KR101175380B1 - 서로 비접촉식으로 배치된 편향링을 구비한 실 - Google Patents

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섀플러 홀딩 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 공동의 회전축(6)을 중심으로 서로 동축성으로 서로 접촉없이 배치된 편향링(2, 3, 35, 36, 46, 47)을 구비한 실(1, 34, 45)에 관한 것으로서, 편향링들 중 제1 편향링(2, 35, 46)에는 축방향으로 서로 인접한 적어도 두 개의 래디얼 립(11, 12, 13, 48)이 형성되어 있고 래디얼 립(11, 12, 13, 48)이 편향링들(2, 3, 35, 36, 46, 47) 중 제2 편향링(3, 36, 47)에 대해 접촉 없이 배치되며, 축방향에서 서로 인접한 두 개의 래디얼 립(11, 12, 13, 48)과 제2 편향링(3, 36, 47) 사이에 환형인 적어도 하나의 제1 중공 공간(19, 23)이 형성된다.

Description

서로 비접촉식으로 배치된 편향링을 구비한 실{SEAL WITH NON-CONTACT ADJACENT DEFLECTOR RINGS}
본 발명은 공동의 회전축을 중심으로 서로 동축성으로 서로 접촉 없이 배치된 편향링을 구비한 실에 관한 것으로서, 편향링들 중 제1 편향링에는 축방향으로 서로 인접한 적어도 두 개의 래디얼 립이 형성되어 있고 래디얼 립이 편향링들 중 제2 편향링에 대해 접촉 없이 배치되는 실에 관한 것이다.
이런 유형의 실은 독일 특허 DE 100 80 61에 설명되어 있다. 실은 롤러 베어링에 축방향으로 작용하는 환경 영향으로부터 롤러 베어링을 축방향에서 밀폐한다. 방사상 방향에서 서로 맞물리는 두 개의 편향링이 서로 접촉 없이 배치된다. 각 편향링에서부터 축방향으로 서로 인접한 세 개의 래디얼 립이 돌출된다. 방사상 방향에서 각 래디얼 립은 대향 배치된 편향링에서 축방향으로 서로 인접한 두 개의 래디얼 립 사이에 맞물린다. 맞물림 시 접촉이 이루어지지 않으므로, 실은 미로를 형성한다. 이 미로를 통해 실이 축방향에서 실의 외측 또는 베어링의 외측의 외부로부터 베어링 방향으로 개방된다. 실이 샤프트 회전 시 뿐 아니라 하우징 회전 시에도 실이 기능할 수 있도록, 편향링의 배치가 선택된다.
무접촉식 실 시스템은 롤러 베어링 장치 또는 이와 유사한 시스템을 장기간 안정적으로 가동될 수 있도록 출력 손실 없이 밀폐한다. 실은 예를 들어 휠 베어링의 롤러 베어링과 같은 보호해야 하는 시스템을 외부 환경의 이물질 침입으로부터 보호하며 윤활유가 시스템에서 외부 환경으로 유출되는 것을 방지한다. 여기에서 외부 환경이란 외측에서부터 실에 작용하는 영향 전체로 이해해야 하는데, 이런 영향에 대항하여 롤러 베어링과 같은 시스템을 실을 통해 밀폐해야 한다. 이런 외부 환경은 베어링에 대한(실에 대한) 주변 환경 또는 실에 의해 밀폐되는 기계 장치 또는 이와 유사한 것일 수 있다.
현대적 무접촉식 실의 목적은 크게 아래와 같이 구분된다:
1. 차폐
- 특히 액체의 분사 전에 오염물의 직접적 영향으로부터 실 입구 구역의 차폐.
2. 전향
- 실은 오염물, 특히 습윤(wetting)에 대해 가능한 한 적은 침식면을 가져야 한다. 실링의 실의 바로 인접한 구역 또는 실에서 실의 외부로부터의 액체 정체를 방지해야 한다.
3. 편향
- 실의 틈새 입구의 분사 빔 및 오염물을 실에서의 편향을 통해 실로부터 멀리한다.
4. 방출
- 실로 입사되는 오염물의 자유 배출 또는 방출 및 실에서부터 다시 운반된 액체의 방출.
5. 스로틀링
- 실에서의 적은 틈새는 유량을 감소시킨다.
6. 모음(collecting)
- 가능한 한 실로 유입되기 전에 또는 실에서부터 보호해야 하는 시스템으로 유입되기 전에 오염물 모음.
7. 재운반
- 실의 틈새로 유입된 오염물 및 모인 액체의 재운반.
8. 차단
- 예를 들어 실로의 액체 유입의 차단 및 시스템의 윤활유 유출 차단.
위에서 살펴본 종래 기술에서는 전술한 작동 원리가 단지 부분적으로만 구현된다.
본 발명의 작성된 시점에서의 본 발명의 목적은 전술한 모든 작동 원리가 효과적으로 구현되는 실을 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1의 특징 부분의 특징 및 종속항의 특징으로 통해 달성된다. 그에 따른 실은 공동의 회전축을 중심으로 서로 동축성으로 배치된 적어도 두 개의 편향링을 포함한다. 이 편향링은 축방향 및 방사상 방향에서 서로 접촉되지 않게 배치된다. 제1 편향링에서는 축방향으로 서로 인접한 적어도 두 개의 환형 래디얼 립이 형성된다. 래디얼 립은 편향링과 일체형으로 하나의 재료로 형성되거나 또는 그에 고정된다. 래디얼 립은 실의 축방향에서 서로 유리되게 대향 배치되며 편향링의 그 베이스에서 축방향으로 드레인 그루브로 연결된다.
편향링은 합성수지 또는 엘라스토머, 전술한 재료의 조합으로 형성되며 선택적으로 예를 들어 판이 보강된다.
래디얼 립 사이에는 축방향으로 중공 공간이 형성되는데, 이 중공 공간은 방사상 방향에서 드레인 그루브 방향으로 밀폐된다. 드레인 그루브는 래디얼 립에 의해 한정되며, 이 래디얼 립은 래디얼 립이 형성된 편향링에서 축방향으로 서로 맞물리게 형성된다. 다른 방사상 방향에서는 환형으로 형성된 중공 공간이 다른 편향링을 통해 한정된다. 중공 공간은 완전히 밀폐되지 않으며, 일반적으로 회전축을 중심으로 둘레에 형성된 래디얼 립의 가장자리와 다른 편향링 사이에 있는 방사상의 환형 틈새를 통해 접근이 가능하다.
각 환형 틈새는 다른 중공 공간으로 안내되고 선택적으로 실의 다른 드레인 그루브로 연결된다. 환형 틈새의 적어도 하나는 축방향에서 실의 외부로 연결된다. 바람직하게도 적어도 두 개의 중공 공간 및 드레인 그루브가 복수의 환형 틈새를 통해 서로 연결되며 이로서 기능적으로 볼 때 실의 외부에서부터 실의 내측에까지 및 이로서 보호해야 하는 시스템 내부에까지 직렬로 연결된다. 또한 중공 공간 및 드레인 그루브가 방사상 방향에서 서로 박스 형태로 배치되며 축방향에서 상하로 배치되는 것도 가능하다.
바람직하게도 래디얼 립은 편향링에 고정되는데, 이 편향링은 샤프트, 베어링 링 또는 핀에 고정되고 실의 회전축을 중심으로 그와 함께 회전할 수 있다. 다른 편향링은 방사상 외측에서 적어도 부분적으로 제1 편향링을 감싸는 하우징 또는 그와 유사한 부분에 부착된다. 제1 편향링은 회전축을 중심으로 제2 편향링에 비해 상대적으로 회전할 수 있다.
실은 샤프트에 부착된 편향링 및 축방향에서 볼 때 실에서 가장 외측에 있는 래디얼 립에 의해 외부에 대해 축방향으로 한정된다. 실은 래디얼 립과 하우징의 다른 편향링 사이의 방사상 환형 틈새를 통해서만 내측으로 접근할 수 있다. 대안적 방법으로서 래디얼 립의 가장자리와 하우징 사이에서 환형 틈새가 자체적으로 방사상 방향에 형성된다. 그에 따라 실은 방사상 방향에서 외부로 비교적 양호하게 차폐된다(제1 작동 원리 - 차폐).
샤프트에 안착된 편향링은 그 외부 대향측 축방향 정면에서 가능한 한 매끈한 표면을 가지며 방사상 방향으로 층단없이 둘레의 사면을 거쳐 돌출부로 연결된다. 돌출부는 둘레에 형성되며, 환형 틈새 근처에서 회전축에서부터 환형 틈새 전단에 배치된다. 축방향 정면에서 실에 입사되는 분사수는 우선 원심력을 통해 방사상 외측으로 이동하며, 경사면에서는 적어도 부분적으로 환형 틈새에서부터 축방향으로 이동하며 돌출부에서는 이 방향으로 방출된다(제2 작동 원리 - 전향, 제3 작동 원리 - 편향, 제4 작동 원리 - 방출).
실의 축방향 외측면에 있는 환형 틈새는 실의 축방향 외부로 자유롭게 연결된다(제7 작동 원리 - 재운반). 이에 대한 대안적 방법으로서 이외에도 중공 공간으로 안내되는 환형 틈새에 드레인 그루브가 전단에 배치된다. 드레인 그루브는 비교적 큰 방사상 에어갭을 통해 실의 외부로 개방되어 있으며 예를 들어 하우징의 편향링에서 정적으로 작용하도록 형성된다(제6 작동 원리 - 모음).
중공 공간은, 실에 유입된 오염물의 액체를 드레인 그루브에 모으고 래디얼 립을 거쳐 중력 또는 원심력을 이용해 환형 틈새를 통해 다시 외부로 방출할 수 있을 정도의 체적을 갖는다. 각 중공 공간 또는 적어도 하나의 중공 공간의 방사상 자유 높이는 바람직하게도 이 중공 공간에 접한 래디얼 립 사이의 축방향 최대 자유 간격의 1.4배에 달한다(제6 작동 원리 - 모음).
환형 틈새의 방사상 치수는 가능한 한 작게 유지되며 바람직하게도 0.1mm 내지 1.0mm의 범위에 있다(제5 작동 원리 - 스로틀링).
적어도 두 개의 중공 공간을 포함하는 실에서 덕트 시스템이 형성되어 있는데, 실에 유입된 액체 및 오염물이 원심력 및/또는 중력에 의해 이 덕트 시스템을 통해 다시 실에서 방출된다(제7 작동 원리 - 재운반). 이에 대안적으로 실이 아래와 같은 구조적 특징을 갖는다:
- 실에서 축방향으로 외부에 대해 가장 외측에 배치된 래디얼 립이 이 래디얼 립에 대해 실 내부에서 중공 공간에 대향 배치된 제2 래디얼 립보다 방사상 방향에서 더 길다. 일반적으로 방사상 방향에서 더 긴 제1 래디얼 립이 실의 외부에 대해 축방향 정면에서 적어도 부분적으로 실을 밀폐한다. 선택적으로 다른 중공 공간에서 이 제2 래디얼 립에 대해 축방향으로 이어지는 다른 래디얼 립이 다시 제2 래디얼 립보다 방사상 방향에서 더 짧은 식으로 계속 진행된다.
- 제1 편향링을 외측에서 감싸는 제2 편향링이 관통하는 매끄러운 내부 외측면을 갖는데, 이 내부 외측면은 제1 편향링에 대해 방사상 방향에서 대향하게 배치된다. 이 내부 외측면은 래디얼 립을 외측에서 감싼다. 회전축에 대한 이 내부 외측면의 방사상 간격은 베어링의 외부에 대한 축방향 간격이 감소할수록 증가한다. 즉 실의 외측 정면에 대한 축방향 간격이 감소할수록 증가한다. 이런 유형의 내부 외측면은 예를 들어 내부 테이퍼의 내부 외측면을 포함한다.
- 각 래디얼 립은 실 내부를 향하는 그 축방향 측면에서 회전축에 대해 경사지게 배치되므로, 측면의 환형면과 축방향으로 대향 배치된 인접한 래디얼 립 사이의 중공 공간에서 축방향 간격이 제2 편향링에 대한 방사상 거리가 감소할수록 커진다. 이에 따라 인접한 립 사이의 드레인 그루브가 회전축에 대한 방사상 거리가 증가할수록 축방향에서 커진다. 바람직하게도 환형면은 회전축에 대해 70° 내지 85°의 각도로 경사져 있으며, 가장자리가 중공 공간에서부터 환형 틈새 방향으로 진행할수록 경사지거나 또는 라운딩되도록 래디얼 립의 가장자리에서 계속 만곡된다. 바람직하게도 대향 배치된 래디얼 립의 측면은 회전축에 대해 수직 방향을 향한다.
- 외부로 연결되는 환형 틈새의 방사상 방향 치수(틈새 폭)는 실에서 이어지는 환형 틈새의 방사상 방향 치수보다 크다. 또한 다시 이어지는 환형 틈새의 환형 틈새는 경우에 따라 존재할 수 있는 축방향으로 이어지는 그 다음 환형 틈새의 틈새 치수보다 크다.
- 외부로 연결되는 환형 틈새는 그에 이어지는 환형 틈새보다 회전축만큼 회전축에서부터 방사상 방향으로 더욱 멀어지게 진행한다. 그에 이어지는 환형 틈새는 다시 축방향의 그 다음 환형 틈새보다 회전축에서부터 더 이격된다.
본 발명의 다른 형태에서는, 환형 틈새 중 하나가 중공 공간으로부터 우선 방사상 방향에서 래디얼 립과 제2 편향링 사이로 진행하고 그 다음 다시 궁형으로 회전축 방향에서 휘어지게 진행한다. 이때 이 환형 틈새는 래디얼 립과 제2 편향링 사이로 진행한다. 최종적으로 환형 틈새가 계속 방사상 방향에서는 중공 공간에 축방향으로 대응하는 래디얼 립 측에서 회전축 방향으로 진행하며, 축방향에서 래디얼 립과 제2 편향링 사이로 진행한다(제5 작동 원리 - 스로틀링).
이 경우에서 제2 편향링은 실의 축방향 외부의 대응측에서 내측으로 실을 적어도 부분적으로 한정하며 제1 편향링을 축방향에서 접촉 없이 뒤에서 감싼다. 방사상 방향으로 편향된 환형 틈새는 실의 제3 중공 공간으로 연결된다. 제3 중공 공간은 적어도 제1 편향링 및 제2 편향링에 의해 둘러싸인다(제6 작동 원리 - 모음).
제3 환형 틈새는 실에 유입된 액체의 다른 저장소로서 제공되는 중공 공간에 연결되며, 이 저장소에서부터 오염물은 다시 전단의 드레인 그루브 및/또는 환형 틈새를 거쳐 외부로 배출된다. 대안적 방법으로서 이 틈새는 방사상 방향에서 회전축 둘레에 형성된 드레인 그루브를 거쳐 제3 중공 공간으로 연결된다. 드레인 그루브는 제2 편향링에 형성된다. 드레인 그루브의 이런 형태로 인해, 드레인 그루브가 방사상 방향 및 축방향에서 제2 편향링에서부터 형성되며 회전축 둘레로 진행하는 립에 의해 한정된다. 이 립은 바람직하게도 제2 편향링에서부터 우선 15° 이상의 경사각으로 회전축에서 멀어지며 그 다음 그 이후 진행에서는 더 큰 각도의 경사각으로 회전축에서 멀어지게 꺾인다(제6 작동 원리 - 모음).
바람직하게도 편향링은 합성수지로 제조되지만, 대안적 방법으로서 금속, 엘라스토머 또는 전술한 재료의 조합으로 제조될 수도 있다. 바람직하게도 드레인 그루브는 엘라스토머 또는 엘라스토머가 포함된 복합재료로 제조된다.
본 발명의 다른 형태에서는, 본 발명에 따른 실에 접촉하는 실이 연결된다(제8 작동 원리 - 차단). 접촉식 실은 제2 편향링에서부터 형성되며 적어도 하나의 탄성 실 립을 포함한다. 실 립은 방사상 방향에서 샤프트 또는 베어링 링에 대해 초기 응력을 갖는다. 바람직하게도 실 립은 실 립의 가장자리까지의 거리가 실 립의 가장 두꺼운 위치에서 이 방향에 대해 횡방향의 실 립 두께보다 적어도 2.5배 길다. 바람직하게도 실 립은 엘라스토머 또는 엘라스토머의 복합 재료로 형성된다.
실의 작동 원리는 중력 및 실의 덕트 시스템/스로틀 시스템과 원심력의 연동 작용을 통해 구현된다. 실 엘리먼트(편향링)가 방사상 방향 및 축방향에서 상호 접촉 없이 배치되므로, 바람직하게도 실은 접촉식 실에 비해 적은 마찰 및 마모로 실시된다.
본 발명은 하기 실시예를 통해 상세히 설명된다.
도 1, 도 2 및 도 3은 각 실의 회전축을 따라 세로 방향으로 절개한, 본 발명에 따른 실의 실시예에 대한 부분 단면도이다.
도 1 및 도 1a에 따른 실(seal)(1)은 두 개의 편향링(deflector ring)(2, 3)을 포함한다. 편향링(2)은 샤프트(4) 또는 베어링 링(5)에 장착되며 회전축(6)을 중심으로 샤프트(4)와 함께 회전할 수 있다. 편향링(3)은 편향링(2)을 방사상 외측 에서 둘러싸며 하우징(7) 또는 베어링 링(8)에 안착된다.
편향링(2)은 일체형으로서 허브(9), 웨브(10) 및 래디얼 립(radial lip)(11, 12, 13)을 포함한다. 편향링(3)은 도시한 종단면도에서 L자 형태로 형성되며, 편향링(3)의 하나의 레그(14)는 래디얼 립(11, 12, 13)을 감싸며 다른 레그(15)는 방사상 방향에서 레그(14)의 회전축(6) 방향으로 꺾여 있다.
실(1)은 축방향 정면측에서 편향링(3)의 정면(17) 및 편향링(2)을 통해 외부(16)와 밀폐되며 단지 환형 틈새(18)를 통해서만 접근이 가능하다. 환형 틈새(18)는 축방향에서 중공 공간(19)으로 연결된다. 중공 공간(19)은 축방향에서 래디얼 립(11, 12)을 통해 그리고 드레인 그루브(20) 및 편향링(3)의 내부 외측면(21)과 경계를 이룬다. 래디얼 립(12)과 내부 외측면(21) 사이에는 환형 틈새(22)가 형성된다. 환형 틈새(22)는 중공 공간(19)을 중공 공간(23)과 연결한다. 중공 공간(23)은 드레인 그루브(26)에서부터 환형 틈새(24)로 연결된다. 래디얼 립(13)과 편향링(3) 사이에서 환형 틈새(24)는 드레인 그루브(31)를 통해 중공 공간(25)으로 연결된다. 드레인 그루브(31)는 회전축(6)을 중심으로 둘레에 형성된 크로스 립에 의해 한정된다. 크로스 립은 제2 편향링(3)과 다른 재료로 제작되며 그에 고정된다.
환형 틈새(18, 22, 24)에서 틈새 치수(S1, S2, S3)의 치수 차이는 S3 > S2 > S1이다. 회전축(6)에 대한 환형 틈새(18, 22, 24)의 간격(R1, R2, R3)의 치수 차이는 R1 > R2 > R3이다. 래디얼 립(11, 12, 13)의 방사상 길이(l1, l2, l3)의 치수 차이는 l1 > l2 > l3이다. 최대 방사상 자유 간격(H1, H2)은 최대 방사상 자유 간격(a1, a2)보다 적어도 각각 1.4배 크다. 환형면(29, 30)과 회전축(6)에 대한 각각의 평행선(P1, P2) 사이에 형성되는 각도는 70° > α1 또는 α2 < 85°이다. 이 경우에서 환형면(29, 30)에 대응하게 배치되며 래디얼 립(12, 13)에 형성된 각 환형면의 형상적 중앙이 회전축(6)에 의해 관통된다.
래디얼 립(12, 13)은 환형면(29, 30)에서부터 환형 틈새(18, 22) 방향으로 반경(B1, B2)으로 라운딩된다. 래디얼 립(13)은 편향링 대향측에서 반경(B3)으로 라운딩된다.
편향링(3)에는 실(27)이 형성되어 있는데, 이 실은 실 립(28)을 통해 샤프트(4)에 대항하여 초기 응력을 갖는다. 가장 두꺼운 다이어프램 두께(D)에 대한 실 립(28)의 길이(A) 비율은 2.5 내지 1이다.
도 1a에는 실(1)의 작동 방식이 설명되어 있다. 실(1)은 X로 표시된 화살표 방향으로 밀폐된다. 화살표(X, Y)로 표시한 방향에서 실(1)로 유입되는 분사액이 편향된다. U 및 Z로 표시한 화살표 방향에서 분사수가 편향되거나 분사된다. 환형 틈새(18, 22, 24)에서는 액체 통로가 좁아진다. 중공 공간(19, 23, 25)에서 및 드레인 그루브(20, 26, 31)를 통해 액체 및 오염물이 모인다. 방향(Y)으로 작용하며 회전하는 편향링(2)에 의해 발생된 원심력은 분사수를 방사상 외측으로, 그 후 환형 틈새(24)를 거쳐, 그 후 내부 외측면(21)과 함께 내측에서 원추형으로 형성된 편향링(3)을 따라 환형 틈새(18, 22)를 거쳐 다시 최종적으로 외부(16)로 이송된 다. 실(1)의 정면으로 유입되는 분사수는 편향면(33)에 축방향으로 형성된 요홈(32)에서 Z 방향으로 편향되며 Z 방향으로 분사된다.
도 2는 샤프트(4)에 부착된 편향링(35) 및 편향링(35)을 방사상 외측에서 감싸는 편향링(36)을 구비한 실(34)의 실시예를 도시한다. 편향링(35)에는 래디얼 립(11, 12, 13)이 형성되어 있다. 편향링(35, 36) 사이에는 중공 공간(19, 23)이 형성되어 있으며 환형 틈새(22)를 통해 서로 연결된다. 환형 틈새(24)는 중공 공간(37)으로 안내되며 이 중공 공간은 방사상 방향에서 회전축(6)과 래디얼 립(12, 13) 사이에 형성된다. 회전축(6)에 대해 방사상 방향으로 중공 공간(37)이 드레인 그루브(38)를 통해 한정된다.
드레인 그루브(38)는 편향링(35) 내에 존재하며 방사상 방향에서 적어도 편향링(35)의 허브(39)와 중공 공간(23) 사이에 형성되어 있다. 축방향 및 방사상 방향에서 편향링(35, 36) 사이에 환형 틈새(40)가 변경되는 틈새 치수로 형성되도록, 편향링(36)이 편향링(35)을 뒤에서 감싼다. 축방향에서 드레인 그루브(38)의 측면(42) 대응측에 있는 축방향 그루브(41)가 편향링(35)에 형성되어 있다. 편향링(35)에서부터 축방향에서 편향링(36)의 방향으로 환형의 돌출부(43)가 돌출된다. 돌출부(43)는 축방향에서 적어도 부분적으로 편향링(36)에 형성된 축방향 그루브(44)에 접촉하지 않으면서 삽입된다. 축방향 그루브(41, 44) 및 환형 틈새(40)는 선택적으로 그리스로 채워진다.
도 3은 편향링(46) 및 편향링(47) 및 편향링(47)을 구비한 실(45)을 나타낸다. 편향링(46)은 샤프트(4)에 안착되며 편향링(47)은 하우징(7)에 안착된다. 편향 링(46)에는 래디얼 립(48)이 형성되어 있으며, 이 래디얼 립은 적어도 부분적으로 축방향 외측에서 실(45)을 한정한다. 래디얼 립(48)은 축방향 연장부(49)를 포함하는데, 이 연장부는 방사상 방향에서 편향링(47)을 부분적으로 감싼다. 래디얼 립(48)과 편향링(47) 사이에는 축방향에서 드레인 그루브(51)에 연결되는 환형 틈새(50)가 형성되어 있다. 드레인 그루브(51)는 편향링(47)에 형성되어 있으며 틈새(52)를 통해 외부(16)로 개방된다.
환형 틈새(50)는 중공 공간(19)으로 안내된다. 중공 공간(19)은 방사상 외측에서 편향링(47)의 내부 외측면(21)에 의해 한정되며 환형 틈새(22)를 통해 중공 공간(23)과 연결된다. 환형 틈새(24)는 중공 공간(23)에서부터 중공 공간(53)으로 연결된다. 중공 공간(53)은 축방향의 양측 방향에서 및 방사상 방향에서는 회전축(6)의 방향에서 편향링(47)에 의해 한정되며 방사상 외측에서는 적어도 부분적으로 편향링(46)에 의해 한정된다. 중공 공간(53)은 환형 틈새(54)를 통해 다른 중공 공간(55)과 연결된다. 환형 틈새(56)는 중공 공간(55)에서부터 실(45)의 시스템 정면(57) 방향으로 환형 틈새(56)가 형성된다. 실(45)의 외부측 정면은 분리 모서리(58)를 갖는다. 분리 모서리(58) 중 하나는 방사상 방향을 기준으로 회전축 방향에서 틈새(52)보다 앞에서 지지된다.
본 발명은 서로 비접촉식으로 배치된 편향링을 구비한 실에 이용될 수 있다. - 도면 부호의 설명 -
1 실(seal) 30 환형면
2 편향링 31 드레인 그루브
3 편향링 32 요홈
4 샤프트 33 편향면
5 베어링 링 34 실
6 회전축 35 편향링
7 하우징 36 편향링
8 베어링 링 37 중공 공간
9 허브 38 드레인 그루브
10 웨브 39 허브
11 래디얼 립 40 환형 틈새
12 래디얼 립 41 축방향 그루브
13 래디얼 립 42 측면
14 레그 43 돌출부
15 레그 44 축방향 그루브
16 외부 45 실
17 정면 46 편향링
18 환형 틈새 47 편향링
19 중공 공간 48 래디얼 립
20 드레인 그루브 49 연장부
21 내부 외측면 50 환형 틈새
22 환형 틈새 51 드레인 그루브
23 중공 공간 52 틈새
24 환형 틈새 53 중공 공간
25 중공 공간 54 환형 틈새
26 드레인 그루브 55 중공 공간
27 실 56 환형 틈새
28 실 립 57 정면
29 환형면 58 분리 모서리

Claims (24)

  1. 공동의 회전축(6)을 중심으로 서로 동축성으로 서로 접촉없이 배치된 편향링(2, 3, 35, 36, 46, 47)을 구비한 실(1, 34, 45)로서,
    편향링들 중 제1 편향링(2, 35, 46)에는 축방향으로 서로 인접한 적어도 두 개의 래디얼 립(11, 12, 13, 48)이 형성되어 있고 래디얼 립(11, 12, 13, 48)이 편향링들(2, 3, 35, 36, 46, 47) 중 제2 편향링(3, 36, 47)에 대해 접촉 없이 배치되는 실에 있어서,
    축방향에서 서로 인접한 두 개의 래디얼 립(11, 12, 13, 48)과 제2 편향링(3, 36, 47) 사이에 환형인 적어도 하나의 제1 중공 공간(19, 23)이 형성되며, 제1 중공 공간(19, 23)을 서로 분리하는 래디얼 립(11, 12, 13, 48)이 중공 공간(19, 23)에서 서로 대향하게 배치되고 제1 중공 공간(19, 23)이 방사상 방향에서 래디얼 립(11, 12, 13, 48)에 연결되는 제2 편향링(3, 36, 47)에 의해 한정되며 그 반대되는 방사상 방향에서는 제1 편향링(2, 35, 46)에 의해 한정되며,
    제2 편향링(3, 36, 47)이 방사상 방향의 외측에서 적어도 부분적으로 제1 편향링(2, 35, 46)을 감싸며, 제1 편향링(2, 35, 46)이 회전축(6)을 중심으로 제2 편향링(3, 36, 47)에 상대적으로 회전될 수 있으며,
    축방향에서 제1 중공 공간(19)이 제1 래디얼 립(11, 48)과 제2 편향링(3, 47) 사이의 제1 환형 틈새(18, 50)로 방사상으로 연결되며, 제2 래디얼 립(12)과 제2 편향링(3, 47) 사이의 제2 환형 틈새(22)로 방사상으로 연결되며,
    축방향에서 제1 환형 틈새(50)가 방사상 방향으로 진행하며 회전축(6)을 둘레에 형성된 제2 편향링(47)의 제1 드레인 그루브(51)에 연결되며, 제1 드레인 그루브(51)가 실(45)의 축방향 외부(16)에 대해 개방되는 것을 특징으로 하는 실.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 최대 방사상 자유 간격이 적어도 제1 편향링(2, 35, 46)과 제2 편향링(3, 36, 47) 사이의 제1 중공 공간(19)에서 래디얼 립(11, 12) 사이의 최대 축방향 간격의 적어도 1.4배에 달하는 것을 특징으로 하는 실.
  4. 제1항에 있어서, 실(1, 34, 45)에서 축방향으로 가장 외측에 배치되며 실의 외부(16)에 대해 축방향에서 적어도 부분적으로 실(1, 34, 45)을 밀폐하는 제1 래디얼 립(11, 48)이 중공 공간(19)에서 축방향으로 제1 래디얼 립(11, 48)에 대향 배치된 제2 래디얼 립(12)보다 긴 것을 특징으로 하는 실.
  5. 제4항에 있어서, 제1 편향링(2, 35, 46)을 향하는 제2 편향링(3, 36, 47)의 내부 외측면(21)의 회전축(6)에 대한 방사상 방향에서의 간격이 외부(16)에 대한 축방향 거리가 감소함에 따라 증가하며, 내부 외측면(21)이 래디얼 립(11, 12, 13, 48) 및 제1 중공 공간(19)을 적어도 부분적으로 감싸는 것을 특징으로 하는 실.
  6. 제1항에 있어서, 제 1 중공 공간(19)을 구획하는 래디얼 립(11, 12, 48) 중 2개에서, 상기 실(1, 34, 45)을 둘러싸는 외부(16)에 축방향으로 근접하게 배치되는, 적어도 하나의 래디얼 립(11, 48)은, 상기 제 1 중공 공간(19) 및 인접한 래디얼 립(12)을 향하는 환형면(29)을 구비하며 상기 회전축(6)에 대하여 경사지게 형성되며, 상기 중공 공간(19)에서 상기 환형면(29) 및 상기 축방향으로 대향하여 인접한 래디얼 립(12) 사이의 축방향 거리는 상기 제 2 편향링(3, 36, 47)에 대한 방사상 거리의 감소에 따라 증가하는 것을 특징으로 하는 실.
  7. 제6항에 있어서, 환형면(29)이 70° 내지 85°의 각도로 회전축(6)에 대해 경사진 것을 특징으로 하는 실.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 제1 환형 틈새(18)가 제1 편향링(2)과 제2 편향링(3) 사이의 제1 래디얼 립(11)의 축방향 외측면에서 실(1, 34)의 축방향 외부(16)로 자유롭게 연결되는 것을 특징으로 하는 실.
  10. 제1항에 있어서, 제1 환형 틈새(18)가 방사상 방향에서 제2 환형 틈새(22)보다 좁은 것을 특징으로 하는 실.
  11. 제1항에 있어서, 제2 환형 틈새(22)가 방사상 방향에서 제1 환형 틈새(18)보다 회전축(6)에 더 인접하게 진행하는 것을 특징으로 하는 실.
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서, 제2 환형 틈새(22)가 제2 중공 공간(23)에 연결되며, 환형으로 형성된 제2 중공 공간(23)이 제1 편향링(2, 35, 46) 및 제2 편향링(3, 36, 47)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 실.
  14. 제13항에 있어서, 제2 래디얼 립(12) 및 제3 래디얼 립(13)이 제1 편향링(2, 35, 46)에서 제2 중공 공간(23)에 의해 서로 자유롭게 분리되게 축방향에서 서로 대향 배치되는 것을 특징으로 하는 실.
  15. 제14항에 있어서, 축방향에서 제2 중공 공간(23)이 방사상 방향으로 제2 환형 틈새(22)로 연결되며 제3 래디얼 립(13)과 제2 편향링(3, 36, 47) 사이의 제3 환형 틈새(24)로 연결되는 것을 특징으로 하는 실.
  16. 제15항에 있어서, 방사상 방향에서 제1 환형 틈새(18)가 제2 환형 틈새(22)의 방사상 간격보다 더 좁고, 방사상 방향에서 제2 환형 틈새(22)가 제3 환형 틈새(24)의 방사상 간격보다 더 좁은 것을 특징으로 하는 실.
  17. 제15항에 있어서, 방사상 방향에서 제1 환형 틈새(18)가 제2 환형 틈새(22)에 비해 회전축(6)에서 더 멀리 떨어져 있고, 방사상 방향에서 제2 환형 틈새(22)가 제3 환형 틈새(24)의 그 방사상 방향으로 가장 좁은 위치에 비해 회전축(6)에서 더 멀리 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 실.
  18. 제15항에 있어서, 방사상 방향에서 제1 래디얼 립(11, 48)이 제2 래디얼 립(12)보다 길며 방사상 방향에서 제2 래디얼 립(12)이 제3 래디얼 립(13)보다 긴 것을 특징으로 하는 실.
  19. 제15항에 있어서, 제3 환형 틈새(24)가, 제2 중공 공간(23)에서부터 우선 제3 래디얼 립(13)과 제2 편향링(3, 36, 47) 사이의 방사상 방향으로 진행하며, 그 다음 회전축(6) 방향에서 제3 래디얼 립(13)과 제2 편향링(3, 36, 47) 사이의 만곡된 경로로 진행하고, 마지막으로, 상기 제2 래디얼 립(12)으로부터 축방향으로 이격된 방향에 있는 제3 래디얼 립(13) 측에서 상기 제3 래디얼 립(13) 및 상기 제2 편향링(3, 36, 47)사이에 축방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 실.
  20. 제15항에 있어서, 제3 환형 틈새(24)가 제2 중공 공간(23)에서부터 시작하여 실(1, 34, 45)의 제3 중공 공간(25, 37, 53)으로 진행하며, 제3 중공 공간이 적어 도 제1 편향링(2, 35, 46) 및 제2 편향링(3, 36, 47)에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 실.
  21. 제15항에 있어서, 방사상 방향에서 환형 틈새(24)가 회전축(6) 둘레에 형성된 제2 드레인 그루브(26, 38, 51)로 연결되며, 제2 드레인 그루브(38, 51)가 제2 편향링(36, 47)에 형성되고, 제1 편향링(2, 35, 46)은 방사상 외측에서 적어도 부분적으로 제2 드레인 그루브(26, 38, 51)보다 축방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 실.
  22. 제1항에 있어서, 제2 편향링(3)이 방사상 외측에서 적어도 부분적으로 제1 편향링(2)을 감싸며, 적어도 하나의 탄성 실 립(28)을 포함하는 실(27)이 제2 편향링(3)에서부터 아래로 내려가며, 실 립(28)이 방사상 방향에서 샤프트(4)에 대해 초기 응력을 갖는 것을 특징으로 하는 실.
  23. 제22항에 있어서, 축방향에서 실 립(28)이 샤프트에 안착되며 실을 축방향 외측에서 한정하는 제1 편향링(2) 옆에 배치되는 것을 특징으로 하는 실.
  24. 제22항에 있어서, 실 립(28)이 그에 대해 횡방향인 실립(28)의 가장 두꺼운 위치의 두께에 비해 적어도 2.5배 길이인 것을 특징으로 하는 실.
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