KR20050039660A - 방사형 회전식 운송 어셈블리 - Google Patents

방사형 회전식 운송 어셈블리 Download PDF

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KR20050039660A
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Abstract

본원발명은 하나 이상의 로터(4)와 하나 이상의 정지부(1)를 포함하고, 상기 하나 이상의 로터(4)는 두 개 이상의 실링 표면을 구비하고, 전체적으로 두 개 이상의 실링 표면을 구비하는 두 개의 미끄럼 링(2,3)이 정지부와 로터 사이에 배치되고, 미끄럼 링(2,3)의 실링 표면(15,17)은 로터의 실링 표면(16,18)과 함께 작용하며, 함께 작용하는 상기 실링 표면 쌍들(15,16;17,18)의 사이에 하나 이상의 반경방향 급송 통로가 구비되는, 방사형 회전식 운송 어셈블리에 관한 것이다. 방사형 회전식 운송 어셈블리를 기계가공센터에 설치하는 것과 기존의 장비를 상기 어셈블리로 개장하는 것이 적은 유용공간으로 인해 어렵지 않고 간단하게 이루어질 수 있도록 방사형 회전식 운송 어셈블리를 구조적으로 설계하기 위하여, 본원발명에 따라 로터(4)의 실링 표면에 대한 법선은 축방향에서 서로 반대로 향하고 있으며, 미끄럼 링(2,3)의 실링 표면에 대한 법선은 축방향에서 서로를 향하고 있도록 제안되었다.

Description

방사형 회전식 운송 어셈블리 {RADIAL ROTARY TRANSFER ASSEMBLY}
본원발명은 하나 이상의 로터와 하나 이상의 정지부를 포함하는 방사형 회전식 운송 어셈블리에 관한 것으로서, 상기 하나 이상의 로터가 축방향으로 떨어져 있는 두 개 이상의 실링(sealing) 표면을 구비하고, 전체적으로 두 개 이상의 실링 표면을 구비하는 두 개의 미끄럼 링이 정지부와 로터 사이에 배치되고, 미끄럼 링의 실링 표면은 로터의 실링 표면과 함께 작동하며, 함께 작동하는 실링 표면 쌍들의 사이에 하나 이상의 반경방향 급송 통로가 구비된다.
정지된 기계 부분으로부터 회전하는 기계부분으로 유체를 운송하는 회전식 운송 어셈블리는 공지기술의 상태로 알려져 있다. 모든 회전식 운송 어셈블리에 있어서 해결되어야 할 과제는 서로 회전하는 두 개의 부분 사이에 밀봉되는 전이부를 제공하는 것이다.
공지기술로 알려진 회전식 운송 어셈블리는 유체가 회전하는 기계부분으로 회전축을 따라 또는 회전축에 평행하게 흘러들어가는 축방향 운송 어셈블리나 또는 방사형 회전식 운송 어셈블리 중 어느 하나이다. 본원발명의 기본적인 출발점이 되는 일본 특허 JP 09196265 A 에는, 유체가, 회전하는 기계부분의 회전축에 수직한 방향으로, 정지된 기계부분으로부터 회전하는 기계부분으로 흘러들어가는 방사형 회전식 운송 어셈블리가 개시되어 있다. 여기서, 회전하는 부분(이하에서는 로터라고 함)에는 축방향 실링 표면을 구비하는 두 개의 환형 돌출부가 제공되어 있는데, 상기 돌출부의 표면에 대한 법선은 회전축의 방향으로 향하고 있고, 또한 상기 돌출부는 로터의 회전축 둘레에서 환형의 형상으로 연장되어 있다. 이러한 구성에서, 두 개의 환형 돌출부의 실링 표면은 서로 마주보고 있다. 두 개의 미끄럼 링의 실링 표면은 로터의 실링 표면에 지지되고 있다. 미끄럼 링은 로터와 함께 회전하는 것을 방지하기 위하여 정지부에 고정되어 있으며, 미끄럼 링의 실링 표면은 정지부의 일부에 지지되는 스프링에 의하여 로터의 실링 표면에 대해 눌려진다. 유체는 두 개의 미끄럼 링 사이에 있는 도관을 통해 로터의 회전축에 수직한 방향으로 공급된다. 따라서 유체는, 서로 평평하게 맞닿고 있는, 로터 및 두 개의 실링 링의 실링표면과, 정지부와 미끄럼 링 사이의 실(seal)에 의하여 누설되는 것이 방지된다.
JP 09196265 A 에 개시된 회전식 운송 어셈블리는 매우 복잡하며 부피가 큰 구조를 가지고 있다. 미끄럼 실링 표면을 가지며 또한 축에 연결되어 있는 부분은 축방향으로 떨어져 있는 두 개의 로터 링을 포함하며, 이들 각각은 각각의 미끄럼 링과 결합되어 있다. 이러한 로터링은 축 상에 밀봉되는 방식으로 고정되어야 한다. 각각의 로터 링에는 고유의 미끄럼 링이 결합되어 있는데, 이 미끄럼 링은, 구성요소나 조립체의 공차에 관계없이 언제나 그 미끄럼 실링 표면에 대해 밀봉되는 접촉을 하기 위하여, 명백히 로터와 함께 회전하지 않고 축방향으로 부유하여 탄성적으로 편향된 상태로 축상에 배치된다. 미끄럼 링을 장착시키고 지지하기 위하여, 정지부는 반경방향 안쪽으로 돌출하는 플렌지를 구비하는데, 이 플렌지는 미끄럼 링 사이에 배치되어 스프링에 의해 미끄럼 링을 로터 링에 대해 누른다. 이러한 구조는 축방향이나 반경방향 모두에 있어서 비교적 큰 공간을 차지하게 된다.
방사형 (또한 축방향의) 회전식 운송 어셈블리는 특히 기계 공구의 내부 냉각수 공급에 사용된다. 이러한 회전식 운송 어셈블리의 단점은 비교적 부피가 크며, 따라서 공구 축 상에서 공간을 차지한다는 점이라는 것을 알 수 있다. 이러한 것은 어쨋든 공구 장착대와 터릿 헤드(turret head)를 필요로 하는 현대의 기계가공 센터에 있어서 특히 불편한 점이 된다. 회전식 운송 어셈블리를 위해 추가적으로 공간이 요구되기 때문에, 냉각수 급송용 장치가 구비되지 않은 주축을 상기 장치가 구비된 주축으로 교체함으로써 냉각수 급송이 되도록 개조하는 것은 거의 실용적이지 않다.
현재 기술의 수준에 비교해 볼 때, 본원발명의 목적은 방사형 회전식 운송 어셈블리를 기계가공센터에 설치하는 것과 기존의 장비를 상기 어셈블리로 개장하는 것이 적은 유용공간으로 인해 어렵지 않고 간단하게 이루어질 수 있도록 방사형 회전식 운송 어셈블리를 구조적을 설계하는 것이다.
이러한 목적은, 하나 이상의 로터와 하나 이상의 정지부를 포함하며, 상기 하나 이상의 로터가 두 개 이상의 실링 표면을 구비하고, 전체적으로 두 개 이상의 실링 표면을 구비하는 두 개의 미끄럼 링이 정지부와 로터 사이에 배치되고, 미끄럼 링의 실링 표면은 로터의 실링 표면과 함께 작동하고, 함께 작동하는 실링 표면 쌍들의 사이에 하나 이상의 반경방향 급송 통로가 구비하고, 로터의 실링 표면에 대한 법선은 축방향에서 서로 반대로 향하고 있으며, 미끄럼 링의 실링 표면에 대한 법선은 축방향에서 서로를 향하고 있는 방사형 회전식 운송 어셈블리를 제공함으로써 달성된다.
이러한 구성에 있어서, 로터의 미끄럼 실링 표면은 이와 아주 동일한 구성요소 상에 배치될 수 있으며, 이러한 구조의 특별한 장점은 축방향 높이가 줄어들 수 있다는 점에 있다.
본원발명의 특히 바람직한 실시예에서는, 회전식 운송 어셈블리의 축방향 높이, 즉 로터의 회전축에 평행한 방향에 있어서 회전식 운송 어셈블리의 치수가 40 mm 이하, 바람직하게는 20 mm 이하, 더욱 바람직하게는 18 mm 이하이다. 이러한 구성은, 각각의 구성요소를 적절하게 최적화시킴으로써, 유통되고 있는 공칭 직경인 20 mm 에서 대략 100 mm 사이의 직경을 갖는 축에 대해서 본원발명에 따른 구조에 기초하여 손쉽게 얻어질 수 있다.
이러한 작은 축방향의 구조 높이로 인해, 축의 베어링 사이에 단지 작은 간격만이 있는 경우에도, 기계공구에서 축 베어링 사이에 직접 설치하는 것이 가능하게 되며, 이로써 추가적인 공간은 전혀 필요로 하지 않게 된다. 베어링 사이에 배치되었기 때문에, 이러한 위치에서 사용되는 회전식 운송 어셈블리가 인접한 베어링에 불리한 영향을 끼치지 않도록 완전히 누설방지된다면 적합하다.
따라서, 인접한 구성요소가 불리한 영향을 받지 않도록 하기 위해서는, 미끄럼 링 실의 축방향 외부에 있는 회전식 운송 어셈블리의 누설 공간이 축에 대해 눌려지는 환형의 누설 공간 실로 밀봉되는 것이 바람직하다.
개괄적으로 볼 때, 회전식 운송 어셈블리의 축방향 높이에 대한 축의 직경비가 1, 바람직하게는 1.5, 더욱 바람직하게는 2 보다 크면 유리하다. 이로써 큰 축 직경에 대해서도 회전식 운송 어셈블리의 설치 치수가 비교적 작게 된다.
회전식 운송 어셈블리의 반경방향 두께와 축의 직경 사이의 최대 비율이 1/3, 바람직하게는 1/5, 더욱 바람직하게는 1/6 이하인 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 비교적 큰 축에 대해서도 반경방향의 설치 치수가 일정 범위 내로 유지될 수 있다.
로터가 일체의 부품으로 제조된다면 더욱 바람직하다. 이로써 생산에 있어서, 특히 로터의 조립에 있어서 시간 및 제조비용이 절약된다.
본원발명의 바람직한 실시예는, 로터가 환형의 돌출부를 구비하며, 이 돌출부의 단부 또는 단부의 일부가 실링 표면을 형성하는 것이다. 양 실링 표면이 환형 돌출부의 일부이기 때문에, 각 실링 표면에 대해 개별적인 설비를 사용할 때보다 더 적은 공간을 차지하게 된다. 또한 실링 표면이 환형 돌출부의 대향 배치된 외부 표면상에 놓여 있어서 실링 표면에 가해지는 힘이 서로 상쇄되기 때문에, 환형 돌출부는 비교적 얇은 형상을 가질 수 있다. 이에 의해 축방향의 구조 높이 또한 절감된다. 또한 돌출부의 축방향 높이는, 돌출부의 단부에 의해 형성된 미끄럼 실링 표면 사이에, 예를 들어 슬롯(slot)과 같이 좁은 단면 폭의 비원형일 수도 있는, 반경방향 구멍 내지는 통로가 배치될 수 있을 정도로 충분해야 한다는 것을 알 수 있다.
본원발명의 대안적인 실시예에서는, 로터가 하나 이상의 코어와 상기 코어로 밀려지는 하나 이상의 링을 포함하는 다수 부분의 구조로 구성된다. 이러한 경우에는, 피압박(pushed-on) 링의 단부 또는 단부의 일부가 실링 표면을 형성한다. 이러한 구성은 로터를 간단히 제조 및 조립할 수 있게 하므로 유리하다. 이러한 구성에 있어서, 바람직하게는 피압박 링이 환형 돌출부를 형성하거나 또는 축방향 실링 표면이 배치되는 환형 돌출부를 구비한다.
이와 관련하여서는, 하나 이상의 피압박 링이 하나 이상의 견인 핀에 의해 하나 이상의 코어에 연결되는 것이 특히 유리하다. 이렇게 함으로써, 코어와 피압박 링의 회전 운동이 서로 결합되게 된다.
본원발명의 특히 바람직한 실시예는, 정지부의 단면이 U자 형상을 갖고 둘레에서 환형으로 연장하는 클램프를 형성하며, 여기서 U자 형상의 가지가 미끄럼 링 및 로터 또는 그 일부를 외부로부터 축방향으로 둘러싸는 구성이다. 이로써 특히 소형의 구조 형태가 가능하다.
이와 관련하여서는, 정지부가 L자형 단면의 링과, 이 L자형 링에 고정되어 L자형이 U자형을 형성하도록 돕는 링을 포함하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 정지부는, 링을 제외하고는, 일체의 부품으로 제조될 수 있다. 다른 부분을 조립한 후에 상기 링이 제 위치에 고정되어 L자 형상의 부재가 미끄럼 링 및 로터 또는 로터의 일부를 둘러싸는 U자 형상의 부재를 구성하도록 돕는다. 바람직하게는, 상기 링이 그 외부에 나사산을 구비하고, 이로써 상기 링이 L자 형상 부재에 나사체결 방식으로 결합되는 것이 좋다. 대안적으로는, 부가적인 나사에 의해 L자 형상 부재에 고정될 수도 있다. 또한, 용접, 납땜, 또는 접착제에 의해 연결을 구성할 수도 있다.
이러한 경우에 있어 바람직하게는, 회전식 운송 어셈블리의 (전체) 로터 및 정지부는 회전식 운송 어셈블리의 전체 높이에 걸쳐 축방향으로 연장하며, 여기서 로터는 정지부의 반경방향 안에 배치되어 있고, 로터 상의 환형 돌출부는 내부로 돌출하는 정지부의 U자형 가지와 반경방향으로 겹치며, 이러한 겹침 부분 사이에는 그 중 하나가 정지부와 일체로 형성될 수도 있는 미끄럼 링들이 배치된다.
바람직하게는, 미끄럼 링 실은 유체역학적으로 보정된다. 대향하여 배치된 동일한 크기의 단부면을 구비하는 미끄럼 링 주위로 유체가 흐르게 되면, 압력의 영향을 받게 되며, 양 측면으로부터 미끄럼 링에 가해지는 힘은 같은 크기가 되어 미끄럼 링은 힘을 받지 않게 된다. 대향하여 배치된 회전부의 미끄럼 면과 맞닿는 미끄럼 링의 실링 면에 작용하는 유체역학적 압력은 유체가 채워진 챔버로부터 멀어짐에 따라 감소하여 미끄럼 링의 다른 단부에 이르러서는 "0" 이 된다. 따라서, 미끄럼 링의 상부 및 하부 측면의 면적이 같을 때에는 미끄럼 표면의 측면에 작용하는 힘이 반대측에 작용하는 힘보다 작게 된다. 이러한 힘의 불균형이 보정되지 않는다면, 미끄럼 링은, 스프링에 더하여, 가압된 유체에 의해 제 2 실링 표면에 대해 강하게 눌려지게 되고, 극단적인 상황에서는 말라 붙어 움직이지 않게 된다. 이러한 현상은, 미끄럼 링의 상부와 하부측 상에 위치하며 그 주위로 유체가 흐르는 표면의 면적이, 미끄럼 표면에 작용하는 압력이 반경방향을 따라 하강한다 하더라도, 양 표면 상에 작용하는 힘이 서로 상쇄되도록 하는 크기를 갖는다면 방지될 수 있다. 이와 관련하여서는, 미끄럼 링 실이 거의 완전하게, 즉 실제적으로 90% 에서 100% 사이, 바람직하게는 약 95% 이상으로, 유체역학적으로 보정되는 것이 유리하다.
특별한 유체를 통과시키기 위해서, 본원발명의 바람직한 실시예는 미끄럼 링이 테크니컬 세라믹(technical ceramic) 또는 카바이드(carbide) 또는 초경금속(hard metal)로 제조되도록 구성한다. 이러한 세라믹, 카바이드, 또는 초경금속은 단지 조금 마모가 되는 반면, 높은 강도를 가지고 있어서 우수한 미끄럼 특성을 나타낸다. 이에 대한 대안으로, 공지기술에서 알려져 있듯이, 미끄럼 링은 강/청동 합금으로 제조될 수 있다.
본원발명의 또 다른 특징, 장점, 및 가능한 이용성은 첨부된 도면과 함께 이하의 바람직한 실시예에 대한 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된, 본원발명에 따른 회전식 운송 어셈블리의 실시예에서는 4개의 필수적인 기능적 요소들인, 정지부(1), 미끄럼 링(2,3), 및 로터 또는 회전부(4)를 포함하고 있다. 회전식 운송 어셈블리의 정지부(1)는 둘레에서 환형으로 연장하는 클램프(clamp)로 형성되어 다른 구성요소들을 적어도 부분적으로 둘러 싸서 이들을 결합시키도록 설계된다. 두개의 미끄럼 링(2,3)과 로터(4)를 조립할 수 있게 하고 양 측면에서 이들을 지지하기 위하여, 정지부(1)의 상단부에는 나사식으로 결합되는 링(5)이 제공된다. 나사산은 그 하단부에서 둘레로 연장하는 O-링(6)에 의해 밀봉되고, 그 결과 어떠한 유체도 링(5)의 나사산을 통해서 밖으로 나갈 수 없게 된다. 도시된 실시예에서, 로터(4)는 하나의 부품으로서 실질적으로는 중공의 실린더형이며, 실린더 외부 상에는 환형 돌출부(7)가 실린더의 중간 높이에서 대칭적으로 제공되어 있다. 중공 실린더형 로터(4)는 중공의 축 위로 밀어넣어지며, 둘레에서 연장하는 두 개의 O-링 실(8,9)에 의해 축에 대해 밀봉된다. 로터가 축 상의 O-링(8,9) 상에 있는 자리에 추가적으로 고정되어야 한다면, 접착제나 나사에 의해 고정될 수 있다. 정지부(1) 및 로터(4)는 대략 동일한 축방향 높이 또는 길이를 갖으며, 동일한 방사상 평면에 배치된다. 따라서 이들은 회전식 운송 어셈블리의 전체 축방향 높이를 결정하게 된다.
유체가 축안으로 흘러들어가도록 하기 위하여, 도시된 실시예의 로터에는 대향하여 배치되는 두 개의 관류 도관(10,11)이 제공되어 있으며, 이러한 관류 도관은 환형 돌출부(7)의 중심에서 대칭적으로 배치되어 있다. 공간(14)이 서로 연결된 용적으로서 돌출부(7)를 환형으로 둘러싸고 있으므로, 단지 하나의 도관 또는 둘레에 분포된 다수개의 도관을 제공하는 것 또한 가능하다는 것을 알 수 있다.
로터(4)와 축 사이로 유체가 흘러나가는 것을 방지하기 위하여, O-링 실(8,9)이 관류 도관(10,11)의 양측면 상에서 축방향으로 배치된다. 로터(4)의 중공 실린더는 실질적으로 그 외부 직경이 정지부(1)의 내부 직경보다 작게 되도록 하는 치수를 갖는다. 오직 환형 돌출부(7)만 돌출하여 그 외부 직경이 정지부(1)에 의해 형성된 클램프 안에 있게 된다.
로터(4)와 마찬가지로 정지부(1)도 관류 도관(12,13)을 구비하는데, 이러한 관류 도관은 정지부(1)의 외부와 정지부(1)에 의해 형성된 클램프의 내부 공간(14)를 연통시킨다. 유체는 클램프의 내부 공간(14)로부터 로터(4)에 있는 관류 도관(10,11)을 통해 축안으로 흘러들어가거나, 또는 이와 반대방향으로 흐르게 된다.
정지부(1)의 내부 공간(14)과 관류 도관(10,11,12,13)을 회전식 운송 어셈블리의 외부 영역에 대하여 밀봉하기 위하여, 관류 도관(10,11,12,13)의 상부와와 하부에 개별적인 미끄럼 링 실이 각각 제공된다. 이러한 미끄럼 링 실은 실질적으로 두 개의 미끄럼 표면(15,16 과 17,18)을 각각 포함하며, 여기서 상기 미끄럼 표면들은 서로에 대해 미끄러지거나 활주한다. 우선 상부 미끄럼 링 실만 고려한다면, L자 형의 미끄럼 링(2)이 정지부(1)와 로터(4) 사이에 배치된 것을 알 수 있으며, 여기서 미끄럼 링(2)에는 정지부(1)와 회전부(4) 사이의 작은 간극이 구비되어 있다. L자형 미끄럼 링(2)의 가지부 중 하나는 회전축에 수직하도록 반경방향 바깥쪽으로 연장한다. 회전축에 수직인 상기 가지부의 하부에서, 미끄럼 링(2)은 둘레에서 환형으로 연장하는 돌출부(30)를 구비하는데, 이 돌출부의 평평한 하부 표면(15)는 미끄럼 링 실의 제 1 실링 표면을 형성하게 된다. 미끄럼 링(2)의 실링 표면(15)은 로터(4)의 환형 돌출부(7)의 외부 표면 중 하나에 의해 형성된 제 2 실링 표면에 대하여 미끄러지게 된다. 관류 도관(10,11,12,13) 밑에 있는 제 2 미끄럼 링 실은 제 1 미끄럼 링 실과 동일한 형상을 갖지만, 관류 도관(10,11,12,13)으 ㅣ축을 중심으로한 거울상 형태이다. 서로에 대항하여 미끄러지는 실링 표면(15,16 과 17,18) 각각이 실링 효과를 갖을 수 있게 하기 위하여, 미끄럼 링(2,3)은 실의 둘레에 배치되어 정지부(1)에 대해 지지되는 스프링(19,20)에 의하여 환형 돌출부(7)의 실링 표면(16,18)에 대해 눌려진다. L자형 미끄럼 링(2,3)의 제 2 측면은 환형 실(21,22)에 의하여 정지부(1)에 대해 밀봉된다. 이러한 구성에 있어서, 실링 링(21,22)은 회전축에 평행한 L자형 미끄럼 링(2,3)의 가지부에 배치된다. 실링 링(21,22)의 단면은 실질적으로 U자형이어서, 미끄럼 링(2,3)은 실링 링(21,22)를 따라 쉽게 제거될 수 있다. 미끄럼 링(2,3)이 로터(4)에 끌려 회전하게 되는 것을 방지하기 위하여 정지부(1)에는 핀(23,24)이 제공되는데, 이러한 핀은 각가 정지부(1)의 상부 및 하부 가지로부터 내부 공간(14)으로 돌출하여 미끄럼 링(2,3)과 맞물리게 되며, 이로써 미끄럼 링은 정지부(1)에 대하여 회전하지 않게 된다.
도시된 실시예에서 미끄럼 링(2,3)은 테크니컬 세라믹(technical ceramic)으로 제조된다. 이러한 세라믹은 높은 강도와 낮은 연삭 마모성을 갖기 때문에 미끄럼 특성이 좋다.
미끄럼 링(2,3)의 L자형 형상 및, 회전축에 대하여 수직으로 향하는 미끄럼 링의 가지부의 상부(27)과 하부(28) 상에 유체가 흐른다는 점으로 인해서, 미끄럼 링(2,3)의 유체역학적인 보정(hydrostatic compensation)이 가능하게 된다. 유체역학적 보정은 도 2를 참조하면 매우 쉽게 이해될 수 있다. 회전축에 수직인 L자형 미끄럼 링(3) 가지부의 반경방향 바깥쪽으로 배치된 단부(25)는 정지부(1)와 충분한 간격을 두고 있으므로, 환형 챔버(24)로부터 회전축에 수직한 가지부의 상부(27) 상으로 유체가 흘러나갈 수 있는 유로가 형성된다. 이러한 점에서, 미끄럼 링(3)의 모든 측면 상에서 유체의 압력은 일정하며 동일한 크기를 갖는다. 스프링(20)의 힘에 더하여, 회전축에 수직인 가지부의 상부(27)의 표면(32) 상에 작용하는 힘은 상기 압력과 상부 표면(32)의 면적을 곱한 값에 해당한다. 유체역학적인 힘은 또한 회전축에 수직인 가지부의 하부(28) 상에도 작용한다. 하부(28)의 표면은 2개의 부분으로 구성되는데, 반경방향 바깥쪽으로 배치된 단부(25)와 환형 돌출부(30)가 시작되는 부분의 사이에 있는 가지부의 표면(29)와, 환형 돌출부(30)의 실링 표면(15)으로 나뉜다. 여기서 표면(29)에 작용하는 힘은 마찬가지로 유체의 압력에 표면(29)의 면적을 곱한 값이 된다. 이와는 달리 실링 표면(15)상에 작용하는 힘을 계산하기 위해서는, 실링 표면(15)을 따른 압력은 챔버(24)로부터의 거리가 증가함에 따라 감소한다는 점을 고려해야만 한다. 따라서 상기 표면에 작용하는 힘은 표면 면적에 대해 압력을 적분함으로써 계산될 수 있다. 실링 표면(15)은 로터의 실링 표면(16)과 함께 유체가 환형 돌출부(30)의 뒤에 있는 영역(31)으로 흘러 들어가는 것을 방지하기 때문에, 이곳의 가지부에는 유체역학적 힘이 작용하지 않는다. 가지부의 하부(28) 전체에 작용하는 힘은 상기 두 요소의 합과 같다. 표면(29)와 밀봉 표면(15) 면적의 합이 가지부의 상부 표면(27)의 면적과 같다면, 밀봉 표면(15)을 따른 압력의 감소로 인해 상기 가지부에는 실제적으로 위로부터 힘이 가해지게 된다. 밀봉 표면의 위치는 가지부의 상부와 하부에서 가지부에 가해지는 힘이 서로 상쇄되도록 정해진다. 이러한 상태를 유체역학적 보정이라고 한다. 도시된 실시예에서, 제 2 미끄럼 링(3) 또한 유체역학적으로 보정되었다.
상기와 같이 보정된 상태에서 미끄럼 링(2,3)은 오직 스프링(19,20)에 의해서만 실링 표면(16,18)에 대해 눌려지며, 이로써 미끄럼 링 실이 마르게 되는 것이 방지된다.
도 3에는, 미끄럼 링 실(15',16' 과 17',18') 각각의 외부에서 누출 공간(31',33',34')이 회전식 운송 어셈블리를 둘러싸는 주위 영역(37')에 대해 환형의 누출 공간 실(35',36')에 의하여 추가적으로 밀봉되는 본원발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이렇게 함으로써, 불가피하게 미끄럼 링 실(15',16' 과 17',18' 각각)을 통과하여 흘러나간 유체가 회전식 운송 어셈블리의 외부에 있는 주위 영역(37')로 흘러나갈 수 없게 된다.
도 4에는 도 1 및 도 2에 도시된 회전식 운송 어셈블리 실시예의 대안적인 구성이 도시되어 있는데, 여기서는 로터(4")가 두 부분의 구성으로 되어 있다. 이러한 로터는 중공 실린더형 코어부(38")와 링(39")으로 구성되며, 상기 링은 코어(38") 상으로 그 높이의 반이 되는 위치에서 밀리게 되고, 이에 따라 로터(4")의 상기 두 부분(38",39")은 함께 도 1 및 도 2에 도시된 단일 부품 로터(4)의 외형과 거의 동일한 외형을 형성하게 된다. 피압박(pushed-on) 링(39")은 코어(38")에 대해 간극을 가지며, 상기 두 요소(38",39") 사이의 전이부는 두개의 O-링(40",41")에 의하여 그 주위를 둘러싸는 영역에 대해 밀봉된다. 피압박 링(39")는 코어(38")의 구멍과 정렬되는 유체용 관류 구멍을 구비하며, 이로써 유체가 축안으로 흘러 들어갈 수 있다. 피압박 링(39")이 로터(4")의 코어(38") 및 축과 함께 회전할 수 있도록 하기 위하여, 상기 링은 회전식 운송 어셈블리의 서로 대향하는 측면에 배치된 두 개의 견인 핀(42")에 의해 코어(38")에 연결된다. 한 개의 부품으로 된 로터(4)의 환형 돌출부(7)에서와 마찬가지로, 피압박 링(39")의 단부면 또한 로터(4")의 실링 표면(16".18")을 형성한다.
본원발명에 따른 방사형 회전식 운송 어셈블리의 간단한 구조로 인해 적은 축방향 공간을 차지하게 되며, 이로써 방사형 회전식 운송 어셈블리를 기계가공센터에 설치하는 것과 기존의 장비를 상기 어셈블리로 개장하는 것이 어렵지 않고 간단하게 이루어질 수 있다.
도 1은 본원발명의 바람직한 실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 본원발명에 따른 실시예의 확대된 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 본원발명의 제 2 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본원발명의 대안적인 실시예를 도시한 도면이다.

Claims (15)

  1. 하나 이상의 로터(4)와 하나 이상의 정지부(1)를 포함하고,
    상기 하나 이상의 로터(4)는 두 개 이상의 실링 표면을 구비하고,
    전체적으로 두 개 이상의 실링 표면을 구비하는 두 개의 미끄럼 링(2,3)이 정지부와 로터 사이에 배치되고,
    미끄럼 링(2,3)의 실링 표면(15,17)은 로터의 실링 표면(16,18)과 함께 작용하며,
    함께 작용하는 상기 실링 표면 쌍들(15,16;17,18)의 사이에 하나 이상의 반경방향 급송 통로가 구비되는,
    방사형 회전식 운송 어셈블리에 있어서,
    로터(4)의 실링 표면에 대한 법선은 축방향에서 서로 반대로 향하고 있으며, 미끄럼 링(2,3)의 실링 표면에 대한 법선은 축방향에서 서로를 향하고 있는 것을 특징으로 하는 방사형 회전식 운송 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    로터(4)가 일체로 된 부품인 것을 특징으로 하는 방사형 회전식 운송 어셈블리.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    로터(4)가 환형 돌출부(7)를 구비하며,
    상기 환형 돌출부의 단부 또는 단부의 일부가 실링 표면을 형성하거나 또는 실링 표면을 수반하는 것을 특징으로 하는 방사형 회전식 운송 어셈블리.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    정지부(1)는 U자 형상의 단면을 가지고, 둘레에서 환형으로 연장하는 클램프를 형성하며,
    U자 형상의 가지부가 미끄럼 링(2,3) 및 로터(4) 또는 로터의 일부를 외부로부터 축방향으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 방사형 회전식 운송 어셈블리.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    정지부(1)가 L자 형상의 단면을 갖는 링과,
    상기 L자 형상 단면을 갖는 링에 고정되어 L자 형상이 U자 형상을 형성하도록 돕는 링(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사형 회전식 운송 어셈블리.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    미끄럼 링(2,3)이 U자 형상 정지부(1)의 가지부와, 둘레에서 환형으로 연장하는 로터(4)의 돌출부(7) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 방사형 회전식 운송 어셈블리.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    미끄럼 링 실이 유체역학적으로 보정되는 것을 특징으로 하는 회전식 운송 어셈블리.
  8. 제 7 항에 있어서,
    미끄럼 링 실이 90% 에서 100% 사이, 바람직하게는 약 95% 로 유체역학적으로 보정되는 것을 특징으로 하는 회전식 운송 어셈블리.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    방사형 회전식 운송 어셈블리의 축방향 높이가 40 mm 이하, 바람직하게는 20 mm 이하, 더욱 바람직하게는 18 mm 이하인 것을 특징으로 하는 방사형 회전식 운송 어셈블리.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전식 운송 어셈블리의 축방향 높이에 대한 공칭 폭 (축의 직경)의 비율이 1 이상, 바람직하게는 1.5 이상, 더욱 바람직하게는 2 이상인 것을 특징으로 하는 방사형 회전식 운송 어셈블리.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전식 운송 어셈블리의 반경방향 두께와 그 공칭 폭 간의 최대 비율이 1/3 이하, 바람직하게는 1/4 이하, 더욱 바람직하게는 1/6 이하인 것을 특징으로 하는 방사형 회전식 운송 어셈블리.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    미끄럼 링(2,3)이 테크니컬 세라믹 또는 초경금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 방사형 회전식 어셈블리.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전식 운송 어셈블리의 미끄럼 링 실(15',16';17',18' 각각)의 외부에 있는 누설 공간(31',33',34')이 주위 영역(37')에 대하여 환형의 누설 공간 실(35'.36')로 밀봉되는 것을 특징으로 하는 방사형 회전식 어셈블리.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    로터(4")가 다수 부분으로 된 구조로서 하나 이상의 코어(38")와 하나 이상의 피압박 링(39")을 구비하며,
    상기 피압박 링(39")의 단부 또는 단부의 일부가 실링 표면을 형성하거나 실링 표면을 수반하는 것을 특징으로 하는 방사형 회전식 운송 어셈블리.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 피압박 링(39")이 하나 이상의 견인 핀(42")에 의해 하나 이상의 코어(38")에 연결되는 것을 특징으로 하는 방사형 회전식 운송 어셈블리.
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