JPH04249676A - 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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JPH04249676A
JPH04249676A JP3165759A JP16575991A JPH04249676A JP H04249676 A JPH04249676 A JP H04249676A JP 3165759 A JP3165759 A JP 3165759A JP 16575991 A JP16575991 A JP 16575991A JP H04249676 A JPH04249676 A JP H04249676A
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    • B65G53/4625—Turnable elements, e.g. rotary wheels with pockets or passages for material with axis of turning perpendicular to flow
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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】
【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、その際各側板と、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各側
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、弾性手段が充填リングを軸方向にも半径方向
にも負荷す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
静止しているが、選択された浮動する構造のため、ばね
配置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。直円度の平衡のための通例の公
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】適当なばね配置およびその発展は、請求項
２から４までに記載されている。
【０００７】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、さらに請求項５による充填リングを
その外周の位置でスリットにより中断するのが有利であ
る。それと共に、温度膨張を受け入れるので、応力集中
にはなりえない。
【０００８】他の有利なばね配置とその発展は、請求項
６と７の対象である。記載された課題の別の解決は、請
求項８の対象である。
【０００９】
【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。
【００１０】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（ヒクトパスカル）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４ｂ
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。
【００１１】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。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。これにより静止している充填リング
７ａに周方向に及ぼされ、セルホイールの伸びにより引
き起こされた連行力がわずかであろうとなかろうと、充
填リング７ａにねじれに対する安全装置を、例えば軸受
ふた５ａに固定されていてかつ充填リング７ａに達する
ピン（図示省略）を備えつけるのが目的に適っている。 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。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二の実施形態は
、別のばね手段による輪郭リング８ａの使用によっての
み図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のために非常に
耐磨耗性のある弾性的な合成物質が意のままになるので
、図２と関連して述べたねじれに対する安全さをやめる
ことができる。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５ｂが、
ハウジング１の円筒状内部空間の直径より大きい直径に
周に関してくり抜かれている。このようにして、半径方
向平面に存在するリング面１ｄが達成され、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が無駄使いされる。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静止して
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】密封装置の第一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】密封装置の第二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】密封装置の第三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。
【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

Claims (8)

    【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、その際各側板と、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（５ａ）に向けられた各側板（４ａ）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（６ａ；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（７ａ；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、弾性手段が充填リング（７ａ；
    ７ｂ）を軸方向にも半径方向にも負荷することを特徴と
    するセルホイール・ゲート。
  2. 【請求項２】　　ばね手段が弾性的な輪郭リング（８ａ
    ）からなり、この輪郭リングは軸方向と半径方向におい
    て、軸受ふた（５ａ）に向けられた充填リング（７ａ）
    の端面の上にありかつわずかな程度に圧縮されて一方で
    は軸受ふた（５ａ）の内壁に、他方では円筒状内部空間
    の壁に密接し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】　　充填リング（７ａ）はその外筒面に、
    弾性的な輪郭リング（８ａ）を部分的に確実結合により
    受け入れるための直径段部を有することを特徴とする請
    求項２のセルホイール・ゲート。
  4. 【請求項４】　　充填リングとエラストマーリングが互
    いに膠着されていることを特徴とする請求項２または３
    のセルホイール・ゲート。
  5. 【請求項５】　　充填リング（７ａ）はその外周の位置
    に（９ａに）貫通するスリットを有することを特徴とす
    る請求項２から４までのうちのいずれか一つのセルホイ
    ール・ゲート。
  6. 【請求項６】　　ばね手段は、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請求項１のセルホイ
    ール・ゲート。
  7. 【請求項７】　　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６のセルホイール・ゲート。
  8. 【請求項８】　　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、その際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、その外周面がハウ
    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、円筒状内部空間（１ｃ）
    が金属リング（６ｃ）の外周面の範囲に、直径の拡大に
    より形成された、半径方向平面に存在するリング面（１
    ｄ）を有し、このリング面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、ばね負荷された金属輪
    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。
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