JPS62502212A - スライドリング型シ−ル装置 - 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】 スライドリング型シール装置 本発明は、互いに相対的に回転可能に支承された機械部品の間の隙間をシールす るためのスライドリング型シール装置、特に軸と定置されたハウジングの間の隙 間をシールするためのスライドリング型シール装置に関し、このスライドリング 型シー、ル装置は実質的にグランドからなり、このグランドはハウジングに取り 外し可能に連結され、かつ間隔をおいて軸を取り囲み、この場合ハウジングは軸 貫通範囲に拡張部を備えている。この種類のスライドリング型シール装置は例え ばポンプハウジング、ミキサハウジング、撹はん機ハウジングまたはスクリュー ハウジングに使用される。

軸貫通範囲内において機械ハウジングの内部を大気に対して液密的および気密的 に閉鎖できるようにするために、従来は、内側と外側に位置する、圧力付勢解除 された、または圧力付勢されたシールと、内側または外側に位置する段付き軸受 または絞りブツシュを備えたシールを有する、異なるように形成されたスライド リング型シール装置が開発され、使用された。特に、機械ハウジング内にあるか または機械ハウジングを通って案内される液体または気体が攻撃的な媒体である 場合には、軸とハウジングの間のシールが非常に重要である。その際、ハウジン グに設けられた軸の軸受は、化学的におよび／または機械的に攻撃性のある媒体 が軸受に侵入しないようにかつこの軸受を過早に破壊しないように、保護されな ければならない。そのために、既述のように、かつ例えば西独間特許第２５５７ ９８８号明細書によって知られているように、異なるように形成された良好に機 能するシールシステムが既に開発され、使用された。例えばポンプの場合には、 ４個の長大を備えたグランド構造体からなるスライドリング型シールシステムが 公知である。このグランド構造体は普遍的な組み込みを可能にし、洗浄液供給部 と、対応する洗浄液排出部と、軸回転方向において接線方向に案内された洗浄液 供給部を備えている。この公知のスライドリング型シールシステムでは更に、カ ーボンリングまたはテフロンリング等の形をした段付き軸受が一体化されている 。

しかし、前述のすべての公知シールシステムは、軸直径が同じである場合でも互 いに交換できないように構成されているという欠点がある。これは特に、本来の 閉鎖部分であるシール要素についても当てはまることである。

本発明の課題は、特に前述の公知シールシステム相互の交換を簡単に行うことが できるスライドリング型シール装置を提供することである。

この課題は、スライドリング型シール装置のグランドが内側に凹部を備え、それ によって、異なるように形成されたシールシステムが、この凹部とハウジング部 分の拡張部に挿入され、かつ互いに交換できるように構成されていることによっ て解決される。ハウジングの拡張部は例えば、普通のスタッフィングボックス室 であってもよい。このスタッフィングボックス室のために設けられたスライドリ ング型シール装置の部分はハウジングの中に自由に突出することができる。本発 明に従って形成されたスライドリング型シール装置の重要な利点は、既に所定の シールシステムを備えている本発明のスライドリング型シール装置が他の任意の シールシステムを備えることができ、しかもこれが同じハウジングと同じグラン ドを使用して可能であることにある。これは在庫コストの大幅な低減をもたらす 。更に、このようなシールシステムが規格化された包装物または構造ユニットで あるので、機械の操作人またはメンテナンスする人は特殊な専門知識を持たずに 、シールシステムをユニットシステムに従って容易にかつ迅速に組み込み分解、 すなわち交換することができる。これにより、軸シールに関して、機械をその都 度の運転条件または変更された運転条件に最適に合ゎせることかできる。本発明 によるスライドリング型シール装置は更に、既に使用されている、例えば単一シ ールを備えたスライドリング型シール装置の装備を増強することによってまたは このスライドリング型シール装置を拡張することによって、ダブルシール装置ま たは多重シール装置に変えることを簡単かつ低コストで行うことができる。本発 明によるスライドリング型シール装置は使用者に多くの変更を提供し、そして公 知のスライドリング型シール装置と比較して、その購入、在庫管理、組み立て、 分解等に関して、労力、時間およびコストが大幅に低減されるという利点がある 。

本発明の他の実施形では、交換可能なシールシステムが軸を取り囲む、カートリ ッジとも呼ばれるスリーブに設けられている。グランドとカートリッジを備えた 本発明によるスライドリング型シール装置は、ポンプ、ミキサ、撹はん機または スクリューにおいて同じように使用される構造である。このスライドリング型シ ール装置はその取り扱いと組み立てが非常に簡単であるという利点がある。なぜ なら、グランドとカートリッジがその間に設けられるシール要素と共に、予め完 全に組み立てて組み込むことができるからである。

ルシステムが内側に位置する単一シールを備えている。

更に、交換可能なシールシステムは内側に位置する単一シールと、外側に位置す る段付き軸受または絞りブツシュを備えていてもよい。

本発明の好ましい他の実施形では、交換可能なシールシステムが内側と外側に位 置するダブルシール、すなわちダブルシールとして協働する二つの単一シールを 備えている。

本発明によるスライドリング型シール装置の好ましい他の実施形では、交換可能 なシールシステムが外側に位置する単一シールからなっている。

更に、本発明の他の実施形では、交換可能なシールシステムが、内側に位置する 段付き軸受または絞りブツシュを備えた外側に位置する単一シールからなってい る。

本発明の実施形に従って、外径が同じで内径に段階をつけた複数のカートリッジ が選択的に設けられていると非常に好都合である。この手段によって、同一のシ ールシステムを、直径が異なる軸に簡単に使用することができる。しかし、異な る軸直径にシールシステムを合わせることは、固有のカートリッジの下でアダプ タースリーブを軸に組み付けることによっても簡単に行うことができる。

スライドリング型シール装置における、本発明による他の好ましい実施形では、 ユニバーサルグランドが密封媒体および／または洗浄液体を供給排出するための 孔を備えている。

本発明の他の詳細、特徴および効果は、図に略示した実施例の以下の説明から明 らかになる。

第１図は交換可能な単一シールを内側に備えた、グランドとカートリッジからな る本発明によるスライドリング型シールハウジングの部分縦断面図、第２図は交 換可能な単一シールを外側に備えた、グランドからなる本発明によるスライドリ ング型シールハウジングの部分縦断面図、 第３図は交換可能な単一シールを内側に備え、段付き軸受または絞りブツシュを 外側に備えた、グランドとカートリッジからなる本発明によるスライドリング型 シールハウジングの部分縦断面図、 第４図は交換可能な単一シールを外側に備え、段付き軸受または絞りブツシュを 内側に備えた、グランドからなるスライドリング型シールハウジングの部分縦断 面図、 第５図は内側と外側に交換可能な二重シールを備えた、グランドとカートリッジ からなる本発明によるスライドリング型シールハウジングの部分縦断面図、第６ 図は密封媒体と洗浄液を供給排出するための孔を備えたグランドの正面図、 第７図は密封媒体と洗浄液を供給排出するための孔を備えた第６図のグランドの 斜視図である。

第１図に示すように、本発明によるスライドリング型シール装置は互いに分離可 能に連結されたハウジング部分１．１１からなっている。このハウジング部分は スライドリング型シールハウジング部分であるので、以下、専門家にとって一般 的な呼称であるグランド１とカートリッジ１１を用いる。グランドｌは周囲にわ たって均一に分配配置されたねじ３によって、ハウジングまたと゛えばポンプハ ウジング、ミキサハウジング撹はん機ハウジングまたはスクリューハウジングに 取り外し可能に連結されている。グランドｌとハウジング２を取り外し可能に連 結するためには、たいてい２〜４本のねじ３が必要である。グランドｌとハウジ ング２の間の連結個所にはシールリング４が設けられている。このシールリング ４はグランドｌとハウジング２を外側に対して閉鎖シールする。ハウジング部分 ２はポンプ、ミキサ等の固定されたハウジングと一体化することあるいはこのハ ウジングに取り外し可能に連結することができる。　・ グランド１は間隔をおいて軸５を取り囲んでいる。

ハウジング２はその内面に、スタッフィングボックス室としての拡張部６を備え ている。グランド１はその内面に、すなわち軸５の側に、凹部７を備えている。

成されたシールシステムが挿入され、互いに交換可能であるように形成されると 非常に好都合である。

第１図に示したスライドリングシール装置の凹部６゜７内には、内側に位置する 単一シールからなるシールシステムが配置されている。この単一シールは実質的 に、回転するスライドリング８、シールリング１０を有する定置されたスライド リング９、および全体にわたって延びるカートリッジ１１からなっている。スラ イドリング８は回しピン１２と止め輪１３を介してカートリッジ１１に相対回転 しないように連結されている。カートリッジ１１は右側の外端のところで、結合 ねじを介して軸５に取り外し可能に連結されている。

カートリッジ１１を軸に固定するために、セルフタッピング押しねじ１５と止め 輪１６を備えたリング！４が役立つ。スライドリング８とカートリッジ１１の間 、カートリッジ１１と軸５の間、並びにスライドリング９とグランドｌの間に、 補助シールリングとしてＯ−リング１７．１８および１９が設けられている。

回しピン１２とカートリッジ１１を介して軸５に連結されたスライドリング８は 軸５と共に回転する。シールリング１０を備えたスライドリング９は、０−リン グ１９と周囲に分配配置された複数の−ばね２０とを介して、定置されたグラン ドｌに連結され、従って固定されている。このばね２０はシールリング１０を備 に対して弾性的に支持している。更に、密封媒体特に封液を供給排出するために 、グランド１は凹部７の範囲に、少なくとも二つの孔２１と、対応する接続部２ ２を備えている。密封媒体を供給排出するための孔２　。

１は、グランド１内において互いに直径方向に対向するように配置されている。

孔２１は漏洩制御部材として働きもする。グランド１内には更に、洗浄媒体を供 給排出するための、対応する接続部２４を備えた少なくとも二つの他の孔２３が 設けられている。この孔２３は好ましくは、軸５の回転方向においてほぼハウジ ング部分２の凹部６に開口している。グランド１に連結された中央クランプまた はクリップ２５は、カートリッジ１１の位置決めを行い、正しい組み込み寸法を もたらす。この組み立てクリップまたは組み立て治具２５は公知のごとく、使用 開始の際に取り除かれる。

内側に位置する単一シールからなる前述のシールシステムは、構造ユニットとし て、他のシールシステムと非常に容易にかつ簡単に交換することができ、しかも 例えば第２図に示すような外側に位置する単一シールを備えたシールシステムと 交換することができる。

第１図に示した、内側に位置する単一シールを備えたシールシステムを、第２図 に示した、外側に位置する単一シールを備えたシールシステムと交換できるよう にするためには、ボルト３，１５を緩めて、止め輪１６を取り外すだけでよい。

それによって、リング１４とグランド１並びに内側に位置するシールシステムを 、軸５から取り外し、外側に位置する第２図のシールシステムを挿入または組み 立てることができる。

その際、本発明によるグランド１の凹部７とハウジング部分２のスタッフィング ボックス室６は変わらずにそのままである（カートリッジ１１が取り外されるか または第２図に示していない適当な単一シールが挿入される）。従って、材料と 在庫コストが大幅に低減されるという利点があるだけでなく、これによってそれ ぞれのシールシステムの組み立てと分解がメンテナンスをする人にとって非常に 簡単になるという利点がある。既に述べたように、グランドｌとカートリッジ１ １とからなるシールハウジング部分の連結ボルト、凹部、密封媒体と洗浄媒体の 供給排出のための孔等が変わらずにそのままであるので、以下、これらには同じ 参照符号が付されている。

外側に位置する単一シールを有する第２図に示したシールシステムは、シールリ ング２６を担持する定置されたスライドリング２７からなっている。このスライ ドリング２７はばね２８を介してグランド１に支持されている。この場合、圧力 負荷除去はシールリングホルダー２７の計算された閉鎖面積または開放面積によ って流体動力学的に行われる。更に、シールシステムはシールリング２６に作用 連結さればねで付勢されていないスライドリング２９からなっている。このスラ イドリング２９は止め輪３０、固定リング３１およびセルフタッピング押しねじ ３２を介して軸５に連結され、この軸と共に回転する。固定リング３１と軸５の 間には、位置決めリング３３が設けられている。一方、押しねじ３２の中には、 補助シールまたは中間シールとしてのＯ−リング３４．３５が設けられている。

更に、定置されたスライドリング２７がＯ−リング３６によってグランドｌに対 してシールされている。グランドｌに連結された複数の組み立て治具３７は組み 込み時に、スライドリング２９の位置決めと軸方向の組み込み寸法膜・定を行い 、使用開始時に取り外される。

３図に示したシールシステムと交換可能であり、非常に好都合である。この場合 、グランドｌとカートリッジ１１からなるシールハウジング部分の構造は変わら ずにそのままである。第３図に示したこのシールシステムは、第１図に示した、 内側に位置する単一シールである。しかし、このシールシステムは更に、その右 側に、絞りリングホルダー３８と絞りリング３９を備えている。この絞りリング はカートリッジ１１に支持されている。従って、絞りリングホルダー３８と絞り リング３９は一種の段付き軸受である。絞りリングホルダー３８は１本またはそ れ以上の保持ピン４０と止め輪４１によってその位置に固定保持されるかあるい は、これらの要素を介して定置されたグランドｌに連結されている。従って、絞 りリングホルダーは軸５と一緒に回転するカートリッジ１１によって回転駆動さ れない。この場合、絞りリングホルダー３８とグランド１との間のシール要素と して、同様にＯ−リング４２が設けられている。第３図に示したシールシステム のその他のシール要素と保持要素は、第１図のシールシステムと同じである。孔 ２１を漏洩制御部材として使用すると好都合である。この場合、漏洩物が絞りリ ング３９に達することがなく、開放した孔２１を経て下方へ流れる。操作人には 、スライドリング型シール装置がまもなく故障し、正しい時期に交換をすべきで あるという情報が与えられる。

第４図は外側に位置する単一シールを備えたシールシステムを示している。この 単一シールはグランドｌに対して弾性的に支持されかつシールリング４４を備え たスライドリング４３からなっている。更に、このシールシステムは段付き軸受 としての働きをする、内側に設けられた絞りリング４５と、絞りリングホルダー ４６を備えている。この絞りリングホルダーは止め輪４７とシールリング４８を 介してグランドＩに連結されている。この場合、絞りリング４５は軸５に直接第 ５図に示したシールシステムは内側に設けられたシールと外側に設けられたシー ルを備え、従ってダブルシールからなっている。この場合、内側のシールの構造 とシール機能が第１図の内側のシールと同じであり、外側のシールが第２図に示 したシールと同じであるので、第１．２図と同じ参照符号が付けられている。

従って、第５図に示したダブルのシールシステムはその構造とシール機能につい て詳しい説明は不要である。

第６図と第７図に示した、本発明に従って形成されたスライドリング型シール装 置のユニバーサルグランドｌから、密封媒体用の接続部２２（クウェンチ−接続 部または漏洩制御孔）を備えた孔２１と、洗浄媒体用の接続部２４を備えた孔２ ３が非常に明瞭に判る。

密封媒体としては、水または蒸気の外に、必要に応じて他の任意のネ活性液体ま たは不活性気体をスライドリング型シール装置の大気側で孔２１から供給排出す ることができる。同じことが、孔２３を経て洗浄媒体をスタッフィングボックス 室６に供給排出することについても該当する。グランドｌは更に、それをハウジ ング部分２に連結するボルト３を収容するための凹部本発明では、図に例示的に 示したシールシステムがグランドｌとハウジング部分２の凹部７，６内に挿入さ れ、かつ互いに交換可能であるだけでなく、特に異なるように形成されたシール 要素を備えた他のシールシステムが挿入され、かつ互いに交換可能である。本発 明に従って形成されたスライドリング型シール装置は例えば油圧付勢解除された シールを非常に有利に使用することができ、しかも媒体側でも封液側でも使用す ることができる。油圧的に圧力付勢解除されていないシールや、動的にばね付勢 されたあるいはばね付勢されていないシールリングも、スライドリング型シール 装置に挿入し、互いに交換することができ、しかもシール装置ハウジング部分の いかなる変更も行う必要がない。本発明もしくは本発明によるユニットシステム は、ポンプ、ミキサ、撹はん機およびスクリューのための、図示したシール装置 ハウジング部分に限定されない。従って、シール装置ハウジング部分は任意の他 の機械や機器に適合するように形成することができ、かつ機械ハウジングを駆動 軸ひいては大気に対して気密および／または液密、的に閉鎖するために交換可能 なシールシステムを備えることができる。

重要な利点は、本発明に従って例示的に示したこのユニット構造のシール装置構 造体の使用者が内側または外側にあるシール対に制約されることがなく、しかも ことなるいろいろな構造を考慮する必要がないということにある。これは在庫コ ストの大幅な低減にっなシールで出発し、いかなる構造的変更を行わずにかつ全 部揃った新しいシールシステムに変えることなく、既に持っているシールシステ ムを拡張することができる。例えば、軸支持リングの簡単な組み立てによってお よび同時に得られるクウェンチ室によって、そのために既に準備されたグランド の収容時に、あるいは安全上の理由や環境保護条件から、第２のシールによって シールシステムを簡単に拡張することができる。本発明はスライドリング型シー ル装置へのアプローチと使用を、専門家または使用者にとって非常に容易にする ので有利である。なぜなら、構造方式に関して、公知のすべての慣用構造が個々 の要素の簡単な補充によって可能であるからである。従って、本発明によるこの ようなユニット構造のシールシステムの利用者は、一つのシステムに関与すれば よい。このシールシステムは軸シールのすべての方法をカバーする。よって、利 用者はいろいろなシールシステム使用する必要がなく、一つのタイプを使用する だけでよい。従って、特に、スライドリング型シール装置に関連する誤りの源が 、完全に除去されなくても大幅に減少される。

（Ｎ Ｃ） 国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔ亜　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＦ、ＦｔＥ ＰＯＲτ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　Ａ？ＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ、 　ＰＣＴ／三？　８６１００１１５　（ＳＡ　１２６１８）υ５−Ａ−４３７７ ２９０　２２．′０３７８３　ＧＢ−Ａ、Ｂ　２１１７０６４　０Ｓ／１０／Ｅ １３ＵＳ−人−３７５８１７９１１１０９／７３　Ｎｏｎｅ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．互いに相対的に回転可能に支承された機械部品の間の隙間をシールするため のスライドリング型シール装置、特に軸と定置されたハウジングの間の隙間をシ ールするためのスライドリング型シール装置にして、実質的にグランドからなり 、このグランドがハウジングに取り外し可能に連結され、かっ間隔をおいて軸を 取り囲み、ハウジングが軸貫通範囲に拡張部を備えているスライドリング型シー ル装置において、グランド（１）が内側に凹部（７）を備え、それによって、異 なるように形成されたシールシステムが、この凹部（７）とハウジング部分（２ ）の拡張部（６）に挿入され、かっ互いに交換できるように構成されていること を特徴とするスライドリング型シール装置。
2. ２．交換可能なシールシステムが軸（５）を取り囲むカートリッジ（１１）に設 けられていることを特徴とする、請求の範囲第１項記載のスライドリング型シー ル装置。
3. ３．交換可能なシールシステムが内側に位置する単一シール（８，９，１０）を 備えていることを特徴とする、請求の範囲第１項または第２項記載のスライドリ ング型シール装置。
4. ４．交換可能なシールシステムが内側に位置する単一シール（８，９，１０）と 、外側に位置する段付き軸受または絞りブッシュ（３８，３９）を備えているこ とを特徴とする、請求の範囲第１項または第２項記載のスライドリング型シール 装置。
5. ５．交換可能なシールシステムが内側と外側に位置するダブルシール（８，９， １０；２６，２７，２９）を備えていることを特徴とする、請求の範囲第１項ま たは第２項記載のスライドリング型シール装置。
6. ６．交換可能なシールシステムが外側に位置する単一シール（２６，２７，２９ ）からなっていることを特徴とする、請求の範囲第１項または第２項記載のスラ イドリング型シール装置。
7. ７．交換可能なシールシステムが、内側に位置する段付き軸受または絞りブッシ ュ（４５，４６）を備えた外側に位置する単一シール（２９，４３，４４）から なっていることを特徴とする、請求の範囲第１項または第２項記載のスライドリ ング型シール装置。
8. ８．外径が同じで内径に段階がついた複数のカートリッジ（１１）が選択的に設 けられていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第７項までのいずれか一 つに記載のスライドリング型シール装置。
9. ９．グランド（１）が密封媒体特に封液を供給排出するための孔（２１）を備え ていることを特徴とする、請求の範囲第項から第項までのいずれか一つに記載の スライドリング型シール装置。
10. １０．グランド（１）が洗浄媒体特に洗浄液を供給排出するための孔（２３）を 備えていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第９項までのいずれか一つ 、特に第９項に記載のスライドリング型シール装置。