JPH086820B2 - シール装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポンプまたは混合機の
ような沈潜式機械用のシール装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この型の機械は、通常、電気駆動モータ
と、回転軸を介して該電気駆動モータに接続される羽根
車を備えた油圧ユニットとを有している。

【０００３】前記油圧ユニット内の媒体が軸に沿ってモ
ータに侵入するのを防止するために、前記油圧ユニット
とモータとの間には一つまたは幾つかのシールが配設さ
れている。軸とともに回転するシールリングと、ハウジ
ングの周囲に取り付けられた静止リングとから成るいわ
ゆるメカニカルシールが通常用いられるシールの型であ
る。前記２つのシールリングは、ばね力により互いに押
圧され、前記媒体が前記シール面間に侵入するのを防
ぐ。

【０００４】もしも、前記油圧ユニット内の前記媒体が
汚染物を含んでいる場合には、これらの染物は前記油圧
ユニット内で圧力が増すにつれて、前記シール面間に侵
入し、これらを損傷してシール効果を悪化させる。

【０００５】かくして、前記シール面を潤滑し、そして
冷却する油によって充満された室により分離された２つ
のメカニカルシールを配設することが通常行われる。こ
のように、モータに近接するシールは常に清浄な媒体と
ともに常に作動し、かくして損傷に対する危険性を減少
させる。もしも、油圧ユニットに近接するシールが損傷
を受けたなら、前記媒体は油室に侵入するかもしれない
が、ある間隔で油を制御することにより、油が希釈され
過ぎる以前に損傷を受けたシールを取り換えることが可
能である。そのような解決策の一例がスウェーデン国特
許第３８１ ３１８号に示されている。

【０００６】もしも、油がある限度を越えて希釈された
ことが認められたならば、油圧ユニットに近接する一方
のシールは取り換えられなければならない。もしも、希
釈がかなり進んだならば、他方のシールも同様に損傷し
ている可能性があるので、同時に両方のシールを取り換
える方がよい場合もしばしば起こる。

【０００７】シールの交換を簡略化するために、２つの
シールを１つの単一ユニットに接続することが提案され
てきた。そのような解決策の一例がスウェーデン国特許
第２００ １４４号に示されている。この発明の構成は
多くの利点を示しているが、細部構造の部品が多いた
め、広く使うには高価過ぎる。さらに、シール装置の取
付はポンプの羽根車に取り付けられるので、軸荷重が生
じてシールリングを損傷し、そして整合作用を悪化させ
る可能性がある。本発明は、この既知の装置をさらに発
展させて、従来の欠点を取り除いたものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】 本発明の目的は、前述
したような従来の既知のシール装置の不利点を克服する
改良されたシール装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 より広い見地から本発明
を見ると、一対のメカニカルシールおよび中間ばね装置
が、交換容易なホルダ内に配置されている。ばねは、両
方のメカニカルシールに対して共通のものであり、この
ばねは回転リングを固定するソケットに接続さ れてい
る。シール装置の油を含む領域は、ばね装置を含む領域
に接続されている。

【００１０】本発明によるシール装置は、詳細には、電
気モータとポンプまたは混合機の羽根車との間の駆動軸
のような回転軸用の交換容易に設計されたシール装置で
あって、シール装置が２つのメカニカルシールと、シー
ル面用の潤滑および冷却媒体を含む中間室とを有し、２
つのメカニカルシールが、その回転リングをそれぞれシ
ール装置の中心からシール装置の上側、下側に向かう方
向に指向させるとともに、その非回転リングをそれぞれ
回転リングのシール装置の中心側に堅固に取り付けて、
シール装置の中心に関して相互に反転した位置関係で配
置されており、回転リングが、２つのメカニカルシール
間の領域において軸のまわりに設けられたばねによっ
て、それぞれ非回転リングに接触して相互方向に押圧さ
れているシール装置において、回転リングが弾性材料か
らなる保持リングを介してそれぞれ軸に固着されてお
り、回転リングは液体が軸の表面に沿って侵入すること
を防止し、回転リングの圧縮が軸を取り囲む２つのソケ
ットを介して行れており、回転リングまたはそれらの保
持リングのそれぞれにソケットの外側端部が接続されて
おり、一方、ばねのばね力によって２つのソケットを相
互方向に引っ張り、しかも２つのソケットのシール装置
の中心側を向いた両端部が溝を有しており、かくして両
端部が互いを越えて入り込めるように、ソケットの他方
の端部がばねに接続されている。

【００１１】本発明のシール装置の別の実施態様によれ
ば、ソケットのシール装置の中心に向けられた端部は、
カラーを備えており、このカラー間にばねが圧縮されて
いる。

【００１２】本発明のシール装置のまた別の実施態様に
よれば、ソケットのうちのひとつの外側端部と軸のまわ
りに非回転的に押圧された保持リングとの接続によっ
て、回転リングが軸に非回転的に取付けられている。

【００１３】本発明のシール装置のさらに別の実施態様
によれば、２つのメカニカルシールが、それぞれ等価な
ものである。

【００１４】

【実施例】 図１において、１は駆動モータ、２は油圧ユ
ニット、３は接続駆動軸を示す。図２において、４は軸
受、５はロッキングリング、６および８は回転リング、
７および９は静止リング（非回転リング）、１０はホル
ダ、１１および１２は保持リング、１３および１４はフ
ランジ（カラー）１５および１６をそれぞれ有するソケ
ット、１７はばね、１８はオーリング、１９は取付穴、
２０は油室を示す。

【００１５】ポンプの駆動モータ１と油圧ユニット２と
の間に配置された図示されたシール装置は、ポンプ給送
された媒体が接続駆動軸３を経て、駆動モータ１に侵入
するのを防止することを意図したものである。本発明に
よるシール装置は、２つの等価なメカニカルシールから
成り、それぞれ上メカニカルシール（６、７）、下メカ
ニカルシール（８、９）と呼ばれており、回転リング
６、８と静止リング７、９を有する。これらのリングは
通常、硬質金属または類似の金属から製造される。回転
リング６、８は接続駆動軸３に対して回転せず、可撓性
材料から成る保持リング１１、１２によって接続駆動軸
３に固定されている。静止リング７、９は接続駆動軸３
のまわりに回転しないように適切な方法（例えば、ロッ
キングリング５が接続駆動軸３のまわりに押圧されてい
るような方法）によって固定されている。保持リング１
１、１２はまた、流体および汚染物が接続駆動軸３の表
面に沿って侵入することを防止する役目をする。

【００１６】静止リング７、９は、それぞれシール装置
の支持部分を構成するホルダ１０内に配置されており、
このホルダ１０は取付穴１９にねじを通すことによりシ
ール装置内に装着される。回転リング６、８および静止
リング７、９のそれぞれを押圧するひとつの共通なばね
１７が、２つのメカニカルシール間の接続駆動軸３のま
わりに配置されている。このばね１７は、上メカニカル
シール（６、７）用のソケット１３上のフランジ１５に
係合し、下メカニカルシール（８、９）用のソ ケット１
４上のフランジ１６に係合する。相互方向に伸びている
２つのソケット１３、１４の両端部は溝を有してフィン
ガを形成しており、かくしてこれらソケット１３、１４
が互いを越えることを可能にしている。これは、ソケッ
ト１３上のフランジ１５は、下メカニカルシール（８、
９）に近く位置しており、一方ソケット１４上のフラン
ジ１６は、上メカニカルシール（６、７）に近く位置す
ることを意味している。かくして、ばね１７はフランジ
１５を下向きに押圧し、フランジ１６を上向きに押圧す
る。このことは同時に２つのメカニカルシール（６、
７）および（８、９）のそれぞれを押圧するばね１７に
よって、全体のシールパッケージは一体的に保持されて
いることを意味する。

【００１７】上メカニカルシール（６、７）および下メ
カニカルシール（８、９）が作動するシール装置内の領
域は、シール装置の油室２０に接続され、この油室２０
内の油をシール面の潤滑と冷却をするために接続駆動軸
３に沿って上メカニカルシール（６、７）および下メカ
ニカルシール（８、９）へと浸透することを可能とす
る。油室２０とばね１７を含む領域との間の開口を適切
に配置することによって、ばね１７がポンプとして作用
し、油の輸送が容易化される。なぜなら、通常のばね１
７の各々の部分は接続駆動軸３と所定の角度をなすの
で、このばね１７が接続駆動軸３とともに回転すると、
油が一方向に輸送されることになるからである。

【００１８】

【発明の効果】 本発明によるシール装置は、以下のよう
な利点を有する。 （１）２つのメカニカルシールを含む本発明によるシー
ル装置は、１つのパッケージとしてポンプ等に取り付け
られるとともに、スペア部品としても利用可能である。
したがって、パッケージ内のばね圧力等は既に調節済み
であるから、保守作業員はこれらを考慮しなくても済
む。 （２）２つのメカニカルシールは、シール装置の中心に
関して相互に反転した位置関係で配置されているので、
軸方向の力は何であれ相殺される。したがって、シール
面間の整合不良を引き起こす可能性があるポンプ羽根車
によって誘起さ れる軸力は何ら発生しない。 （３）２つの反転されたメカニカルシールに共通な１つ
のばねを用いる設計は、メカニカルシールの装着寸法の
短小化を意味し、したがってシール装置を安価なものと
する。 （４）２つの等価な上メカニカルシールおよび下メカニ
カルシールは、２つの異なるシールを設計する場合に比
べて、安価な設計に寄与する。 （５）ばね力が２つのシールをいっしょに押圧してパッ
ケージ内に保持するので、これらのメカニカルシールを
含むパッケージをポンプ等に取り付ける際に、これを保
持するための特別の装置は何ら必要としない。 （６）最悪の条件にさらされる下メカニカルシールは、
油室内の高圧が、上下のメカニカルシールをいっしょに
押圧する圧力を増加させるように回転される。 （７）油室２０とシール装置の内側領域との間の油の交
換を許容する開口は、シールリングの極めて良好な冷却
をもたらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるシール装置を断面で示した該シー
ル装置を備えたポンプ装置の図である。

【図２】図１のシール装置の断面を拡大した図である。

【符号の説明】

１ 駆動モータ ３ 接続駆動軸（軸） ５ ロッキングリング６、８ 回転リング ７、９ 静止リング（非回転リング） １１、１２ 保持リング １３、１４ ソケット １５、１６ フランジ（カラー） １７ ばね

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気モータとポンプまたは混合機の羽根
   車との間の駆動軸のような回転軸用の交換容易に設計さ
   れたシール装置であって、該シール装置が２つのメカニカルシールと、シール面用
   の潤滑および冷却媒体を含む中間室とを有し、 前記２つのメカニカルシール（６、７）、（８、９）
   が、その回転リング（６）、（８）をそれぞれ前記シー
   ル装置の中心から該シール装置の上側、下側に向かう方
   向に指向させるとともに、その非回転リング（７）、
   （９）をそれぞれ前記回転リングの前記シール装置の中
   心側に堅固に取り付けて、該シール装置の中心に関して
   相互に反転した位置関係で配置されており 、前記回転リング（６）、（８）が、前記２つのメカニカ
   ルシール間の領域において軸（３）のまわりに設けられ
   たばね（１７）によって、それぞれ前記非回転リング
   （７）、（９）に接触して相互方向に押圧されているシ
   ール装置において、 前記回転リング（６）、（８）が弾性材料からなる保持
   リング（１１）、（１２）を介してそれぞれ前記軸
   （３）に固着されており、該回転リングは液体が前記軸
   の表面に沿って侵入することを防止し、 前記回転リングの圧縮が前記軸（３）を取り囲む２つの
   ソケット（１３）、（１４）を介して行れており、前記
   回転リング（６）、（８）またはそれらの保持リング
   （１１）、（１２）のそれぞれに前記ソケットの外側端
   部が接続されており、一方、前記ばねのばね力によって
   ２つの前記ソケット（１３）、（１４）を相互方向に引
   っ張り、しかも２つの前記ソケット（１３）、（１４）
   の前記シール装置の中心側を向いた両端部が溝を有して
   おり、かくして該両端部が互いを越えて入り込めるよう
   に、前記ソケットの他方の端部が前記ばね（１７）に接
   続 されていることを特徴とするシール装置。
2. 【請求項２】 前記ソケット（１３）、（１４）の前記
   シール装置の中心に向けられた端部は、カラー（１
   ５）、（１６）を備えており、該カラー間にばね （１
   ７）が圧縮されていることを特徴とする請求項１に記載
   のシール装置。
3. 【請求項３】 前記ソケットのうちのひとつの外側端部
   と前記軸（３）のまわりに非回転的に押圧された前記保
   持リングとの接続によって、前記回転リング（６）、
   （８）が該軸（３）に非回転的に取付けられていること
   を特徴とする請求項１に記載のシール装置。
4. 【請求項４】 前記２つのメカニカルシール（６、
   ７）、（８、９）が、それぞれ等価なものであることを
   特徴とする請求項１に記載のシール装置。