JPS6342150B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、周囲の圧力と違う圧力で液体また
は気体（蒸気）媒体を収容する装置の壁またはハ
ウジングを貫通する軸の軸封装置に関する。

（従来の技術） 従来公知の普通の型の軸封装置は、軸のまわり
に輪状パツキン室を形成するパツキン箱であり、
輪状パツキン室の中には組ひも状の形のパツキン
細長片が軸のまわりに輪になつて入れられてい
る。これらのパツキン細長片は、該輪状パツキン
室をその側部で閉じるナツト又はパツキン押えに
より軸に押付けられている。

（発明が解決しようとする課題） 前記従来公知の軸封装置においては、パツキン
細長片への圧力がパツキン押えに最も近いパツキ
ン部分に集中し、その余のパツキン部分は軸にル
ーズであるので、パツキン細長片への圧力分布は
非常に不均一である。最大応力を受けるパツキン
細長片の狭い部分は比較的急速に摩耗し、その結
果として、パツキン箱を通しての媒体の漏出が急
速に増加し、そのため、パツキン押えを繰返し締
め直す必要がある。この締め直しを、たびたび、
行うことは、実際には困難である。本発明の目的
は、この欠点を除去することにある。

（課題を解決するための手段） パツキンのまわりに、半径方向に可撓な好まし
くは弾性材料からなるスリーブを取付けると共
に、スリーブの半径方向外面に圧力媒体より圧力
をかけられるように、また該圧力がスリーブを通
してパツキンへと半径方向内向きに伝達し、パツ
キンが常に軸の外表面に密着状に押圧保持される
ようにした。

（実施例） 以下、本発明の実施例を示す添付縦断面図につ
いて説明する。図中、１０はリグノセルローズを
含有する繊維材料の精砕機のハウジングを示す。
ハウジングの内側には高圧とそれに相当した温度
の蒸気雰囲気がある。精砕機のハウジング１０の
内側で精砕円板（図示してない）を支える回転軸
１２は精砕機のハウジングの開口１４を貫通し、
この発明による軸封装置が回転軸１２とハウジン
グ１０との間に設けられている。軸封装置は符号
１６で全体を指示するパツキン箱をもち、パツキ
ン箱は円形内壁１８、円形外壁２０とそれらを連
結するスリーブ部２２とにより画定した輪状室を
回転軸のまわりに形成している。輪状室の内側に
は、パツキン細長片例えば公知構造の組ひも２４
状のものが回転軸１２のまわりに一層又は多層に
巻付けられている。ゴム又はその他非剛性材、な
るべくは弾性材料で作つたスリーブ２６がこれら
の層の周りに取付けられている。このスリーブ２
６は輪状室の軸方向の全長にわたつて延び、また
円形内壁１８、円形外壁２０の平らな側面に密接
している。スリーブ２６には、円形内壁１８、円
形外壁２０の側壁に圧接する輪状リツプ２８を形
成するように設けた切欠きが設けられ、それでス
リーブ２６は組ひも即ちパツキン２４からスリー
ブ２６の周りの輪状室３０を完全に封止遮断して
いる。

管路３２を通して液体圧力媒体、この場合には
水、が輪状室３０に供給される。液体圧力媒体は
また空気のような気体であつてもよい。輪状室３
０内の圧力媒体の圧力を調節することにより、ス
リーブ２６をパツキン２４に対して押圧させ、そ
れでパツキン２４はパツキン箱を通つての洩れを
防ぐため十分な圧力で回転軸１２に圧接される。
精砕機内部には、精砕作用により分離され渦巻く
繊維を含有する蒸気の雰囲気が存在する。パツキ
ン箱にこれらの繊維が漏出蒸気と共に入るのを避
けることは望ましく、これを防ぐために、蒸気圧
を越える圧力を圧力媒体、通常は水、にかけるこ
とは公知の慣用手段である。図示実施例では、こ
のことは、回転軸１２のまわりの輪状導管３６へ
通ずるパツキン箱の円形外壁２０の中の管路３４
を通して圧力水を供給することにより行なわれて
いる。この方法では、精砕機のハウジング内部に
生ずる作用圧力に対向する釣合い圧力をパツキン
箱の中に生じさせ、それで繊維を伴つた蒸気のパ
ツキン箱の中への洩れが阻止される。圧力媒体は
高速回転する回転軸の摩擦及び精砕機本体からの
伝熱による加熱によるパツキン２４の過熱を防ぐ
冷却剤及び（又は）潤滑剤として作用する。潤滑
効果は、パラフイン、油、その他の潤滑剤を水と
混合又は乳化することにより改善される。図示実
施例では、第２のパツキン箱３８がパツキン箱１
６を画定する円形外壁２０の外側に設けられてい
る。パツキン箱３８は回転軸１２に隣接して適用
された、組ひも又は類似の形のパツキン４０と、
ゴムまたは他の弾性材料製のスリーブ４２とを持
ち、パツキン箱と同様の構造を有する。このスリ
ーブ４２には、第２パツキン箱３８の平らな側壁
に密接する輪状リツプ４４が設けられている。水
などの圧力媒体は、管路４６を通してスリーブ４
２のまわりの輪状室４８へ供給される。管路３４
を通して供給した圧力媒体の一部は、回転軸１２
とパツキン４０との間に入りそこで冷却剤及び
（又は）潤滑剤として作用する。漏出圧力媒体は
パツキン箱３８の外側の輪状室５０に集まり矢５
２で図示のように排出される。

第１パツキン箱１６と第２パツキン箱３８内に
生じた内圧は、管路３４を通して供給される圧力
媒体によりパツキン層２４，４０にかかる対向圧
力に打克たなければならない。注意しなければな
らないことは、圧力媒体が作用するゴムのスリー
ブの円筒形外面は回転軸１２と接触するパツキン
２４の円筒形内面より大きな表面積をもつという
ことである。円筒形外面と円筒形内面との軸方向
長さは同じである。それで、両媒体が同じ圧力で
ある場合、その合圧力は、両パツキン２４，４０
に対して内方に作用する。

管路３４の圧力媒体は、管路５４，５６を通し
て、環状通路５８へ圧力媒体を導くことができ、
第１パツキン箱１６の円形内壁１８の内周のまわ
りに設けられた環状通路５８へと導かれる。この
結果として、圧力媒体、この場合は水の軸方向内
向流を生じ、その結果、第１パツキン箱１６の中
への蒸気と繊維の流入に対する障害を形成する。
第１パツキン箱１６の有効密封能力のために、管
路５４，５６の中にくびれを設けることにより、
この流れを制限してもよい。

前記したことから明らかなように、二種類の液
体即ち第２パツキン箱の中の内方に働く圧力を伝
える液体および冷却剤及び潤滑剤として作用し、
また精砕機の内部からの回転軸にそつて生じる洩
れを防ぐ液体は、同じ種類であつてもよくまたは
違う種類であつてもよい。もし、これらの液体が
水であるならば、それらは別個のポンプまたは同
じポンプで供給され、圧力が異なるならば、減圧
弁が設けられる。

回転軸に圧接するパツキン２４と４０がその全
軸方向長さにわたつて非剛性スリーブ２６，４２
を介して同一の内向きに作用する圧力を受ける限
り、回転軸に沿つての洩れを一定の低率に制限す
るように回転軸に対してパツキンを連続的に保持
することができる。これは、パツキンが回転軸に
対して最小の遊びをもつように自己調節するた
め、パツキンの不可避的な摩耗とは無関係になる
からである。精砕機の内部から外部への圧力媒体
の漏出が効果的に防止されると同時に、冷却剤及
び（又は）潤滑剤の第２圧力装置を使用すること
により精砕機の内部又は外部への潤滑剤の流れを
大いに減ずる。このことは、前記の型の精砕機に
おいて重要である。なぜなら、いわゆる密閉白水
装置におけるパルプの繊維板への後処理において
生産コストが上昇するからである。

この発明は、当然、図示実施例に制限されるも
のではなく、その思想の範囲内で最も広い意味で
変更することができる。スリーブ２６，４２は、
回転軸を除去することなしにスリーブ２６，４２
を横から取付けることができるように、軸方向に
割れていてもよい。輪状室３０は両側で閉じられ
ているので、小量の圧力媒体の流れがパツキン２
４と回転軸１２との接触面の間で維持される。輪
状室３０へ圧力媒体を供給する同じ圧力源からこ
れらの接触面へ水のような圧力媒体を供給しても
よく、その場合にはパツキンの半径方向内向きの
力が作用するようにしなければならない。

本発明のパツキン箱は、ハウジング内が真空で
ある場合にも使用可能である。

（発明の効果） 本発明によれば、輪状パツキン室の全長にわた
つて、回転軸に対するパツキンの圧力を自動的に
平均化させることができる。また、回転軸の外表
面とパツキンの界面へ圧力媒体を供給する第２の
手段により、ハウジング内からパツキン箱内への
圧力媒体の洩れを阻止すると共に、高速回転する
回転軸の摩擦及びハウジング内処理室からの伝熱
によるパツキンの過熱を防ぐことができる（界面
へ供給される圧力媒体は、冷却剤及び潤滑剤とし
て作用する）。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る回転軸用密封装置の縦断
面図である。 １０：ハウジング、１２：軸、１４：開口、１
６：第１パツキン箱、１８：円形内壁、２０：円
形外壁、２２：スリーブ部、２４，４０：パツキ
ン層、２６：スリーブ、２８：輪状リツプ、３
０：輪状室、３８：第２パツキン箱、４２：スリ
ーブ、４４：輪状リツプ、４８：輪状室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧力の違う媒体を分離する壁を貫通する軸を
   囲んで壁に取付けられたパツキン箱１６をもち、
   該パツキン箱は一の輪状パツキン室をもち、該輪
   状パツキン室には少くとも一層のパツキン２４が
   配置され、該パツキンの内表面が前記軸の外表面
   に隣接しているところの軸封装置において、 前記パツキンの外表面のまわりに取付けられ
   た、弾性材料からなる半径方向に可撓なスリーブ
   ２６と、前記パツキンに該スリーブを介して半径
   方向内向きの圧力をかけ、それにより前記パツキ
   ンを、その全軸方向長さにわたり押圧させるよう
   に、該スリーブの外表面へ圧力媒体を供給する第
   １の手段とが設けられ、 前記パツキンが前記軸の外表面に連続的に密着
   するように、前記パツキンの全内表面が前記軸の
   外表面に順応するように形成され、そして 前記軸の外表面と前記パツキン層の内表面間の
   界面へ圧力媒体を供給する第２の手段３４，３６
   が設けられ、該第２の手段により加えられる圧力
   が前記第１の手段により前記スリーブの外表面に
   かけられる圧力より小であるところの、 軸封装置。 ２ 前記第２の手段が管路３４と輪状導管３６と
   をもち、該輪状導管は、前記パツキン箱の１側に
   おいて、前記管路の一端を前記軸と前記パツキン
   間の界面に連結し、また前記管路の他端は圧力媒
   体源に連通しているところの、特許請求の範囲第
   １項に記載の軸封装置。 ３ 前記第２の手段の圧力媒体を前記パツキン箱
   の他側に供給する第２の管路５４，５６と第２の
   輪状導管５８とを有し、前記第２の管路は一端に
   おいて前記第２の輪状導管に他端において前記圧
   力媒体源に接続され、前記第２の輪状導管は、パ
   ツキン箱の前記他側において前記パツキンの内表
   面と前記軸の外表面間の界面へ接続されていると
   ころの、特許請求の範囲第２項に記載の軸封装
   置。