン収容空間１４の軸線方向
両端部位には軸線方向つまり押圧方向に積層状の
第１パツキン１５，１５が配置されているから、
前記隙間１７，１８，１９からパツキンが食み出
すこともなく、隙間１９から密封流体側Ａの流体
が浸透漏れを生ずるようなこともない。そして、
パツキン群による回転軸１１の外周面及びスタフ
イングボツクス１２の内周面への圧接力つまりシ
ール力は、押圧方向に直交する径方向に積層状の
第２パツキン群１６…によつて充分良好に得られ
る。

特に、この実施例のシール装置においては、回
転軸１１の回転により回転軸１１とパツキン群と
の摺接部分には摩擦熱が発生するが、かかる摩擦
熱は、層が径方向に延びる第１パツキン１５，１
５を伝つてスタフイングボツクス１２方向へと効
果的に放散され、上記摩擦熱に伴う不都合が極力
解消されることになる。

なお、パツキン群の押圧方向に積層状の第１パ
ツキン及び押圧方向と直交する方向に積層状の第
２パツキンの形状、大きさ及び使用個数は、上記
実施例に限定されるものではなく、例えば第４図
若しくは第５図に示す如く、パツキン収容空間の
スペースや形状等に応じて適宜に設定しておくこ
とができる。

すなわち、第４図に示す実施例は、逆止弁にお
けるケーシングとボンネツトとの間をシールする
いわゆるブリツジマンシールに本考案を適用した
例に係り、この実施例のシール装置では、ケーシ
ング２１とボンネツト２２と押え板２３とで囲繞
形成された比較的スペースの小さなパツキン収容
空間２４に、押え板２３による押圧方向に積層状
の２個の第１パツキン２５，２５と両第１パツキ
ン２５，２５間に配した押圧方向に直交する方向
に積層状の１個の第２パツキン２６とを充填収容
させており、各第１パツキン２５は第２パツキン
２６に比して並列方向厚みを薄くしてある。この
ように、パツキン収容空間２４のスペース上第２
パツキン２６を複数個充填させることができない
場合でも、第１パツキン２５，２５は押え板２３
による押圧時に隙間２７，２８，２９から食み出
さない程度の厚みさえあればよいことから、かか
る条件を満足する範囲内で第１パツキン２５，２
５を可及的に薄くすることによつて、第２パツキ
ン２６の厚みを充分厚くしておくことができ、し
たがつて第２パツキン２６によるケーシング２１
及びボンネツト２２への圧接力を充分に得ること
ができ、良好にシール機能を発揮させうる。

また、第５図に示す実施例は、管接続部をシー
ルさせるためのシール装置に本考案を適用した例
に係り、このシール装置は、一方の管のフランジ
３１に環状突部３１ａを形成し、他方の管のフラ
ンジ３２に該環状突部３１ａが突入係合しうる環
状凹溝３２ａ内に収容させた各１個の環状の第１
及び第２パツキン３５，３６を、前記環状突部３
１ａにより押圧させることによつて、両フランジ
３１，３２間をシールさせるように構成されてい
る。環状突部３１ａと環状凹部３２ａとで形成さ
れるパツキン収容空間３４は、前記各実施例にお
けるパツキン収容空間１４，２４と異なり、パツ
キン群の並列方向両端部のうち一方の端部を完全
に閉塞した形状のものであるから、第１パツキン
３５は、完全には閉塞されておらず隙間３７，３
８が生じているところの他方の端部にのみ配設さ
れている。このように、第１パツキンの使用個数
は、パツキン収容空間の形状つまり完全には閉塞
されていない箇所がパツキン群の並列方向におけ
る両端部であるか一方の端部のみであるかによつ
て、２個又は１個となる。

（考案の効果） 本考案のシール装置は、膨張黒鉛シート材をパ
ツキン群の押圧方向に積層させてなる第１パツキ
ンと押圧方向に直交する方向に積層させてなる第
２パツキンとを組合わせてパツキン収容空間に充
填収容させて、パツキン収容空間の完全には閉塞
されていない箇所におけるパツキン食み出し及び
密封流体浸透漏れを第１パツキンで防止させると
共に所定のシール力を第２パツキンで確保させる
ようにしたものであるから、つまり膨張黒鉛シー
ト材の積層方向が異なるパツキン各々の利点を活
かしつつその欠点を相殺させるようにしたもので
あるから、膨張黒鉛シート材の積層方向が同一の
パツキンのみを用いた従来のシール装置における
問題はこれを有効に解決し得て、良好なシール機
能を発揮させうるものである。

したがつて、本考案によれば、膨張黒鉛製パツ
キンが本質的に有するところの特性を最大限有効
に発揮させ得て、極めて広範な適用を可能とする
シール装置を提供しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案に係るシール装置の一
実施例を示したもので、第１図はシール装置の要
部を示す縦断側面図、第２図は第１パツキンを示
す一部切欠の斜視図、第３図は第２パツキンを示
す一部切欠の斜視図であり、第４図は他の実施例
を示す要部の縦断側面図であり、第５図は更に他
の実施例を示す要部の縦断側面図であり、第６図
は従来のシール装置を示す要部の縦断側面図であ
る。 １４，２４，３４……パツキン収容空間、１
５，２５，３５……第１パツキン、１６，２６，
３６……第２パツキン、１５ａ，１６ａ……膨張
黒鉛シート材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 並列させた複数の膨張黒鉛製のパツキンを、並
   列方向に押圧させた状態でパツキン収容空間に充
   填収容させてなるシール装置であつて、パツキン
   群のうち、その並列方向における完全には閉塞さ
   れていないパツキン収容空間端部位に位置するパ
   ツキンが、膨張黒鉛シート材をパツキン群の押圧
   方向に積層させてなる第１パツキンであり、その
   他のパツキンが、膨張黒鉛シート材を前記押圧方
   向に直交する方向に積層させてなる第２パツキン
   であることを特徴とするシール装置。