KR20070030953A - 절연체 밀봉부 - Google Patents

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 고정된 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 고정된 차단장치를 구비하는 절연체 밀봉부에 관한 것이다.

Description

절연체 밀봉부{ISOLATOR SEAL}

본 발명은 절연체 밀봉부와 회전장치에서의 그 이용에 관한 것으로, 특히 유체나 고체가 빈공간으로 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 보호기를 참조로 하지만, 본 발명의 밀봉부를 보다 넓은 범위에서 사용됨을 인지해야 한다.

베어링 보호기의 목적은 유체나 고체 및 파편이 베어링 챔버로 들어가는 것을 막기 위한 것이다. 동시에, 베어링 보호기는 베어링 챔버로부터 유체나 고체의 유출을 막기 위해 장착된다. 필수적으로, 이것의 목적은 베어링이 일찍 망가지는 것을 막기 위한 것이다.

베어링 보호기는 일반적으로 두개의 카테고리로 나뉘어지는데, 반발기 혹은 미로 베어링 보호기와 기계식 밀봉 베어링 보호기이다. 함께 출원한 기계식 밀봉 베어링 보호기가 국제출원공개 제2004/005770호에 나타나며, 대체로 접촉 베어링 보호기를 보여준다.

미로 베어링 보호기는 전형적으로 회전장치에 축방향으로 고정되고 축주위로 회전되게 장착된 부품을 포함한다. 예를 들어, 샤프트는 펌프나 회전 장치의 다른 부품으로 이루어진다. 상기 보호기는 축방향으로 고정되고서, 장치의 정지부에 부착 또는 장착되는 정적인 부재를 구비한다.

상기 회전부재는 전형적으로 인접하게 위치되고서 정지부의 복잡한 내부 프로파일에 방사상과 축방향으로 매우 근접한 복잡한 외부 프로파일을 갖춘다. 이론적으로, 이 복잡한 프로파일들은 함께 원하지 않는 재료나 유체의 통과를 막는 구불구불한 통로를 제공한다.

미로 베어링 보호기는 장치가 작동하는 동안에만 일반적으로 작동한다. 이것은 그 구조가 회전부재 및 고정부재의 역회전에 의지하여 원심력을 만들기 때문이며, 이것은 상기 부재들 사이로 유체가 방사상으로 퍼지는 것을 막는다.

장치가 정지상태일 때, 복잡한 미로 구조는, 수평적용에서, 보호기의 입구위치보다 더 높은 방사상 수위에 있는 유체수위를 유지할 수 없다.

게다가, 많은 산업에서, 물 스프레이, 증기, 외부오염물은 장치가 정지상태일때 베어링 보호기로 유도된다. 통상적인 미로 구조는 그러한 오염물이 베어링 챔버로 유입되는 것을 막지못한다.

또한, 베어링 챔버의 통기는 산업분야에서 또다른 문제점이다. 작동하는 동안 베어링 챔버에 있는 점성유체와 공기는 따뜻해지면서 팽창한다. 통상적인 미로 밀봉구조에서 이 팽창은 미로를 통해 공기를 빼내고, 베어링 챔버의 밖으로 "호흡"하게된다. 상기 장치가 멈추면, 베어링 챔버는 냉각되고 내부 공기는 수축하며, 미로 배열을 지나 습한공기를 빨아들이며 베어링챔버로 보내게 된다. 이것이 "호흡" 으로 불리어진다.

기계식 밀봉 베어링 보호기는 미로 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 보호기의 사용은 제한적이다.

챔버가 "호흡"하는 동안 장치가 정지되고 베어링 챔버로 들어가는 공기분자의 양을 줄이거나 막을 수 있을 때, 유체를 밀봉할 수 있는 비접촉 미로타입 밀봉 메어링 보호기가 필요하다.

비접촉 미로형태의 밀봉부가 샤프트 회전의 방향에 관계없이 유체를 막아낼 수 있다면 바람직하다. 이것은 설치 오류의 가능성과 효과를 줄인다.

비접촉 미로형태의 밀봉부가 두개의 반발장치와 통합된다면 더욱 바람직한데, 한쪽은 유체가 베어링 챔버를 빠져나가는 것을 막아내도록 설계되어있고, 다른 쪽은 유체가 베어링 챔버로 들어가는 것을 막아내도록 되어있다.

게다가, 설치 용이성은 모든 베어링 보호기 설계에서 중요하다. 비접촉 미로형태의 밀봉부가 축방향으로 압축되는 것이 바람직하여 립 밀봉부가 미리 차지한 공간으로 끼워지고 설치 클립이 없는 일체형 카트리지에 공급된다.

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 두개의 회전하는 직사각형 캐비티 사이에 잠궈진다. 상기 엘라스토머 는 마찰저항성을 받게 되는데, 고정자에 의해서는 덜 영향받고, 회전자에 의해서는 더 영향을 받는다. 그러므로 오로우스키의 엘라스토머는 두개의 역회전하는 몸체 사이에서 마찰로부터 손상을 입는다. 이 마모는 다음과 같이 더 악화된다.

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 네개의 지점의 비교적 각이 있는 각각의 표면에 의지하여, 회전자와 고정자 사이의 축방향 근접성을 유지한다. 모두 시중에서 구입가능한 엘라스토머는 단면크기공차를 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.

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.

이러한 모든 사실은 엘라스토머(20)의 마모를 빠르게 증가시키고 영향을 주며 물질의 진입과 배출에 대한 엘라스토머의 유용한 밀봉수명을 제한한다.

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 두개의 인접면을 연결하고, 회전자가 운동할 때 하나이상의 회전자 인접면과 고정자 인접면을 분리하는 탄성의 환형 밀봉부재를 구비하는 고정된 차단장치를 구비하고, 최소 하나의 상기 표면이 90도 이상 또는 이하로 길이방향축에 대해 기울어진다.

바람직하기로, 최소 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.

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 환형상부재를 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 고정된 차단장치를 구비한다.

바람직하기로 탄성 밀봉부재는 환형면체이다.

바람직하기로 상기 밀봉부는 회전자부재와 고정자부재 사이에 형성된 미로밀봉부를 포함한다.

바람직하기로 상기 밀봉부는 최소 하나의 두 방향의 배출펌핑장치를 포함한다.

바람직하기로 상기 회전자 부재와 상기 고정자부재의 표면은 길이방향축에 대해 90도 이상 또는 이하로 기울어져있다.

바람직하기로 상기 회전자 부재와 고정자부재는 축방향으로 분리되어 있으나 회전자부재와 고정자부재 중 하나에 형성된 최소 하나의 방사상으로 뻗은 부재에 의한 상대적인 축방향운동에 대해 억제된다.

특히, 상기 회전자와 고정자부재는 두개이상의 방사상 연장부재에 의해 축방향으로 억제된다.

바람직하기로, 상기 고정자부재는 고정자부재의 내부표면과 고정자부재의 외부표면 사이로 연장되는 최소하나의 연결구멍을 구비한다. 더욱 바람직하기로, 상기 연결구멍은 회전자부재에 구비되는 방사상 연장부재에 인접한다. 바람직하기로 고정자부재의 상기 내부표면은 회전자부재에 대해 편심이며, 사용중에는 회전샤프트에 대해 편심이다.

바람직하기로 연결구멍이 사용중에는 밀봉부에서 가장 낮은 방사상에 위치된다.

바람직하기로 상기 고정자부재는 최외부표면과 대체로 편심의 최내부표면에 방사상 내부로 뻗는 홈부를 구비하고, 방사상으로 연장하는 홈부는 최내부표면의 방사상의 최외부지점으로 연장되어 상기 고정자부재의 최내부와 최외부를 연결하는 연결구멍을 만든다.

바람직하기로, 회전자부재와 고정자부재의 표면은 함께 "v"형상을 만든다. 특히, 탄성의 환형부재는 자유로운 상태에서 탄성 환형부재의 공칭상의 방사상위치보다 더 큰 방사상 위치에서 "v"형상안에 유지된다.

특히, 회전자부재는 축방향으로 분리되어 있는 최소 두개의 반발펌핑장치를 구비한다.

또, 회전자부재와 고정자부재는 각각 일체로 이루어져있다.

특히, 회전자부재와 고정자부재는 하나이상의 방사상 연장 숄더부에 의해 서로에 대해 축방향으로 억제되며, 상기 숄더부는 회전자부재나 고정자부재 혹은 상기 부재들의 결합체로부터 연장된다.

한 바람직한 실시예에서, 회전자부재는 두개의 축방향으로 연결된 부재를 구비하고, 고정자부재는 일체로 이루어진다. 제1회전자부재부품은 제2회전자부재부품에 방사상으로 위치하며, 이들 두개는 기계적, 화학적, 또는 다른 고정수단으로 연결되어 영구적이거나 일시적인 부착물을 만든다.

바람직하기로 본 발명의 밀봉부는 장치챔버에 위치시키는 최소 하나의 방사상 바깥쪽에 위치한 위치요소를 가지는 고정자 하우징을 포함한다. 상기 위치요소는 방사상으로 연장된 홈부에 인접하게 위치되며, 하우징을 장치챔버에 밀봉하는 최소하나의 엘라스토마 부재를 가진다. 또한 상기 하우징은 장치챔버에 축방향으로 접해 있는 최소 하나의 방사상으로 뻗은 외부표면을 구비한다.

또 회전자는 회전자 주위에 위치한 최소 하나의 방사상 안쪽으로 뻗은 형상부를 구비하는 최소하나의 반발펌핑장치를 포함한다.

바람직하기로, 회전자는 축방향으로 이동하는 최소 두개의 반발펌핑장치를 포함한다.

상기 반발펌핑장치는 대체로 중심이 다른 고정자표면에 상응하는 지속적이고 대체로 동심인 회전자표면을 구비한다.

또한, 상기 반발펌핑장치는 회전자의 주위에 위치한 최소 하나의 방사상 안쪽으로 뻗은 형상부를 구비한다.

회전자는 상기 회전자의 주변에 위치된 최소한 하나의 방사상 안쪽으로 뻗은 형상부를 구비하는 최소 하나의 반발펌핑장치를 포함하되, 형상부는 고정자의 방사상으로 비스듬한 내부표면에 인접해있다.

또, 회전자는 축방향으로 이동되는 최소 두개의 반발펌핑장치를 포함한다. 각각의 반발펌핑장치는 대체로 방사상으로 기울어진 고정자 내부표면에 인접하여 회전자 근처에 위치된 최소 하나의 방사상 안쪽으로 뻗은 형상부를 구비한다.

바람직하기로, 상기 고정자 하우징은 최소 하나의 내부형상부를 포함하며, 이는 샤프트의 중심부분에 벗어난 중심부분을 가진다. 상기 고정자 하우징의 편심된 내부 형상부는 회전자의 최소 하나의 반발펌핑장치에 인접해 있다.

상기 고정자 하우징은, 하우징의 최내부표면을 하우징의 최외부표면까지 연결하는 최소 하나의 방사상 연결형상부를 포함한다. 상기 방사상 연결형상부 또는 배출구멍은 최소하나의 반발펌핑장치에 인접해 있다.

상기 고정자 하우징은 두개의 축방향으로 연결된 부재를 포함하고, 상기 회전자는 일체로 되어 있다.

하나의 고정자는 제2고정자에 방사상으로 위치되어 있고, 이 두개는 기계적, 화학적 혹은 다른 고정수단으로 연결되어 영구적 혹은 일시적인 부착부를 형성한다.

방사상 외부 고정자는 최외부표면에서 방사상 연장형상부에 통합된다. 상기 방사상 연장형상부는 두개의 회전자부재의 방사상 위치에 인접한다.

회전자는 외부표면에 최소 하나의 방사상 연장형상부를 포함하며, 상기 형상부는 고정자의 내부에 매우 근접하게 위치되어 있다.

본 발명에 따른 미로밀봉부의 실시예에서, 최소 하나의 회전부재와 하나의 정지부재가 회전장치에 기계적으로 부착될 수 있다.

본 발명의 밀봉부는 회전장치에서 스터드나 볼트를 수용하는 최소 하나의 축방향 구멍이나 슬롯을 가지는 고정자 하우징을 포함하여, 기계식 밀봉부의 하우징이 회전장치에 고정될 수 있다.

바람직하기로, 제1하우징 고정자는 제2하우징 고정자에 방사상으로 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.

특히, 제1하우징 고정자는 제2하우징 고정자에 방사상 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.

본 발명에 따른 미로밀봉부의 실시예에서는, 최소 하나의 회전자부재와 하나의 고정자부재는 장치에 부착하기위해 축방향으로 분할되어 있다. 상기 분할된 요소는, 장치에 설치된 후 방사상으로 함께 기계적으로 고정된다. 또 분할 전 구조는 최소한 하나의 방사상으로 분할된 엘라스토머를 가지며, 샤프트근처에 설치된 후, 영구적인 수단에 의해 결합된다.

본 발명은 비접촉 미로타입 밀봉 형태로 된 베어링 보호기를 제공한다.

여기서는, 고정된 차단장치를 형성하는 O링 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.

첨부되는 도면은 다음과 같다

도1은 샤프트에 장착된 본 발명의 미로형 밀봉 베어링 보호기의 한 실시예의 길이방향단면도이다.

도2a는 도1에 상응하며 선A-A를 따른 펌핑 반발기의 단면도이다.

도2b는 도2a에 상응하며 배수구멍의 확대도이다.

도2c는 도2a에 상응하며, 배수구멍의 다른 구조를 나타낸다.

도2d는 배수구멍의 또 다른 구조이다.

도2e는 도1에 상응하며, 선B-B에 따른 펌핑 반발기의 단면도이다.

도2f는 도2e에 상응하며 선C-C에 따른 평면도이다.

도3은 도1에 상응하며 길이방향단면의 확대도이다.

도4a는 도1에 상응하며 분해도이다.

도4b는 도1에 상응하며 일부 단면도이다.

도5는 도3에 상응하며 길이방향단면의 확대도이다.

도6a는 도1에 상응하며 확대된 부분단면도로서, 정지된 상태에서 차단 엘라스토머를 나타낸다.

도6b는 도6a에 상응하며 확대된 부분단면도로서, 움직이는 상태에서 차단 엘라스토머를 나타낸다.

도7은 본 발명의 다른 실시예의 길이방향단면도이다.

도8은 본 발명의 또 다른 실시예의 길이방향단면도이다.

도9a는 본 명의 또 다른 실시예의 길이방향단면도이다.

도9b는 도9a에 표시된 실시예의 길이방향단면도이며, 고정자의 주위 연결부를 나타낸다.

도10은 본 발명의 다른 실시예의 길이방향단면도이다.

도11a는 본 발명의 또 다른 실시예의 길이방향단면도이다.

도11b는 본 발명의 또 다른 실시예의 길이방향단면도이다.

도12a는 길이방향으로 분리된 미로밀봉부인 본 발명의 다른 실시예의 분해사 시도이다.

도12b는 도12a에 도시된 실시예의 축방향의 분리끝의 확대도이다.

도12c는 도12에 도시된 실시예의 길이방향부분단면도를 나타내고, 원형의 고정고리를 포함한다.

도12d는 도12a에 도시된 실시예의 분리된 엘라스토머의 길이방향부분단면을 나타낸다.

도12e는 본 발명의 또 다른 실시예의 길이방향부분단면도이며, 본 발명의 나사를 보여준다.

도12f는 본 발명의 또 다른 실시예의 부분단면도이며, 축방향으로 분리된 조립체에서 고정되지 않은 상황에서 본 발명에 사용되는 나사를 보여준다.

도12g는 본 발명의 도12f에 도시된 실시예의 부분단면도이며, 축방향으로 분리된 조립체에서 고정된 상황에서 본 발명의 나사를 보여준다.

도13은 카트리지 밀봉부의 바깥보드 끝에 끼워지는 베어링 밀봉부의 형태로 된 본 발명의 또 다른 실시예를 보여준다.

도14는 회전샤프트에 고정된 베어링 밀봉부의 형태로 된 본 발명의 또 다른 실시예를 보여준다.

도15는 대기물질쪽에 하나의 반발펌핑장치를 포함하는 축방향의 압축미로밀봉부의 형태로 된 본 발명의 다른 실시예를 보여준다.

도16은 대기물질쪽에 하나의 반발펌핑장치와 차단 밀봉장치를 포함하는 축방향의 압축미로밀봉부의 형태로 된 본 발명의 다른 실시예를 보여준다.

도17은 차단 밀봉장치를 포함하는 축방향의 압축미로밀봉부의 형태로 된 본 발명의 또 다른 실시예를 보여준다.

도18은 본 발명의 20번째 실시예로, 샤프트에 장착된 미로 밀봉 베어링 보호기의 형태로 된 본 발명의 또 다른 실시예의 길이방향단면도이다.

도19는 도18에 상응하며 확대된 부분단면도이다.

도20a는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면도로서, 정지상태에서 밀봉부를 보여준다.

도20b는 도20a에 상응하며 확대된 부분단면도로서, 움직이는 상태에서 밀봉부를 보여준다.

도21a는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.

도21b는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.

도21c는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.

도21d는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.

도21e는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.

도21f는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.

도21g는 본 발명의 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.

도22는 본 발명의 또 다른 실시예의 단면도로서, 방사상으로 연장하는 써클립에 의해 축방향으로 억제되는 두 부분의 구조를 나타낸다.

도23은 도22에 상응하고 본 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.

도24는 본 발명의 또 다른 실시예의 확대된 부분단면을 보여준다.

도25는 본 발명의 또 다른 실시예의 확대된 부분단면도를 나타내며, 장치로부터의 분리용이성을 보여준다.

본 발명은 첨부도면을 참조로 하여 그 실시예가 설명될 것이다.

본 발명에 따른 회전밀봉부는 샤프트가 회전부재이고 하우징이 고정부재인 경우 뿐 아니라 그 반대인 경우에도, 즉 샤프트가 정지부재이고 하우징이 회전부재인 경우에도 사용된다.

게다가, 본 발명은 회전이나 고정식 구조 모두에 실시될 수 있으며, 비금속요소 뿐 아니라 금속요소가 있는 요소밀봉 및 카트리지에도 사용된다.

첨부되는 도1은 본 발명의 제1실시예를 나타내며, 베어링 보호기 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.

베어링 보호기 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"이라 부른다.

베어링 보호기 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"이라 부른다.

베어링 보호기 조립체(10)는 제1회전자부재(14)를 구비하는 회전자조립 체(16)를 포함하고, 제2회전자부재(15)에 축방향 및 방사상으로 위치되어 있다. 회전자조립체(16)는 고정자부재(17)에 인접하게 위치되어 있다.

뒤쪽단면A-A는 도2a에 보여진다. 이것은 고정자(17)의 최외부방사표면에 있는 홈부(18)의 단면이다.

뒤쪽단면B-B는 도2e에 보여진다. 이것은 고정자(17)의 최외부방사표면에 있는 홈부(19)의 단면이다.

도2a에 관련하여, 제1회전자부재(14)는 최소한 하나의 방사상으로 연장하는 형상부, 즉 슬롯(25)을 포함한다. 회전자(14)는 대체로 샤프트(12)에 동심으로 위치하여 샤프트 중심선(26)에서 회전한다. 고정자(17)는 최소한 하나의 내부형상부, 즉 고정자펌핑구멍(27)을 포함한다. 회전자(14)의 최외부표면과 고정자 펌핑구멍(27)의 최내부표면 사이의 방사상 틈새는 펌핑챔버(28)를 제공한다.

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 방사상거리 "Z"로 보여진다.

상기 편심의 결과로, 회전자(14)와 고정자펌핑구멍(27) 사이의 방사상 틈새는 조립체(10)의 주변으로 일정하기 않다. 도2a에 도시된 바와 같이, 12시위치의 방사상 틈새(30)는 6시위치에 도시된 방사상 틈새(31)보다 작다.

펌핑챔버(28)로 들어가는 유체는, 회전자슬롯(25)에 의해 원주방향으로 이송될 때, 방사상 틈새에서 변하게 된다. 방사상 틈새에서의 이러한 변화는 방사상 틈새에서 작용하는 유체의 압력변화를 만든다. 유체 압력의 이러한 변화는 작은 방사 상 틈새위치(30)부터 큰 방사상 틈새위치(31)까지 원주방향으로 유체가 이동되게 한다.

도2a로부터, 고정자(17)의 외부홈부(18)는 샤프트(12)와 중심이 같다. 단면도에서 6시위치로 불리는 방사상 가장 낮은 위치에서, 도2a는 고정자 펌핑구멍(27)이 있는 동심형 홈부(18)의 방사상 출구를 나타낸다. 상기 형상부의 확대도는 도2b에 나타난다. 도2b에서, 출구는 고정자(17)의 최내부영역과 고정자(17)의 최외부영역 사이의 연결구멍(35)을 만든다. 이 자동으로 생성되는 연결구멍(35)의 장점은, 구멍이 항상 장치, 생산 기술, 작업자와는 독립적으로 가장 큰 방사상 틈새위치(31)에서 생성되는 것이다. 이것은 공급회사에 이익을 제공한다.

도2c는 도2b에 상응하고, 추가적인 방사상 연장 내부영역(36)을 포함하는 고정자펌핑구멍(27)이 있는 다른 실시예를 나타낸다. 이 방사상으로 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.

도2d는 도2b에 상응하며, 연결구멍(38)이 고정자(17)를 통해 연장하는 드릴구멍이나 가공구멍에 의해 제공되는 또 다른 실시예를 나타낸다.

도2e는 도1에 상응하며, 생성물질 쪽에 인접한 반발펌핑구조를 나타내는 실시예를 보여준다.

도2e와 도1로부터, 제2회전자(15)는 최소한 하나의 연장하는 형상부, 즉 구멍(45)을 수반한다. 회전자(15)는 샤프트(12)와 중심이 동일하여, 샤프트 중심선(46)에서 회전한다. 고정자(17)는 적어도 하나의 내부형상부, 즉 고정자 펌핑구 멍(47)을 포함한다. 회전자(15)의 최외부표면과 고정자 펌핑구멍(47)의 최내부표면 사이의 방사상 틈새는 펌핑챔버(48)이다.

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 방사상 거리 "W"로 나타난다.

이러한 편심의 결과로, 회전자(15)와 고정자 펌핑구멍(47) 사이의 방사상 틈새는 조립체(10)의 주변에 일정하지 않다. 도2e에 나타난 바와 같이, 12시위치에서의 방사상틈새(50)는 대체로 6시위치의 방사상 틈새(51)보다 더 작다.

다시, 펌핑챔버(48)로 들어가는 유체는, 고정자구멍(45)에 의해 이송될 때, 방사상 틈새에서 변하기 쉽다. 방사상 틈새에서 이러한 변화는 방사상 틈새에서 작동하는 유체의 변화를 생성한다. 유체압력에서 이런 변화는 작은 방사상 틈새위치(50)로부터 큰 방사상 틈새위치(51)까지 원주방향으로의 유체이동을 유발한다.

방사상으로 연장하고, 회전자 외부표면에서 불연속으로 된 회전자구멍이나 톱니모양(45)은 유체운동을 향상시키는데에 불필요하다. 중심에 위치되지 않은, 두개의 역회전표면의 작동은 유체를 펌핑시키기에 종종 충분하다.

동일하게, 방사상으로 연장하고 불연속으로 된 회전자구멍이나 톱니모양을 포함하는 동심으로 정렬된 회전자의 두개의 역회전표면은 유체를 펌핑시키기에 충분하다.

도2e와 도1로부터, 고정자(17)에 있는 외부홈부(19)는 대체로 샤프트(12)와 중심이 같다. 단면도에서 6시위치로 불리는 방사상의 가장 낮은 위치에서, 도2e는 고정자 펌핑구멍(47)이 있는 동심홈부(19)의 방사상 연결출구(55)를 나타낸다. 이것은 도2f에서 더 자세히 나타나되, 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 방사상 틈새위치(51)에서 자동적인 연결구멍(55)을 만든다.

명백하게, 연결구멍(55)의 위치는 회전자와 고정자 사이의 방사상 틈새를 변경하는 것에 관련한 임의의 위치로 될 수 있다. 예를 들어, 어떤 응용에서, 연결구멍은 고정자와 회전자 사이의 가장 작은 방사상 틈새의 위치에 인접한 위치에 적합하며, 이것은 가장 높은 유체압력차의 위치에 상응하여, 유체가 연결구멍으로부터 빠져나오게 비교적 높은 유체압력을 사용한다.

숙련자들은 하나 혹은 두개의 펌핑 시스템이 사용될 수 있다는 것을 알 것이다. 바람직하기로, 이중 반발펌핑 시스템은, 대기물질쪽의 반발기와 생성물질쪽의 반발기를 구비하여, 물질의 유입과 유출이 조립체(10)의 양쪽으로부터 반발된다.

큰 방사상의 틈새(31,51)와 연결구멍(37,55)은, 필요하다면 고정자(17)의 대기물질쪽 끝과 생성물질쪽 끝에 있는 편심된 펌핑구멍들 사이의 가공된 각도변위를 단순히 바꿈으로써 서로에 대한 임의의 각도관계로 위치될 수 있다.

펌핑구멍(25,45)의 수와 크기 및 각각의 각도 방위는 밀봉되는 용도에 맞추어 변경될 수 있다.

바람직하기로, 본 발명의 양쪽에 있는 반발펌핑구조는 임의의 특정방법에서 유입과 유출이 향상되지 않도록 대략 균형이 맞아야하고 서로 동일해야한다.

도3과 관련하여, 베어링 보호기는 카트리지 유닛이며, 어떠한 세팅장치없이 제공된다. 바람직하기로 회전자 조립체(60)는 두개의 축방향으로 결합된 회전자부재(14,15)를 구비한다. 즉, 제1회전자(14)는 방사상위치(61)에서 제2회전자(15)내에 방사상으로 위치된다. 두개의 회전자(14,15)는 회전자(15)의 축방향면(62)이 회전자(14)의 축방향숄더(63)에 접할 때까지 축방향으로 압축된다. 즉, 방사상위치(61)는 기계적인 억지끼움맞춤되어 두개의 회전자를 함께 고정한다. 선택적으로, 이러한 부품들은 적절한 접착제로 화학적으로 결합되거나, 용접작용 또는 이들의 조합 등으로 영구적으로 결합될 수 있어서, 고정부착부를 형성하게 된다.

바람직하기로, 방사상 최내부회전자(14)는 최내부표면에서 방사상으로 연장하는 경감형상부(64)를 수반한다. 이 형상부(64)는 두개의 회전자부재(14,15)의 방사상위치(61)에 인접해 있다. 이 경감형상부(64)는 베어링 보호기(10)가 샤프트(12)에 대한 방사상 간섭없이 샤프트(12)로 미끄러지는 것을 보장하는데, 이는 두개의 회전자(14,15) 사이의 방사상 억지끼움 맞춤부(61)에 의한 것이다.

각 회전자(14,15)의 끝은 고정자(17)의 최내부방사상부분보다 길이방향 바깥쪽으로 더 크다. 고정자(17)는 일체로 되어 있다.

도3에서 보여지는 것과 같이, 회전자(14)는 최내부표면에서 방사상으로 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.

베어링 보호기(10)는 바람직하기로 고정자 하우징(17)을 포함하고, 이는 최 소한 하나의 방사상 외부에 위치된 장치챔버 위치형상부(67)를 가지고 있다. 위치형상부(67)는 방사상으로 연장하는 홈부(68)에 인접하게 위치되어 있고, 고정자(17)를 장치챔버(13)의 내부영역에 밀봉하기 위한 최소한 하나의 엘라스토머 부재(69)를 포함한다. 고정자(17)는 최소한 하나의 방사상으로 연장하는 외부표면(70)을 가지며, 이 외부표면(70)은 장치챔버(71)에 축방향으로 접하여 있다.

바람직하기로, 회전자(14,15)는 상기 언급한 바와 같은 최소한 하나의 반발펌핑장치를 포함한다.

바람직하기로, 회전자는 축방향으로 이동되는 최소한 두개의 반발펌핑장치를 포함한다. 각 반발펌핑장치는 회전자의 주위에 위치된 최소한 하나의 방사상 안쪽으로 연장된 형상부를 가지고 있다.

도3과 같이, 두개의 회전자(14,15)는 최소한 하나의 방사상 내부와 외주방향으로 연장하는 성곽형상부(72,73)를 수반하며 이는 회전자(14,15)의 최외부 방사상표면에 위치하고 있다. 성곽형상부(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 왼나사피치나 오른나사피치가 있는 나사산을 가질 수 있다.

상기 방사상 회전자표면과 성곽형상부(72,73)는, 인접한 최내부 고정자표면(74,75)에 0.005"내지 0.010"정도 방사상으로 가까이 나아간다. 분명하게, 상기 방사상 인접성은 0.005"에 제한되지 않고 이 값보다 더 크거나 더 작을 수도 있다.

고정자(17)의 최내부방사상표면(74,75)은 회전자 조립체(60)의 최외부방사상 표면에 인접해 있고, 상기 언급한 성곽형상을 가질 수 있다. 사실, 고정자 또는 회전자의 성곽결합이 사용되어 축방향 유체운동을 제한하거나 막을 수 있다.

베어링 보호기(10)는, 엘라스토머(81)의 방사상 안쪽으로 위치된 "v"형상에 방사상으로 위치된 엘라스토머(81)를 구비하는 고정된 차단장치 조립체(80)를 수반한다. 이 "v"형상은 두개의 역회전면, 고정자표면(82)과 회전자표면(83)으로 구성된다.

엘라스토머(81)는, 자유상태일 때 엘라스토머(81)의 공칭 방사상 위치보다 다소 큰 방사상위치에서 "v"형상에 유지된다. 실제로, 이 배열은 엘라스토머(81)가 방사상으로 뻗는 수단으로 작동한다는 것을 의미한다. 엘라스토머(81)가 바깥쪽으로 뻗음에 따라, 이 구조는 복합"v"표면(82,83)으로 가해지도록 엘라스토머(81)의 주위에 작용하는 안쪽 방사상힘을 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.

도6a로부터, 회전자 조립체(60)는 제1회전자(14)와 제2회전자(15)를 구비한다. 제2회전자(15)는 엘라스토머(81)의 외부표면을 지나 방사상의 외부로 연장된다, 제2회전자(15)는 방사상 내부표면(90,91)을 수반한다. 이 표면(91)은 방사상 및 축방향으로 기울어져있다.

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.

장치가 시동되면서 샤프트(12)가 회전할 때, 엘라스토머(81)는 원심력을 받게 되는데, 이것은 방사상 바깥쪽으로 작용한다. 원심력은 엘라스토머(81)를 기울어진 고정자표면(82)으로부터 올라가게 만들며 회전자의 기울어진표면(91)으로 이동시킨다. 이것은 도6b에 나타난다.

회전자에 있는 기울어진 표면(91)은 그 후 대체로 엘라스토머(81)의 방사상운동을 방사상 및 축방향운동으로 변환하여 회전자 공간(94)쪽으로 민다.

장치의 샤프트(12)가 정지함에 따라, 엘라스토머(81)에 작용하며 바깥으로 향하는 원심력도 중지된다. 그 후 엘라스토머(81)의 자연적인 탄성은 내부로 향하는 방사상 힘을 형성하며, 엘라스토머(81)를 도6a에 보여지는 바와 같이 각각의 고정자(17)와 회전자(14)의 v모양의 안착면(82,83)으로 되돌린다.

v모양의 안착면(82,83)에 있는 엘라스토머(81)는 방사상 차단장치를 제공하고, 대기물질쪽에서 생성물질쪽으로 또는 생성물질쪽에서 대기물질쪽으로 유체나 고체가 통과하는 것을 방지하는 정지된 밀봉부를 형성한다.

방사상 틈새(92)는 임의의 크기일 수 있다. 예로써 0에서부터 2.000"이나 50mm, 또는 그 이상일 수 있다. 상기 방사상 틈새는 대략 0.010"이다, 게다가 어떤 용도에서는 기울어진 표면(91)이 방사상 안쪽으로 엘라스토머(81)를 압축할 필요성이 있어서, "방사상 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.

-본 발명의 v안착형상은 엘라스토머(81)가 날카롭거나 칼끝표면에 접촉하지 않는 것을 보장하는데, 이 예리한 표면은 장치가 작동하거나 정지상태일 동안 엘라스토마(81)를 찢게 할 수 있다.

-본 발명의 v안착형상은 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 단면크기변화는 회전자틈새(92)나 회전자공간(94)에 의해 수용된다.

- 본 발명의 v안착형상은 각각의 회전자(60)와 고정자(17)부품의 약간의 축방향 이동을 수용하는데, 이는 샤프트에 본 발명을 장착하는 동안 이루어진다. 회전자(60)와 고정자(17) 사이의 각각의 축방향공칭틈새가 변한다면, 두개의 독립면을 가지기 때문에 v안착형상은 축방향으로 열리거나 닫힐 것이다. 엘라스토머(81)에서 가지는 이 효과는 엘라스토머(81)의 방사상 밀봉위치가 조금 변하게한다. 상기 엘라스토머(81)는 축방향틈새가 닫힐 때 공칭보다 약간 더 높게 방사상위치에 안착되거나, 축방향틈새가 증가하면 공칭보다 다소 낮은 위치에 안착하게 될 것이다. 이 구조는 엘라스토머(81)가 축방향운동의 결과로 바람직하지않은 응력이나 전단응력을 받지 않는 것을 보장한다.

도4a는 도1의 베어링 보호기의 6개부품 중 4개의 분해사시도이다. 본 발명의 조립동안, 회전자(14)는 축방향으로 위치되기까지 고정자(17)를 통해 밀어부쳐진다. 엘라스토머(81)는 방사 바깥쪽으로 뻗어지고 v착영역에 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, 방사상 기울어진 표면(101)은 엘라스토머(81)에 방사상으로 위치되어 있다. 회전자(15)의 계속되는 축방향움직임은 기울어진면(101)이 손상없이 단단하고 변형가능한 엘라스토머(81)를 방사상으로 누르도록 한다. 그러므로 기울어진 면(101)은 매우 바람직하다.

도3에 상응하는 도5는 추가적인 단단하고 변형가능한 부재나 엘라스토머(104)를 수반하는 베어링 보호기(103)의 부분적인 길이방향단면을 보여준다. 엘라스토머(104)는 두개의 역회전표면인 고정자(106)와 회전자(107) 사이에 얻어진 방사상 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.

도7은 본 발명의 또 다른 실시예의 부분적인 길이방향단면도를 나타낸다. 베어링 보호기(109)는 기울어진 방사상 루트(113)가 있는 최소한 하나의 방사상 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 방사상 연장형상부(112)는 고정자(115)의 방사상으로 기울어진 내부표면(114)에 인접해 있다.

회전자 조립체(110)가 샤프트(116)에 의해 회전할 때, 방사상 연장형상부(112), 특히 방사상으로 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 방사상 바깥쪽으로 이동된다. 상기 대기물질이 고정자(115)의 기울어진 표면(114)과 연결될 때, 그 방사상 속력은 물질이 베어링 보호기(109)로부터 멀어짐에 따라 축방향 이동으로 변환된다.

도7에서 나타난 바와같이, 회전자 조립체(110)는 최소한 두개의 반발펌핑장치(111,117)를 포함하고, 이들은 축방향으로 이동된다. 각 반발펌핑장치는 고정자(115)의 방사상으로 기울어진 내부면에 인접해 있는 회전자의 주위에 위치된 최소한 하나의 방사상 안쪽으로 뻗는 형상부를 구비하고 있다.

도7이 방사상 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.

도8과 관련하여, 고정자 조립체(120)는 두개의 축방향으로 연결된 고정자부재(121,122)를 구비하는데, 이들은 방사상으로 위치되고 축방향으로 접하여 있다. 상기 고정자 조립체(120)는 두개의 방사상 내부로 연장되는 부재를 구비하고, 이들은 회전자(123)를 축방향으로 지지하는데, 바람직하기로 일체로 되어있다.

고정자부재(121)는 두개의 고정자(122,121)의 방사상 부착부에 인접하여 있고, 최외부방사상 표면에서 방사상의 내부로 연장된 형상부(124)를 수반한다. 상기 방사상 연장형상부(124)는 언더컷으로 작용하여, 고정자 조립체(120)가 두개의 고정자(122,121) 사이의 방사상 위치일 때 장치 하우징(125)과 심하게 방사상으로 간섭되지 않게한다.

고정자부재(121)는 그 최외부표면으로부터 방사상 내부로 연장하는 오목부(126)를 포함하며, 이는 장치하우징(125)의 최내부표면을 밀봉하는 단단한 가변형 탄성부재(127)를 구비한다.

고정자부재(122)는 방사상의 외부로 연장된 형상부(128)를 가지고 있고, 이것은 고정자 조립체(120)를 장치 하우징(125)의 끝표면에 축방향으로 위치시킨다.

고정자(122,121)는 방사상 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 방사상 외부로 연장된 형상부(130)를 포함하며, 장치샤프트(132)의 최외부표면에 대한 주변 밀봉부를 제공하는 단단한 가변형 탄성부재(131)를 갖고 있다.

회전자(123)는 최소한 하나의 방사상 연장형상부, 즉 회전자(123)의 최외부주변에 있는 구멍(134)을 구비하는 최소한 하나의 반발펌핑형상부(133)를 가지고 있다.

구멍(134)과 회전자(123)는 고정자(122)의 캐비티에서 작동한다. 바람직하기로 이 캐비티는 도2a와 관련하여 상기 언급한 바와 같이 편심되어 있다.

게다가, 고정자(122)는 도2b와 관련하여 상기 언급한 바와 같이 최소한 하나의 배출구멍(135)을 수반한다.

회전자(123)는 축방향으로 이동되는 최소한 두개의 반발펌핑장치(133,136)를 포함한다. 각 반발펌핑장치는 고정자(121,122)의 내부표면에 있는 편심의 펌핑 캐 비티에 인접한 회전자의 주변에 위치한 최소한 하나의 방사상 내부로 연장된 형상부를 구비한다.

회전자(123)는 기울어진 고정자 방사상 표면(140)과 기울어진 회전자 방사상 표면(141)을 구비하는 V모양의 안착영역(139)에서 작동하는 엘라스토머(138)를 포함하는 차단형 배열(137)을 포함한다.

회전자(123)는 최소한 하나의 방사상으로 연장하는 성곽형상부(142)를 가지며, 이는 고정자(122,121)의 내부 방사상 표면에 방사상으로 인접하여 가까이 있다.

도9a와 관련하여, 본 발명의 밀봉부는 방사상 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.

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.

도10과 관련하여, 본 발명의 밀봉부는 두개의 축방향으로 미끄러지는 고정자 하우징(160,161)을 포함한다. 하나의 고정자 하우징(160)은 제2고정자 하우징(161)의 방사상 내부에 있고, 최소한 하나의 고정자는 축방향으로 미끄러지는 엘라스토머 부재(162)를 수반하되, 이는 두개의 하우징(160,161) 사이에서 주변을 밀봉한 다.

바람직하기로, 두개의 고정자 하우징 사이의 축방향운동은 방사상으로 연장하는 형상부(163,164)에 의해 확실히 제한되게 된다. 특히, 두개의 고정자 하우징(160,161)은 드라이브 핀이나 드라이브 러그(165)와 같은 적절한 기계수단으로 확실히 회전하게 연결되고, 이것은 두개의 고정자가 회전운동을 하지 않으면서 축방향운동하도록 허용한다.

상기 외부 고정자 하우징(161)은 방사상으로 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.

회전자(169)는 엘라스토머(170)를 포함하고, 이는 회전자(169)를 장치 샤프트(171)에 대해 외주상으로 밀봉한다.

도10에 나타난 본 발명의 또 다른 요소는 다른 실시예와 관련하여 이미 설명되었다.

상기 축방향으로 미끄러지는 엘라스토머 부재(162)는 바람직하기로 외부고정자 엘라스토머(167)와 샤프트 엘라스토머(170)보다 더 작은 방사상 압축 및 마찰저항을 가진다. 이 작은 마찰저항은 축방향운동이 밀봉부 안의 다른 위치에서보다 이 엘라스토머(162)에서 일어나게 한다.

그러므로 도10의 실시예는 장치 샤프트(171)와 장치 하우징(168) 사이에 축방향 이동을 수용할 수 있는 구조를 제공한다. 이 축방향이동은 샤프트 엘라스토머(170)에서보다 작은 마찰저항 엘라스토머(162)의 위치에서 일어나도록 한다. 이 것은 회전자(169)와 내부 고정자(160) 사이의 각각의 작동 공차를 유지하고 손상되지 않게한다. 축방향의 장치샤프트(171)와 장치하우징(168) 사이의 운동량은 조절될 수 있다.

도11a에 관련하여, 본 발명의 밀봉부는 두개의 비스듬하게 미끄러지는 고정자 하우징(180,181)을 포함한다. 하나의 고정자 하우징(180)은 제2고정자 하우징(181)의 방사상의 내부에 있으며, 방사상으로 연장하는 형상부(182)를 포함한다. 상기 형상부(182)는 비스듬하게 미끄러지는 엘라스토머(183)에 축방향으로 접하여 있다. 상기 외부고정자 하우징(181)도 방사상으로 연장하는 형상부(184)를 포함하며, 이는 비스듬하게 미끄러지는 엘라스토머(183)의 축방향 반대쪽에 접하여있다. 상기 비스듬하게 미끄러지는 엘라스토머는 두개의 하우징(180,181) 사이를 밀봉한다.

두개의 고정자 하우징(180,181) 사이의 축방향운동은 방사상으로 연장하는 형상부(184)에 의해 확실히 제한된다.

고정자 하우징(180,181)은 드라이브핀이나 드라이브 러그(185)와 같은 적절한 기계적 수단으로 확실히 회전되게 연결되어, 두 고정자(180,181)의 각운동을 허용하나 회전운동은 제한한다.

외부고정자 하우징(181)은 방사상으로 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 두개의 일치하는 구형상표 면(320)이나 다른 기계적 수단에 의해 조절될 수 있다.

도11에 나타난 본 발명의 또다른 요소는 다른 실시예와 관련하여 이미 설명되었다.

그러므로 도11a와 도11b의 실시예는 장치 샤프트(189)와 장치 하우징(188) 사이의 각이동을 조절할 수 있는 구조를 제공한다. 이 각이동은 다른 위치보다는 두개의 고정자(180,181) 사이의 선회 위치나, 엘라스토머(183) 혹은 구형상 조인트(320)에서 이루어진다. 이것은 회전자(190)와 내부 고정자(180,321) 사이의 작동공차가, 샤프트(189)와 장치 하우징(188) 사이의 각이동을 수용하는 장치에서 유지하나 손상되지 않는다.

도12a와 관련하여, 밀봉부(200)는 주로 장치의 설치 용이성을 위해 길이방향축을 가로질러 분할되며, 종래 밀봉부를 설치하기 위한 종래 방법으로는 분리할 수 없다.

밀봉부는 최소한 길이방향이고 대체로 맞춰지는 분리형 회전자 조립체 절반부(201,202)를 가지고 있고, 최소한 2개의 길이방향으로 대체로 맞춰지는 분리형 고정자 절반부(203,204)도 가지고 있다. 특히, 밀봉부가 차단장치 및 반발펌핑장치의 특징은 이미 언급되었다.

본 실시예의 특정한 분할 형상은 도12a, 도12b, 도12c, 도12d, 도12e, 도12f, 도12g와 관련하여 설명될 것이다.

도12a에서, 고정자의 두개의 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.

캡나사(205)의 고정 방법은 단지 예이다. 다른 실시예에서, 두개의 분할된 고정자 절반부는 여유구멍을 수반하여, 볼트가 양쪽을 통과하여 볼트에 너트를 사용함으로써 고정되게 한다.

도12b에서, 상기 두개의 분할된 고정자 절반부(203,204)는 함께 장착되기 전에, 두개 사이의 방사상 끝부에 위치된 적절한 밀봉장치(210)를 가진다. 상기 밀봉장치(210)는 장치에 설치할 때 공급된 밀폐제일 수 있거나, 도시된 대로 가스킷 타입부재일 수 있다. 상기 가스킷 타입 부재는 고정자(204)의 전체 방사상 끝부분을 덮을 수 있거나, 도12b에 나타난 바와 같은 형상으로 될 수 있다.

도12b에서, 가스킷(210)은 고정자 절반부(203)나 고정자 절반부(204)의 최소한 두개의 방사상 끝부에서 채널(211)에 안착한다. 가스킷(210)은 장치 하우징 엘라스토머(212)에 대한 고정자와 회전자 엘라스토머(213)에 대한 고정자 사이에서 방사상으로 연장하는 밀봉부를 제공한다. 바람직하기로, 가스킷(210)은 각 엘라스토머(212,213)에 접하여 있다.

도12a로부터, 회전자 조립체(201,202)의 두개의 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.

또한, 두개의 분할된 고정자 절반부는, 볼트가 이들을 통과하게 허용하는 공 차구멍을 수반할 수 있고, 볼트에 너트를 사용하여 고정되게 한다.

도12b로부터, 두개의 분할된 회전자 절반부(201,202)는 함께 고정되기 전에 둘 사이에, 방사상끝부에 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 방사상 끝부를 덮을 수 있거나 도12b에 나타난 바와 같은 형상이다.

도12b로부터, 가스킷(220)은 회전자 절반부(201)나 회전자 절반부(202)의 최소 두개의 방사상 끝부에서 채널(221)에 장착되어 있다. 가스킷(220)은 장치 샤프트 엘라스토머(222)에 대한 회전자와 고정자 엘라스토머(213)에 대한 회전자 사이에서 방사상으로 연장하는 밀봉부를 제공한다. 특히, 가스킷(220)은 각 엘라스토머(222,213)에 접하여 있다.

회전자 및 고정자의 두개의 분할된 절반부는 서로 겹쳐질 수 있어 편평하며 일체로 된 밀봉표면을 형성한다. 이것은 상기 절반부들 사이의 가스킷의 필요성을 제거한다. 그러나, 단단한 가변형성 재질이 사용될때보다, 두개의 금속부분 사이에 밀봉가능한 연결부를 만드는데 필요한 기술은 더 많게 된다.

게다가, 각각의 베어링 보호기 부품의 두개의 절반부는, 장치의 회전부에 유닛을 설치하는 동안, 적당한 접착제나 밀봉제로 함께 부착할 수 있다.

또한, 고정자 및 회전자의 두개의 절반부는 기계적으로 고정되고, 주빌리(jubilee) 클립, 써클립, 분할링, 타이 랩 등과 같은 적절한 수단에 의해 함께 지지된다.

도12c와 관련하여, 본 발명에 따른 밀봉부의 또 다른 실시예는 고정자(232)와 회전자(233)을 고정하는 스트랩유형고정장치(230,231)를 포함하여, 두개의 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 방사상으로 분할될 수 있고, 샤프트 주위로 감싸진 후 상기 엘라스토머(212,213,222)의 끝부는 지속적인 원형링을 만드는 적절한 접합제로 고정된다.

엘라스토머의 끝부가 방사상으로 벗어나 함께 고정되기 쉬움에 따라 밀봉 성능에 영향을 끼칠 수 있기 때문에, 분할된 엘라스토머는 도12d에 보여지는 바와 같이 양 끝부 사이의 명확한 위치를 포함한다.

도12d로부터, 분할된 엘라스토머(235) 중 한끝은 방사상 안쪽으로 연장된 부재(236)를 포함하고, 분할된 엘라스토머(235)의 다른 끝부는 상응하는 위치구멍(237)을 포함한다. 장치 샤프트 주위에 조립하는 동안, 연장된 엘라스토머 끝부(236)는 적절한 적합제에 의해 구멍(237)을 가진 엘라스토머에 위치되어 고정된다. 이 구조는 엘라스토머(235)의 두 끝부사이에 날카로운 방사상 위치를 보장하여서, 쉬운 설치에 바람직하다.

몇가지 용도에서, 나사로 연결된 두개의 축방향으로 분리된 부품을 함께 사용하기가 어려우며, 접근 영역에 어렵게 밀봉부를 설치하면서 상기 분할된 부품에서 나사가 보유지지될 수 있다면 바람직하다.

상기에 언급한 바와 같이, 두개의 방사상 절반부를 함께 고정하는 하나의 방 법은 공차에서 나사와 나사산이 형성된 위치구멍(216,217)을 사용하는 것이다. 그러나, 양쪽 회전자 및 고정자의 절반부에서 상기 위치구멍은 나삿니가 형성될 수 있다. 이 경우에, 특수 나사가 도12e에서 보여지는 바와 같이 사용된다.

도12e로부터, 캡나사(239)는 제한된 축방향길이에 걸쳐 방사상 내부로 연장하는 오목부(300)를 가지며, 이는 나사의 헤드(301)와 나사산부(302) 사이로 연장된다.

도12f에서, 캡나사(239)는, 캡나사(239)에 있는 나삿니(304)가 회전자(203)의 상응하는 나사산(305)의 축방향 끝을 없앨 때까지 하나의 축방향 분할 회전자 부재(303)의 나사산 위치구멍으로 나사고정된다. 캡나사(239)의 방사상 내부로 연장하는 오목부(300)는 외부표면을 가지며, 이것은 회전자(303)의 나사산(305)의 내부표면보다 방사상으로 더 작다. 캡나사(239)는 축방향 분할된 회전자(303)의 숄더부(301,306) 사이에 축방향으로 유지되며, 분할된 밀봉장치의 설치 동안 이동될 수 없다.

도12g는 상응하는 회전자 절반부(308)에서 상응하는 나삿니(307)와, 고정된 위치에서의 캡나사(239)를 보여주며, 양쪽의 방사상 분할된 회전자 절반부(303,308)는 함께 조여진다.

똑같이 캡나사 고정방법이 고정자를 고정하는데 이용된다.

도13과 관련하여, 카트리지식 기계밀봉부(241)는 샤프트(242)에 설치되고 회전하는 장치의 하우징(243)에 고정된다. 상기 카트리지식 기계밀봉부(241)는 처리물질(244)이 처리실(245)을 빠져나가는 누출을 방지한다.

도13은 카트리지식 기계밀봉부(241)의 비처리물질쪽에 있는 밀봉부(240)를 보여준다. 상기 기계밀봉부(241)는 차단실(247)에 차단유체(246)를 포함한다. 상기 차단유체(246)는 안에 있는 기계밀봉면(248)에 의해 처리실(245)로 빠져 나가는 것을 막게한다. 상기 밀봉부(240)는 차단유체가 카트리지식 기계밀봉부(241)의 공기쪽(249)으로 빠져나가는 것을 막는다.

밀봉부(240)의 고정자(250)는 카트리지 기계밀봉마개(251)의 별도의 대체가능한 부품이다. 명백하게, 상기 고정자는 바람직하다면 일체로 될 수 있다.

도14와 관련하여, 미로밀봉부(260)는 축방향으로 연장하는 회전자(263)에 장착되는 하나 이상의 세트 나사(262)에 의해 회전하는 샤프트(261)에 견고히 고정된다.

도15와 관련하여, 축방향 압축 미로밀봉부(270)는 대기물질쪽의 하나의 반발펌핑장치(271)를 포함한다.

도16과 관련하여, 축방향 압축 미로밀봉부(280)는 대기물질쪽의 하나의 반발펌핑장치(281)와 차단 밀봉장치(282)를 포함한다.

도17과 관련하여, 축방향 압축 미로밀봉부(290)는 차단밀봉장치(291)를 포함한다.

도18과 관련하여, 미로밀봉베어링 보호기(350)는 샤프트(351)에 장착된다. 회전자 조립체(352)와 고정자(353)는 전체적으로 도1에 관련하여 설명되는 비슷한 방법으로 형성된다.

숙련자들은 회전자 도넛형 엘라스토머(354)에 대한 고정자가 내부 회전자 표 면(355)과 외부 회전자 표면(356)에 의해 방사상으로 유지되나, 상기 회전자 도넛형 엘라스토머(354)는 축방향으로 움직일 수 있어 고정자에 밀봉되게 연결될 수 있다.

상기 축방향으로 치우쳐진 엘라스토머(357)는 엘라스토머(354)에 인접하여 있다. 상기 축방향으로 치우쳐진 엘라스토머는 바람직하기로 유사한 단면적을 갖지만, 엘라스토머(355)보다 방사상으로 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.

축방향으로 치우친 엘라스토머(357)는 도19에 더 분명히 나타난 바와 같이 회전자 오목부(359)에서 외주방향으로 뻗어있다. 회전자(352)에 있는 방사상 오목부(359)는 바람직하기로 엘라스토머(357)의 최외부표면보다 방사상으로 0.010" 더 크다. 상기 인접면(361)은 도시된 바와 같이 방사상으로 기울어져 있다. 그러나 상기 표면은 샤프트(351)에 수직일 수 있다.

따라서, 장치 샤프트(351)와 밀봉부(350)가 정지상태일 때 고정자(353)부터 회전자(352)까지 밀봉된다. 장치 샤프트(351)와 밀봉부(350)가 움직일 때, 엘라스토머(357)는 엘라스토머(357)를 외주로 뻗게 하는 회전하는 조립체의 원심력을 받게된다. 상기 외주로 뻗은 작용은, 방사상으로 형성된 오목부(362)에서 엘라스토머(354)가 축방향으로 떠있도록 허용하는 엘라스토머(354)로부터 나오는 축방향 편 심력을 제거한다. 엘라스토머(354)와 고정자(353) 사이의 마찰저항은 엘라스토머(354)를, 엘라스토머(357)에 의해 차지된 공간으로 축방향으로 이동시키는데 충분하여서, 회전자 조립체(352)와 고정자(353) 사이에 축방향 틈새를 형성한다.

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.

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.

장치가 정지될 때, 엘라스토머(357)의 최내부표면은, 일반적으로 방사상 예비로드로 불리는 자유상태에서 공칭의 방사상 크기보다 0.005" 내지 0.010" 방사상으로 더 크다.

엘라스토머(357)와 축방향으로 치우친 표면(358)에 최초 방사상 예비로드의 조합은 엘라스토머(354)에 축방향힘이 작용하도록 한다. 상기 엘라스토머(357)는 외주방향으로 뻗어 있어서, 상기 기울어진 표면(358)은 축방향 틈새가 형성되게 한다.

상기 언급된 구조는 중요한 기술적 이점을 가진다.

첫번째로, 회전자와 고정자 사이의 축방향 밀봉 연결은 방사상 밀봉 연결에 대해 보다 믿음직한 해결책이다.

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.

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 두퐁드 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.

도21a와 관련하여, 다른구조가 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.

도21b와 관련하여, 다른구조가 중요한 장점을 제공하는바, 엘라스토머(375)는 엘라스토머(376)보다 더 큰 단면적이 있는 단단한 도넛형이다. 그러므로 엘라스토머(375)는 엘라스토머(376)에 대한 축방향 압축의 더 큰 정도를 제공한다.

도21c와 관련하여, 또 다른 구조가 중요한 장점을 제공하는 바, 엘라스토머(380)는 빈 도넛형상이다. 그러므로 엘라스토머(380)는 더 느린 샤프트 속도적용에서 주위로 뻗게된다.

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.

도21d는 밀봉부재(386)에 인접하고서 축방향으로 치우친 부재와 같은 스프링형상부재(385)를 나타낸다, 스프링같은 부재(385)는 폐쇄된 루프 가터 스프링으로서, 이는 스프링 내부장력보다 더 큰 내부 방사상 힘을 받을 때 외주방향으로 확장가능하다.

도21e는 웨지형 부재(390)를 보여주며 하나 이상의 주변지점에서 전체 혹은 부분적으로 방사상으로 분할되거나 분할되지 않는다. 웨지형 부재(390)는 하나 이상의 경사면(391)을 가지며 밀봉부재(392)에 축방향으로 기울어지게한다.

도21f는 웨지형상의 부재(394)를 기동시키는 스프링같은 부재(393)를 보여주며, 축방향 기울어짐을 밀봉부재(395)에 제공한다.

도21g는 역회전부품(397,398) 사이의 주요 차단 밀봉부를 구비하는 립과 같은 환상면체를 보여준다. 립과 같은 환상면체(396)는 보여지는 스프링과 같은 부재(399)를 포함하는 적절한 수단에 의해 축방향으로 기동된다.

도22i는 회전자(401)와 고정자(402)를 구비하는 밀봉부(400)를 나타낸다. 상기 회전자(401)는 고정자의 방사상으로 연장하는 숄더(403)와 써클립(404)에 의해 축방향으로 억제된다.

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.

회전자(401)는 고정자(402)의 표면이 내부로 노출된 표면(413,414)에 접해있는 회전자(401)의 외부로 노출된 표면에 있고서 방사상으로 연장하는 하나 이상의 성곽형상부(410,411,412)를 포함한다.

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 방사상 틈새는 유체운동을 활성화시킨다.

밀봉부(400)가, 유체운동을 활성화하기 위해서, 회전자 외부표면(410,411)에 있는 펌핑구멍이나 방사상으로 지속적이지 않은 만곡부를 꼭 필요한 것이 아니다.

도23과 관련하여, 차단형상부가 나타나있고, 단단한 도넛형(421)에 의해 축방향으로 기동되는 단단한 도넛형(420)을 구비함이 매우 상세히 나타나있다. 일체의 회전자(401) 구조는, 축방향으로 연장하는 캐비티(422)를 구비하고, 최소한 하나의 바깥으로 접하는 표면(423)과 최소한 하나의 내부로 접하는 표면(424)을 포함하나, 바람직하게는 두개의 내부로 접하는 표면(424,425)을 구비한다.

도24와 관련하여, 밀봉부(450)는 하우징(451)을 포함하고, 이것은 베어링 챔버 커버캡(이전의 도면에서 별도의 부품으로 보여진)을 대체하기 위해 방사상으로 연장된다. 이것은 회전장치의 생산자들에게 상업적 이득을 제공하며, 전체적인 조립체로부터 하나의 부분을 제거한다.

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.

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.

본 발명의 다양한 실시예의 요약은 상기 언급한 바와 같으며, 추가적으로 나타내겠다.

도1의 실시예는 카트리지 미접촉 미로타입 밀봉부이며, 미로와, 생성물질과 대기물질쪽의 두 반발펌핑장치와 차단장치를 형성하는 하나 이상의 방사상 성곽형상부를 구비한다. 이 구조는 특히 유체와 고체가 베어링 캐비티로의 유입 및 방출을 막는데 유리하다.

도2의 실시예는 특히 사용자에게 이로우며, 펌핑 시스템이 편심된 펌핑 챔버에서 작동하는 회전자의 사용으로 매우 효율적일 뿐 아니라, 장치가 회전하는 양방향성이기 때문이다. 이것은 본 발명의 같은 비접촉 베어링 보호기가 전형적인 산업 베어링 챔버의 양 끝을 밀봉하는데 사용될 수 있다는 것을 의미하고, 샤프트가 시계방향(챔버의 한쪽에서 볼 때)이나 반시계방향으로 회전한다.

도4a와 도6의 실시예는 장치가 정적이고 샤프트가 회전하지 않을 때 습기가 베어링 챔버로 들어가는 것을 막는 차단장치로서, 사용자에게 특히 유리하다. v안착 영역의 이점은 장치시동과 차단에서 엘라스토머의 퇴화를 최소화하며, 장치를 더 오래 지속하는데 도움을 준다.

도5의 실시예는 본 발명의 장치를 통한 공기분자의 용적흐름을 최소화하는데 필요한 추가적인 보호기가 있는 적용에서 특히 유리하다.

도7의 실시예는 생성물질의 운동이나 순환이 적절한 적용에서 특히 유리하다. 상기 적용은 회전장치부품의 베어링을 윤활시키는 오일-분무 시스템의 사용을 포함한다. 상기 열린날개 반발펌핑 구조는 윤활 순환을 용이하게 하도록 도와주는 치우친 고정자를 수반한다.

도8의 실시예는 고정자가 두개의 축방향과 방사상으로 결합된 부품을 구비하고 회전자가 일체형인 도1의 실시예와 다른 디자인이다.

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 펌프되게 한다. 동일하게, 상기 구조는 베어링 챔버로부터 예컨대, 냉각기로 재순환하는 베어링 윤활유체에 사용될 수 있으며 그후 닫힌 루프시스템에 있는 베어링 챔버로 되돌아간다.

도10의 실시예는 슬라이딩 하우징에 장착된다면, 축방향운동을 수용할 수 있다. 이것은 샤프트운동이 물리적이거나 열팽창조건으로 과도한 곳에 바람직하다.

도11의 실시예는 샤프트에 하우징의 각배열이 변화할 때 구형 베어링을 사용하는 축받이 블록배열이나 기둥에 사용된다.

회전하는 장치의 어떤 유형은 큰 샤프트 지름을 가진다. 상기 장치는 고장난 베어링 보호기를 해체하고 대체하는데 많은 시간을 소비한다. 그러한 적용에서, 베 어링 보호기가 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 보호기는 실제로 처리 압력과 온도가 0인 낮은 효율용이다. 이것은 적합하고 실용적인 밀봉제나 접착제에 의해, 엘라스토머를 포함하는 부품의 두세트를 간단히 고정하게한다.

도13의 실시예는 기계적 설치에 효과적이다.

도14의 실시예는 회전구동 보전이 문제되는 용도에 사용될 수 있다.

본 발명의 도15, 도16, 도17의 실시예는 축방향 압축 비접촉 베어링 보호기의 변형을 보여준다. 상기 실시예는, 본 발명이 기름과 립밀봉부를 대체하는 곳에 필수적이며, 방사상으로 넓어지는 것처럼 종종 축방향으로 넓어진다.

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.

본 발명의 도18에서부터 도21의 실시예는 주변으로 뻗는 부재와 회전자재 고정자 밀봉부재를 위한 도넛형의 광범위한 변경을 제공하며, 이것은 느린 샤프트 속도용에 특히 유리하다.

도22와 도23의 실시예는 하나의 일체부재로 축방향과 방사상으로 연장하는 홈부가 있는 회전자 구조를 나타낸다. 이 실시예는 소수의 부품을 가지는 두 부품으로 된 회전자 구조에 대해 상업적 이점을 가진다.

본 발명의 도24와 도25의 실시예는 베어링 하우징에 대한 커버 플레이트로 작용하는 베어링 보호기 하우징을 나타낸다. 이것은 회전 장치 제조업자에 유익하며, 이것으로 전체 조립체에서 한 부품을 줄인다. 이 실시예는 방사상으로 연장하는 하우징을 가지고, 축방향클램핑과 회전장치 베어링 챔버를 고정하는 방법을 제공한다.

상기 나타난 바와 같이 본 발명은, 밀봉부, 보호부, 절연 베어링 챔버, 팬, 펌프, 믹서, 블로워 회전밸브, 전기 모터 및 보호물질을 유입하고 유출하는데 필요한 회전장치의 모든부품에 사용된다.

Claims (22)

1. 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 고정된 차단 장치를 구비하되, 최소하나의 표면이 90도 이상 또는 이하인 각도로 길이방향 입구에 대해 기울어져 있는 절연체 밀봉부.
2. 제1항에 있어서, 길이방향 축에 대한 최소하나의 표면의 기울기가 5도에서 175도 사이인 절연체 밀봉부.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 길이방향 축에 대한 최소하나의 표면의 기울기가 10도에서 80도 사이 혹은 100도에서 120도 사이인 절연체 밀봉부.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 길이방향 축에 대한 최소 하나의 표면의 기울기가 30도에서 60도 사이 혹은 120도에서 150도 사이인 절연체 밀봉부.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 길이방향 축에 대한 최소 하나의 표면의 기울기가 45도인 절연체 밀봉부.
6. 회전장치의 고정자에 위치되는 고정자부재와, 상기 회전장치의 회전샤프트에 위치되는 회전자부재를 구비하고, 상기 고정자부재와 회전자부재가 인접면을 구비하며, 회전자부재가 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 고정된 차단장치를 구비하는 절연체 밀봉부.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성있는 밀봉부재가 도넛형인 절연체 밀봉부.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전자부재와 고정자부재 사이에 형성된 미로밀봉부를 추가로 포함하는 절연체 밀봉부.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 최소 하나의 양방향성 반발펌핑 장치를 포함하는 절연체 밀봉부.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전자 부재와 고정자부재의 표면이 세로축에 대해 90도이상 또는 이하로 기울어져 있는 절연체 밀봉부.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 회전자부재와 고정자부재가 축방향으로 분리되나, 회전자부재와 고정자부재 중 하나에 형성된 최소 하나의 방사상으로 연장하는 부재에 의한 상대적인 축방향 운동이 억제되는 절연체 밀봉부.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 회전자부재와 고정자부재가 두개 이상의 방사상으로 연장하는 부재에 의해 축방향으로 억제되는 절연체 밀봉부.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 고정자부재가 이 고정자부재의 내부표면에서 고정자부재의 외부표면 사이로 연장하는 최소한 하나의 연결구멍을 구비하는 절연체 밀봉부.
14. 제13항에 있어서, 상기 연결구멍이 상기 회전자부재에 구비되고 방사상으로 연장하는 부재에 인접해 있는 절연체 밀봉부.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 고정자부재의 내부표면이 회전자부재에 혹은 사용시 회전 샤프트에 편심된 절연체 밀봉부.
16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결구멍이 사용시 밀봉부에서 가장 낮은 방사상 지점에 위치되는 절연체 밀봉부.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정자부재가 최외부 표면에 방사상 내부로 연장하는 홈부와 편심된 내부표면를 구비하되, 상기 방사상으로 연장하는 홈부가 내부표면의 방사상 맨 바깥쪽 지점으로 연장되어 상기 고정자부재의 외부표면과 내부표면을 연결하는 연결구멍을 형성하는 절연체 밀봉부.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면들이 "v"형상을 함께 만드는 절연체 밀봉부.
19. 제18항에 있어서, 상기 탄성있는 환형상부재가, 자유로운 상태에서 탄성있는 환형부재의 방사상 위치보다 좀 더 큰 방사상 위치에서 "v"형상부내에 안착되는 절연체 밀봉부.
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 회전자부재가, 축방향으로 분리된 최소한 두개의 반발펌핑장치를 구비하는 절연체 밀봉부.
21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 절연장치를 포함하는 카트리지밀봉부.
22. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 절연밀봉부를 포함하는 베어링 보 호기.

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