KR101301222B1 - Isolator seal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 절연체 밀봉부에 관한 것으로, 이는 회전장치의 고정자에 위치되는 고정자부재와, 상기 회전장치의 회전샤프트에 위치되는 회전자부재를 구비하고, 상기 고정자부재와 회전자부재가 인접면을 구비하며, 회전자가 정지될 때 양쪽 인접면을 연결하고, 회전자가 움직일 때 하나이상의 고정자 인접면과 회전자 인접면을 분리하는 탄성있는 환형의 밀봉부재를 구비하는 정적 차단 장치를 구비하되, 최소하나의 표면이 90도 이상 또는 이하인 각도로 길이방향 입구에 대해 기울어져 있는 절연체 밀봉부와, 회전장치의 고정자에 위치되는 고정자부재와, 상기 회전장치의 회전샤프트에 위치되는 회전자부재를 구비하고, 상기 고정자부재와 회전자부재가 인접면을 구비하며, 회전자 부재가 정지될 때 보조부재가 탄성의 환형상부재를 압박하여 상기 인접면들과 맞물리게 되는 제1위치와, 회전자가 움직일때 탄성의 환형상부재의 압박이 줄어들어 탄성의 환형상부재가 하나이상의 회전자의 표면과 고정자의 표면을 분리시키는 제2위치 사이에서 이동가능한 보조부재와 탄성의 환형상 밀봉부재를 구비하는 정적 차단장치를 구비하는 절연체 밀봉부에 관한 것이다.The present invention relates to an insulator seal, which includes a stator member positioned on a stator of a rotating apparatus, a rotor member located on a rotating shaft of the rotating apparatus, and the stator member and the rotor member have an adjacent surface. And a static interruption device having an elastic annular sealing member that connects both adjacent surfaces when the rotor is stopped and separates one or more stator adjacent surfaces and the rotor adjacent surface when the rotor is moved, with at least one An insulator seal inclined with respect to the longitudinal inlet at an angle of at least 90 degrees or less, a stator member located on the stator of the rotating device, and a rotor member located on the rotating shaft of the rotating device, The stator member and the rotor member have an adjacent surface, and the auxiliary member presses the annular member of elasticity when the rotor member is stopped. An auxiliary position movable between the first position to be engaged with the contact surfaces and a second position where the elastic annular member is reduced in pressure as the rotor moves so that the elastic annular member separates the surface of the one or more rotors from the surface of the stator An insulator sealing portion having a static interruption device including a member and an annular sealing member of elasticity.
Description
본 발명은 절연체 밀봉부와 회전장치에서의 이용에 관한 것으로, 특히 유체나 고체가 빈 공간으로 유입되거나 유출되는 것을 방지하여, 장치의 수명이 줄어드는 것을 막기 위한 장치에 관한 것이다. 이 장치는 종종 베어링 보호장치, 베어링 밀봉부, 혹은 베어링 절연체로 불리어진다. 그러나 상기 회전식 밀봉부의 사용은 회전장치에서 베어링의 보호를 넘어선다. 따라서, 아래에서는 베어링 보호장치(protector)를 참조로 하지만, 본 발명의 밀봉부를 보다 넓은 범위에서 사용됨을 인지해야 한다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to use in insulator seals and rotating devices, and more particularly, to a device for preventing a fluid or a solid from entering or exiting an empty space, thereby reducing the life of the device. This device is often referred to as bearing protector, bearing seal, or bearing insulator. However, the use of the rotary seal goes beyond the protection of the bearing in the rotating device. Thus, while referring to the bearing protector below, it should be appreciated that the seal of the present invention is used in a wider range.
베어링 보호장치의 목적은 유체나 고체 및 파편이 베어링 챔버로 들어가는 것을 막기 위한 것이다. 동시에, 베어링 보호장치는 베어링 챔버로부터 유체나 고체의 유출을 막기 위해 장착된다. 필수적으로, 그 목적은 베어링이 일찍 망가지는 것을 막기 위한 것이다. The purpose of the bearing protector is to prevent fluids, solids and debris from entering the bearing chamber. At the same time, bearing protectors are mounted to prevent the outflow of fluids or solids from the bearing chamber. Essentially, the purpose is to prevent the bearings from breaking prematurely.
베어링 보호장치는 일반적으로 2개의 카테고리로 나뉘어지는데, 반발기(repeller) 혹은 미로(labyrinth) 베어링 보호장치와 기계식 밀봉 베어링 보호장치이다. 함께 출원한 기계식 밀봉 베어링 보호장치가 국제출원공개 제2004/005770호에 나타나며, 대체로 접촉 베어링 보호장치를 보여준다. Bearing protectors generally fall into two categories: repeller or labyrinth bearing protectors and mechanically sealed bearing protectors. A mechanically sealed bearing protector filed together is shown in International Publication No. 2004/005770, which generally shows a contact bearing protector.
미로 베어링 보호장치는 전형적으로 회전장치에 축방향으로 고정되고 축주위로 회전되게 장착된 부품을 포함한다. 예를 들어, 샤프트는 펌프나 회전 장치의 다른 부품으로 이루어진다. 상기 보호장치는 축방향으로 고정되고서, 장치의 정지부에 부착 또는 장착되는 정적인 부재를 구비한다. Maze bearing protectors typically include components axially fixed to the rotating device and mounted to be rotated about an axis. For example, the shaft consists of a pump or other part of a rotating device. The protection device has a static member fixed axially and attached or mounted to the stop of the device.
상기 회전부재는 전형적으로 인접하게 위치되고서 정지부의 복잡한 내부 프로파일에 반경방향 및 축방향으로 매우 근접한 복잡한 외부 프로파일을 갖춘다. 이론적으로, 이 복잡한 프로파일들은 함께 원하지 않는 재료나 유체의 통과를 막는 구불구불한 통로를 제공한다.The rotating member is typically located adjacent and has a complex outer profile that is very close radially and axially to the complex inner profile of the stop. In theory, these complex profiles together provide a tortuous passageway that prevents the passage of unwanted materials or fluids.
미로 베어링 보호장치는 장치가 작동하는 동안에만 일반적으로 작동한다. 이것은 그 구조가 회전부재 및 고정부재의 역회전에 의지하여 원심력을 만들기 때문이며, 이것은 상기 부재들 사이로 유체가 반경방향으로 퍼지는 것을 막는다.Labyrinth bearing protectors generally operate only while the device is in operation. This is because the structure relies on the reverse rotation of the rotating member and the fixing member to create centrifugal force, which prevents the fluid from spreading radially between the members.
장치가 정지상태일 때, 복잡한 미로형상 구조는, 수평적용에서, 보호장치의 입구위치보다 더 높은 반경방향 수위에 있는 유체수위를 유지할 수 없다.When the device is stationary, the complex maze structure cannot maintain a fluid level at a radial level higher than the inlet position of the protective device in horizontal application.
게다가, 많은 산업분야에서, 물 스프레이, 증기, 외부오염물은 장치가 정지상태일 때 베어링 보호장치로 유도된다. 통상적인 미로형상 구조는 그러한 오염물이 베어링 챔버로 유입되는 것을 막지 못한다.In addition, in many industries, water spray, steam, and external contaminants are directed to bearing protection when the device is stationary. Conventional maze structures do not prevent such contaminants from entering the bearing chamber.
또한, 베어링 챔버의 통기는 산업분야에서 또다른 문제점이다. 작동하는 동안 베어링 챔버에 있는 점성유체와 공기는 따뜻해지면서 팽창한다. 통상적인 미로형상 밀봉구조에서 이 팽창은 미로를 통해 공기를 빼내고, 베어링 챔버의 밖으로 배출하게 된다. 장치가 멈추면, 베어링 챔버는 냉각되고 내부 공기는 수축하며, 미로형상 배열을 지나 습한 공기를 빨아들이며 베어링챔버로 보내게 된다. 이는 "브리딩(breathing)"으로 불리어진다.In addition, the aeration of the bearing chamber is another problem in the industry. During operation, the viscous fluid and air in the bearing chamber warm and expand. In a conventional maze-shaped seal, this expansion draws air through the maze and out of the bearing chamber. When the device stops, the bearing chamber cools down and the internal air contracts, picking up moist air through the maze array and sending it to the bearing chamber. This is called "breathing".
기계식 밀봉 베어링 보호장치는 미로형상 구조의 고정된 한계점을 극복할 수 있다. 그러나, 이 장치는 높은 샤프트속도가 적용되거나 밀봉면에서 윤활이 최저이거나 없을때 과도한 열발생과 같은 또다른 문제가 발생할 수도 있다. 그러므로, 기계식밀봉 베어링 보호장치의 사용은 제한적이다.Mechanical sealed bearing protectors can overcome the fixed limitations of the maze structure. However, this device may also cause other problems such as excessive heat generation when high shaft speeds are applied or when lubrication is minimal or lacking in sealing surfaces. Therefore, the use of mechanical sealed bearing protection is limited.
챔버가 "브리딩"하는 동안 장치가 정지되고 베어링 챔버로 들어가는 공기분자의 양을 줄이거나 막을 수 있을 때, 유체를 밀봉할 수 있는 비접촉 미로타입 밀봉 메어링 보호장치가 필요하다.When the device is stationary while the chamber is "breeding" and the amount of air molecules entering the bearing chamber can be reduced or blocked, a non-contact maze-type sealed bearing protection device capable of sealing the fluid is required.
비접촉 미로형태의 밀봉부가 샤프트 회전의 방향에 관계없이 유체를 막아낼 수 있다면 바람직하다. 이것은 설치 오류의 가능성과 효과를 줄인다.It would be desirable if the non-contact maze-shaped seal could block the fluid regardless of the direction of shaft rotation. This reduces the likelihood and effectiveness of installation errors.
비접촉 미로형태의 밀봉부가 2개의 반발장치와 통합된다면 더욱 바람직한데, 한쪽은 유체가 베어링 챔버를 빠져나가는 것을 막아내도록 설계되어있고, 다른 쪽은 유체가 베어링 챔버로 들어가는 것을 막아내도록 되어있다.It is more desirable if the non-contact maze seal is integrated with two repulsion devices, one designed to prevent fluid from leaving the bearing chamber and the other designed to prevent fluid from entering the bearing chamber.
게다가, 설치 용이성은 모든 베어링 보호장치 설계에서 중요하다. 비접촉 미로형태의 밀봉부가 축방향으로 압축되는 것이 바람직하여 립 밀봉부가 미리 차지한 공간으로 끼워지고 설치 클립이 없는 일체형 카트리지에 공급된다.In addition, ease of installation is important in all bearing protector designs. It is preferable that the non-contact maze-shaped seal is compressed in the axial direction so that the lip seal is inserted into the space occupied in advance and supplied to the integrated cartridge without the installation clip.
미국 특허공보 제5378000호(오로우스키)는 회전자와 고정자가 단단하고 변형가능한 환형밀봉부나 엘리스토머에 의해 축방향으로 함께 잠궈진 미로형태의 카트리지 구조를 나타낸다. 상기 엘라스토머는 오로우스키 공보의 도3과 도4에서 나타난 바와 같이 2개의 회전하는 직사각형 캐비티 사이에 잠궈진다. 상기 엘라스토머는 마찰저항성을 받게 되는데, 고정자에 의해서는 덜 영향받고, 회전자에 의해서는 더 영향을 받는다. 그러므로 오로우스키의 엘라스토머는 2개의 역회전하는 몸체 사이에서 마찰로부터 손상을 입는다. 이 마모는 다음과 같이 더 악화된다.U.S. Patent No. 5378000 (Orowski) shows a maze-shaped cartridge structure in which the rotor and stator are locked together in an axial direction by a rigid and deformable annular seal or elastomer. The elastomer is locked between two rotating rectangular cavities, as shown in Figures 3 and 4 of the Orowski publication. The elastomer is subjected to frictional resistance, which is less affected by the stator and more affected by the rotor. Therefore, Orowski's elastomer is damaged from friction between two counter rotating bodies. This wear worsens as follows.
회전자(14)의 표면(23)과 표면(22b) 사이의 예각과 홈부(21)와 홈부(22)의 3개의 코너부의 90도 각도는 엘라스토머(20)와 접촉된다. 오로우스키는 엘라스토머에 접촉하는 이러한 4개의 지점의 비교적 각이 있는 각각의 표면에 의지하여, 회전자와 고정자 사이의 축방향 근접성을 유지한다. 모두 시중에서 구입가능한 엘라스토머는 단면크기 공차를 가진다. 이것은 일반적으로 공칭 지름의 +/-3%의 공차이다. 따라서 오로우스키가 정의한 마찰저항의 크기는, 이 엘라스토머 공차라면 아주 가변적으로 되어서, 홈부(21,22)가 제조너비 공차도 가지게 된다.The acute angle between the surface 23 and the surface 22b of the
장치에 밀봉부를 조립하는 동안, 상기 장치는 축방향으로 당기고 밀어지며 마지막 진행 위치로 움직인다. 상기 축방향이동은 특히 회전 엘라스토머(15)와 샤프트(10)로부터 생기는 마찰추력에 의한 것이다. 회전자와 고정자를 함께 축방향으로 잠그는 유일한 요소가 엘라스토머이기 때문에 이 축방향이동은 엘라스토머(20)를 전단응력하에 놓는다. 그러므로, 엘라스토머와 홈부(21)와 홈부(22) 사이의 마찰저항이 조립되는 동안 변할 가능성이 높다.During assembly of the seal to the device, the device is pulled axially, pushed and moved to the last travel position. The axial movement is in particular due to the frictional forces generated from the rotating
이러한 모든 사실은 엘라스토머(20)의 마모를 빠르게 증가시키고 영향을 주며 물질의 진입과 배출에 대한 엘라스토머의 유용한 밀봉수명을 제한한다.All of these facts quickly increase and affect the wear of the elastomer 20 and limit the useful sealing life of the elastomer to the entry and exit of the material.
본 발명의 제1양상에 따르면, 절연체 밀봉부가 제공되는데, 이는 회전 장치의 고정자에 위치되는 고정자부재와, 상기 회전장치의 회전 샤프트에 위치되는 회전자부재를 구비하고, 고정자부재와 회전자부재가 인접면을 구비하며, 회전자가 정지할 때 2개의 인접면을 연결하고, 회전자가 운동할 때 하나이상의 회전자 인접면과 고정자 인접면을 분리하는 탄성의 환형 밀봉부재를 구비하는 정적(static) 차단장치를 구비하고, 적어도 하나의 상기 표면이 90도 이상 또는 이하로 길이방향축에 대해 기울어진다.According to a first aspect of the invention, an insulator seal is provided, which comprises a stator member located on the stator of the rotating device, and a rotor member located on the rotating shaft of the rotating device, wherein the stator member and the rotor member A static blocker having an adjacent surface and having an elastic annular sealing member that connects two adjacent surfaces when the rotor stops and separates one or more rotor adjacent and stator adjacent surfaces as the rotor moves With the device, at least one of said surfaces is inclined with respect to the longitudinal axis above 90 degrees or below.
바람직하기로, 적어도 하나의 상기 표면의 길이방향에 대한 기울기는 5도에서 175도 사이이며, 더 바람직하게는 10도에서 80도까지, 혹은 100도에서 120도 사이이며, 가장 바람직하게는 30도에서 60도 사이 혹은 120도에서 150도 사이이다. 본 발명의 특정 실시예에서 기울기는 대략 45도이다. Preferably, the inclination of the at least one surface with respect to the longitudinal direction is between 5 degrees and 175 degrees, more preferably between 10 degrees and 80 degrees, or between 100 degrees and 120 degrees, most preferably 30 degrees Between 60 degrees or between 120 and 150 degrees. In certain embodiments of the present invention the slope is approximately 45 degrees.
본 발명의 제2양상에 따르면, 절연체 밀봉부가 제공되는데, 이는 회전장치의 고정자에 위치되는 고정자부재와; 회전장치의 회전샤프트에 위치되는 회전자 부재를 구비하고, 고정자부재와 회전자부재가 인접면을 구비하며, 회전자부재가 정지될 때 보조부재가 탄성의 환형상 밀봉부재를 압박하여 상기 인접면들과 맞물리게 되는 제1위치와, 회전자가 움직일 때 탄성의 환형상 부재의 압박이 줄어들어 탄성의 환형상 부재가 하나 이상의 회전자의 표면과 고정자의 표면을 분리시키는 제2위치 사이에서 이동가능한 보조부재와 탄성의 환형상 밀봉부재를 구비하는 정적 차단장치를 구비한다. According to a second aspect of the invention, an insulator seal is provided, comprising: a stator member positioned at a stator of a rotating device; A rotor member positioned on a rotating shaft of the rotating apparatus, the stator member and the rotor member having an adjacent surface, and the auxiliary member presses the elastic annular sealing member when the rotor member is stopped, thereby adjoining the adjacent surface. Auxiliary member movable between the first position to be engaged with the wheel and the second position at which the elastic annular member is reduced in pressure as the rotor moves so that the elastic annular member separates the surface of the at least one rotor from the surface of the stator. And a static blocking device having an elastic annular sealing member.
바람직하기로 탄성의 밀봉부재는 도넛형상이다.Preferably, the elastic sealing member is in the shape of a donut.
바람직하기로 상기 밀봉부는 회전자부재와 고정자부재 사이에 형성된 미로형상 밀봉부를 포함한다.Preferably, the seal includes a labyrinth seal formed between the rotor member and the stator member.
바람직하기로 상기 밀봉부는 적어도 하나의 2방향 반발펌핑장치를 포함한다. Preferably the seal comprises at least one two-way repulsive pumping device.
바람직하기로 상기 회전자 부재와 상기 고정자부재의 표면은 길이방향축에 대해 90도 이상 또는 이하로 기울어져있다.Preferably the surfaces of the rotor member and the stator member are inclined at least 90 degrees or less with respect to the longitudinal axis.
바람직하기로 상기 회전자 부재와 고정자부재는 축방향으로 분리되어 있으나 회전자부재와 고정자부재 중 하나에 형성된 적어도 하나의 반경방향으로 연장하는 부재에 의하여 상대적인 축방향이동에 대해 구속된다.Preferably the rotor member and the stator member are axially separated but constrained relative to relative axial movement by at least one radially extending member formed in one of the rotor member and the stator member.
특히, 상기 회전자와 고정자부재는 2개 이상의 반경방향 연장부재에 의해 축방향으로 구속된다.In particular, the rotor and stator member are axially constrained by at least two radially extending members.
바람직하기로, 상기 고정자부재는 고정자부재의 내부표면과 고정자부재의 외부표면 사이로 연장되는 적어도 하나의 연결구멍을 구비한다. 더욱 바람직하기로, 상기 연결구멍은 회전자부재에 구비되는 반경방향 연장부재에 인접한다. 바람직하기로 고정자부재의 상기 내부표면은 회전자부재에 대해 편심이며, 사용중에는 회전샤프트에 대해 편심이다. Preferably, the stator member has at least one connecting hole extending between the inner surface of the stator member and the outer surface of the stator member. More preferably, the connecting hole is adjacent to the radially extending member provided in the rotor member. Preferably the inner surface of the stator member is eccentric with respect to the rotor member and eccentric with respect to the rotating shaft during use.
바람직하기로 연결구멍이 사용중에는 밀봉부에서 가장 낮은 반경방향에 위치된다.Preferably the connecting holes are located at the lowest radial in the seal during use.
바람직하기로 상기 고정자부재는 최외부(outermost)표면과 대체로 편심의 최내부(innermost)표면에 반경방향 내부로 뻗는 홈부를 구비하고, 반경방향으로 연장하는 홈부는 최내부표면의 반경방향의 최외부지점으로 연장되어 상기 고정자부재의 최내부와 최외부를 연결하는 연결구멍을 만든다.Preferably, the stator member has an outermost surface and a groove portion extending radially inward at a generally innermost surface of the eccentric, and the radially extending groove portion is a radially outermost portion of the innermost surface. Extending to a point to form a connection hole connecting the innermost and outermost portions of the stator member.
바람직하기로, 회전자부재와 고정자부재의 표면은 함께 "v"자 형상을 형성한다. 특히, 탄성의 환형부재는 자유로운 상태에서 탄성 환형 밀봉부재의 공칭상의 반경방향 위치보다 더 큰 반경방향 위치에서 "v"자 형상 부위 내에 유지된다.Preferably, the surface of the rotor member and the stator member together form a "v" shape. In particular, the resilient annular member is held in the " v " shaped portion in a free state at a radial position that is larger than the nominal radial position of the resilient annular sealing member.
특히, 회전자부재는 축방향으로 분리되어 있는 적어도 2개의 반발펌핑장치를 구비한다.In particular, the rotor member has at least two reaction pumps separated in the axial direction.
또, 회전자부재와 고정자부재는 각각 일체로 이루어져있다.In addition, the rotor member and the stator member are each integrally formed.
특히, 회전자부재와 고정자부재는 하나이상의 반경방향 연장 숄더부에 의해 서로에 대해 축방향으로 구속되며, 상기 숄더부는 회전자부재나 고정자부재 혹은 상기 부재들의 결합체로부터 연장된다.In particular, the rotor member and the stator member are axially constrained with respect to each other by at least one radially extending shoulder portion, the shoulder portion extending from the rotor member, the stator member or a combination of the members.
한 바람직한 실시예에서, 회전자부재는 2개의 축방향으로 연결된 부재를 구비하고, 고정자부재는 일체로 이루어진다. 제1회전자부재부품은 제2회전자부재부품에 반경방향으로 위치하며, 이들 2개는 기계적, 화학적, 또는 다른 고정수단으로 연결되어 영구적이거나 일시적인 부착물을 만든다.In one preferred embodiment, the rotor member has two axially connected members and the stator member is integral. The first rotor member part is located radially to the second rotor member part, the two of which are connected by mechanical, chemical or other fastening means to create a permanent or temporary attachment.
바람직하기로 본 발명의 밀봉부는 장치챔버에 위치시키는 적어도 하나의 반경방향 바깥쪽에 위치한 위치요소를 가지는 고정자 하우징을 포함한다. 상기 위치요소는 반경방향으로 연장된 홈부에 인접하게 위치되며, 하우징을 장치챔버에 밀봉하는 적어도 하나의 엘라스토마 부재를 가진다. 또한 상기 하우징은 장치챔버에 축방향으로 접해 있는 적어도 하나의 반경방향으로 뻗은 외부표면을 구비한다. Preferably the seal of the invention comprises a stator housing having at least one radially outwardly positioned positioning element positioned in the device chamber. The positioning element is located adjacent to the radially extending groove and has at least one elastomeric member sealing the housing to the device chamber. The housing also has at least one radially extending outer surface axially in contact with the device chamber.
또 회전자는 회전자 주위에 위치한 적어도 하나의 반경방향 안쪽으로 뻗은 형상부를 구비하는 적어도 하나의 반발펌핑장치를 포함한다.The rotor also includes at least one rebound pumping device having at least one radially inwardly extending feature located around the rotor.
바람직하기로, 회전자는 축방향으로 이동하는 적어도 2개의 반발펌핑장치를 포함한다.Preferably, the rotor comprises at least two reaction pumps that move axially.
상기 반발펌핑장치는 대체로 중심이 다른 고정자표면에 상응하는 지속적이고 대체로 동심인 회전자표면을 구비한다.The repulsive pumping device has a continuous and generally concentric rotor surface that generally corresponds to a stator surface of different center.
또한, 상기 반발펌핑장치는 회전자의 주위에 위치한 적어도 하나의 반경방향 안쪽으로 뻗은 형상부를 구비한다.The repulsive pumping device also has at least one radially inwardly extending shape located around the rotor.
회전자는 상기 회전자의 주변에 위치된 적어도 하나의 반경방향 안쪽으로 뻗은 형상부를 구비하는 적어도 하나의 반발펌핑장치를 포함하되, 형상부는 고정자의 반경방향으로 비스듬한 내부표면에 인접해있다.The rotor includes at least one rebound pumping device having at least one radially inwardly extending feature located at the periphery of the rotor, the feature being adjacent to the radially oblique inner surface of the stator.
또, 회전자는 축방향으로 이동되는 적어도 2개의 반발펌핑장치를 포함한다. 각각의 반발펌핑장치는 대체로 반경방향으로 기울어진 고정자 내부표면에 인접하여 회전자 근처에 위치된 적어도 하나의 반경방향 안쪽으로 뻗은 형상부를 구비한다.The rotor also includes at least two reaction pumps that move in the axial direction. Each repulsive pumping device has at least one radially inwardly extending feature located near the rotor adjacent the stator inner surface that is generally radially inclined.
바람직하기로, 상기 고정자 하우징은 적어도 하나의 내부형상부를 포함하며, 이는 샤프트의 중심부분에 벗어난 중심부분을 가진다. 상기 고정자 하우징의 편심된 내부 형상부는 회전자의 적어도 하나의 반발펌핑장치에 인접해 있다. Preferably, the stator housing comprises at least one internal shape, which has a central part out of the central part of the shaft. An eccentric inner shape of the stator housing is adjacent to at least one repulsive pumping device of the rotor.
상기 고정자 하우징은, 하우징의 최내부표면을 하우징의 최외부표면까지 연결하는 적어도 하나의 반경방향 연결형상부를 포함한다. 상기 반경방향 연결형상부 또는 배출구멍은 적어도 하나의 반발펌핑장치에 인접해 있다.The stator housing includes at least one radially connecting portion that connects the innermost surface of the housing to the outermost surface of the housing. The radially connected feature or outlet hole is adjacent to at least one reaction pump.
상기 고정자 하우징은 2개의 축방향으로 연결된 부재를 포함하고, 상기 회전자는 일체로 되어 있다.The stator housing includes two axially connected members and the rotor is integral.
하나의 고정자는 제2고정자에 반경방향으로 위치되어 있고, 이 2개는 기계적, 화학적 혹은 다른 고정수단으로 연결되어 영구적 혹은 일시적인 부착부를 형성한다.One stator is located radially to the second stator, the two being connected by mechanical, chemical or other fastening means to form a permanent or temporary attachment.
반경방향 외부 고정자는 최외부표면에서 반경방향 연장형상부에 통합된다. 상기 반경방향 연장형상부는 2개의 회전자부재의 반경방향 위치에 인접한다.The radially outer stator is integrated in the radially extending shape at the outermost surface. The radially extending portion is adjacent to the radial position of the two rotor members.
회전자는 외부표면에 적어도 하나의 반경방향 연장형상부를 포함하며, 상기 형상부는 고정자의 내부에 매우 근접하게 위치되어 있다. The rotor comprises at least one radially extending shape on the outer surface, which is located very close to the inside of the stator.
본 발명에 따른 미로형상 밀봉부의 실시예에서, 적어도 하나의 회전부재와 하나의 정지부재가 회전장치에 기계적으로 부착될 수 있다.In an embodiment of the labyrinth seal according to the invention, at least one rotary member and one stop member can be mechanically attached to the rotary device.
본 발명의 밀봉부는 회전장치에서 스터드나 볼트를 수용하는 적어도 하나의 축방향 구멍이나 슬롯을 가지는 고정자 하우징을 포함하여, 기계식 밀봉부의 하우징이 회전장치에 고정될 수 있다. The seal of the present invention includes a stator housing having at least one axial hole or slot for receiving studs or bolts in the rotary device, such that the housing of the mechanical seal can be secured to the rotary device.
바람직하기로, 제1하우징 고정자는 제2하우징 고정자에 반경방향으로 위치되며, 제1하우징 고정자는 회전자를 매개로 샤프트에 간접적으로 축방향으로 연결되며, 상기 제2하우징 고정자는 상기 장치의 고정하우징에 직접적으로 연결된다. 상기 제1하우징 고정자는 제2하우징 고정자에 대해 축방향으로 미끄러지게 된다. 특히, 축방향 이동은 기계적으로 제한되므로, 카트리지 방법을 지속시킨다.Preferably, the first housing stator is located radially to the second housing stator, the first housing stator is axially indirectly connected to the shaft via the rotor, and the second housing stator is fixed to the device. It is directly connected to the housing. The first housing stator is axially slid relative to the second housing stator. In particular, the axial movement is mechanically limited, thus continuing the cartridge method.
특히, 제1하우징 고정자는 제2하우징 고정자에 반경방향 및 축방향으로 위치되며, 상기 하우징 고정자는 회전자를 매개로 샤프트에 간접적으로 비스듬하게 연결되며, 상기 제2하우징 고정자는 장치의 고정하우징에 직접적으로 연결된다. 상기 제1하우징 고정자는 제2하우징 고정자에 대해 비스듬히 연결되게된다. 특히, 상기 비스듬한 이동은 기계적으로 제한되므로, 카트리지 방법을 지속시킨다.In particular, the first housing stator is positioned radially and axially to the second housing stator, the housing stator is indirectly connected to the shaft indirectly via the rotor, and the second housing stator is connected to the stationary housing of the device. Are connected directly. The first housing stator is to be connected at an angle to the second housing stator. In particular, the oblique movement is mechanically limited, thus continuing the cartridge method.
본 발명에 따른 미로형상 밀봉부의 실시예에서는, 적어도 하나의 회전자부재와 하나의 고정자부재는 장치에 부착하기위해 축방향으로 분할되어 있다. 상기 분할된 요소는, 장치에 설치된 후 반경방향으로 함께 기계적으로 고정된다. 또 분할 전 구조는 적어도 하나의 반경방향으로 분할된 엘라스토머를 가지며, 샤프트근처에 설치된 후, 영구적인 수단에 의해 결합된다.In an embodiment of the labyrinth seal according to the invention, at least one rotor member and one stator member are divided axially for attachment to the device. The divided elements are mechanically fixed together radially after being installed in the device. The pre-dividing structure also has at least one radially divided elastomer, which is installed near the shaft and then joined by permanent means.
본 발명은 비접촉 미로타입 밀봉 형태로 된 베어링 보호장치를 제공한다.The present invention provides a bearing protector in the form of a non-contact labyrinth type seal.
여기서는, 정적 차단장치를 형성하는 O-링 또는 엘라스토머 형태로 된 탄성있는 밀봉부재를 참조로 한다. 모든 엘라스토머나 단단한 가변재질이 적합하다. 도면에서 나타나는 밀봉부재는 원형의 단면이나, 그것들은, 평탄면 또는 원형면의 복합체를 구비하는 것을 포함하는 다른 형상으로 될 수 있다.Reference is made here to elastic sealing members in the form of O-rings or elastomers forming a static barrier. All elastomers or rigid deformable materials are suitable. The sealing member shown in the figure may have a circular cross section, but they may have other shapes, including having a flat surface or a composite of a circular surface.
첨부되는 도면은 다음과 같다The accompanying drawings are as follows.
도1은 샤프트에 장착된 본 발명의 미로형상 밀봉 베어링 보호장치의 한 실시예의 길이방향 단면도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view of one embodiment of a maze-shaped sealed bearing protector of the present invention mounted to a shaft.
도2a는 도1에 상응하며 선A-A를 따른 펌핑 반발기의 단면도이다.FIG. 2A is a cross-sectional view of the pumping rebounder corresponding to FIG. 1 and along line A-A. FIG.
도2b는 도2a에 상응하며 배수구멍의 확대도이다.FIG. 2B corresponds to FIG. 2A and is an enlarged view of the drainage hole.
도2c는 도2a에 상응하며, 배수구멍의 다른 구조를 나타낸다.Fig. 2C corresponds to Fig. 2A and shows another structure of the drainage hole.
도2d는 배수구멍의 또 다른 구조이다.Figure 2d is another structure of the drainage hole.
도2e는 도1에 상응하며, 선B-B에 따른 펌핑 반발기의 단면도이다.FIG. 2E corresponds to FIG. 1 and is a sectional view of the pumping rebounder according to line B-B.
도2f는 도2e에 상응하며 선C-C에 따른 평면도이다.FIG. 2F corresponds to FIG. 2E and is a plan view along line C-C.
도3은 도1에 상응하며 길이방향 단면의 확대도이다.3 is an enlarged view of the longitudinal section corresponding to FIG.
도4a는 도1에 상응하며 분해도이다.4a corresponds to FIG. 1 and is an exploded view.
도4b는 도1에 상응하며 일부 단면도이다.4B corresponds to FIG. 1 and is a partial cross-sectional view.
도5는 도3에 상응하며 길이방향 단면의 확대도이다.5 is an enlarged view of the longitudinal section corresponding to FIG.
도6a는 도1에 상응하며 확대된 부분단면도로서, 정지된 상태에서 차단 엘라스토머를 나타낸다.FIG. 6A is an enlarged partial sectional view corresponding to FIG. 1 showing the blocking elastomer in a stationary state. FIG.
도6b는 도6a에 상응하며 확대된 부분단면도로서, 움직이는 상태에서 차단 엘라스토머를 나타낸다.FIG. 6B is an enlarged partial sectional view corresponding to FIG. 6A, showing the blocking elastomer in a moving state. FIG.
도7은 본 발명의 다른 실시예의 길이방향 단면도이다.7 is a longitudinal cross-sectional view of another embodiment of the present invention.
도8은 본 발명의 또 다른 실시예의 길이방향 단면도이다.8 is a longitudinal cross-sectional view of another embodiment of the present invention.
도9a는 본 명의 또 다른 실시예의 길이방향 단면도이다.9A is a longitudinal cross-sectional view of another embodiment of the present invention.
도9b는 도9a에 표시된 실시예의 길이방향 단면도이며, 고정자의 주위 연결부를 나타낸다. FIG. 9B is a longitudinal cross-sectional view of the embodiment shown in FIG. 9A, showing the peripheral connection of the stator. FIG.
도10은 본 발명의 다른 실시예의 길이방향 단면도이다.Figure 10 is a longitudinal cross section of another embodiment of the present invention.
도11a는 본 발명의 또 다른 실시예의 길이방향 단면도이다.11A is a longitudinal cross-sectional view of another embodiment of the present invention.
도11b는 본 발명의 또 다른 실시예의 길이방향 단면도이다.11B is a longitudinal cross-sectional view of another embodiment of the present invention.
도12a는 길이방향으로 분리된 미로형상 밀봉부인 본 발명의 다른 실시예의 분해사시도이다.12A is an exploded perspective view of another embodiment of the present invention, which is a maze-shaped seal separated in the longitudinal direction.
도12b는 도12a에 도시된 실시예의 축방향의 분리 단부의 확대도이다.Fig. 12B is an enlarged view of the axially separated end of the embodiment shown in Fig. 12A.
도12c는 도12에 도시된 실시예의 길이방향 부분단면도를 나타내고, 원형의 고정고리를 포함한다.FIG. 12C shows a longitudinal partial cross-sectional view of the embodiment shown in FIG. 12 and includes a circular locking ring.
도12d는 도12a에 도시된 실시예의 분리된 엘라스토머의 길이방향 부분단면을 나타낸다.FIG. 12D shows a longitudinal partial section of the separated elastomer of the embodiment shown in FIG. 12A.
도12e는 본 발명의 또 다른 실시예의 길이방향 부분단면도이며, 본 발명의 나사를 보여준다.12E is a longitudinal partial cross-sectional view of another embodiment of the present invention, showing the screw of the present invention.
도12f는 본 발명의 또 다른 실시예의 부분단면도이며, 축방향으로 분리된 조립체에서 고정되지 않은 상황에서 본 발명에 사용되는 나사를 보여준다.12F is a partial cross-sectional view of another embodiment of the present invention, showing the screw used in the present invention in a situation where it is not secured in an axially separated assembly.
도12g는 본 발명의 도12f에 도시된 실시예의 부분단면도이며, 축방향으로 분리된 조립체에서 고정된 상황에서 본 발명의 나사를 보여준다.FIG. 12G is a partial cross-sectional view of the embodiment shown in FIG. 12F of the present invention, showing the screw of the present invention in a fixed position in an axially separated assembly.
도13은 카트리지 밀봉부의 바깥보드 단부에 끼워지는 베어링 밀봉부의 형태로 된 본 발명의 또 다른 실시예를 보여준다.Figure 13 shows another embodiment of the present invention in the form of a bearing seal fitted to the outerboard end of the cartridge seal.
도14는 회전샤프트에 고정된 베어링 밀봉부의 형태로 된 본 발명의 또 다른 실시예를 보여준다. Figure 14 shows another embodiment of the present invention in the form of a bearing seal fixed to a rotating shaft.
도15는 대기물질쪽에 하나의 반발펌핑장치를 포함하는 축방향의 압축미로밀봉부의 형태로 된 본 발명의 다른 실시예를 보여준다.Figure 15 shows another embodiment of the present invention in the form of an axial compression labyrinth seal comprising one repellent pumping device towards the atmosphere.
도16은 대기물질쪽에 하나의 반발펌핑장치와 차단 밀봉장치를 포함하는 축방향의 압축미로밀봉부의 형태로 된 본 발명의 다른 실시예를 보여준다.Figure 16 shows another embodiment of the present invention in the form of an axial compression maze seal which includes a repulsion pumping device and a shutoff sealing device towards the atmosphere.
도17은 차단 밀봉장치를 포함하는 축방향의 압축미로밀봉부의 형태로 된 본 발명의 또 다른 실시예를 보여준다.Figure 17 shows another embodiment of the present invention in the form of an axial compression labyrinth seal comprising a barrier seal.
도18은 본 발명의 20번째 실시예로, 샤프트에 장착된 미로형상 밀봉 베어링 보호장치의 형태로 된 본 발명의 또 다른 실시예의 길이방향 단면도이다.FIG. 18 is a longitudinal cross-sectional view of another embodiment of the present invention in the form of a maze-shaped sealed bearing protector mounted on a shaft in a twentieth embodiment of the present invention.
도19는 도18에 상응하며 확대된 부분단면도이다.19 is an enlarged partial sectional view corresponding to FIG.
도20a는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면도로서, 정지상태에서 밀봉부를 보여준다.Fig. 20A is an enlarged partial sectional view of another embodiment of the present invention, showing the seal in the stationary state.
도20b는 도20a에 상응하며 확대된 부분단면도로서, 움직이는 상태에서 밀봉부를 보여준다.FIG. 20B is an enlarged partial sectional view corresponding to FIG. 20A and showing the seal in a moving state. FIG.
도21a는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.Figure 21A shows an enlarged partial cross section of another embodiment of the present invention.
도21b는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.Figure 21B shows an enlarged partial cross section of another embodiment of the present invention.
도21c는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.Figure 21C shows an enlarged partial cross section of another embodiment of the present invention.
도21d는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.Figure 21D shows an enlarged partial cross section of another embodiment of the present invention.
도21e는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.Figure 21E shows an enlarged partial cross section of another embodiment of the present invention.
도21f는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.Figure 21f shows an enlarged partial cross section of another embodiment of the present invention.
도21g는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.Figure 21G shows an enlarged partial cross section of another embodiment of the present invention.
도22는 본 발명의 또 다른 실시예의 단면도로서, 반경방향으로 연장하는 써클립에 의해 축방향으로 구속되는 2 부분의 구조를 나타낸다.Fig. 22 is a cross-sectional view of yet another embodiment of the present invention, showing the structure of two parts constrained axially by a radially extending circlip.
도23은 도22에 상응하고 본 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.FIG. 23 corresponds to FIG. 22 and shows an enlarged partial cross section of this embodiment.
도24는 본 발명의 또 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.Figure 24 shows an enlarged partial cross section of another embodiment of the present invention.
도25는 본 발명의 또 다른 실시예의 확대된 부분단면도를 나타내며, 장치로부터의 분리용이성을 보여준다. Figure 25 shows an enlarged partial sectional view of yet another embodiment of the present invention, showing ease of separation from the device.
본 발명은 첨부도면을 참조로 하여 그 실시예가 설명될 것이다.Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 회전밀봉부는 샤프트가 회전부재이고 하우징이 고정부재인 경우 뿐 아니라 그 반대인 경우에도, 즉 샤프트가 정지부재이고 하우징이 회전부재인 경우에도 사용된다.The rotary seal according to the invention is used not only when the shaft is a rotating member and the housing is a stationary member, but also vice versa, ie when the shaft is a stationary member and the housing is a rotating member.
게다가, 본 발명은 회전이나 고정식 구조 모두에 실시될 수 있으며, 비금속요소 뿐 아니라 금속요소가 있는 요소밀봉 및 카트리지에도 사용된다.In addition, the present invention can be implemented in both rotating and stationary structures, and is used in element sealing and cartridges with metallic elements as well as nonmetallic elements.
첨부되는 도1은 본 발명의 제1실시예를 나타내며, 베어링 보호장치 조립체(10)는 회전장치(11)의 부품에 끼워진다. 상기 장치는 회전 샤프트(12)와 고정하우징(13)을 포함한다. 상기 고정하우징(13)은 전형적으로 베어링을 포함하나 도시되지는 않았다.1 is shown a first embodiment of the present invention, in which a bearing
베어링 보호장치 조립체(10)의 하나의 축방향 끝에있는 영역"X"는 부분적으로 유체, 고체, 외부파편, 혹은 공기를 포함한다. 그러나, 정확하게 하기 위해, 여기서는 하나의 매체 또는 혼합된 매체를 설명하기 위해 "생성물질(product substance)"이라 부른다.The area "X" at one axial end of the bearing
베어링 보호장치 조립체(10)의 또 다른 축방향끝의 영역"Y"는 부분적으로 유체나 고체 혹은 외부파편 및 공기를 포함한다. 그러나 하나의 매체 또는 혼합된 매체를 설명하기 위해 "대기물질(atmospheric substance)"이라 부른다.Another axial end region " Y " of the bearing
베어링 보호장치 조립체(10)는 제1회전자부재(14)를 구비하는 회전자조립체(16)를 포함하고, 제2회전자부재(15)에 축방향 및 반경방향으로 위치되어 있다. 회전자조립체(16)는 고정자부재(17)에 인접하게 위치되어 있다.The bearing
뒤쪽 단면A-A는 도2a에 보여진다. 이것은 고정자(17)의 최외부 반경방향 표면에 있는 홈부(18)의 단면이다.The back section A-A is shown in Fig. 2A. This is the cross section of the
뒤쪽 단면B-B는 도2e에 보여진다. 이것은 고정자(17)의 최외부 반경방향 표면에 있는 홈부(19)의 단면이다.The back section B-B is shown in Fig. 2E. This is the cross section of the
도2a에 관련하여, 제1회전자부재(14)는 적어도 하나의 반경방향으로 연장하는 형상부, 즉 슬롯(25)을 포함한다. 회전자(14)는 대체로 샤프트(12)에 동심으로 위치하여 샤프트 중심선(26)에서 회전한다. 고정자(17)는 적어도 하나의 내부형상부, 즉 고정자펌핑구멍(27)을 포함한다. 회전자(14)의 최외부표면과 고정자 펌핑구멍(27)의 최내부표면 사이의 반경방향 틈새는 펌핑챔버(28)를 제공한다.2A, the
도2a로부터, 고정자 펌핑구멍(27)은 대체로 회전자(14)와 샤프트(12)에 대해편심되어 있고, 중심선(29)을 가지고 있다. 회전자(14)와 고정자 펌핑구멍(27) 사이의 편심크기는 각각의 중심선(26,29) 사이의 반경방향 거리 "Z"로 보여진다.From FIG. 2A, the
상기 편심의 결과로, 회전자(14)와 고정자펌핑구멍(27) 사이의 반경방향 틈새는 조립체(10)의 주변으로 일정하기 않다. 도2a에 도시된 바와 같이, 12시위치의 반경방향 틈새(30)는 6시위치에 도시된 반경방향 틈새(31)보다 작다.As a result of the eccentricity, the radial clearance between the
펌핑챔버(28)로 들어가는 유체는, 회전자슬롯(25)에 의해 원주방향으로 이송될 때, 반경방향 틈새에서 변하게 된다. 반경방향 틈새에서의 이러한 변화는 반경방향 틈새에서 작용하는 유체의 압력변화를 만든다. 유체 압력의 이러한 변화는 작은 반경방향 틈새위치(30)부터 큰 반경방향 틈새위치(31)까지 원주방향으로 유체가 이동되게 한다.The fluid entering the pumping
도2a로부터, 고정자(17)의 외부홈부(18)는 샤프트(12)와 중심이 같다. 단면도에서 6시 위치로 불리는 반경방향 가장 낮은 위치에서, 도2a는 고정자 펌핑구멍(27)이 있는 동심형 홈부(18)의 반경방향 출구를 나타낸다. 상기 형상부위의 확대도는 도2b에 나타난다. 도2b에서, 출구는 고정자(17)의 최내부(innermost)영역과 고정자(17)의 최외부(outermost)영역 사이의 연결구멍(35)을 만든다. 이와같이 자동으로 생성되는 연결구멍(35)의 장점은, 구멍이 장치, 생산 기술, 작업자와는 독립적으로 가장 큰 반경방향 틈새위치(31)에서 언제나 생성되는 것이다. 이것은 공급회사에 이익을 제공한다.2A, the
도2c는 도2b에 상응하고, 추가적인 반경방향 연장 내부영역(36)을 포함하는 고정자펌핑구멍(27)이 있는 다른 실시예를 나타낸다. 이 반경방향으로 연장하는 영역은 자동연결구멍(37)을 생성하고, 구멍(37)의 길이는 구멍(27)과 홈부(18)의 자연적 제조공차에 의해 주어지는 변화가 거의 없게 더욱 치밀하게 제어된다. FIG. 2C shows another embodiment corresponding to FIG. 2B with a
도2d는 도2b에 상응하며, 연결구멍(38)이 고정자(17)를 통해 연장하는 드릴구멍이나 가공구멍에 의해 제공되는 또 다른 실시예를 나타낸다.FIG. 2D corresponds to FIG. 2B and shows another embodiment in which the connecting
도2e는 도1에 상응하며, 생성물질 쪽에 인접한 반발펌핑구조를 나타내는 실시예를 보여준다.FIG. 2E corresponds to FIG. 1 and shows an embodiment showing a repulsive pumping structure adjacent to the product material side.
도2e와 도1로부터, 제2회전자(15)는 적어도 하나의 연장하는 형상 부위, 즉 구멍(45)을 수반한다. 회전자(15)는 샤프트(12)와 중심이 동일하여, 샤프트 중심선(46)에서 회전한다. 고정자(17)는 적어도 하나의 내부 형상부위, 즉 고정자 펌핑구멍(47)을 포함한다. 회전자(15)의 최외부표면과 고정자 펌핑구멍(47)의 최내부표면 사이의 반경방향 틈새는 펌핑챔버(48)이다. 2E and 1, the
고정자 펌핑구멍(47)은 대체로 회전자(15)와 샤프트(12)에 대해 편심되어 있고 중심선(49)을 가지고 있다. 회전자(15)와 고정자 펌핑구멍(47) 사이의 편심크기는 각각의 중심선(46,49) 사이의 반경방향 거리 "W"로 나타난다.The stator pumping hole 47 is generally eccentric with respect to the
이러한 편심의 결과로, 회전자(15)와 고정자 펌핑구멍(47) 사이의 반경방향 틈새는 조립체(10)의 주변에 일정하지 않다. 도2e에 나타난 바와 같이, 12시 위치에서의 반경방향 틈새(50)는 대체로 6시위치의 반경방향 틈새(51)보다 더 작다.As a result of this eccentricity, the radial clearance between the
다시, 펌핑챔버(48)로 들어가는 유체는, 고정자구멍(45)에 의해 이송될 때, 반경방향 틈새에서 변하기 쉽다. 반경방향 틈새에서 이러한 변화는 반경방향 틈새에서 작동하는 유체의 변화를 생성한다. 유체압력에서 이런 변화는 작은 반경방향 틈새위치(50)로부터 큰 반경방향 틈새위치(51)까지 원주방향으로의 유체이동을 야기한다.Again, the fluid entering the pumping
반경방향으로 연장하면서 회전자 외부표면에서 불연속으로 된 회전자구멍이나 톱니모양(45)은 유체이동을 향상시키는 데에 불필요하다. 중심에 위치되지 않은, 2개의 역회전 표면의 작동은 유체를 펌핑시키기에 종종 충분하다.Rotor holes or serrated 45 extending radially and discontinuous at the outer surface of the rotor are unnecessary to improve fluid movement. Operation of two reverse rotating surfaces, not centered, is often sufficient to pump the fluid.
동일하게, 반경방향으로 연장하고 불연속으로 된 회전자구멍이나 톱니모양을 포함하는 동심으로 정렬된 회전자의 2개의 역회전표면은 유체를 펌핑시키기에 충분하다.Equally, the two reverse rotating surfaces of the concentrically aligned rotor, including radially extending and discontinuous rotor holes or serrations, are sufficient to pump the fluid.
도2e와 도1로부터, 고정자(17)에 있는 외부홈부(19)는 대체로 샤프트(12)와 중심이 같다. 단면도에서 6시 위치로 불리는 반경방향의 가장 낮은 위치에서, 도2e는 고정자 펌핑구멍(47)이 있는 동심 홈부(19)의 반경방향 연결출구(55)를 나타낸다. 이것은 도2f에서 더 자세히 나타나고, 도2e의 C-C단면에 따른 평면도이다. 이 출구는 고정자(17)의 최내부와 최외부영역 사이의 연결구멍(55)을 만든다. 외부 동심홈부(19)와 편심된 고정자펌핑구멍(47)의 조합은 큰 반경방향 틈새위치(51)에서 자동적인 연결구멍(55)을 만든다.2E and 1, the
명백하게, 연결구멍(55)의 위치는 회전자와 고정자 사이의 반경방향 틈새를 변경하는 것에 관련한 임의의 위치로 될 수 있다. 예를 들어, 어떤 응용분야에서, 연결구멍은 고정자와 회전자 사이의 가장 작은 반경방향 틈새의 위치에 인접한 위치에 적합하며, 이것은 가장 높은 유체압력차의 위치에 상응하여, 유체가 연결구멍으로부터 빠져나오게 비교적 높은 유체압력을 사용한다. Obviously, the position of the
숙련자들은 하나 혹은 2개의 펌핑 시스템이 사용될 수 있다는 것을 알 것이다. 바람직하기로, 2중(dual) 반발펌핑 시스템은, 대기물질 쪽의 반발기와 생성물질 쪽의 반발기를 구비하여, 물질의 유입과 유출이 조립체(10)의 양쪽으로부터 반발된다.The skilled person will appreciate that one or two pumping systems can be used. Preferably, the dual rebound pumping system has a repeller on the air side and a repeller on the product side so that the inflow and outflow of material is repelled from both sides of the
큰 반경방향의 틈새(31,51)와 연결구멍(37,55)은, 필요하다면 고정자(17)의 대기물질 쪽 단부와 생성물질쪽 단부에 있는 편심된 펌핑구멍들 사이의 가공된 각도변위를 단순히 바꿈으로써 서로에 대한 임의의 각도관계로 위치될 수 있다.The large
펌핑구멍(25,45)의 수와 크기 및 각각의 각도 방위는 밀봉되는 용도에 맞추어 변경될 수 있다.The number and size of the pumping holes 25 and 45 and the respective angular orientations can be changed to suit the purpose of sealing.
바람직하기로, 본 발명의 양쪽에 있는 반발펌핑구조는 임의의 특정방법에서 유입과 유출이 향상되지 않도록 대략 균형이 맞아야하고 서로 동일해야한다.Preferably, the repulsive pumping structures on both sides of the present invention should be approximately balanced and identical to each other so that inflow and outflow are not improved in any particular method.
도3과 관련하여, 베어링 보호장치는 카트리지 유닛이며, 어떠한 세팅장치없이 제공된다. 바람직하기로 회전자 조립체(60)는 2개의 축방향으로 결합된 회전자부재(14,15)를 구비한다. 즉, 제1회전자(14)는 반경방향위치(61)에서 제2회전자(15)내에 반경방향으로 위치된다. 2개의 회전자(14,15)는 회전자(15)의 축방향면(62)이 회전자(14)의 축방향숄더(63)에 접할 때까지 축방향으로 압축된다. 즉, 반경방향 위치(61)는 기계적인 억지끼움맞춤되어 2개의 회전자를 함께 고정한다. 선택적으로, 이러한 부품들은 적절한 접착제로 화학적으로 결합되거나, 용접작용 또는 이들의 조합 등으로 영구적으로 결합될 수 있어서, 고정부착부를 형성하게 된다. 3, the bearing protector is a cartridge unit and is provided without any setting device. Preferably the
바람직하기로, 반경방향 최내부회전자(14)는 최내부표면에서 반경방향으로 연장하는 윤곽(relief)형상부(64)를 수반한다. 이 형상부(64)는 2개의 회전자부재(14,15)의 반경방향 위치(61)에 인접해 있다. 이 윤곽형상부(64)는 베어링 보호장치(10)가 샤프트(12)에 대한 반경방향 간섭없이 샤프트(12)로 미끄러지는 것을 보장하는데, 이는 2개의 회전자(14,15) 사이의 반경방향 억지끼움 맞춤부(61)에 의한 것이다.Preferably, the radially
각 회전자(14,15)의 끝은 고정자(17)의 최내부 반경방향 부분보다 길이방향 바깥쪽으로 더 크다. 고정자(17)는 일체로 되어 있다.The ends of each
도3에서 보여지는 것과 같이, 회전자(14)는 최내부표면에서 반경방향으로 연장되는 캐비티(65)를 수반한다. 캐비티(65)는 샤프트(12)에 회전자 조립체(60)를 밀봉하는 탄성있는 밀봉장치(66)를 포함한다. 엘라스토머(66)는 샤프트(12)로부터 회전자 조립체(14)까지 회전구동을 전달한다.As shown in FIG. 3, the
베어링 보호장치(10)는 바람직하기로 고정자 하우징(17)을 포함하고, 이는 적어도 하나의 반경방향 외부에 위치된 장치챔버 위치형상부(67)를 가지고 있다. 위치형상부(67)는 반경방향으로 연장하는 홈부(68)에 인접하게 위치되어 있고, 고정자(17)를 장치챔버(13)의 내부영역에 밀봉하기 위한 적어도 하나의 엘라스토머 부재(69)를 포함한다. 고정자(17)는 적어도 하나의 반경방향으로 연장하는 외부표면(70)을 가지며, 이 외부표면(70)은 장치챔버(71)에 축방향으로 접하여 있다.The bearing
바람직하기로, 회전자(14,15)는 상기 언급한 바와 같은 적어도 하나의 반발펌핑장치를 포함한다.Preferably, the
바람직하기로, 회전자는 축방향으로 이동되는 적어도 2개의 반발펌핑장치를 포함한다. 각 반발펌핑장치는 회전자의 주위에 위치된 적어도 하나의 반경방향 안쪽으로 연장된 형상부를 가지고 있다.Preferably, the rotor comprises at least two reaction pumps axially moved. Each reaction pump has at least one radially inwardly extending shape located around the rotor.
도3과 같이, 2개의 회전자(14,15)는 적어도 하나의 반경방향 내부와 외주방향으로 연장하는 요철(castellation)형상부(72,73)를 수반하며 이는 회전자(14,15)의 최외부 반경방향 표면에 위치하고 있다. 요철형상부(72,73)는 도시된 사각형 형상을 갖거나, 구부러지거나 곧은 표면을 구비하는 임의의 형상을 가진다. 예를 들어, 이러한 형상은 단면이 사다리꼴이나 V형상, 또는 반원형이 될 수 있다. 다른 예로, 이것은 왼나사 피치나 오른나사 피치가 있는 나사산을 가질 수 있다.As shown in Fig. 3, the two
상기 반경방향 회전자표면과 요철형상부(72,73)는, 인접한 최내부 고정자표면(74,75)에 0.005"내지 0.010"정도 반경방향으로 가까이 나아간다. 분명하게, 상기 반경방향 인접성은 0.005"에 제한되지 않고 이 값보다 더 크거나 더 작을 수도 있다.The radial rotor surface and the concave-
고정자(17)의 최내부 반경방향 표면(74,75)은 회전자 조립체(60)의 최외부반경방향 표면에 인접해 있고, 상기 언급한 요철형상을 가질 수 있다. 사실, 고정자 또는 회전자의 요철결합이 사용되어 축방향 유체이동을 제한하거나 막을 수 있다.The innermost radial surfaces 74, 75 of the
베어링 보호장치(10)는, 엘라스토머(81)의 반경방향 안쪽으로 위치된 "v"자 형상 부위에 반경방향으로 위치된 엘라스토머(81)를 구비하는 정적(static) 차단장치 조립체(80)를 수반한다. 이 "v"자 형상부위는 2개의 역회전 표면, 즉 고정자표면(82)과 회전자표면(83)으로 구성된다. The bearing
엘라스토머(81)는, 자유상태일 때 엘라스토머(81)의 공칭 반경방향 위치보다 다소 큰 반경방향 위치에서 "v"자 형상부위에 유지된다. 실제로, 이 배열은 엘라스토머(81)가 반경방향으로 뻗는 수단으로 작동한다는 것을 의미한다. 엘라스토머(81)가 바깥쪽으로 뻗음에 따라, 이 구조는 "v"자 형상 부위 표면(82,83)으로 가해지도록 엘라스토머(81)의 주위에 작용하는 안쪽 반경방향 힘을 일으킨다. 이것은 표면(82,83)의 회전자 조립체(60)와 고정자(17) 사이의 고정된 밀봉부를 생성한다. 이 구조는 도6a와 도6b와 관련하여 좀 더 자세히 설명될 것이다.The
도6a로부터, 회전자 조립체(60)는 제1회전자(14)와 제2회전자(15)를 구비한다. 제2회전자(15)는 엘라스토머(81)의 외부표면을 지나 반경방향의 외부로 연장된다, 제2회전자(15)는 반경방향 내부표면(90,91)을 수반한다. 이 표면(91)은 반경방향 및 축방향으로 기울어져있다.6A, the
틈새(92)는 기울어진 표면(91)과 엘라스토머(81)의 외부표면 사이에 존재한다. 상기 틈새(92)는 느린 샤프트(12)의 속도 동안 외부 마찰저항으로부터 엘라스토머(81)를 자유롭게 만든다.A
장치가 시동되면서 샤프트(12)가 회전할 때, 엘라스토머(81)는 원심력을 받게 되는데, 이것은 반경방향 바깥쪽으로 작용한다. 원심력은 엘라스토머(81)를 기울어진 고정자표면(82)으로부터 올라가게 만들며 회전자의 기울어진표면(91)으로 이동시킨다. 이는 도6b에 나타난다.As the
회전자에 있는 기울어진 표면(91)은 그 후 대체로 엘라스토머(81)의 반경방향 이동을 반경방향 및 축방향이동으로 변환하여 회전자 공간(94)쪽으로 민다.The
장치의 샤프트(12)가 정지함에 따라, 엘라스토머(81)에 작용하면서 바깥으로 향하는 원심력도 중지된다. 그 후 엘라스토머(81)의 자연적인 탄성은 내부로 향하는 반경방향 힘을 형성하며, 엘라스토머(81)를 도6a에 보여지는 바와 같이 각각의 고정자(17)와 회전자(14)의 v자 형상의 안착표면(82,83)으로 되돌린다.As the
v자 형상의 안착표면(82,83)에 있는 엘라스토머(81)는 반경방향 차단장치를 제공하고, 대기물질 쪽에서 생성물질 쪽으로 또는 생성물질 쪽에서 대기물질 쪽으로 유체나 고체가 통과하는 것을 방지하는 정지된 밀봉부를 형성한다.
반경방향 틈새(92)는 임의의 크기일 수 있다. 예로써 0에서부터 2.000"이나 50mm, 또는 그 이상일 수 있다. 상기 반경방향 틈새는 대략 0.010"이다, 게다가 어떤 용도에서는 기울어진 표면(91)이 반경방향 안쪽으로 엘라스토머(81)를 압축할 필요성이 있어서, "반경방향 틈새"는 회전자표면(91,83) 사이의 마찰저항력을 제공하는 억지끼움맞춤으로 된다.
상기 언급된 구조는 미국 특허 제5378000호(오로우스키)의 어떠한 제한도 가지지 않는다. 이것들은 아래에서 설명된다.The above-mentioned structure does not have any limitation of US Pat. No. 5,378,00 (Orowski). These are described below.
- 본 발명의 v자 안착형상은 엘라스토머(81)가 날카롭거나 칼끝표면에 접촉하지 않는 것을 보장하는데, 이 예리한 표면은 장치가 작동하거나 정지상태일 동안 엘라스토마(81)를 파열할 수 있다.The v-shaped seating configuration of the present invention ensures that the
- 본 발명의 v자 안착형상은 모든 엘라스토머(81)의 생산공차가 디자인에 영향을 주지 않는것을 보장한다. 정지된 조건에서, 엘라스토머(81)의 표면(82,83)에 대한 마찰저항은 엘라스토머(81)의 단면크기에 상관없이 다소 일정하다. 모든 엘라스토머(81)의 단면크기 변화는 회전자틈새(92)나 회전자공간(94)에 의해 수용된다.The v-shaped seating configuration of the present invention ensures that the production tolerances of all
- 본 발명의 v자 안착형상은 각각의 회전자(60)와 고정자(17)부품의 약간의 축방향 이동을 수용하는데, 이는 샤프트에 본 발명을 장착하는 동안에 이루어진다. 회전자(60)와 고정자(17) 사이의 각각의 축방향 공칭틈새가 변한다면, 2개의 독립면을 가지기 때문에 v자 안착형상은 축방향으로 열리거나 닫힐 것이다. 엘라스토머(81)에서 가지는 이 효과는 엘라스토머(81)의 반경방향 밀봉위치가 조금 변하게한다. 상기 엘라스토머(81)는 축방향틈새가 닫힐 때 공칭보다 약간 더 높게 반경방향 위치에 안착되거나, 축방향 틈새가 증가하면 공칭보다 다소 낮은 위치에 안착하게 될 것이다. 이 구조는 엘라스토머(81)가 축방향이동의 결과로 바람직하지않은 응력이나 전단응력을 받지 않는 것을 보장한다.The v-shaped seating configuration of the invention accommodates the slight axial movement of the
도4a는 도1의 베어링 보호장치의 6개 부품 중 4개의 분해사시도이다. 본 발명의 조립동안, 회전자(14)는 축방향으로 위치되기까지 고정자(17)를 통해 밀어부쳐진다. 엘라스토머(81)는 반경방향 바깥쪽으로 뻗어지고 v자 안착형상 영역에 위치되며, 이 영역은 회전자(14)와 고정자(17)로 된 하위부품(100)에 의해 만들어진다. 도4b는 이것을 나타낸다. 회전자(15)가 하위부품(100)에 축방향으로 제공될 때, 반경방향 기울어진 표면(101)은 엘라스토머(81)에 반경방향으로 위치되어 있다. 회전자(15)의 계속되는 축방향 이동은 기울어진면(101)이 손상없이 단단하고 변형가능한 엘라스토머(81)를 반경방향으로 누르도록 한다. 그러므로 기울어진 면(101)은 매우 바람직하다.4A is an exploded perspective view of four of the six components of the bearing protection device of FIG. During assembly of the present invention, the
도3에 상응하는 도5는 추가적인 단단하고(solid) 변형가능한 부재나 엘라스토머(104)를 수반하는 베어링 보호장치(103)의 부분적인 길이방향 단면을 보여준다. 엘라스토머(104)는 2개의 역회전 표면인 고정자(106)와 회전자(107) 사이에 얻어진 반경방향 캐비티(105)에 장착된다. 상기 엘라스토머(104)는 본 발명을 통과하는 공기분자의 용적유량을 제한하는 것을 돕는다. 더욱이 도1의 실시예와 비교할때 공급장점이 얻어지며 엘라스토머(104)의 추가는 제1실시예의 부품을 바꿀 필요가 없게한다.5 corresponding to FIG. 3 shows a partial longitudinal cross-section of a bearing
도7은 본 발명의 또 다른 실시예의 부분적인 길이방향 단면도를 나타낸다. 베어링 보호장치(109)는 기울어진 반경방향 루트(113)가 있는 적어도 하나의 반경방향 연장형상부(112)를 구비하는 최소 하나의 반발펌핑장치(111)를 포함하는 회전자 조립체(110)를 가지고 있으며, 반발펌핑장치는 회전자 조립체(110)의 최외부면에 위치되어 있다. 상기 반경방향 연장형상부(112)는 고정자(115)의 반경방향으로 기울어진 내부표면(114)에 인접해 있다.Figure 7 shows a partial longitudinal cross section of another embodiment of the present invention. The bearing
회전자 조립체(110)가 샤프트(116)에 의해 회전할 때, 반경방향 연장형상부(112), 특히 반경방향으로 기울어진 루트(113)는 대기물질을 고정자(115)의 내부로 기울어진 표면(114)쪽을 향해 이동시킨다. 상기 대기물질은 회전자 조립체(110)의 회전에 의해 생성된 원심력에 의해 반경방향 바깥쪽으로 이동된다. 상기 대기물질이 고정자(115)의 기울어진 표면(114)과 연결될 때, 그 반경방향 속력은 물질이 베어링 보호장치(109)로부터 멀어짐에 따라 축방향 이동으로 변환된다.When the
도7에서 나타난 바와같이, 회전자 조립체(110)는 적어도 2개의 반발펌핑장치(111,117)를 포함하고, 이들은 축방향으로 이동된다. 각 반발펌핑장치는 고정자(115)의 반경방향으로 기울어진 내부면에 인접해 있는 회전자의 주위에 위치된 적어도 하나의 반경방향 안쪽으로 뻗는 형상부를 구비하고 있다.As shown in FIG. 7, the
도7는 반경방향 내부로 연장되는 형상부(112)의 경사진 루트(113)를 나타내는데, 루트(113)의 프로파일은 기울어지거나 평행이거나 구부러진 표면의 조합체로 될 수 있으며, 이는 길이방향단면 및 끝면에서 평행하거나 오목하거나 볼록하거나 이들을 조합한 것을 포함하되, 이에 한정되지는 않는다. 7 shows a
도8과 관련하여, 고정자 조립체(120)는 2개의 축방향으로 연결된 고정자부재(121,122)를 구비하는데, 이들은 반경방향으로 위치되고 축방향으로 접하여 있다. 상기 고정자 조립체(120)는 2개의 반경방향 내부로 연장되는 부재를 구비하고, 이들은 회전자(123)를 축방향으로 지지하는데, 바람직하기로 일체로 되어있다.8, the
고정자부재(121)는 2개의 고정자(122,121)의 반경방향 부착부에 인접하여 있고, 최외부 반경방향 표면에서 반경방향의 내부로 연장된 형상부(124)를 수반한다. 상기 반경방향 연장형상부(124)는 언더컷으로 작용하여, 고정자 조립체(120)가 2개의 고정자(122,121) 사이의 반경방향 위치일 때 장치 하우징(125)과 심하게 반경방향으로 간섭되지 않게한다.The
고정자부재(121)는 그 최외부표면으로부터 반경방향 내부로 연장하는 오목부(126)를 포함하며, 이는 장치하우징(125)의 최내부표면을 밀봉하는 단단한 가변형 탄성부재(127)를 구비한다.The
고정자부재(122)는 반경방향의 외부로 연장된 형상부(128)를 가지고 있고, 이것은 고정자 조립체(120)를 장치 하우징(125)의 끝표면에 축방향으로 위치시킨다.The
고정자(122,121)는 반경방향 억지끼워맞춤부나 나사산과 같은 기계적인 수단에 의해 129에서 연결된다. 그러나, 접착제와 같은 화학적인 수단이나 용접과 같은 영구수단은 적합한 고정방법의 또 다른 예이다.
회전자(123)는 최내부표면으로부터 반경방향 외부로 연장된 형상부(130)를 포함하며, 장치샤프트(132)의 최외부표면에 대한 주변 밀봉부를 제공하는 단단한 가변형 탄성부재(131)를 갖고 있다.The
회전자(123)는 적어도 하나의 반경방향 연장형상부, 즉 회전자(123)의 최외부주변에 있는 구멍(134)을 구비하는 적어도 하나의 반발펌핑형상부(133)를 가지고 있다.The
구멍(134)과 회전자(123)는 고정자(122)의 캐비티에서 작동한다. 바람직하기로 이 캐비티는 도2a와 관련하여 상기 언급한 바와 같이 편심되어 있다.The
또한, 고정자(122)는 도2b와 관련하여 상기 언급한 바와 같이 적어도 하나의 배출구멍(135)을 수반한다.The
회전자(123)는 축방향으로 이동되는 적어도 2개의 반발펌핑장치(133,136)를 포함한다. 각 반발펌핑장치는 고정자(121,122)의 내부표면에 있는 편심의 펌핑 캐비티에 인접한 회전자의 주변에 위치한 적어도 하나의 반경방향 내부로 연장된 형상부를 구비한다.The
회전자(123)는 기울어진 고정자 반경방향 표면(140)과 기울어진 회전자 반경방향 표면(141)을 구비하는 v자 형상의 안착영역(139)에서 작동하는 엘라스토머(138)를 포함하는 차단형 배열(137)을 포함한다.The
회전자(123)는 적어도 하나의 반경방향으로 연장하는 요철형상부(142)를 가지며, 이는 고정자(122,121)의 내부 반경방향 표면에 반경방향으로 인접하여 가까이 있다.The
도9a와 관련하여, 본 발명의 밀봉부는 반경방향 외부로 연장하는 형상부(151)를 가지는 고정자 하우징(150)을 포함한다. 상기 형상부(151)에서, 고정자(150)는 회전장치(153)의 부품에서 스터드나 볼트(154)를 수용하기 위한 최소 하나의 축방향구멍이나 슬롯(152)을 포함하여서, 본 발명의 고정자(150)가 회전장치(153)에 기계적으로 견고하게 장착되게 한다.9A, the seal of the present invention includes a
도9b에 보여지는 바와 같이, 상기 고정자 하우징(155)은 밀봉부(158)로 제1유체 또는 제2유체를 주입하거나 분출시키는 주변 연결부(156)를 구비하여, 처리 공간(159)으로 들어가게한다.As shown in FIG. 9B, the
도10과 관련하여, 본 발명의 밀봉부는 2개의 축방향으로 미끄러지는 고정자 하우징(160,161)을 포함한다. 하나의 고정자 하우징(160)은 제2고정자 하우징(161)의 반경방향 내부에 있고, 적어도 하나의 고정자는 축방향으로 미끄러지는 엘라스토머 부재(162)를 수반하되, 이는 2개의 하우징(160,161) 사이에서 주변을 밀봉한다.In connection with Figure 10, the seal of the present invention includes two axially sliding stator housings 160,161. One
바람직하기로, 2개의 고정자 하우징 사이의 축방향 이동은 반경방향으로 연장하는 형상부(163,164)에 의해 확실히 제한되게 된다. 특히, 2개의 고정자 하우징(160,161)은 드라이브 핀이나 드라이브 러그(165)와 같은 적절한 기계수단으로 확실히 회전가능하게 연결되고, 이것은 2개의 고정자가 회전운동을 하지 않으면서 축방향 이동하도록 허용한다.Preferably, the axial movement between the two stator housings is reliably limited by the
상기 외부 고정자 하우징(161)은 반경방향으로 연장하는 형상부(166)를 수반하고, 이는 엘라스토머 부재(167)를 수용한다. 상기 엘라스토머 부재(167)는 상기 고정자 하우징(161)과 장치하우징(168) 사이에서 주변을 밀봉한다.The
회전자(169)는 엘라스토머(170)를 포함하고, 이는 회전자(169)를 장치 샤프트(171)에 대해 원부방향으로 밀봉한다.The
도10에 나타난 본 발명의 또 다른 요소는 다른 실시예와 관련하여 이미 설명되었다.Another element of the invention shown in FIG. 10 has already been described in connection with another embodiment.
상기 축방향으로 미끄러지는 엘라스토머 부재(162)는 바람직하기로 외부고정자 엘라스토머(167)와 샤프트 엘라스토머(170)보다 더 작은 반경방향 압축 및 마찰저항을 가진다. 이 작은 마찰저항은 축방향 이동이 밀봉부 안의 다른 위치에서보다 이 엘라스토머(162)에서 일어나게 한다.The axially sliding
그러므로 도10의 실시예는 장치 샤프트(171)와 장치 하우징(168) 사이에 축방향 이동을 수용할 수 있는 구조를 제공한다. 이 축방향 이동은 샤프트 엘라스토머(170)에서보다 작은 마찰저항 엘라스토머(162)의 위치에서 일어나도록 한다. 이것은 회전자(169)와 내부 고정자(160) 사이의 각각의 동작 틈새를 유지하고 손상되지 않게한다. 축방향의 장치샤프트(171)와 장치하우징(168) 사이의 이동량은 조절될 수 있다.Therefore, the embodiment of FIG. 10 provides a structure that can accommodate axial movement between the
도11a에 관련하여, 본 발명의 밀봉부는 2개의 비스듬하게 미끄러지는 고정자 하우징(180,181)을 포함한다. 하나의 고정자 하우징(180)은 제2고정자 하우징(181)의 반경방향의 내부에 있으며, 반경방향으로 연장하는 형상부(182)를 포함한다. 상기 형상부(182)는 비스듬하게 미끄러지는 엘라스토머(183)에 축방향으로 접하여 있다. 상기 외부고정자 하우징(181)도 반경방향으로 연장하는 형상부(184)를 포함하며, 이는 비스듬하게 미끄러지는 엘라스토머(183)의 축방향 반대쪽에 접하여있다. 상기 비스듬하게 미끄러지는 엘라스토머는 2개의 하우징(180,181) 사이를 밀봉한다.With reference to Figure 11A, the seal of the present invention includes two obliquely sliding stator housings 180,181. One
2개의 고정자 하우징(180,181) 사이의 축방향 이동은 반경방향으로 연장하는 형상부(184)에 의해 확실히 제한된다.The axial movement between the two
고정자 하우징(180,181)은 드라이브핀이나 드라이브 러그(185)와 같은 적절한 기계적 수단으로 확실히 회전되게 연결되어, 2개 고정자(180,181)의 각운동(angular movement)을 허용하나 회전운동은 제한한다.The
외부고정자 하우징(181)은 반경방향으로 연장하는 형상부(186)를 수반하며, 엘라스토마 부재(187)를 수용한다. 상기 엘라스토머 부재(187)는 상기 고정자 하우징(181)과 장치 하우징(188) 사이에 밀봉부를 제공한다.
또, 도11b에 나타난 바와 같이, 상기 각운동은 2개의 일치하는 구형상 표면(320)이나 다른 기계적 수단에 의해 조절될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 11B, the angular motion can be controlled by two matching
도11에 나타난 본 발명의 또다른 요소는 다른 실시예와 관련하여 이미 설명되었다.Another element of the invention shown in FIG. 11 has already been described in connection with another embodiment.
그러므로 도11a와 도11b의 실시예는 장치 샤프트(189)와 장치 하우징(188) 사이의 각운동을 조절할 수 있는 구조를 제공한다. 이 각운동은 다른 위치보다는 2개의 고정자(180,181) 사이의 선회 위치나, 엘라스토머(183) 혹은 구형상 조인트(320)에서 이루어진다. 이것은 회전자(190)와 내부 고정자(180,321) 사이의 작동틈새가, 샤프트(189)와 장치 하우징(188) 사이의 각운동을 수용하는 장치에서 유지하나 손상되지 않는다. Therefore, the embodiment of FIGS. 11A and 11B provides a structure capable of adjusting the angular movement between the
도12a와 관련하여, 밀봉부(200)는 주로 장치의 설치 용이성을 위해 길이방향축을 가로질러 분할되며, 종래 밀봉부를 설치하기 위한 종래 방법으로는 분리할 수 없다.12A, the
밀봉부는 적어도 길이방향이고 대체로 맞춰지는 분리형 회전자 조립체 절반부(201,202)를 가지고 있고, 적어도 2개의 길이방향으로 대체로 맞춰지는 분리형 고정자 절반부(203,204)도 가지고 있다. 특히, 밀봉부가 차단장치 및 반발펌핑장치의 특징은 이미 언급되었다. The seal has split rotor assembly halves 201, 202 that are at least longitudinally and generally aligned, and also have separate stator halves 203,204 that are generally aligned at least two longitudinally. In particular, the features of the seal blocking device and the repulsive pumping device have already been mentioned.
본 실시예의 특정한 분할 형상은 도12a, 도12b, 도12c, 도12d, 도12e, 도12f, 도12g와 관련하여 설명될 것이다.Specific division shapes of this embodiment will be described with reference to Figs. 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F, and 12G.
도12a에서, 고정자의 2개의 분할된 절반부는 하나 이상의 캡나사(205)와 같은 적절한 고정장치에 의해 함께 연결된다. 캡나사는 분할된 고정자 절반부(203) 중 하나의 여유구멍(206)에서 작동하고, 제2분할 고정자(204)의 나사 구멍(207)에 연결된다.In FIG. 12A, two divided halves of the stator are connected together by a suitable fastener such as one or more cap screws 205. The cap screw operates in the
캡나사(205)의 고정 방법은 단지 예이다. 다른 실시예에서, 2개의 분할된 고정자 절반부는 여유구멍을 수반하여, 볼트가 양쪽을 통과하여 볼트에 너트를 사용함으로써 고정되게 한다.The fixing method of the
도12b에서, 상기 2개의 분할된 고정자 절반부(203,204)는 함께 장착되기 전에, 2개 사이의 반경방향 단부에 위치된 적절한 밀봉장치(210)를 가진다. 상기 밀봉장치(210)는 장치에 설치할 때 공급된 밀봉제(sealant)일 수 있거나, 도시된 대로 가스킷 타입부재일 수 있다. 상기 가스킷 타입 부재는 고정자(204)의 전체 반경방향 단부를 덮을 수 있거나, 도12b에 나타난 바와 같은 형상으로 될 수 있다.In Fig. 12B, the two divided stator halves 203 and 204 have a suitable sealing device 210 positioned at the radial end between the two before being mounted together. The sealing device 210 may be a sealant supplied when installed in the device, or may be a gasket type member as shown. The gasket type member may cover the entire radial end of the
도12b에서, 가스킷(210)은 고정자 절반부(203)나 고정자 절반부(204)의 적어도 2개의 반경방향 단부에서 채널(211)에 안착한다. 가스킷(210)은 장치 하우징 엘라스토머(212)에 대한 고정자와 회전자 엘라스토머(213)에 대한 고정자 사이에서 반경방향으로 연장하는 밀봉부를 제공한다. 바람직하기로, 가스킷(210)은 각 엘라스토머(212,213)에 접하여 있다.In FIG. 12B, the gasket 210 seats in the channel 211 at at least two radial ends of the
도12a로부터, 회전자 조립체(201,202)의 2개의 분할된 절반부는 하나 이상의 캡나사(215)와 같은 적절한 고정장치에 의해 함께 연결된다. 캡나사(215)는 분할된 회전자 절반부(201) 중 하나의 여유구멍(216)에서 작동하며, 제2분할된 회전자(202)의 나사 구멍(217)에 연결된다.12A, the two divided halves of the
또한, 2개의 분할된 고정자 절반부는, 볼트가 이들을 통과하게 허용하는 반경방향구멍을 수반할 수 있고, 볼트에 너트를 사용하여 고정되게 한다.In addition, the two divided stator halves may carry radial holes that allow the bolts to pass through them and are secured using nuts to the bolts.
도12b로부터, 2개의 분할된 회전자 절반부(201,202)는 함께 고정되기 전에 둘 사이에, 반경방향 단부에 위치된 적절한 밀봉장치(220)를 가진다. 또, 상기 밀봉장치(220)는 보여지는 바와 같은 가스킷 유형이나 장치를 설치할때 사용하는 밀봉제일 수 있다. 상기 가스킷 타입부재(220)는 회전자(202)의 전체 반경방향 단부를 덮을 수 있거나 도12b에 나타난 바와 같은 형상이다.12b, the two divided rotor halves 201 and 202 have a suitable sealing device 220 positioned at the radial end between the two before being secured together. In addition, the sealing device 220 may be a gasket type as shown, or a sealant used when installing the device. The gasket type member 220 may cover the entire radial end of the
도12b로부터, 가스킷(220)은 회전자 절반부(201)나 회전자 절반부(202)의 최소 2개의 반경방향 단부에서 채널(221)에 장착되어 있다. 가스킷(220)은 장치 샤프트 엘라스토머(222)에 대한 회전자와 고정자 엘라스토머(213)에 대한 회전자 사이에서 반경방향으로 연장하는 밀봉부를 제공한다. 특히, 가스킷(220)은 각 엘라스토머(222,213)에 접하여 있다.12B, the gasket 220 is mounted to the channel 221 at least two radial ends of the
회전자 및 고정자의 2개의 분할된 절반부는 서로 겹쳐질 수 있어 편평하며 일체로 된 밀봉표면을 형성한다. 이것은 상기 절반부들 사이의 가스킷의 필요성을 제거한다. 그러나, 단단한 가변형성 재질이 사용될때보다, 2개의 금속부분 사이에 밀봉가능한 연결부를 만드는데 필요한 기술은 더 많게 된다.The two divided halves of the rotor and the stator can overlap one another to form a flat, integral sealing surface. This eliminates the need for a gasket between the halves. However, there is more technology needed to make a sealable connection between two metal parts than when a rigid deformable material is used.
게다가, 각각의 베어링 보호장치 부품의 2개의 절반부는, 장치의 회전부에 유닛을 설치하는 동안, 적당한 접착제나 밀봉제로 함께 부착할 수 있다.In addition, two halves of each bearing protector part can be attached together with a suitable adhesive or sealant during installation of the unit to the rotating part of the device.
또한, 고정자 및 회전자의 2개의 절반부는 기계적으로 고정되고, 주빌리(jubilee) 클립, 써클립, 분할링, 타이 랩 등과 같은 적절한 수단에 의해 함께 지지된다.In addition, the two halves of the stator and the rotor are mechanically fixed and supported together by suitable means such as jubilee clips, circlips, split rings, tie wraps and the like.
도12c와 관련하여, 본 발명에 따른 밀봉부의 또 다른 실시예는 고정자(232)와 회전자(233)을 고정하는 스트랩 타입의 고정장치(230,231)를 포함하여, 2개의 각각의 분할된 절반부를 함께 고정한다. 이것은 장치에 본 발명을 설치하기 전에, 분할된 엘라스토머 부재(212,213,222)를 필요로 한다. 엘라스토머(212,213,222)는 예컨대, 칼 등을 이용하여 반경방향으로 분할될 수 있고, 샤프트 주위로 감싸진 후 상기 엘라스토머(212,213,222)의 단부는 지속적인 원형링을 만드는 적절한 접합제로 고정된다.12C, another embodiment of the seal according to the present invention includes a strap-
엘라스토머의 단부가 반경방향으로 벗어나 함께 고정되기 쉬움에 따라 밀봉 성능에 영향을 끼칠 수 있기 때문에, 분할된 엘라스토머는 도12d에 보여지는 바와 같이 양쪽 단부 사이의 명확한 위치를 포함한다.Since the ends of the elastomer can be radially deviated and easily fixed together, the divided elastomer includes a clear position between both ends as shown in FIG. 12D.
도12d로부터, 분할된 엘라스토머(235) 중 한쪽 단부는 반경방향 안쪽으로 연장된 부재(236)를 포함하고, 분할된 엘라스토머(235)의 다른쪽 단부는 상응하는 위치구멍(237)을 포함한다. 장치 샤프트 주위에 조립하는 동안, 연장된 엘라스토머 단부(236)는 적절한 접착제로 구멍(237)을 가진 엘라스토머에 위치되어 고정된다. 이 구조는 엘라스토머(235)의 2 단부사이에 날카로운 반경방향 위치를 보장하므로, 설치를 용이하게 하기 위하여 바람직하다.12D, one end of the divided
몇가지 적용분야에서, 나사로 연결된 2개의 축방향으로 분리된 부품을 함께 사용하기가 어려우며, 접근 영역에 어렵게 밀봉부를 설치하면서 상기 분할된 부품에서 나사가 보유지지될 수 있다면 바람직하다.In some applications it is difficult to use together two axially separated parts that are screwed together, and it is desirable if the screws can be retained in the divided parts while making the seal difficult in the access area.
상기에 언급한 바와 같이, 2개의 반경방향 절반부를 함께 고정하는 하나의 방법은 틈새에서 나사가 형성된 위치구멍(216,217)을 사용하는 것이다. 그러나, 양쪽 회전자 및 고정자의 절반부에서 상기 위치구멍은 나사가 형성될 수 있다. 이 경우에, 특수 나사가 도12e에서 보여지는 바와 같이 사용된다.As mentioned above, one method of securing two radial halves together is to use threaded positioning holes 216 and 217 in the gap. However, at both half of the rotor and the stator, the positioning hole may be threaded. In this case, special screws are used as shown in Fig. 12E.
도12e로부터, 캡나사(239)는 제한된 축방향길이에 걸쳐 반경방향 내부로 연장하는 오목부(300)를 가지며, 이는 나사의 헤드(301)와 나사부(302) 사이로 연장된다.12E, the
도12f에서, 캡나사(239)는, 캡나사(239)에 있는 나사(304)가 회전자(203)의 상응하는 나사(305)의 축방향 끝을 없앨 때까지 하나의 축방향 분할 회전자 부재(303)의 나사 위치구멍으로 나사고정된다. 캡나사(239)의 반경방향 내부로 연장하는 오목부(300)는 외부표면을 가지며, 이것은 회전자(303)의 나사(305)의 내부표면보다 반경방향으로 더 작다. 캡나사(239)는 축방향 분할된 회전자(303)의 숄더부(301,306) 사이에 축방향으로 유지되며, 분할된 밀봉장치의 설치 동안 이동될 수 없다.In FIG. 12F, the
도12g는 상응하는 회전자 절반부(308)에서 상응하는 나사(307)와, 고정된 위치에서의 캡나사(239)를 보여주며, 양쪽의 반경방향 분할된 회전자 절반부(303,308)는 함께 조여진다.12G shows the
똑같이 캡나사 고정방법이 고정자를 고정하는데 이용된다.Similarly, cap screw fixing is used to fix the stator.
도13과 관련하여, 카트리지식 기계식 밀봉부(241)는 샤프트(242)에 설치되고 회전하는 장치의 하우징(243)에 고정된다. 상기 카트리지식 기계식 밀봉부(241)는 처리물질(244)이 처리실(245)을 빠져나가는 누출을 방지한다. In connection with Figure 13, a cartridge type
도13은 카트리지식 기계식 밀봉부(241)의 비처리물질쪽에 있는 밀봉부(240)를 보여준다. 상기 기계식 밀봉부(241)는 차단실(247)에 차단유체(246)를 포함한다. 상기 차단유체(246)는 안에 있는 기계식 밀봉면(248)에 의해 처리실(245)로 빠져 나가는 것을 막게한다. 상기 밀봉부(240)는 차단유체가 카트리지식 기계식 밀봉부(241)의 공기쪽(249)으로 빠져나가는 것을 막는다.13 shows the
밀봉부(240)의 고정자(250)는 카트리지 기계식 밀봉마개(251)의 별도의 대체가능한 부품이다. 명백하게, 상기 고정자는 바람직하다면 일체로 될 수 있다.
도14와 관련하여, 미로형상 밀봉부(260)는 축방향으로 연장하는 회전자(263)에 장착되는 하나 이상의 세트 나사(262)에 의해 회전하는 샤프트(261)에 견고히 고정된다. 14, the
도15와 관련하여, 축방향 압축 미로밀봉부(270)는 대기물질쪽의 하나의 반발펌핑장치(271)를 포함한다.Referring to Fig. 15, the axial
도16과 관련하여, 축방향 압축 미로밀봉부(280)는 대기물질쪽의 하나의 반발펌핑장치(281)와 차단 밀봉장치(282)를 포함한다. In connection with Fig. 16, the axial
도17과 관련하여, 축방향 압축 미로밀봉부(290)는 차단밀봉장치(291)를 포함한다.Referring to Fig. 17, the axial
도18과 관련하여, 미로형상 밀봉베어링 보호장치(350)는 샤프트(351)에 장착된다. 회전자 조립체(352)와 고정자(353)는 전체적으로 도1에 관련하여 설명되는 비슷한 방법으로 형성된다.Referring to Fig. 18, a maze-shaped sealed
숙련자들은 회전자 도넛형상 엘라스토머(354)에 대한 고정자가 내부 회전자 표면(355)과 외부 회전자 표면(356)에 의해 반경방향으로 유지되나, 상기 회전자 도넛형 엘라스토머(354)는 축방향으로 움직일 수 있어 고정자에 밀봉되게 연결될 수 있다.Those skilled in the art will appreciate that the stator for the rotor donut-shaped
상기 축방향으로 치우쳐진 보조부재, 즉 또 다른 엘라스토머(357)는 엘라스토머(354)에 인접하여 있다. 상기 축방향으로 치우쳐진 엘라스토머는 바람직하기로 유사한 단면적을 갖지만, 엘라스토머(354)보다 반경방향으로 더 크다. 축방향으로 치우져진 엘라스토머(357)는 회전자(352)의 축방향표면(358)과 엘라스토머(354)의 축방향표면 사이에 축으로 유지되어 있다. 바람직하기로, 상기 엘라스토머(357)는 축방향으로 약간 압축되어 있어서 엘라스토머(354)에 축방향힘을 가하여 고정자(353)와 밀봉되어 연결된다.The axially biased auxiliary member, ie another
축방향으로 치우친 엘라스토머(357)는 도19에 더 분명히 나타난 바와 같이 회전자 오목부(359)에서 원주방향으로 뻗어있다. 회전자(352)에 있는 반경방향 오목부(359)는 바람직하기로 엘라스토머(357)의 최외부표면보다 반경방향으로 0.010" 더 크다. 상기 인접면(361)은 도시된 바와 같이 반경방향으로 기울어져 있다. 그러나 상기 표면은 샤프트(351)에 수직일 수 있다.The axially
따라서, 장치 샤프트(351)와 밀봉부(350)가 정지상태일 때 고정자(353)부터 회전자(352)까지 밀봉된다. 장치 샤프트(351)와 밀봉부(350)가 이동될 때, 엘라스토머(357)는 이 엘라스토머(357)를 원주방향으로 뻗게 하는 회전하는 조립체의 원심력을 받게된다. 상기 원주방향으로 뻗는 작용은, 반경방향으로 형성된 오목부(362)에서 엘라스토머(354)가 축방향으로 떠있도록 허용하는 엘라스토머(354)로부터 나오는 축방향 편심력을 제거한다. 엘라스토머(354)와 고정자(353) 사이의 마찰저항은 엘라스토머(354)를, 보조부재인 엘라스토머(357)에 의해 점유된 공간으로 축방향으로 이동시키는데 충분하여서, 회전자 조립체(352)와 고정자(353) 사이에 축방향 틈새를 형성한다.Thus, the
도20a와 관련하여, 고정위치에서 밀봉부(360)를 나타내며, 회전하는 엘라스토머(354)는 표면(362)에서 고정자(353)를 밀봉되게 연결한다. 도20b에서 나타나는 움직이는 위치에서, 회전하는 엘라스토머(354)는 축방향 틈새(363)를 보여주는 고정자(353)로부터 축방향으로 이동되어 있다.With reference to FIG. 20A, the
축방향회전자 표면(358)은 364에 나타난 바와 같이, 축방향으로 기울어져 있고, 엘라스토머(357)의 최내부표면에 인접해있는 축방향틈새 "N"는 엘라스토머(357)의 최외부표면에 인접한 축방향틈새 "M"보다 축방향으로 더 작다.The
장치가 정지될 때, 엘라스토머(357)의 최내부표면은, 일반적으로 반경방향 예비로드로 불리는 자유상태에서 공칭의 반경방향 크기보다 0.005" 내지 0.010" 반경방향으로 더 크다.When the device is stopped, the innermost surface of the
엘라스토머(357)와 축방향으로 치우친 표면(358)에 최초 반경방향 예비로드의 조합은 엘라스토머(354)에 축방향힘이 작용하도록 한다. 상기 엘라스토머(357)는 외주방향으로 뻗어 있어서, 상기 기울어진 표면(358)은 축방향 틈새가 형성되게 한다.The combination of the initial radial preload on the
상기 언급된 구조는 중요한 기술적 이점을 가진다.The above-mentioned structure has important technical advantages.
첫번째로, 회전자와 고정자 사이의 축방향 밀봉 연결은 반경방향 밀봉 연결에 대해 보다 믿음직한 해결책이다.Firstly, the axial seal connection between the rotor and the stator is a more reliable solution for the radial seal connection.
두번째로, 각 엘라스토머(354,357)의 밀도와 같은 재료특성은 이러한 엘라스토머의 목적에 맞게 기술적으로 선택된다. 예를 들어, 엘라스토머(354)가 전형적으로 70 내지 90 쇼어경도를 갖는 단단한 엘라스토머여서, 역회전 마모에 대한 저항이 더 크다. 엘라스토머(357)가 더 탄성력이있고 외주방향으로 잘 뻗어있는 것은 바람직하며, 전형적으로 40-70의 쇼어경도를 가진다.Secondly, material properties such as the density of each of the
똑같은 재질의 서로 다른 밀도가 선택될 뿐 아니라, 상이한 재질도 선택될 수 있다. 예를들어, 엘라스토머(354)는 PTEF재질로 만들어질 수 있는 반면, 엘라스토머(357)는 듀퐁 도우(Dupont Dow)엘라스토머에 의해 제공되는 바이톤(viton)과 같은 재료로 만들어진다. 다른 예로써, 엘라스토머(354)의 재질은 자가 윤활특성을 포함하게 선택되어, 역방향 슬라이드면이나 역회전면에 접하는 것이 이상적이다.Not only different densities of the same material may be selected, but different materials may also be selected. For example,
도21a와 관련하여, 다른 구조가 중요한 장점을 제공하는바, 엘라스토머(370)는 엘라스토머(371)보다 더 작은 단면적을 가지는 단단한 도넛형일 수 있다. 그러므로 상기 엘라스토머(370)는 더 느린 샤프트 속도적용에서 주위로 뻗을 수 있다.With regard to Figure 21A, another structure provides an important advantage: the
도21b와 관련하여, 다른구조가 중요한 장점을 제공하는바, 엘라스토머(375)는 엘라스토머(376)보다 더 큰 단면적이 있는 단단한(solid) 도넛형상 이다. 그러므로 엘라스토머(375)는 엘라스토머(376)에 대한 축방향 압축의 더 큰 정도를 제공한다.With regard to FIG. 21B, another structure provides an important advantage: the
도21c와 관련하여, 또 다른 구조가 중요한 장점을 제공하는 바, 엘라스토머(380)는 빈(hollow) 도넛형상이다. 그러므로 엘라스토머(380)는 더 느린 샤프트 속도적용에서 주위로 뻗게된다.With regard to FIG. 21C, another structure provides an important advantage: The
축방향으로 기울어진 부재(357,370,375,380)는 스프링같은 부재 혹은 웨지모 양의 부재로 될 수 있다. 사실 고리모양의 형상이 도21d, 도21e, 도21f, 도21g에 예를 든 것처럼 사용될 수 있다.The axially inclined
도21d는 밀봉부재(386)에 인접하고서 축방향으로 치우친 부재와 같은 스프링형상부재(385)를 나타낸다, 스프링같은 부재(385)는 폐쇄된 루프 가터(loop garter) 스프링으로서, 이는 스프링 내부장력보다 더 큰 내부 반경방향 힘을 받을 때 원주방향으로 확장가능하다.Figure 21d shows a spring-
도21e는 웨지형 부재(390)를 보여주며 하나 이상의 주변지점에서 전체 혹은 부분적으로 반경방향으로 분할되거나 분할되지 않는다. 웨지형 부재(390)는 하나 이상의 경사면(391)을 가지며 밀봉부재(392)에 축방향으로 기울어지게한다.21E shows wedge-shaped member 390 and may or may not be divided radially in whole or in part at one or more peripheral points. The wedge-shaped member 390 has one or more
도21f는 웨지형상의 부재(394)를 기동시키는 스프링같은 부재(393)를 보여주며, 축방향 기울어짐을 밀봉부재(395)에 제공한다.Fig. 21F shows a spring-
도21g는 역회전부품(397,398) 사이의 주요 차단 밀봉부를 구비하는 립(lip)과 같은 도넛 형상을 보여준다. 립과 같은 도넛 형상 부재(396)는 도시된 스프링과 같은 부재(399)를 포함하는 적절한 수단에 의해 축방향으로 이동된다.Fig. 21G shows a donut shape, such as a lip with a major shutoff seal between the reverse
도22i는 회전자(401)와 고정자(402)를 구비하는 밀봉부(400)를 나타낸다. 상기 회전자(401)는 고정자의 반경방향으로 연장하는 숄더(shoulder: 403)와 써클립(circlip: 404)에 의해 축방향으로 구속된다.22i shows a
회전자(401)는 밀봉되고 엘라스토머(406)에 의해 장치 샤프트(405)에 회전하게 연결되어 있고, 상기 고정자는 밀봉되고 엘라스토머(408)에 의해 장치하우징(407)에 회전하게 연결되어 있다.The
회전자(401)는 고정자(402)의 표면이 내부로 노출된 표면(413,414)에 접해있는 회전자(401)의 외부로 노출된 표면에 있고서 반경방향으로 연장하는 하나 이상의 요철 형상부(410,411,412)를 포함한다.The
고정자표면(413,414)은 위치(416,417)에서 단면의 낮은부분에 나타난 바와 같이, 회전자 표면(410,411)에 대해 중심이 일치되지 않는다. 회전자 외부표면과 고정자 내부표면 사이의 중심이 다른 표면의 변하는 반경방향 틈새는 유체이동을 활성화시킨다. The stator surfaces 413 and 414 are not centered with respect to the rotor surfaces 410 and 411, as shown at the lower portion of the cross section at
밀봉부(400)가, 유체이동을 활성화하기 위해서, 회전자 외부표면(410,411)에 있는 펌핑구멍이나 반경방향으로 지속적이지 않은 만곡부를 꼭 필요한 것이 아니다.The
도23과 관련하여, 차단형상부가 나타나있고, 단단한 도넛형상 부재(421)에 의해 축방향으로 기동되는 단단한 도넛형상 부재(420)를 구비함이 매우 상세히 나타나있다. 일체의 회전자(401) 구조는, 축방향으로 연장하는 캐비티(422)를 구비하고, 적어도 하나의 바깥으로 접하는 표면(423)과 적어도 하나의 내부로 접하는 표면(424)을 포함하나, 바람직하게는 2개의 내부로 접하는 표면(424,425)을 구비한다.With reference to Fig. 23, the blocking portion is shown and it is shown in great detail with the
도24와 관련하여, 밀봉부(450)는 하우징(451)을 포함하고, 이것은 베어링 챔버 커버캡(이전의 도면에서 별도의 부품으로 도시된)을 대체하기 위해 반경방향으로 연장된다. 이것은 회전장치의 생산자들에게 상업적 이득을 제공하며, 전체적인 조립체로부터 하나의 부분을 제거한다.In connection with Figure 24, the
하우징(451)은 축방향구멍(452)을 포함하고, 회전장치의 베어링 챔버(454)에 있는 나사구멍(453)에 상응하여, 하우징(451)을 베어링 챔버(454)에 축방향으로 고 정되도록 한다.The
도24는 회전하는 조립체(460)가 하우징(451)으로부터 어떻게 분리되는지 보여주며, 하우징은 회전장치의 부품의 베어링 챔버(454)와 함께 유지된다. 이 구조는 역회전 마모부재(461)의 대체와 보수를 용이하게 한다.Figure 24 shows how the rotating
본 발명의 다양한 실시예의 요약은 상기 언급한 바와 같으며, 추가적으로 나타내겠다.A summary of the various embodiments of the invention is as set forth above and will be presented further.
도1의 실시예는 카트리지 미접촉 미로타입 밀봉부이며, 미로와, 생성물질과 대기물질쪽의 2방향 반발펌핑장치와 차단장치를 형성하는 하나 이상의 반경방향 요철 형상부를 구비한다. 이 구조는 특히 유체와 고체가 베어링 캐비티로의 유입 및 방출을 막는데 유리하다.The embodiment of Fig. 1 is a cartridge non-contact labyrinth type seal, having a labyrinth, and one or more radial concave-convex features forming a two-way repulsive pumping device and shut-off device toward the product and atmospheric material. This structure is particularly advantageous for preventing fluids and solids from entering and exiting the bearing cavity.
도2의 실시예는 특히 사용자에게 이로우며, 펌핑 시스템이 편심된 펌핑 챔버에서 작동하는 회전자의 사용으로 매우 효율적일 뿐 아니라, 장치가 회전하는 2방향성이기 때문이다. 이것은 본 발명의 같은 비접촉 베어링 보호장치가 전형적인 산업 베어링 챔버의 양 끝을 밀봉하는데 사용될 수 있다는 것을 의미하고, 샤프트가 시계방향(챔버의 한쪽에서 볼 때)이나 반시계방향으로 회전한다.The embodiment of FIG. 2 is particularly advantageous for the user because the pumping system is not only very efficient with the use of a rotor operating in an eccentric pumping chamber, but also because the device is bidirectional in rotation. This means that the same non-contact bearing protector of the present invention can be used to seal both ends of a typical industrial bearing chamber, and the shaft rotates clockwise (as viewed from one side of the chamber) or counterclockwise.
도4a와 도6의 실시예는 장치가 정적이고 샤프트가 회전하지 않을 때 습기가 베어링 챔버로 들어가는 것을 막는 차단장치로서, 사용자에게 특히 유리하다. v자 형상의 안착 영역의 이점은 장치시동과 차단에서 엘라스토머의 열화를 최소화하며, 장치를 더 오래 지속하는데 도움을 준다.4A and 6 are particularly advantageous for the user as a blocking device which prevents moisture from entering the bearing chamber when the device is static and the shaft does not rotate. The advantage of the v-shaped seating area minimizes the deterioration of the elastomer in device startup and shut-off and helps to keep the device longer.
도5의 실시예는 본 발명의 장치를 통한 공기분자의 용적흐름을 최소화하는데 필요한 추가적인 보호장치가 있는 적용에서 특히 유리하다.The embodiment of Figure 5 is particularly advantageous in applications where there is an additional protective device necessary to minimize the volume flow of air molecules through the device of the present invention.
도7의 실시예는 생성물질의 이동이나 순환이 적절한 적용에서 특히 유리하다. 상기 적용은 회전장치부품의 베어링을 윤활시키는 오일-분무 시스템의 사용을 포함한다. 상기 개방날개 반발펌핑 구조는 윤활 순환을 용이하게 하도록 도와주는 치우친 고정자를 수반한다.The embodiment of Figure 7 is particularly advantageous in applications where the movement or circulation of the product is appropriate. The application involves the use of an oil-spray system to lubricate the bearings of the rotor parts. The open wing rebound pumping structure entails a biased stator to help facilitate lubrication circulation.
도8의 실시예는 고정자가 2개의 축방향과 반경방향으로 결합된 부품을 구비하고 회전자가 일체형인 도1의 실시예와 다른 디자인이다.The embodiment of Figure 8 is of a different design than the embodiment of Figure 1 in which the stator has two axially and radially coupled parts and the rotor is integral.
도9의 실시예는 도1의 응용이며, 고정자 하우징은 장치하우징에 확실히 고정되게 된다. 상기 확실한 위치는 종종 설치하는데 매우 실용적이며, 상기 장치는 기계적 밀봉부나 회전장치부품에서 포장된 주요 밀봉부를 대체할 수 있다. 상기 고정자 하우징은 본 발명에 제1유체나 제2유체를 주입하거나 분출시키는 주변 연결부를 수반하며, 그 후 처리실로 펌핑되게 한다. 동일하게, 상기 구조는 베어링 챔버로부터 예컨대, 냉각기로 재순환하는 베어링 윤활유체에 사용될 수 있으며 그후 닫힌 루프시스템에 있는 베어링 챔버로 되돌아간다.The embodiment of Figure 9 is the application of Figure 1, wherein the stator housing is securely fixed to the device housing. This secure position is often very practical to install, and the device can replace a mechanical seal or a major seal packaged in a rotator part. The stator housing entails a peripheral connection to the present invention for injecting or ejecting the first fluid or the second fluid, which is then pumped into the process chamber. Equally, the structure can be used for bearing lubricating fluid which is recirculated from the bearing chamber to, for example, a cooler and then returned to the bearing chamber in a closed loop system.
도10의 실시예는 슬라이딩 하우징에 장착된다면, 축방향이동을 수용할 수 있다. 이것은 샤프트이동이 물리적이거나 열팽창조건으로 과도한 곳에 바람직하다.10 can accommodate axial movement, if mounted in a sliding housing. This is desirable where the shaft movement is excessive due to physical or thermal expansion conditions.
도11의 실시예는 샤프트에 하우징의 각배열이 변화할 때 구형 베어링을 사용하는 축받이 블록배열이나 기둥에 사용된다.The embodiment of Figure 11 is used for bearing block arrays or columns using spherical bearings when the angular array of housings on the shaft changes.
회전하는 장치의 어떤 유형은 큰 샤프트 지름을 가진다. 상기 장치는 고장난 베어링 보호장치를 해체하고 대체하는데 많은 시간을 소비한다. 그러한 적용에서, 베어링 보호장치가 회전하는 장치를 해체하지 않고 설치될 수 있다면 특히 바람직하다. 그러한 적용에서, 12a에서부터 도12d 실시예의 분할된 발명은 크게 이롭다. 회전장치로의 설치는 매우 간단하고 비분리식 구조보다 시간이 덜 소모된다. 게다가, 베어링 보호장치는 실제로 처리 압력과 온도가 0인 낮은 효율용이다. 이것은 적합하고 실용적인 밀봉제나 접착제에 의해, 엘라스토머를 포함하는 부품의 2세트를 간단히 고정하게한다.Some types of rotating devices have large shaft diameters. The device spends a lot of time dismantling and replacing a failed bearing protector. In such applications, it is particularly desirable if the bearing protector can be installed without dismantling the rotating device. In such an application, the divided invention of the embodiment of Fig. 12D through 12A is greatly beneficial. Installation to the rotating device is very simple and takes less time than a non-separable structure. In addition, bearing protectors are actually for low efficiency with zero processing pressure and temperature. This makes it simple to fix two sets of parts comprising elastomers with suitable and practical sealants or adhesives.
도13의 실시예는 기계적 설치에 효과적이다. The embodiment of Figure 13 is effective for mechanical installation.
도14의 실시예는 회전구동 보전이 문제되는 용도에 사용될 수 있다.The embodiment of Figure 14 can be used for applications where rotational drive integrity is a concern.
본 발명의 도15, 도16, 도17의 실시예는 축방향 압축 비접촉 베어링 보호장치의 변형을 보여준다. 상기 실시예는, 본 발명이 기름과 립 밀봉부를 대체하는 곳에 필수적이며, 반경방향으로 넓어지는 것처럼 종종 축방향으로 넓어진다.15, 16 and 17 of the present invention show a modification of the axial compression non-contact bearing protection device. This embodiment is essential where the present invention replaces oil and lip seals, often axially widening, such as widening radially.
영역으로 접근하기 어려워 밀봉부와 부품을 설치하는 것이 매우 곤란하여 도12e부터 도12g까지 실시예의 설치장점이 발생한다. 종종 나사와 같은 부품들은 위치밖으로 떨어지고 분실된다. 본 발명에서 캡나사가 비접촉 밀봉장치의 각 절반부로 끼위지는 예로 나타나는 하나의 방법을 보여준다. 캡나사는 심지어 절반부가 거꾸로 될 때 절반부의 밖으로 떨어지는 것을 막아준다.Since it is difficult to access the area, it is very difficult to install the seals and components, and the installation advantages of the embodiment arise from Figs. 12E to 12G. Often parts such as screws fall out of position and are lost. In the present invention, the cap screw shown in each half of the non-contact sealing device is shown as an example method. The cap screw even prevents the half from falling out when it is upside down.
본 발명의 도18에서부터 도21의 실시예는 주변으로 뻗는 부재와 회전자재 고정자 밀봉부재를 위한 도넛형상의 광범위한 변경을 제공하며, 이것은 느린 샤프트 속도용에 특히 유리하다.18 to 21 of the present invention provide a wide variety of donut shapes for the periphery extending member and the rotor stator sealing member, which is particularly advantageous for slow shaft speeds.
도22와 도23의 실시예는 하나의 일체부재로 축방향과 반경방향으로 연장하는 홈부가 있는 회전자 구조를 나타낸다. 이 실시예는 적은 부품을 가지는 2 부품으로 된 회전자 구조에 대해 상업적 이점을 가진다.22 and 23 show a rotor structure with grooves extending axially and radially with one integral member. This embodiment has commercial advantages over a two part rotor structure with fewer parts.
본 발명의 도24와 도25의 실시예는 베어링 하우징에 대한 커버 플레이트로 작용하는 베어링 보호장치 하우징을 나타낸다. 이것은 회전 장치 제조업자에 유익하며, 이것으로 전체 조립체에서 한 부품을 줄인다. 이 실시예는 반경방향으로 연장하는 하우징을 가지고, 축방향 클램핑과 회전장치 베어링 챔버를 고정하는 방법을 제공한다. 24 and 25 of the present invention show a bearing protector housing acting as a cover plate for the bearing housing. This is beneficial for rotating device manufacturers, which reduces one part in the overall assembly. This embodiment has a radially extending housing and provides a method for securing axial clamping and a rotating bearing bearing chamber.
상기 나타난 바와 같이 본 발명은, 밀봉부, 보호부, 절연 베어링 챔버, 팬, 펌프, 믹서, 송풍기 회전밸브, 전기 모터 및 보호물질을 유입하고 유출하는데 필요한 회전장치의 모든 부품에 사용된다.As indicated above, the present invention is used in all parts of seals, protectors, insulated bearing chambers, fans, pumps, mixers, blower rotary valves, electric motors and rotating devices required for the inflow and outflow of protective materials.
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