JPS5923166A - メカニカルシ−ル - 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】 本発明は軸を回転するだめのメカニカルシール及ひかか
るノールの成形方法に関する。

回転軸周囲の漏洩を防止するために使用されるものには
パッキングシールとメカニカルシールトがある。

これ才でのパッキングシールは軸の周りを包みかつ該軸
へ密嵌するように圧縮されたパッキング｛Ｊ別から成っ
ていた。そしてパッキングシールは、輔が回転する間中
、静止しているので、このシールはＩ＋ＩＩへ多量の抗
力を生じかつ摩耗を発生していた。従って摩耗した軸は
取替られねばならずがなリコスＩ・高となっていた。

）　／’Ｊ　−：　カルシールｔｒＪＶ５−カるパッキ
ングシールノ欠点のいくつかを解消した。しかして公知
のメカニカルシールは軸へ嵌合し、ノールの駆動部分即
ちドライバは十ン１・ネジによりそこに保持され、１Ｍ
＋と一緒に回転ずるのである。軸とシールとの間の面は
公知の手段例えば０リングでノールきれ、１方メカニカ
ル７−ルの外側周囲の流れ通路は、メカニカルシールの
シール部分に設けられている薄いグラファイトリップを
、軸へ接続することなく該軸の周りに載置した固定のセ
ラミックカラーへ対して強圧することによって閉鎖して
いる。輔及ひシールの高速回転、セラミックカラーへ対
するノールの連続圧力、及びシールがしはしは受ける高
温等のために、これ寸でのメカニカルシールは非常に強
固に作られねばならなかった。そのためプラスチック又
はプラスチックとグラフアイ１・などの成形可能材料な
どはこれまでのメカ二ツノルシールとして使用に耐える
に十分な／−ル強度を得ることが出来ず、通常、小聖い
グラフアイ１・リップ以外は全体を鋼で作っていた。そ
の結果、これまでのメカニカルシールは、非′患に高イ
曲であり、その上、軸が標準天１法でないようなものて
／−ルを特別製造しなけれはならない場合には更にその
価格かはねｊ−った。更に酸、塩水などのような散体は
鋼及びその他の金属を腐蝕するので、そσ）ようなもの
のシールのときにはメカニカルシール代りにパッキング
シールが使用されねばならなかつ／こ。

他の欠点としては、これまでのメツｌニノノルシールを
所定位置へ保持していたセットネジが軸を門外せるとい
うことである。そしてもし後にノくソキングソールが同
じ刺１へ使用されると軛１力徊転したときにこの凹みが
・々ノキング利料を摩滅することになる。

本発明はこれらの公知のメカニカル・シールσつ諸欠点
をｙ１イ消することを目的とするものであり、湯ス動部
分と、シール部分と、から成り、該駆動音す分が炭素・
樹脂コン・切ンドから、成形され軸を四重せない締イ」
手段によって回転軸へ取付けることが出来、捷たシール
部分かグラファイト・（右１月旨コンパウンドかし成形
されシ・−ル表面にリップ忙羊」しており、１ｊ枢動部
分及びシール部分は共にかなりの強度と同程度の膨張係
数とを有しているもＱ）て本発明のメカニカルゾールに
おいては、そθ）駆動部分が炭素を含む樹脂コンノくラ
ンドから成形袋れ、捷だシール部分はグラファイトと僅
かな紙の樹脂とから成るコンパウンドから成形さオｔ、
これらの画部分はかなりの強度とほとんど同じ膨張係数
とを有している。更に炭素及び樹脂のコン・々ラントか
ら成形されたカラーから成る調整用能な締付手段が、軸
に凹みを生じることなく軸へ駆動部分を保持できるので
ある。

望ましい実施例では、駆動部分はポリフェニレン硫化物
樹脂であるレイトン（商標名：Ｉ（、ＹＴＯＮ）をベー
スとしたコンノくランド６０％と，炭ｉ充ｔＸ剤４０％
と、の混合体を溶融し、これを約１５０゛Ｃ（３００’
Ｆ）に加熱した金型内へ送り込みその後固化することに
より成形されている。−カッ−２１部分はグラファイト
パウダ９０％とフェノール樹脂１０％とから成る混合物
から成形され、同様にこれを圧縮成形してカーボンリッ
プを成形する。

このリップはシール作用時にシール面として作用するも
のである。その後、、駆動部分と／−ル部分とを夫々約
２００°Ｃ（４００°ｌ？）と約１７７°Ｃ（６５０°
１？）の温度で数時間ボストキュア処理して分子を交差
結合させ分子間の結合力を強化して画部分の強度を増す
のである。このＩ″Ｔましい実施例では、線側手段は、
１駆動部分上にある一連の分離した指状片から成る。こ
れらの全ての指状片には割れノｌラーが係合し、これに
より全ての指状片を軸へ加圧するのである。

別の好ましい実施例ではシール部分とリップとは共にグ
ラファイト・樹脂コンノくランドから加圧成形され、ク
ランプは傾斜した内壁部分を有しこれが軸を、凹ますこ
となく把持するのである。

以下具体例について述べる。

第７及び８図を参照すると、ここには本発明のメカニカ
ルノールの好ましい実施例が帯列６．００で示しである
。シール３００は一般にトライノ（即ち、駆動部分６２
０とシール部分３７０とから成る。

第７図によりよく示すように駆動部分６２０は５個の長
い指状片ろ２４と、下方に伸長する截頭指状片６２５と
を有する円筒形壁６２２を含む。

こ」１，らの指状片はシールされるべき軸（図示なＬ　
）の周囲に嵌合するため曲状をなしておりかつ空間６２
６によって約６０°に分離さ牙１ている。第１の県状０
リング溝６２８が壁６２２の内面に設けてあり、また第
２の環状０リング溝６３０が該す，７ろ２２の外面に設
けである。駆動部分６２０σ）上面６６８は一対のタブ
６４０、３４２を有しており、こＪ−らのタフ゛はｎ亥
」二面から−に方にイ申びて℃・る、、タブろ４０、ろ
４２は１８００はな牙１ている。−運び）ばね用穴６４
４が該上面６３８内に設けてあく）。

駆動部分６２０は基本的にこ炭素と樹脂とから成る成分
から射出０ｙ形により一体的に成形さ灼る、後述のよう
にこの射出成形は、、駆動部分ろ２０の全て又はほとん
ど全ての種々の部分が一体をな一４゛ように成形さＪす
る。これは樹脂の機械加工が少なくとも樹脂に寓んだ外
面部分を切削■−、そのため弱くもろい部分を発生する
からである。従って機械加工を最小限にぜんとするため
である、使用さＪする基本の樹脂はテギザス州ヒュース
トンにあるノイリノプス化学会社か１つ人手されるｌｉ
　］＋、−−３１（商標名：レイトン）である。こσ）
ＩＩ　Ｉ（、、−−−３１樹脂はポリフェニレン硫化物
樹脂であるが他のポリフェニレン硫化物と異なりこの特
定（ＩＩ”ｌポリフェニレン硫化物で作った部品は収縮
度合σ）相５ｉ；Ｑ　Ｋよる内部クララギングを生じる
ことなく面１久件に富むのである。またこのＩ特定の樹
脂は、大部分の酸又はその他の例えば塩水などのさし発
Ｉｌ液によってさびることもない。

次でこの基本の樹脂はコンパウンドへ転化さＪする、初
めにこの基本樹脂のシートが形成さＪｌ、約０６７１ｃ
ｍ　（；−１ＩＪ、　）の長さに切断さ、ｈたストラン
ドである炭素繊維が該シートの」−面へプレスさＪする
。

通花、はじめ、この炭素繊維に対して樹脂を含むフェノ
ールブレンドのσ）シ伺けがなさ、ｈ基本樹脂に対１−
ろ該繊維の適合性を促進し、繊維の処理及び成形を容易
にしている。炭素繊維がソートの表面上に均一に分布さ
ハ２るので、シートは小さいＪ−１にリノ断される。と
わらの小片の人々は、同一ハーセンｌ−の炭素と樹脂を
有している、望ましくＧま炭素は各小片の約４０重量パ
ーセントを占めていイ９、炭素・樹脂シートのチップは
押出機へ供給さう１、約ろ００℃（５７５°Ｉ＝　）〜
５５５℃（６７５’ト）の温度にて溶融さね、る。全停
滞１１９ｉ間（・１５分てあり艮すぎイ）と原料に悪影
響を与えよう。押出機から出るストランドはベレットに
切断さＪｌ、多数の［［］ジグ）原ｆ１が添加される。

望ましい実施例では約０、６４　ｃｍ　（−４１月）長
にすＪ断されたＥタイプガラスσ）ストランドであるフ
ァイバーガラスが、シラン結合剤（５ｉｌａｎｃ　ｃｏ
ｕｐｌｉｎｇ　ａｇａｎｔ）　　で処理さ旧た後に添加
さＪ］る。このシラン結合剤はファイバーガラスとコン
パウンドの残存物との間σ）強力／、１：結合をｔ）る
助けをしている。黒色染料ピグノントと一緒にポリフェ
ニレン硫化物の凝縮しまたベレットが微小チャンネルブ
ラック及び相ボーンブランクと共に同様に添加さねろ。

こわらのカーボンブランク（ま等計だけ添加さ４１．る
。高純度なウオルアストナイト（商標名）であるカルシ
ラムヌクケイ１俊塩及び成形グノードのｈルンユノ、ア
テアリン酸ｊ藷も添加される。

宇土１．い実施例では、ｌ３１Ｌ−３１樹脂量はコンパ
ウッドの５０〜７５重量％であり一般には約６０％又は
そハより僅かに少プエい量である。炭素繊組（Ｊコンパ
ウンドの０．２５〜５０重量％てあり一般には約４０％
又はそれより僅かに少ない川となっている。好ましくは
ファイバーガラスは通′帛約５重帽％であり、全体の５
０％程とすることもてきよう。シラン結合剤はファイバ
ガラスの０．２５〜２重゛爾Ｓ％であり、のりはカーボ
ン繊糸１ｆ［の２〜５小゛￥ｄ１％である。カーボンブ
ラック（両者イＪ）ぜて）及びカルシウムメタケイ酸塩
が忙１脂の０．２５〜５市聞ヅ）でピグメントは樹脂の
０２５〜４重計％てあり、カルシウムステアリン酸塩は
樹脂の０．２５〜２重量％である。

更にコンパウンド内には、ある別のｉａ、Ｍｆ−性及び
非繊維、性の補強Ｈ料が使用出来る。例えば繊糸１１件
のものとしてはホウ素、アスベスト、ポリベンジミダゾ
ール（ｐｏｌｙｔ）ｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｃ　）　　
織前、また非繊糸イ１件のものとしてはタルり、ガラス
マイクロスフエアズ（ｇｌａｓｓｍｉｃｒｏｓｐｈｃｒ
ｅｓ　）、粘土、カルンウム炭酸塩、デフロン（商標名
）、その他σ）カーボンブランクなどである。

添加物を一緒に混合した後、この炭素・樹脂コンパウン
ドを回動し、空気が循ｆ（（シて（・る加りｊ（ホッパ
内で乾燥１．湿気を放出［７コンバウントを引出成形′
１−るだけとすイ）。

次に炭素の１イ１１脂コンパウンドσ）ペレッｌ□　Ｐ
ｉ　成形機のスクリュ内へ供給さｉすることにより金型
内の射出さＪする。成形機を通りベレット。」肋■熱ゾ
ーンの数によって約１１°Ｇ　（２０’Ｆ　）ｙケ約２
８°に（、５０’＋２）σ）段階にてゾーン温度が約２
６０　’（じ（５００°Ｆ）〜３１６℃（６００’Ｆ　
）にｊ）Ｈｐ人さＪまた胴部を介（２て移動ずろ。射出
圧力（」、トルブレッド（Ｔｒｕｅｂｌｏｏ（１）　　
１１　Ｑ　ｌ・ン機の場合は約７５ｋｇ（１５０ボンド
）てあり、金型自体は当初約１４９℃±６°Ｇ　（３０
００Ｆ±１０’Ｆ　）Ｋ加熱す、！＋テ１．・口。

この金型σ）加熱は、流体状コンパウンドが全ての金型
を介して流Ｊ１．かつそＡ１を完全に満たイように１−
るためである、金型温度が例えば１２１°Ｃ（２５０°
１７）に下がるようなこと−ｑノ庄Ｌ　＜　７：ｆい、
。

もし下がると製造された駆動部分の外見及び物性が劣化
し７、また不均一を金型詰４度は金型の凹み全てを完全
には満たさないこととなるからである。

よって金型加熱棒又はオイル通路（第６図には示１、て
ン、１：い）は金型先端面周囲及びその他のゆっくり充
填される部分に配置さ」１．ねばならず又は、充填行程
の際約１４９°ＣＩ５℃（３θｏ　′ｒ：±１０′１つ
の温度に金型全体の温度を維持し続けるようにしなけ」
１．ばならない。金型自体は公矧の熱可塑性成形行程に
おける通常の排気と反対にり１気さ牙１ねばならず、こ
ね、に、Ｊ：、り全ての内部ガス排するのであく）、、
ガスの残置は成形部品に密度の変動又はブローホールを
牛じこｈ７らは共に部品にストレスをもたらす潜在的原
因となるからである。

本発りＪのための単純化［７た金型２００（第６図）に
おいて示すように、金型の排気は２つσ）自由な方法に
よって達成される。初めに通常の成形方法において金型
から仕上成形品を取出１−ために円形の押出ピンが使用
されているっ環状リング又は円筒体の成形においては通
常４本捏度のピンが底部周辺（円筒体の場合には底縁部
）に対称に位置づけられ、成形品が硬化したときに該成
形品を金型から強制的ンこ押出−１−ｏ　この発明によ
」１．ば押出ピン２０２が平坦化しておりこ」］らのピ
ンが少フエくとも金型２００の底部においてピンを受入
Ｊするための円形孔２０４へ入り、このため空気及びそ
の他のガスがその平坦化したピンにより金型から逃げ出
す。次に少なくとも４個（も［７こσ）成形品が比較的
大きく例えば直径が約１５ｃｍ　（６ｕ（Ｊ）σ）円筒
体又はリングの場合にはそ１１以上）の４−１１気孔２
０６が金型の外倶１周辺に対称に間隔づけらｉｔて℃・
イ）。

これらの孔２０６は押出ピン２０２と反対の金型２００
の頂部周辺に設けてあり、ノ【η當幅が０．６４ｃｍ（
−４ｒｕ＝Ｊ’　）で高さが０．０１ｃｍ　（０，ＯＤ
　４１Ｊｔ　）である。

少フエくとも１つの伺加的開１］（図示な（７）が、例
えば深（・溝、孔、アンダカツトフフどσ）金型内に特
に著るしいガス発生が生じる部分に設けらハる。

（＝Ｊ加的開口がかかる面の縁部に設けらハる。

また直ちに金型全体を実質的に満た１−ために、金型２
００はスプルー２１０によって供給されろ（何体かの独
立した導管ではなく＞５６００リングゲート２０８を使
用して充填さ１ｌ１１ろ。このリングゲート２０８は円
形をなしかつ最低長を有１−る高度にみがかれた鋼から
成シかっ少なくとも約６０ｃｍ（１県）当り約１２７ｃ
ｍ（ツー）のテーパを有（２ている。リングゲート２０
８は、通當被成形品の厚みの約３の厚みを有してし・る
。リングゲート２０８は金型へ対して孔２０６を横切る
上部へ増刊けである。

作動時には流状コンパウンドがスプルー２１０を介して
リングゲート２０８内へ流）１１、そこを満たすっ　リ
ングゲート２０８が一旦充満さＪすると、リングゲート
２０８からのコンパウンドが金型の残存部へ流れ同時に
リングゲー１−２０８の周辺６６０°　全体へ流ねる。

ガスが孔２０６からまた押出ピン２０２によっておおわ
」していフ工い孔２０４の部分から逃い出される。金型
の種々σ）四部月近にある加熱ロッドは凹部を完全に充
満させる。金型が充満されると、水によって金型及びそ
の中の流体σ）温度を下げ金型内の製品を同化１−る。

駆動部分６２０け、その後、押出ピン２０２及び図示り
一ていない逆テーパのスプルー引具を使＋１１して金型
から取出さＪｌイ）。その後この駆動部分に約２０４°
Ｃ（４００°１′？）で１６時間程ボストキュアを施こ
して駆動部分ろ２０の分子を交差結合１２分子間に非常
に強力な結合力を形成することによりその強度及びその
機械的及び化学的抵抗力を強化する、このポストキュア
処理はまた駆動部分３２０が溶融する作動温度をに列す
る。

０リング溝６２８．６６０及び穴ろ４４げユニットの状
態に成形されるか又は駆動部分３２０　＆２ボストキュ
ア処理σ）後に機械加工さＪｌろ、後者の場合、機械加
工は非臨界応力点内にて行７：Ｃい、そのためこの製品
が実質的に弱化することは１４：い。

またゲート部分で固化した４、Ｉ　Ｆｌや孔又は押出ビ
ン用孔から延びている相半・ｌを除去１−る必・紗があ
る。

機械加工後ボストキュア処理を山度行なう１゜１３１（
、−３２樹脂から成るコンパウンドはそれがＪ９、い断
面部品に成形出来るのでこの製品成形σ）ためには非′
１名に適してし・るっ更にこの、二ｌンパウントは多く
の他σ）ポリフェニレン硫化物及び炭素をベースとした
コンパウンドと異プ工す、成形品がもろくなく非常に弾
性に富み張伸ばしが出来ろ。よってこの成形品は以前の
ＰＰ５−炭素成形品よりも丈夫である。またＢ　Ｒ−３
１は耐熱性に富み、このコンパウンドから作ら′ｌｌま
た部品は約２６０℃（５００°）−′）に耐えることが
出来る。この温度は多くの機械的シールの望ましい」−
限値である、最も通常の機械的シールの応用部門では約
１５０℃（’３００　’Ｆ　）の流動物を含み、このこ
とはこの温度がシールへ伺有される最低湯度であること
を意味する。なぜならポンプ作用が流動的自体の温度よ
りも高い温度にシール部Ｈの温度を上列するであろうか
らである。他の公知の樹脂もとのコンノくランドに使用
出来るであろうが強度、温度及Ｏ・時特性が幾分劣化［
２ある用途には不満足である。

駆動部分３２０を完成するため、図示していないゴム製
の０リングをＱ　ＩＪソング溝２８．３６０へ差込み、
ばね６４８を各ばね穴６４４へ配置する。ばね３４８の
十半分は駆σ１１部分３２０σ）上面６６８士へ出てい
る。この場合全てのばねは約１８ｋｇ（３６ポンド）の
圧縮力を有（２ている。

第７図に示すように、駆動部分６２０の指状ｊ″１６２
４にクランゾロ５０が設けである。こり）フランジ６５
０は実際上、割れリング６５２てあり、ねじ６５６によ
って固定されている。リングによって形成さノ主た内ｆ
ｌｌｌｌ開口６６０には突起６５８が伸びている。この
突起６５８は周辺を約６０°にわたりおおっている。

７一ル部分６７０は第７図によく示しである。

このソール部分６７０は一般に円筒側壁６７２を含んで
いろ。該側壁ろ７２の内径は駆動部分ろ２゜の側壁６２
２の外径より僅かに大きくなっている。

側壁３７２はその頂部周辺に内力に配置されたフランジ
６７４を有し、該７ランジ６７４には一対のタブ溝６７
６．６７８が１８０°だけはなれて設けである。側壁３
７２の上面には／−ルリソプ溝３８０が設けである。こ
の溝６８０は側壁６７２の縁部から偏倚している。ノー
ルリップ６９０は第７図に示しである。このリップ６９
０はメカニカルシール３００Ｉ７）シール面を形成して
いるものであり、市場にて入手出来、大部分は幾分かの
多孔性物質又は結合剤を有する炭素製である。リップろ
９０はその外壁周辺に小さいＶ型溝ろ９２を有している
。

シール部分６７０とリップ６９０とは／−ル部分６７０
の成形行程中に取付けられる。このシール部分６７０は
グラファイトパウダ及びフェノール樹脂から作られる。

９９％の純粋炭素であるグラフアイＩ・パウダをフェノ
ール樹脂と混合スる。

この樹脂は合計混合物の約１０％を占めるが２０％まで
゛かよろし℃・。適当な間１隙を機械加工した後リップ
６９０を金型内へ手でもって位置づけ約９６℃（２００
°Ｉ”　）まで゛予熱する。次にこの炭素樹脂混合物を
金型内−射出しシール部分６７０の形状に圧縮成形する
。使用圧力は５〜１００トンである。シール部分ろ７０
の成形時に該ソール部分３７０はリップ３９０へ型成形
され、リップ溝６９２内のコンパウンドかりノブを自由
に出ないようにする。射出成形機は、金型が閉じ４）と
きにリップへ対する損傷を減じるため敏感な低圧閉鎖系
を使用している。次にこのシール部分を約１７７°Ｇ　
（６５０下）で４時間程ボストキュア処即し、リップ面
を再び機械加工する。駆動部分ろ２０と同様このボスト
キュア処理は分子を交差結合しシール部分を強化しかつ
耐熱性を改良する。

第８図に示すようにシール部分６７０は駆動部分６２０
の上方へ配置されろ。駆動部分のタブろ４０．６４２は
タブ溝６７６．６７８内−へど）ｆ人ずろ。これらのタ
ブ溝は、シール部分６７０を駆動部分ろ２０と一緒に回
転するようにしており、ばねろ４８の」二部をシール部
分のフランジろ７４の１・而へ接１ている。

クランプ６５０は指状片ろ２４の底部の嵌合し突起３５
８が指状片ろ２５によって生じろ空間内へ（（）；合し
て駆動部分５２０に関するクランプの回転を防止してい
る。

組立てられたシール６００は図示していプＺい軸へ滑入
される。シールの寸法は、駆動部分６２０、指状片ろ２
４．３２５、シール部分フランジ３７４の内径、が軸の
直径より僅かに大きくなるようになっている。これらの
シール部分は型成形されているので、半端な寸法を有す
る軸の適確な嵌合シールを容易にかつ安価になし得るも
のである。シール６００は図示していない０１Ｊングに
よって軸へ７−ルされ、０リングろ７７が駆動部分３２
０と７一ル部分６７０との間の漏洩を防止している。

ソール６０Ｏはクランプ６５０により軸上べ保持されろ
。クランプねじ６５６を締伺けろことにより指状片６２
４が軸を約６６０′にわたり独立的に圧縮し、シールろ
ＯＯは軸を凹まぜろことなく所定位置へしつかり保持さ
れろ。

駆動部分６２０はシール部分６７０より大きい応力を受
は幾分強固になって（・る。しかし駆動部分３２０とシ
ール部分ろ７０との膨張係数はほとんど同一であり、そ
のため高温流体−■で使用することにより部品か膨張し
たどきにも漏洩は発生しないようになっている。また駆
動部分とシール部分とは防錆特性及び耐熱性を有してい
るのである。

次に別の具体例につ（・て述べる。

第１図は本発明の別のメカニカルシール１０を示す。こ
の望ましい実施例ではシール１０は駆動部分２０とソー
ル部分６０とを含んでいる。

第６図に示すように、駆動部分２０はその下端部２乙の
半円周囲に渡って延びている。半円形フランジ２４を有
ずろ円筒形側壁２２を有している。

このフランジ２４は一対の平担面２Ｂ、ろ０を有してお
り、これらの平担面は１８０°だけはなれており、ねじ
切穴ろ２．６４が積面の夫〕・に設けてルンろ。これら
の穴３２．６４はフランジ２４の側力を介して（図示な
し）突き通っている。環状Ｏリング溝６６がほぼ中火部
分において側壁２２の内面周辺に設けである。駆動部分
２０の上面３８にｆｉｌ、一対のタブ４０．４２が設は
イあり　これらのタブはそこから」三方へ伸長している
。タブ４０．４２は１８０ｑだけはなれており、また１
０個のばね穴４４が稜面６８に設けられている。駆動部
分２０は」１記の実施例と同様な方法にて射出成形され
る。０リング溝６６及び穴３２．３４．４４はこのユニ
ットへ型成形にて成形され、駆動部分２０はボストキュ
ア処理の後機械加工により形成される。

前述同様、この機械加工は非臨界応力点内にて加工され
る。

駆動部分２０を完成するため、ゴム製０リング４６がＯ
’Ｊング溝ろ６内へ配設され、ばね４８が夫々のばね穴
４４内へ配設されろ。ばね４８の上半分は上面３８から
突出しており、また全てのはねは約１８ｋｇ（３６ボン
ド）の圧縮力を有している。

第４図に示すように、クランプ５ｏが駆動部分２０の下
端部２６へ設けられて（・る。クランプ５０は一般に半
円形を有し、その両端部には一対のねじ穴５２．５／Ｉ
が設げてある。クランプ５゜の内方壁５６は僅かに約１
５°（第４図には増大して示しである）だけ傾斜してお
り、クランプ５゜を駆動部分２ｏへ取イ」けたときに、
該壁５６の最も狭い部分か駆動部分２ｏの上端の方向へ
向って配置される。ねじ５８がクランプ５ｏを１駆動部
分２０へ対して保持している。トルクがねじ５８へ伺加
されるので、クランプ材料は圧縮され、それによりクラ
ンプ５０の内面全体が軸へ接触１−ろ。

クランプ５０は駆動部分２ｏと同一の月相で同様な方法
にて成形されており、熱が軸を膨張させろときにクラン
プ５０が７−ル而に損傷をカえろことなく膨張ずろよ５
になっている。

この実施の７一ル部分６ｏは第５図によく示しである。

７一ル部分６ｏは一般に円筒形側壁６２を有しその内径
は、第２図に示すように駆動部分２０の側壁２２の外径
よりも僅かに太きい。側壁６２ばその頂部周辺において
内方に配置されたフランジ６４を有している。一対のタ
グ溝６６．６Ｂかフランジ６４内に１８０°はなれて配
設しである。／−ル面７２を有するシールリップ７０が
円筒形側壁６２及びフランジ６４かも上方に伸びている
。リップ７０は側壁６２の縁から偏倚している。その反
対端においてシール部分６０の内側周囲には環状の０　
’Ｊング溝７４か設けである。シール部分が前述の例と
同様にして成形された後に０リングシール７６が溝７４
内へ配置される。

第１及び２図に示すように、シール部分６０は駆動部分
２０の上部へ配置されろ。駆動タブ４０．４２はタブ溝
６６．６８内へ屑入しシール部分６０を駆動部分と一緒
に回動させるようにし、かっばね４８の」二部はシール
部分フランジ６４の下面に接する。

ポンプ１００の一部を第２図に示ず。ポンプ１００は、
回転軸１０２と、該軸からはなれてそこを取囲んでいろ
セラミック製カラー１０４と、を含んで（・ろ。

組立てたシール１０は軸１０２上を滑動する。

シールの寸法は、駆動部分２０及びシール部分のフラン
ジ６４の内径が軸１０２の直径よりほんの僅か大きくな
るようになっている。シール１０は０リングシール４６
によって軸１０２ヘシールされており、０リングシール
７６は駆動部分２０どシール部分６０との間の漏洩を防
止している。シール１０はクランプ５０によって軸１０
２の所定箇所へ保持されている。クランプねじ５８を締
付けろことにより傾斜壁５６が第２図の位置から軸を締
伺ける方向へ移動し、シール１０は軸１０２を凹ますこ
となく所定Ｒｒ置へしつかり保持されろ。

この取イマ１けはセラミックカラー１０４に十分近接し
てなされ、それによりシールリップ７０のシール面７２
がカラー１０４を強制する。軸が回転するとリップ７０
が回動するがカラーは静止している。しかしリップ７０
はほとんどの場合グラファイトであるのでこの内面はほ
とんど摩擦がない。

リップ７０は使用によって均一に摩耗ずろであろうが、
リップ７０はソール部分６０の残存部と同様にある強度
を有しかつまたこのリップは公知の７−ルのもろいグラ
ファイトリップの有効長よりも長いので、本発明のシー
ル部分はより長い寿命を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のメカニカルシールの斜視図、第２図は
ポンプ軸へ取付けられた本発明のメカニカルシールの断
面図、第６図は本発明の一実施例を示すシールの駆動部
分の拡大斜視図、第４図は駆動部分のクランプの一実施
例を示ず拡大斜視図、第５図は本発明のシール部分の一
実施例を示ず拡大斜視図、第６図は本発明のメカニカル
シールの部品を成形ずろ単純化した金型の拡大斜視図、
第７図は本発明の好ましい実施例の分解図、第８図は本
発明の好ましい実施例の部分断面図である。 符号の説明 １０：シール　　　　２０：駆動部分 ２２：円筒形側壁　　　２４：半円形フランジろ８：上
面　　　４０，４２　：タ　ブ５０：クランプ　　　６
０：シール部分６２：円筒形側壁　　７０：シールリッ
プ１００　：ポンプ　　　　１０２：回転軸２００：金
　型　　　　２０２：押出ピン２０８：リンググー１−
２１０ニスブルー３００：シール　　　　３２０：駆動
部分６２２：円筒形壁　　　６２４：指状片６２５：指
状片　　６ろ８：上　面 ６４０．６４２：り　プ　　ろ５０：クランプ３７０：
シール部分　　６９０：ソールリップ特許出願人　　エ
イ・ダブリュー・チェスタートン・カンパニー ＦＩＧ　　Ｉ ＦＩＧ　２ ト ↓ ＦＩＧ　６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）駆動部分と、シール部分と、軸へ、駆動部分を取
   イ・］ける手段と、から成り、駆動部分が炭素を結合し
   たポリフェニレン硫化物樹脂をベースと１〜だコンパウ
   ンドから射出成形して成ることを特徴とするメカニカル
   シール。 （２）　　コンパウンドが更にファイバガラスストラン
   ドを含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のメカニカルシール。 （３）　　コンパウンドカ該コンパウンドｎ０．２５〜
   ５０重枇％の炭素と、該コンパウンドの５０〜７５重量
   ％のポリフェニレン硫化物樹脂と、該コンパウンドの５
   〜５０重量％のファイバガラスストランドとを有して℃
   ・ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のメカ
   ニカルシール。 （４）駆動部分とシール部分とを含み、該シール部分が
   グラファイトと樹脂とのコンパウンドから成形さＪｌて
   いるメカニカル７−ルう （５）コンパウンドが１０〜２０％のフェノール樹脂で
   残りの大部分がグラファイトパウダであることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項記載σ）メカニカルシール。 （６）駆動部分と、シール部分上、軸へシール部分を増
   刊ける手段と、から成り、該増刊ける手段が軸へ凹み又
   は傷をつけないように配設さｈていることを特命と１″
   るメカニカルシール。 （力　取刊ける手段がクランプであり、該クランプが角
   度側内壁を有しかつ可調整手段によって駆動部分へ接続
   され、この可調整手段の調整が角度側内壁を軸へ圧しこ
   Ｊｌにより該角度側内壁が軸に対して変形することを特
   徴とする特約請求σ）範囲第６項記載のメカニカルシー
   ル。 （８）クランプが半円形リングてあり、ｒｉＪ　５１整
   手段が一対のねじから成り、該ねじかクランプの両端を
   介［７て駆動部分へ嵌合していることを特徴とする特許
   請求の範囲第７項記載のメカニカル７−ル。 （９）１駆動部分が一連の独立しまた指状片を有［２、
   駆動部分が所定位置にあるときこの指状片がシールさ」
   １ろべき軸を取囲んでいることを特徴とする特許 （ｉ＋）　　ｒ＋ｆｌ記取ｔ］ける手段がクランプから
   成り、駆動部分が所定位置にあるときにこのクランプが
   指状片に係合しかつ該指状片を軸に対ｌ７て圧している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第９項記載のメカニカ
   ルシール。 （１１）炭素と樹脂との流体コンパウンドでもって駆動
   部分用金型を充填すること、 駆動部分への該流状コンパウンドを固化１−るため該金
   型を冷却すること、 該金型から固化した，駆動部分を取出し高温度で該１駆
   動部分をボストキユアリング処理すること、から成るメ
   カニカルシールの、駆動部分を成形−１−る成形方法。 （１２）ポリフエニレン流化物樹脂から固形シートを作
   ることによって炭素及び樹脂のコンパラン１・を調整す
   ること、絹合せ炭素及び樹脂シートを形成するため前記
   ノー１・の頂部へ均−に炭素繊維を加圧すること、前記
   組合せノー１・をチップに切断し該チップを溶融して流
   状コンパウンドを形成すること、を特徴とする特許請求
   の範囲第１１項記載の成形方法。 ０３）炭素及び樹脂コンパウンドかほほ４０％の炭素と
   ６０％のポリフェニレン硫化物樹脂とから成ることを特
   徴とする特許請求の範囲第１１項記載の成形力法。 ０４）　　メカニカルシールσ）シール部分を成形する
   方法であって、グラフアイ１・と樹脂とのコンパウンド
   を混合すること、該シールのシール部分用金型にコンパ
   ウンドを充填し、コンパウンドな同化すること、該金型
   から固化したシール部分を取出すこと、該ノール部分を
   高温度でボス１・キュアリ７グ処理ずること、から成る
   メカニカルシールのノール部分を成形する成形力法。 （１５）　　最４％コンパウントの１０〜２０％量のフ
   ェノール樹脂との混合グラフアイ１・パウダから成るコ
   ンパウンドを混合することを特徴とする特８′１請求の
   範囲第１４項記載の成形力法。 ｆｌ　ｆｉｌ　　ＭｒＪ記金型充填Ａｉｌに該金型内に
   予熱した炭素リップを位置づけることを含む特許請求の
   範囲第１４項記載の成形力法。