JPH06505788A - 圧力支持要素用密封装置 - 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】 圧力支持要素用密封装置 本発明は、圧力支持エレメント用密封装置及びこのような密封装置を使用する圧 力接続装置に関する。また、本発明は、フィルタ装置内の低圧、中間の圧力およ び高圧力の下に流体を濾過する圧力接続装置に関する。

結合された２つの部品間の流体密封装置として弾性材料のＯリングを使用するこ とはこの業界でよ（知られている。この０リングは、接続された２つのエレメン トの中央のエレメント上の溝またはチャンネル内に配置されている。機械的な公 差によって、小さな間隙が接続される部材間に存在する。加圧状態でＯリングが 変形され、その一部がＯリングの溝を離れ、透き間または突き出し間隙内に入る 。突き出しと称されるこの作用は、例えば、０リング表面がはげ落ちるかまたは ニブリング（ｎｉｂｂｌｉｎｇ）の形態のＯリングの故障を導く。

このような故障を避けるための１つの方法は、Ｏリングが突き出し間隙内に入る ことを防止するために、非常に堅いバックアップリングを追加することである。

０リングの故障の問題をほぼ減少するために、特に高圧の流体装置に対する媒体 用の新しい密封装置を開発する必要性がある。本発明の目的は、Ｏリングの下流 側の間隙がほぼ消去される密封装置を提供することである。他の目的は、最小数 の接続部品を必要とする密封装置を使用する圧力接続装置を提供することである 。本発明の他の目的は、圧力接続装置を利用する低圧、中圧および高圧の流体フ ィルタ装置を提供することである。

本発明によれば、圧力支持結合部材用の結合部材が特許請求の範囲に定義されて いる。第１の円錐面がその中実軸線の周りで１つの結合部材上に配置されている 。この第２の結合部材は、第１の表面に部分的に接触させられる第２の表面上に 配置されている。中実軸線から測定される表面の円錐角は、第２の表面の角度が 第１に表面の角度より、好ましくは１から１０°、さらに好ましくは約５°だけ わずかに大きい。

表面にわずかな角度を与えることによって、中実軸線の周りで環状領域で２つの 結合部材の接触領域が形成される。この構成によって、直接的に材料が接触する ２つの結合部材の間に間隙が生じない。

また、この密封装置は、２つの結合部材を接触させるＯリングを有し、接触領域 は２つの円錐面の環状接触領域の高圧側から上流に配置されている。

また、特許請求の範囲に定義された本発明によって圧力接続装置が提供される。

この接続装置は、各々が流体通路を提供する内部チャンバを有する第１及び第２ の接続部材を有する。この第１の接続部材は、外側のネジ山付きの部分を有し、 この外側のネジ山付き部分は、接続状態において第２の接続部材内側ネジ山付き 部分に係合する。

このネジ山付き部分は、緊密な材料の接触を形成するために円錐面の間に接触部 が押されるように、第１と第２の円錐面から軸線方向に変位する結合部材上に配 置されている。この接続装置は、ネジ接続によって接続された部分が２つだけで あるという利点を有する。好ましくは、ネジ山付き部分は、接続部が組み立てま たは分解されるとき汚れる機会を低減するように密封体の乾燥側に配置されるこ とが好ましい。

特許請求の範囲に記載された密封装置及び接続装置の他の利点は、円錐面接触シ ールに関して、２つの結合部材を加工する場合における公差の厳しさが低減され ることである。従って、接続エレメントを製造するコストが低減される。

図１は、本発明による密封装置の１つの実施例の断面図である。

図２は、１つの結合部材がフィルタボウルである、本発明の圧力装置の１つの実 施例の断面図である。

図１を参照すると、密封装置１の１つの実施例は、圧力支持結合部材１０及び１ １の間に密封体を提供するように示されている。図１は、中実軸線２０を有する 第１の結合部材１０の一部が第２の結合部材１１の一部の内部に同軸的に配置さ れている実施例を示す。この第１の結合部材１０は、中実軸線２０のまわりに伸 びる円錐または円錐台面６を有する。

第２の円錐または円錐台面９が第２の結合部材１１上に配置されており、第１の 面６にその一部が接触している。図１でわかるように、軸線２０に関する第２の 円錐面９の円錐角は第１の円錐面６の対応する角度より大きい。

面６，９は中実軸線２０の周りで環状に伸びている領域１３で互いに接触してい る。接触領域１３の半径方向の範囲は、２つの円錐面の一方の半径方向より小さ い。表面上の接触部の半径方向の距離は、２つの表面の円錐角の差に依存する。

Ｐい換えれば、その差が小さくなればなるほど、環状の接触領域の半径方向の大 きさは大きくなる。

軸線２０に関する第１の円錐面の円錐角は、３及び４５°の範囲が好ましく、さ らに１５から２０°の範囲が好ましい。第２の円錐面の角度は、第１の表面の円 錐角より１から１０°大きく、好ましくは、約５°大きい。

図１から容易に分かるように、２つの結合部材は、互いに係合するときに材料の 接触部を形成する。傾斜した接触部の構成によって、２つの結合部材、例えば、 それらの直径を機械加工する公差は、緩和され、または少な（ともそれほど厳格 である必要はない。透き間間隙または公差間隙は接触領域内で省略される。

他の実施例において、第１及び第２の接続部材に接触する０リングは、環状接触 領域の高圧側の上流に配置された接触領域を備えている。図１に示すように、高 圧側はａで、低圧側はｂで指示される。第２の結合部材１１を有するＯリングの 接触領域は、２つの円錐面の環状接触領域１３に直に隣接するしていることがＯ リング２は第１の結合部材１０の外面の環状溝３内に配置されていることが好ま しい。溝３は、好ましくは、第１の円錐面６の内縁に軸線方向に隣接するように 配置されている。

本発明による圧力接続装置の実施例が図２に示されている。この実施例の第１の 結合部材４は、内側チャンバ１４を有し、第２の結合部材７は、内側チャンバ１ ７を有する。２つのチャンバは、流体の通路を形成するように連通している。

また、第１の部材４は、第２の結合部材７の内側ネジ付き部分８に係合する外側 ネジ付き部分５を有する。

ネジ付き部分５，８は、２つの面の間の接触部が、ネジを絞められたとき押圧さ れるように密封装置１の第１及び第２の円錐面から軸線方向に移動する結合部材 上に配置される。この２つの部分は、互いに当接しないが、接触トルクが加えら れて維持されるとき、作用中に接触したまま残る。

また、図２で分かるように、結合部材４，７のネジ山付き部分５，８は密封装置 １の下流、すなわち低圧側に配置されている。これは図１の低圧側（ｂ）に対応 する。従って、このネジ山は、内側チャンバ１４及び１７を通る加圧媒体に対し て露出される。

図２に示す実施例は、高圧流体濾過装置内の圧力接続装置の接続を示す。第１の 接続部材４は、フィルタエレメント（図示せず）がチャンバ１４内に配置されて いるフィルタボウルを有する。この実施例において、第２の結合部材７は、チャ ンバ１７を介して濾過される流体を供給するフィルタヘッドである。

この流体接続装置は、この流体濾過装置において特に利用できる。この装置は、 ネジで接続される２つの部分だけがあるだけである。上述したような部品の公差 は厳格である必要がない。さらに、０リング３は、通常の公差を使用して機械加 工することができる。フィルタボウル及びフィルタヘッド材料は、通常炭素鋼、 延性の鋳造鋼またはステンレススチールである。

疲労試験の形態の強度テストは、図２に示すような圧力接続装置の実施例におい て行われる。２５０バール及び４００バールの疲労圧力用の設備が英国のナショ ナル・フルード・パワー・アソシエーションの工業的な標準Ｔ２．　６．　１− １９７４の下に行われる。

図１および図２に示された実施例は、又、ポリマー又はプラスチック材料、例え ば、ポリプロピレン、ポリ［テトラフルオロエチレン／ペルフルオロ（アルキル ビニールエーテル）］　（ＰＦＡ）、又はポリビニリデン・ディフルロライド（ ＰＶＤＦ）から作られた結合部材を有する封止装置の使用を図解している。プラ スチックの構成部品を真円に作るのは屡々困難である。例えば、プラスチックの 結合部材１０．１．１；４．７の外周および内周を真円に仕上げるのは困難であ る。これらのプラスチック部材がわずかでも真円から外れて（すると円錐表面６ ゜９が最初に互に接触する領域１３に隙間が生じる。しかし、円錐表面６，９カ （、・ネジ付き部分５，８により、軸方向に互に押しつけられる時、プラスチ・ ツクの結合部材１０，１１；４．７は互になじみ、中実軸線２０のまわりのｌ； ｍｔＺ環状の領域１３で互に完全に係合する。この完全な環状の係合により、封 止装置ＩＧこよる封止が著しく増強される。

プラスチックの結合部材を有する封止装置は低圧、中圧、および高圧の流体装置 に用いられる。例えば、プラスチックのフィルターハウジング、又１よ、フィル ターカートリッジ用のプラスチ・ツクのアダプターのようなプラスチ・ツクの結 合部材を有する流体濾過装置に極めて有用である。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．中央軸線の周りで第１の結合部材上に配置された第１の円錐面と、第２の結 合部材上に配置された前記第１の円錐面と一部が接触する第２の結合部材とを有 し、第２の円錐面の前記軸線から測定された円錐角は、第１の円錐面の円錐角よ り大きい圧力支持結合部材用の密封装置。
2. ２．前記第１の円錐面は前記両結合部材の中央軸線のまわりの環状領域で前記第 ２の円錐面に接触し、第１及び第２の円錐面の間の環状接触領域の半径方向の範 囲は、円錐面のいずれかの半径方向の範囲より小さい請求項１に記載の密封装置 。
3. ３．第２の円錐面の円錐角は、第１の円錐面の円錐角より１から１０°好ましく は約５°大きい請求項１または２に記載の密封装置。
4. ４．第１の円錐面は、１５°から２０°の円錐角を有する請求項１から３のいず れか１項に記載の密封装置。
5. ５．第１および第２の結合部材と接触するＯリングを備え、両結合部材とのＯリ ングの接触領域は、円錐面の前記環状接触傾域の高圧側から上流に配置されてい る請求項１から４のいずれか１項に記載の密封装置。
6. ６．Ｏリングは第１の結合部材の外面内の環状溝内に配置されており、環状溝は 、第１の結合部材の円錐面へ軸線方向に隣接して配置されている請求項５に記載 の密封装置。
7. ７．両結合部材がポリマー材料で作られている請求項１から６までのいづれか１ 項の密封装置。
8. ８．第１及び第２の結合部材の各々は、前記接続装置への流通路を提供するよう に形成された内側チャンバを有し、第１の結合部材は外側のネジ山付き部分を有 し、前記第２のネジ山付き部分は前記接続部のネジ接続とかみ合う内側のネジ山 付き部分を有する請求項１から７のいづれか１項の密封装置を有する圧力接続装 置。
9. ９．前記外側及び内側のネジ山付き部分は、接続部材がネジで接続された時に前 記表面の間で押圧されて接触するように前記第１と第２の円錐面から軸線方向に 移動する第１及び第２の接続部材上に配置されている請求項８に記載の圧力接続 装置。
10. １０．ネジ山付き部分の軸線方向の変位は、円錐面の間の環状接触領域の低圧側 から下流方向である請求項８または９に記載の圧力接続装置。
11. １１．前記第１の接続部材は、フィルタボウルと、前記内側チャンバ内に配置さ れた第１のエレメントとを有し、前記第２の結合部材はフィルタヘッドを有する 圧力流体濾過装置内で使用する請求項８，９または１０に記載の圧力接続装置。
12. １２．添付図面を参照して説明した圧力支持接続装置用の密封装置。
13. １３．添付図面を参照して説明した圧力接続装置。