JPH01305289A - キルン等の回転シリンダー装置用の密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （本発明の技術的分野） 本発明は、ロータリーキルン等の回転シリンダーにおけ
る空気またはガスの密封装置に関するものであり、この
装置により、回転シリンダーの端部における希釈、汚染
されたガス状流体の出入を著しく減するものである。

（従来の技術） 従来、ロータリーキルンのような回転シリンダーと、ロ
ータリーキルンの一端の供給ハウジング或いは他端の燃
焼フード等のような固定構造物との間に形成される環状
空間の密封装置が知られている。例えば、米国特許第３
．０４２．３８９号にみられる環状密封装置は、環状の
密封リングがキルンの外表面に接するような回転シリン
ダーにおいて、環状密封装置の重心がシリンダーの回転
軸に対して垂直な面に位置するような自動平衡構造を有
している。この構造によれば、力のモーメントが発生し
て、環状密封リングをロータリーキルンの一端の供給ハ
ウジング或いは他端の燃焼フードのような関連する固定
構造物に向けて連続的に付勢しこれらと密封接触させる
結果が得られる。前記した密封構造によれば、回転シリ
ンダーと該回転シリンダーの各端における固定構造物の
間の環状空間からガス状流体が漏れることを実質的に防
止できる。

他の回転シリンダー用環状密封装置として、米国特許第
４．２８０，７０７号に記載のものがある。この密封装
置は環状に延びる複数の密封部材を利用するものであっ
て、これら部材は相互に回動自由に連結されて、シリン
ダーの回転軸に対する垂直面内で開設構造を形成し、回
転シリンダー周囲の円筒表面における非円筒部分に適応
するようになっている。

大回転シリンダー用の他の従来公知の密封装置としては
、一連に環状に配列された複数の薄型ばね板部材を用い
、これらばね板部材の一端を固定部材に取り付け、他端
を回転部材に連続的に接するように弾性付勢させたもの
がある。これらばね板部材は、キルンの外表面に沿って
連続的に密封状態を保つように環状に配置され、部分的
に重なり合っている。しかしながら、キルンの外表面が
不均一か或いは非円筒形の場合には、作動中に、特にキ
ルンの回転につれて、隣接し合うばね板部材間に小さな
隙間またはずれが発生する。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、ばね板部材を備えた上記のような型の密封装
置における改良を目的とするものであり、一連の隣接し
合ったばね仮型密封部材が固定部材に取り付けられ、シ
リンダーの回転につれて、ばね板部材の外端が、製造公
差及び種々のシェル外径に適応して連動するように、回
転部材に向かって撓み、それにより、回転部材の外側密
封面との接触密封状態を維持することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明においては、第１組
目の隣接し合った複数のばね板部材間からの漏れを防止
するために、該ばね板部材の縁部に重なり合うように位
置する他の弾性を有する複数の部材の組が提供される。

（作用） これにより複数のばね板部材間からガスが漏れようとし
ても、他の弾性ある複数の部材がこれを密閉する。

本発明の他の目的及び利点は、以下図面に関連する説明
から明らかである。

（実施例） 図面、特に第１図において、全体として１０で示される
ロータリーキルンは、供給ハウジング１２から燃焼フー
ド１４の方向にわずかながら下方に傾いており、供給ハ
ウジング１２から燃焼フード１４へ向かって材料がキル
ンを容易に通過するのを補助している。キルン１０は、
例えば、耐火レンガのような適宜な耐火性材料からなる
内側ライニング１８を有する円筒状シェル１６を含んで
構成される。複数の支持リング２０（１つだけ図示され
ている）がシェル１６の周囲に配置され、適宜な支持ロ
ーラー２２に支持されている。シェル１６を長軸まわり
に回転させるための適当な駆動装置（図示なし）、例え
ばシェル１６の周囲に取り付けたリング槍ア駆動モータ
ー、が備えられている。

環状のエンドプレート２４がロータリーキルンの一端に
固定され、実質的に円形の供給口２６を形成する。乾燥
状又はスラリー状の供給材料が、この供給口を通じて適
当な貯蔵設備（図示なし）からシュート２８を介してキ
ルン室３０に供給される。

もう一つのエンドプレート３２はシェル１６の他端に固
定され、実質的に円形の排出口３３を形成する。

この排出口を通って、キルン室３０内で処理された材料
が排出される。キルン室から排出された後、材料は、材
料処理に必要な工程に応じて、コンベヤー、冷却装置等
に移動される。

キルンの供給口において、シュート２８は、供給ハウジ
ング１２内で支持され、供給ハウジング１２の壁３７に
取り付けられたカラー３６を通ってシェル１６内に延び
ている。カラー３６の外径はシェル１６に取り付けられ
たエンドプレート２４の供給口２６より小さい。カラー
３６の外径と供給口２６の内径の差は、カラー３６とシ
ェル１６との間に環状開口３８を形成する。この隙間は
、ロータリーキルンの作動中に、シェル１６とカラー３
６間を固定せずに、シェル１６を回転させる。本発明に
よる密封部材３９は、カラー３６が取り付けられている
壁３７に取り付けられ、シェル１６のエンドプレート２
４と接触するまで外方向に延びている。

燃焼フード１４は、ロータリーキルン１０の排出口に隣
接し、適宜な耐火性材料からなるライニング４２を有す
る燃焼ハウジング４０を含んで°構成される。

燃焼フード１４は、ロータリーキルン内で行われる特定
プロセスに応じた所望の燃料および酸素の混合気を供給
する従来知られたバーナー４４を有する。

燃焼ハウジング４０は前壁４６を有し、前壁内には、環
状開口４９を形成するためにシェル１６の外周面を囲む
開口４８が形成されている。前壁４６は、キルン１０の
回転軸に対し実質的に垂直である。開口４８から放射状
に広がる前壁４６は本発明にかかる密封部材３９の取り
付け表面を形成する。

本発明にかかる密封装置は第６図によく示されおり、ま
ず、燃焼フードとの関連について述べる。

密封装置は、前壁４６に順に取り付けられたブラケット
５１に着脱可能に取り付けられた、一連の複数のばね板
部材５０を有する。ブラケット５１は溶接等により前壁
に固定され、外方向に延びたフランジ５３を有する。フ
ランジ５３には、その上角部の孔５５を通して、ばね板
部材５０が、ボルト５４等により着脱可能に取り付けら
れている。ばね板部材５０は、全て長方形をしており、
作動中に大きく摩耗し易いことおよび良好な密封状態を
維持するために定期的に交換する必要があることから、
着脱可能にフランジ５３に取り付けられている。

ばね板部材は、前壁４６から軸方向にシェル１６の外表
面と接触するまで延びる。ばね板部材５０は薄いばね鋼
板のような弾性材料からなり、その外端６１は切れ目な
くシェル１Ｇの外表面と弾性接触するように取り付けら
れる。ばね板部材は、第７図に示すように、シェル１６
と燃焼フード１４との間に連続的な密封表面を形成する
ために、わずかながら重なり合った間隔で、シェルの周
りに環状配置されている。

一組の長方形の複数の被覆部材５７がばね板部材に隣接
して前壁４６に取り付けられている。被覆部材５７は、
部分的に重なり合って環状配置され、ばね板部材と並行
して軸方向に延びている。しかし、第７図のように、被
覆部材は、作動中に密着するばね板部材との間にできる
隙間を通してガス漏れが発生することを防止するために
、ばね板部材の縁部を覆うように、ずらして配置されて
いる。必要なら、被覆部材５７夫々は少なくとも３つの
ばね板部材を覆う間隔で配置され得る。

被覆部材５７は、セラミック繊維被覆材等の材料からな
り、最良の密封効果を得るために、ばね板部材と密着す
るように撓む。この目的のために、第２組目の弾性力の
あるばね板部材５９を、被覆部材５７が第工組目のばね
板部材５０に連続して密着するように取り付けることが
できる。第２組目のばね板部材は、第１組目のばね板部
材の取り付け方法と同様に前壁４６に取り付けられてい
る。

ばね板部材の外端６１は、シェル１６と接触して、主た
る密封ａ能を達成し、またキルンの回転につれて放射状
に運動してキルンの外表面の不均一に拘わらず、シェル
の外表面と接して密封状態を維持する。残念ながら、前
記ばね板部材の外端６１の放射状運動は隣接し合ったば
ね板間に自然に発生する割れ目や隙間を増大させる傾向
がある。この隙間は、ばね板がその先端で最大のわん曲
を生じる領域で主に発生する。この領域は、また、被覆
部材５７が密封装置からのガス流出を防止するための機
能を果たす領域である。

本発明の密封装置の別の配列が、キルン１０の供給口に
見られ、第４図、第５図に示される。密封装置のばね板
部材５０は、環状配置され、ブラケット５２によって壁
３７に取り付けられている。ばね板部材は、シェル１６
のエンドプレート２４と接するまで、放射状に外方向に
延び、環状空間３８を密封する連続部材を形成するよう
に配置される。この配列においては、ばね板部材は、キ
ルンの排出口におけるばね板部材にみられるように、シ
ェル１６の円筒状の周面に接するのではなく、エンドプ
レート２４の平らな表面と接する。しかしながら、作動
中においては、回転するエンドプレート２４は、ばね板
部材５０の先端６３に対して不均一な表面を呈するので
、ばね板の外端がわずかながら変位して、エンドプレー
ト２４の表面との接触状態を維持し、大気とシェル内部
間の密封状態を連続的に確保する。排出口におけるばね
板部材５０に関して述べたように、この変位によって、
隣接し合ったばね板部材間に生じる隙間は、特にばね板
が最も撓む領域で大きくなる傾向がある。そのため、被
覆５部材５７が壁３７に取り付けられて、ばね板の縁部
を覆い、隣接し合ったばね板部材間で生じるどんな隙間
も密封するように配置される。

ばね板部材及び被覆部材を回転シリンダーに取り付ける
方法は、固定部材に取り付ける方法よりもむしろ効果的
或いは便利な場合がある。そのような配列は、第８図お
よび第９図に示される。第８図において、ばね板部材５
０．５９及び被覆部材５７は、ブラケット６５にボルト
６８により着脱可能に取りつけられる。ブラケットは、
シェル１６の外表面に溶接された環状リング６６に取り
付けられる。第８図において、ばね板部材はシェルの回
転軸外側を軸方向に、供給ハウジングから延びるカラー
状部材の円筒状表面と接触するまで延びる。第９図にお
いでは、ばね板部材は、シェルの回転軸外側を放射状に
、固定ハウジングの平らな表面と接触するまで延びる。

他の実施例に関して述べたように、隙間は隣接し合うば
ね板部材５０間、特にばね板部材が最も撓む場所で生じ
る。これらの隙間は、シェルが回転し、ばね板部材５０
の外端がハウジング７１の表面７０上を変位するにつれ
て大きくなる。

被覆部材５７が、隣接したばね板部材間に生じる隙間を
覆うために、ばね板部材の縁部を塞ぐように配置され、
それにより、大気とシェル１６内部間の密封状態が改良
される。第２絹目のばね板部材５９は、ブラケット６５
に取り付けられて、本発明の他の実施例で述べたと同様
の方法、目的で、第１粗目のばね板部材と接するまで、
隣接した被覆部材が撓むように配置される。

被覆部材５７は、可撓性繊維材からなり、複数のばね板
部材を覆うに充分な大きさであることが好ましい。

第７図のように、隣接し合った被覆部材は、相互に重な
り合って、連続した表面を形成する。

キルンの排出口における二組のばね板部材について述べ
てきたが、−組のばね板部材と被覆部材との組み合わせ
も多岐に亘って応用することができる。かかる応用例に
おいては、複数のばね板部材の形状に一致するように予
め形成された被覆部材を使用することが好ましい。また
、被覆部材が弾性特性を有すると有効である。更に、応
用例においては、シェル内部と大気との圧力差により、
被覆部材をばね板に密着するように被覆部材をばね板部
材より低圧側に配置して、補助できるようにする。

第６図から明らかなように、被覆部材はばね板部材より
短い。この構成は、ばね板部材の外端がシェルに接触し
て、シェル１６と外気との間で主要な密封状態を与える
ようになされたものである。

被覆部材は、作動中に、ばね板部材が最も湾曲する場所
でばね板部材間に生じる隙間を覆うためのみに必要とさ
れる。

被覆部材がシェル内部と外気との間に設けられる時は、
キルン内の高温ガスと第２組のばね板部材間の断熱効果
を奏する。それ故、応用例においては、被覆部材を断熱
材とすることが好ましい。

断熱材としての使用は、第２組のばね板部材の変形を滅
じ、そのため、ばね板部材の耐久性を増大させる。

以上述べたように、ロータリーキルンにおける適当な方
法により本発明の目的が達成されることが示されたが、
当業者に考えつく変更態様も本発明の特許請求の範囲内
に含まれるべきであり、実施例に示されたロータリーキ
ルンに代えて固定部材に組み込まれた回転シリンダーを
有する回転シリンダー装置に適用できることは明らかで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例によるロータリーキルンの部
分断面側面図、第２図は、キルン端部の燃焼フードに取
り付けられた本発明の密封装置を示す第１図ＴＩ−ＩＩ
線に沿った立体図、第３図は、燃焼フードに取り付けら
れた密封部材の拡大図、第４図は、キルンの供給ハウジ
ングに取り付けられた本発明の密封装置の立体図、第５
図は、キルンの供給フードに取り付けられた密封部材の
拡大断面図、第６図は、環状シール装置の排出口側に取
り付けた１つの密封部材の拡大詳細図、第７図は、密封
部材の各々の配列関係を示す拡大図、第８図は、密封部
材がロータリーキルンのシェルに取り付けられ、先端が
筒状固定部材の外表面と接する別の態様の密封部材を示
す拡大詳細図、第９図は、回転するシェルに取り付けら
れ、先端が据付ハウジングの放射状に広がる平らな外表
面と接する密封部材の拡大詳細図である。 １０・・・ロータリーキルン、１２・・・燃焼ハウジン
グ、１４・・・燃焼フード、１６・・・シェル、２４．
３２・・・エンドプレート、３０・・・キルン室、３８
．４９・・・環状開口、３９・・・密封部材、５０・・
・第１組の複数のばね板部材、５１・・・ブラケット、
５４　、６８ボルト、５７・・・−組の被覆部材、５９
・・・第２組の複数のばね板部材 特許出願人　　ポリテン　アリス。 インコーホレーテッド

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定部材及び該部材に組み込まれた回転シリンダ
   ーを有するキルン等の回転シリンダー装置用の密封装置
   であって： 前記回転シリンダーは、前記固定部材と組み合わされて
   前記固定部材との間に環状開口を形成し；前記密封装置
   は、前記環状開口を囲み覆うものであり、 前記密封装置は、 前記固定部材及び回転シリンダーからなる一対の部材の
   一方に取り付け配置された一連の複数のばね板部材であ
   って、前記一対の部材の一方から他方に向かって延び、
   他方の外表面に弾性接触し、相互に部分的に重なり合っ
   て環状配置されて前記回転シリンダー及び前記固定部材
   間の環状開口を完全に覆う一連のばね板部材と、 前記一対の部材のうち前記第１組のばね板部材が取り付
   けられたものと同じ部材に取り付け配置された一連の複
   数の可撓性被覆部材であって、前記一対の部材の他方に
   向かって延び、前記第１組のばね板部材に隣接して位置
   し隣接したばね板部材の重なり合った縁部を覆うように
   環状配置されて回転シリンダー内部と待機との間の密封
   状態を改良する一連の複数の可撓性被覆部材と を含んで構成されたキルン等の回転シリンダー装置用の
   密封装置。
2. （２）前記ばね板部材が、前記回転シリンダーに対して
   軸方向に延び、前記回転シリンダーの外周面と接触する
   請求項１記載のキルン等の回転シリンダー装置用の密封
   装置。
3. （３）前記ばね板部材及び前記被覆部材を前記回転シリ
   ンダーに取り付けた請求項１記載のキルン等の回転シリ
   ンダー装置用の密封装置。
4. （４）前記回転シリンダーが、その一端に放射状に広が
   る平らなエンドプレートを有し、前記ばね板部材が前記
   回転該シリンダーの外側で放射状に延びて該エンドプレ
   ートの外表面と接する請求項１又は２記載のキルン等の
   回転シリンダー装置用の密封装置。
5. （５）第２組目の複数のばね板部材が前記固定部材に取
   り付けられ、該第２組目のばね板部材は、相互に部分的
   に重なり合って前記被覆部材に関して第１組目の前記ば
   ね板部材の反対側に環状配置され、第１組目の前記ばね
   板部材との間に前記被覆部材をはさみ込む請求項１又は
   ２記載のキルン等の回転シリンダー装置用の密封装置。
6. （６）互いに隣接する前記被覆部材が部分的に重なり合
   う請求項１ないし５のいずれかに記載のキルン等の回転
   シリンダー装置用の密封装置。
7. （７）前記被覆部材が、少なくとも３個の前記ばね板部
   材を覆う大きさである請求項６記載のキルン等の回転シ
   リンダー装置用の密封装置。
8. （８）前記第１組目及び第２組目のばね板部材が薄いば
   ね鋼板からなる請求項１〜７のいずれか１つに記載のキ
   ルン等の回転シリンダー装置用の密封装置。
9. （９）前記被覆部材が弾性材料からなり、前記第１組の
   ばね板部材と密着するように弾性付勢される請求項１〜
   ８のいずれか１つに記載のキルン等の回転シリンダー装
   置用の密封装置。
10. （１０）密封装置内外に圧力差があり、前記被覆部材が
    前記第１組のばね板部材の高圧側に位置し、これにより
    、回転シリンダー内のガス圧が前記被覆部材を前記第１
    組目のばね板部材に接するように押しつける請求項１〜
    ９のいずれか１つに記載のキルン等の回転シリンダー装
    置用の密封装置。
11. （１１）前記被覆部材が断熱材からなり、前記シリンダ
    ー内部と隣接する前記第１組のばね板部材側面に位置す
    る請求項１〜１０のいずれか１つに記載のキルン等の回
    転シリンダー装置用の密封装置。
12. （１２）前記被覆部材が前記ばね板部材より寸法を短く
    して、前記ばね板部材の外端が前記一対の部材のうちの
    他方の外表面に直接接触して密封効果を高める請求項１
    〜１１のいずれか１つに記載のキルン等の回転シリンダ
    ー装置用の密封装置。