KR102785928B1 - 샤프트 밀봉 조립체 - Google Patents

Abstract

샤프트 밀봉 조립체의 예시적인 실시예는 일반적으로 제1 스테이터, 제2 스테이터, 및 스로틀 부재를 포함한다. 하나의 예시적인 실시예에서, 제2 스테이터에는 본체 및 제1 스테이터의 일부에 대해 반경방향 내부에 위치 설정된 액세스 판이 형성될 수 있다. 제1 스테이터 및 제2 스테이터는 제2 스테이터 상의 볼록 표면 및 제1 스테이터 상의 오목 표면으로 구성된 반구형 인터페이스 둘레에서 서로 맞물릴 수 있다. 제2 스테이터는 스로틀 부재가 위치 설정될 수 있는 내부 채널을 포함할 수 있고, 스로틀 부재의 반경방향 내부 표면은 샤프트에 위치 설정될 수 있다.

Description

샤프트 밀봉 조립체

관련 출원에 대한 상호 참조: 본 출원은 2018년 9월 28일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/738,797호의 우선권을 주장한다.

본 발명은 다수의 실시예를 갖는 샤프트 밀봉 조립체에 관한 것이다. 특정 실시예에서, 샤프트 밀봉 조립체는 제품 용기와 그 내부의 샤프트 사이의 제품 밀봉부로서 사용될 수 있다.

본 명세서에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 실시예를 예시하고 설명과 함께 장치 및 방법의 원리를 설명하는 역할을 한다. 이들 도면은 단지 통상적인 실시예만을 도시하고 따라서 그 범위를 제한하는 것으로 고려되지 않음을 이해하고, 장치 및 방법은 첨부 도면의 사용을 통해 추가적인 특이성 및 상세 내용이 기술되고 설명될 것이다.
도 1은 샤프트 밀봉 조립체의 사시 외부도이다.
도 2는 샤프트 요소가 정렬된 샤프트 밀봉 조립체의 외부 단부도이다.
도 3은 도 2에 도시되고 하우징에 장착된 샤프트 밀봉 조립체의 제1 실시예의 단면도이다.
도 3a는 각도 및 반경방향 샤프트 정렬 동안 제1 표면 밀봉부-샤프트 무결성을 예시한다.
도 3b는 각도 및 반경방향 샤프트 정렬 동안 제2 표면 밀봉부-샤프트 무결성을 예시한다.
도 4는 샤프트가 오정렬된 외부 단부도이다.
도 5는 샤프트의 각도 및 반경방향 오정렬이 모두 적용된 도 3에 도시된 제1 실시예의 단면도이다.
도 5a는 각도 및 반경방향 샤프트 오정렬 동안 분절에 의해 허용되는 제1 밀봉부-샤프트 무결성을 예시한다.
도 5b는 각도 및 반경방향 샤프트 오정렬 동안 분절에 의해 허용되는 제2 밀봉부-샤프트 무결성을 예시한다.
도 6은 도 2에 도시된 샤프트 밀봉 조립체의 제2 실시예의 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 제3 실시예의 단면도이다.
도 8은 용기 벽에 장착된 제4 실시예의 사시도이다.
도 9는 하우징에 장착된 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체의 제1 실시예의 단면도이고 여기서 샤프트는 정렬되어 있다.
도 9a는 통기구에 인접한 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체의 제1 실시예의 부분의 상세도이고 여기서 샤프트는 정렬되어 있다.
도 9b는 유체 복귀 경로에 인접한 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체의 제1 실시예의 부분의 상세도이고 여기서 샤프트는 정렬되어 있다.
도 10은 샤프트 오정렬 동안 도시된 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체의 제1 실시예의 단면도이다.
도 10a는 통기구에 인접한 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체의 제1 실시예의 부분의 상세도이고 여기서 샤프트는 오정렬되어 있다.
도 10b는 유체 복귀 경로에 인접한 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체의 제1 실시예의 부분의 상세도이고 여기서 샤프트는 오정렬되어 있다.
도 11은 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체의 제2 실시예의 단면도이고 여기서 샤프트는 정렬되어 있다.
도 12는 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체의 제3 실시예의 단면도이고 여기서 샤프트는 정렬되어 있다.
도 13은 로터로 구성된 베어링 아이솔레이터(또는 샤프트 밀봉 조립체)의 다른 실시예의 단면도이다.
도 14는 로터로 구성된 베어링 아이솔레이터(또는 샤프트 밀봉 조립체)의 또 다른 실시예의 일부의 단면도이다.
도 14a는 샤프트가 오정렬 및/또는 반경방향으로 변위된 도 14에 도시된 베어링 아이솔레이터의 실시예의 부분의 단면도이다.
도 15는 도 13에 도시된 베어링 아이솔레이터의 실시예의 부분 단면도이고 여기서 샤프트는 오정렬 및/또는 반경방향으로 변위되어 있다.
도 15a는 도 15에 도시된 베어링 아이솔레이터의 실시예의 일부의 상세도이다.
도 16a는 다중 구멍 샤프트 밀봉 조립체의 예시적인 실시예의 외부면도이고, 여기서 특정 숨겨진 표면은 점선으로 도시된다.
도 16b는 도 16a에 도시된 다중 구멍 샤프트 밀봉 조립체의 실시예의 선 A-A를 따른 단면도이다.
도 17a는 다중 구멍 샤프트 밀봉 조립체의 다양한 실시예와 함께 사용될 수 있는 밀봉 부재의 일 실시예의 외부면도이다.
도 17b는 도 17a에 도시된 밀봉 부재의 실시예의 선 K-K를 따른 단면도이다.
도 18은 샤프트 밀봉 조립체의 다른 예시적인 실시예의 평면 정면도이다.
도 18a는 도 18의 샤프트 밀봉 조립체의 예시적인 실시예의 선 A-A를 따른 단면도이다.
도 18b는 도 18의 샤프트 밀봉 조립체의 예시적인 실시예의 선 B-B를 따른 단면도이다.
도 18c는 도 18의 샤프트 밀봉 조립체의 예시적인 실시예의 선 C-C를 따른 단면도이다.
도 19는 도 18 내지 도 18c에 도시된 샤프트 밀봉 조립체의 사시도이다.
도 19a는 도 18 내지 도 19에 도시된 샤프트 밀봉 조립체의 사시 단면도이다.
도 19b는 도 18 내지 도 19a에 도시된 샤프트 밀봉 조립체의 측면 분해도이다.
도 19c는 내부측이 전경(foreground)에 있는 도 18 내지 도 19b에 도시된 샤프트 밀봉 조립체의 사시 분해도이다.
도 19d는 외부측이 전경에 있는 도 18 내지 도 19c에 도시된 샤프트 밀봉 조립체의 다른 사시 분해도이다.
도 20a는 샤프트 밀봉 조립체의 다른 실시예의 평면 정면도이다.
도 20b는 도 20a에 도시된 샤프트 밀봉 조립체의 예시적인 실시예의 사시도이다.
도 21a는 외부측이 전경에 있는 샤프트 밀봉 조립체의 다른 예시적인 실시예의 사시 분해도이다.
도 21b는 샤프트 밀봉 조립체와 맞물린 샤프트의 길이방향 축을 따라 도 21a에 도시된 샤프트 밀봉 조립체의 예시적인 실시예의 단면도이다.

상세한 설명-요소 목록(도 1-도 12)

상세 설명

본 방법 및 장치를 개시하고 설명하기 전에, 방법 및 장치는 특정 방법, 특정 구성요소, 또는 특정 구현으로 제한되지 않음을 이해해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예/양태만을 설명하기 위한 것이며 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다.

명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용될 때, 단수 형태는 문맥이 달리 명확하게 지시하지 않는 한 복수 대상을 포함한다. 범위는 본 명세서에서 "약" 하나의 특정 값으로부터, 및/또는 "약" 다른 특정 값까지 표현될 수 있다. 그러한 범위가 표현될 때, 또 다른 실시예는 하나의 특정 값으로부터 및/또는 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 값이 선행 "약"을 사용하여 근사치로 표현될 때, 특정 값이 또 다른 실시예를 형성한다는 것을 이해할 것이다. 각각의 범위의 끝점은 다른 끝점과 관련하여, 그리고 다른 끝점과는 독립적으로 모두 중요하다는 것이 또한 이해될 것이다.

"임의적인" 또는 "임의로"는 이후에 설명되는 이벤트 또는 상황이 발생하거나 발생하지 않을 수 있으며, 설명은 상기 이벤트 또는 상황이 발생하는 경우와 발생하지 않는 경우를 포함한다는 것을 의미한다.

방법, 장치 및/또는 그 구성요소를 지칭할 때 "양태"는, 양태로서 지칭된 제한, 기능, 구성요소 등이 필요함을 의미하는 것이 아니라, 특정 예시적 개시내용의 일부이며 다음의 청구범위에 그렇게 명시되지 않는 한, 방법, 장치 및/또는 그 구성요소의 범위로 제한하지 않음을 의미한다.

본 명세서의 설명 및 청구범위 전체에 걸쳐, "포함한다"라는 단어 및 "포함하는" 및 "포함한"과 같은 단어의 변형어는 "포함하지만 이에 제한되지 않는"을 의미하며, 예를 들어 다른 구성요소, 정수 또는 단계를 배제하도록 의도되지 않는다. "예시적인"은 "~의 예"를 의미하며 바람직하거나 이상적인 실시예의 표시를 나타내도록 의도되지 않는다. "~와 같은"은 제한적인 의미가 아니라 설명 목적으로 사용된다.

개시된 방법 및 장치를 수행하기 위해 사용될 수 있는 구성요소가 개시된다. 이들 및 다른 구성요소가 본 명세서에 개시되고, 이들 구성요소의 조합, 서브세트, 상호 작용, 그룹 등이 개시될 때, 각각의 다양한 개별 및 집합적 조합 및 이들의 순열에 대한 특정 참조는 명시적으로 개시되지 않을 수 있지만, 각각은 모든 방법 및 장치에 대해 본 명세서에서 구체적으로 고려되고 설명되는 것이 이해된다. 이는 개시된 방법의 단계를 포함하지만 이에 제한되지 않는 본 출원의 모든 양태에 적용된다. 따라서, 수행될 수 있는 다양한 추가 단계가 있다면, 이들 추가 단계 각각은 개시된 방법의 임의의 특정 실시예 또는 실시예의 조합으로 수행될 수 있다는 것이 이해된다.

본 방법 및 장치는 바람직한 양태에 대한 다음의 상세한 설명 및 그 안에 포함된 예, 도면 및 이들의 이전 및 이하의 설명을 참조함으로써 보다 쉽게 이해될 수 있다. 대응하는 용어는 구성의 보편성 및/또는 대응하는 구성요소, 양태, 특징, 기능, 방법 및/또는 구성 재료 등을 지칭할 때 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.

본 개시내용은 그 용례가 이하에 설명에 기재되거나 도면에 예시된 구성요소의 배치 및 구성의 세부 사항으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 개시내용은 다른 실시예가 가능하고 다양한 방식으로 실시되거나 수행될 수 있다. 또한, (예를 들어, "전방", "후방", "위", "아래", "상단", "하단" 등과 같은 용어와 같이) 디바이스 또는 요소 배향을 참조하여 본 명세서에서 사용되는 어구 및 용어는 설명을 단순화하기 위해서만 사용되며, 언급된 디바이스 또는 요소가 특정 배향을 가져야 함을 단독으로 나타내거나 암시하지 않는다는 것을 이해해야 한다. 또한, "제1", "제2" 및 "제3"과 같은 용어는 설명의 목적으로 본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되며 상대적 중요성 또는 의미를 나타내거나 암시하려는 의도는 없다. 더욱이, 본 명세서에서 인용되거나 언급된 임의의 치수는 단지 예시적인 목적을 위한 것이며 청구범위에서 그렇게 인용되지 않는 한 어떠한 방식으로든 본 개시내용의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.

도 1 내지 도 5는 베어링 하우징(30) 내의 다양한 윤활 용액을 밀봉하고 및/또는 베어링 하우징으로 구성될 수 있는 하우징(30)으로의 오염물의 침입을 방지하게 하는 샤프트 밀봉 조립체(25)의 제1 예시적인 실시예의 다양한 도면을 제공한다. 도 6 및 도 7은 샤프트 밀봉 조립체(25)의 대안의 예시적인 실시예를 제공하고 여기서 밀봉 유체가 사용된다. 본 출원인은 적어도 액체와 증기를 모두 포함하는 것으로 밀봉 유체를 정의한다. 출원인은 본 개시내용의 범위 내에 있도록 본 명세서에 개시된 임의의 및 모든 실시예에 대해 가압된 유체 장벽을 제공하기 위해 공기, 질소, 물 및 증기 뿐만 아니라 제안된 샤프트 밀봉 조립체와 함께 작동할 수 있는 임의의 다른 유체를 고려한다. 선택된 가스 또는 유체는 적어도 밀봉될 제품과의 프로세스 적합성에 기초할 수 있다.

도 1은 샤프트 밀봉 조립체(25)의 고정 스테이터(2)를 통해 삽입된 샤프트(1)와 배치되고 맞물리는 샤프트 밀봉 조립체(25)의 제1 예시적인 실시예의 사시 외부도이다. 도 2는 샤프트(1)가 샤프트 밀봉 조립체(25) 내에 정렬되어 있는 샤프트 밀봉 조립체의 외부 단부도이다.

도 3은 도 2에 도시된 샤프트 밀봉 조립체(25)의 제1 실시예의 단면도로서, 샤프트 밀봉 조립체(25)가 하우징(30)의 베어링 공동(32) 내에 윤활 용액을 유지하고 및/또는 하우징(30)으로의 오염물 침입을 방지하기 위한 래비린스 밀봉부로서 구성될 수 있음을 예시한다. 도 3에 도시된 샤프트(1)는 고정 스테이터(2) 또는 그 일부에 대해 다양한 시간에 반경방향, 각도 또는 축방향 이동을 경험할 수 있다. 샤프트 밀봉 조립체(25)의 고정 스테이터(2)는 플랜지 장착 또는 압입을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적절한 방법 및/또는 구조를 통해 하우징(30)과 맞물릴 수 있다. 샤프트 밀봉 조립체(25)는 또한 회전 하우징 및 고정 샤프트를 갖는 용례에서 사용될 수 있다. (도시되지 않은) 샤프트(1) 및/또는 샤프트 밀봉 조립체(25)의 특정 용례에 의해 요구되는 바와 같이, 샤프트(1)는 샤프트 밀봉 조립체(25)에 관하여 축방향으로 자유롭게 이동하게 될 수 있다.

내부 표면을 갖는 래비린스 밀봉부(3)는 샤프트(1)에 인접하게 위치 설정될 수 있다. 상기 래비린스 밀봉부(3)의 내부 표면과 샤프트(1) 사이에는 규정된 간극(6)이 존재할 수 있다. 반경이 있는 표면(3a)은 래비린스 밀봉부(3)의 내부 표면 반대쪽에 있도록 구성될 수 있다. 래비린스 밀봉부(3)의 반경이 있는 표면(3a) 및 부동 스테이터(4)의 내부는 구형 인터페이스(11)를 형성하도록 구성될 수 있다. O-링 채널(15) 및 O-링(7)은 구형 인터페이스(11)를 유지하면서 맞물린 래비린스 밀봉부(3)와 부동 스테이터(4)를 통한, 그 사이 및 그를 따른 유체 이동을 밀봉(또는 포획)하기 위해 래비린스 밀봉부(3)의 반경이 있는 표면(3a)과 협력하도록 배치될 수 있고, 구형 인터페이스(11)는 래비린스 밀봉부(3)와 부동 스테이터(4) 사이의 제한된 상대 회전 이동(분절)을 허용할 수 있다.

도시된 바와 같이, O-링 채널(15)은 부동 스테이터(4) 내로 기계가공될 수 있고 래비린스 밀봉부(3)와 함께 구형 인터페이스(11)에 위치 설정될 수 있다. O-링 채널(15)은 래비린스 밀봉부(3)에 관하여 환형이고 연속적이도록 구성될 수 있다. O-링 채널(15) 및 O-링(7)은 또한 구형 인터페이스(11)에 인접하여 래비린스 밀봉부(3)에 배치될 수 있다. 특정 실시예에서, O-링(7)은 밀봉될 제품 및 바람직한 밀봉 유체 모두와 양립하는 재료로 구성될 수 있다. O-링 채널(15) 및 O-링(7)은 샤프트 밀봉 조립체(25) 내의 다양한 부분을 밀봉하는 데 사용될 수 있는 구조의 하나의 가능한 조합일 뿐이다. 샤프트 밀봉 조립체(25)의 특정 실시예에 적절한 임의의 다른 구조 및/또는 방법이 제한 없이 사용될 수 있다.

전략적으로 배치된 회전 방지 핀(들)(12)이 회전 방지 홈(10)에 삽입될 수 있고 래비린스 밀봉부(3)와 부동 스테이터(4) 사이의 상대적인 회전 이동을 제한하는 역할을 할 수 있다. 복수의 회전 방지 홈(10) 및 핀(12)은 샤프트(1)의 반경 둘레에 배치될 수 있다. 샤프트 밀봉 조립체(25)가 밀봉 유체와 조합하여 사용되는 경우, 전략적인 회전 방지 핀(12)이 제거되어 대응하는 회전 방지 홈(10)이 통기구(9) 및 윤활유 복귀로(5)를 통한 유체 통로의 역할을 하게 할 수 있고, 그 하나의 예시적인 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 추가로, 회전 방지 핀(12) 및 회전 방지 홈(10)의 직경의 관계는 각각 샤프트(1)의 약간의 각도 오정렬을 허용하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 직경이 큰 회전 방지 홈(10)과 함께 사용되는 상대적으로 작은 직경의 회전 방지 핀(12)은 샤프트(1)의 각도 오정렬에 응답하여 부동 스테이터(4)에 관하여 래비린스 밀봉부(3)의 더 큰 상대 이동을 허용할 것이다. 래비린스 밀봉부(3)는 샤프트 밀봉 조립체(25) 내의 샤프트(1)에 인접하여 사용될 수 있는 밀봉 구조의 하나의 가능한 실시예이다. 그러나, 유사한 기능을 제한 없이 달성하기 위해 다른 구조 및/또는 방법이 사용될 수 있다.

환형 채널은 고정 스테이터(2) 내에 형성될 수 있고, 상기 부동 스테이터(4)의 외부와 샤프트 밀봉 조립체(25)의 고정 스테이터(2)의 내부 사이에 허용되는 간극(20 및 21)에 의해 규정될 수 있다. 고정 스테이터(2)의 환형 채널은 도 2에서 A-A'로서 강조되어 있다. 고정 스테이터(2)의 환형 채널은 상기 샤프트(1)에 실질적으로 수직하도록 구성된 내부 표면을 갖게 형성될 수 있다. 고정 스테이터(2)의 환형 채널 내에 실질적으로 둘러싸일 수 있는 부동 스테이터(4)의 외부 표면은 고정 스테이터(2)의 제1 및 제2 내부 수직면과 협력적으로 맞물릴 수 있다. 내부 인터페이스는 부동 스테이터(4)의 제1(내부측) 수직면과 맞물리는 고정 스테이터(2)의 제1(샤프트 밀봉 조립체(25) 내부측) 수직 환형 채널 표면에 의해 형성될 수 있다. 외부 인터페이스는 부동 스테이터(4)의 제2(외부측) 수직면과 맞물리는 고정 스테이터(2)의 제2(샤프트 밀봉 조립체(25) 외부측) 수직 환형 내부 채널 표면에 의해 형성될 수 있다. O-링 채널(19) 및 O-링(13)이 내부에 배치될 수 있고 샤프트(1)에 관하여 수직인 부동 스테이터(4)의 표면과 협력할 수 있다. 이들 O-링(13)은 부동 스테이터(4)와 고정 스테이터(2) 사이의 제한된 상대 회전 이동을 허용하면서 맞물린 부동 스테이터(4) 사이 및 그를 따른 유체 이동을 밀봉(또는 포획)하는 기능을 할 수 있다. 부동 스테이터(4) 및 고정 스테이터(2)는 적어도 하나의 치수에서 부분들 사이의 상대 운동을 허용하도록 구성될 수 있고 샤프트 밀봉 조립체(25) 내에서 래비린스 밀봉부(3)와 조합하여 사용될 수 있는 샤프트 밀봉 조립체(25)의 협력적으로 맞물린 부분의 하나의 가능한 실시예이다. 그러나, 유사한 기능을 제한 없이 달성하기 위해 다른 구조 및/또는 방법이 사용될 수 있다.

O-링 채널(19)은 샤프트(1)에 관하여 환형이고 연속적이도록 구성될 수 있다. 본 명세서에 도시되지 않은 실시예에서, O-링 채널(19) 및 O-링(13)은 고정 스테이터(2)가 아닌 부동 스테이터(4)의 본체에 배치될 수 있다. 많은 용례를 위해, 그러한 O-링 채널(19) 및 대응하는 O-링(13)을 유사한 근위 관계로 배치하는 것이 최적일 수 있는 것으로 고려된다. 특정 실시예에서, O-링(7)은 밀봉될 제품 및 바람직한 밀봉 유체 모두와 양립하는 재료로 구성될 수 있다. O-링 채널(15) 및 O-링(7)은 샤프트 밀봉 조립체(25) 내의 다양한 부분을 밀봉하는 데 사용될 수 있는 구조의 하나의 가능한 조합일 뿐이다. 샤프트 밀봉 조립체(25)의 특정 실시예에 적절한 임의의 다른 구조 및/또는 방법이 제한 없이 사용될 수 있다.

전략적으로 배치된 회전 방지 핀(들)(8)이 회전 방지 홈(들)(16)에 삽입될 수 있고 부동 스테이터(4)와 고정 스테이터(2)의 내부면 사이의 상대 반경방향 및 회전 이동 모두를 제한하는 역할을 할 수 있다. 복수의 회전 방지 홈(16) 및 핀(8)이 샤프트(1)의 반경 둘레에 배치될 수 있다. 회전 방지 핀(8)과 회전 방지 홈(16)의 직경의 관계는 또한 샤프트의 약간의 각도 오정렬을 허용하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 작은 직경의 회전 방지 핀(8) 및 큰 직경의 고정 스테이터 회전 방지 홈은 샤프트(1)의 각도 오정렬에 응답하여 래비린스 밀봉부(3)의 더 큰 상대 이동을 허용할 수 있다.

래비린스 패턴 밀봉 홈(14)은 하나 이상의 통기구(9)를 통해 통기함으로써 압력 균등화될 수 있다. 원한다면, 통기구(9)에는, 밀봉 유체가 래비린스 영역(14) 및 샤프트 밀봉부 간극(6)을 과압하여 샤프트 밀봉 조립체(25)의 효능을 증가시키도록 가압 밀봉 유체가 공급될 수 있다. 래비린스 밀봉부(3)와 부동 스테이터(4) 사이의 구형 인터페이스(11)는 샤프트(1)와 고정 스테이터(2) 사이의 각도 오정렬을 허용하도록 구성될 수 있다. O-링 채널(19)은 샤프트(1)와 환형이며, 도시된 바와 같이, 고정 스테이터(2) 내로 기계가공될 수 있고 고정 스테이터(2)와 부동 스테이터(4) 사이의 인터페이스에 위치 설정될 수 있다. O-링 채널(19)은 또한 부동 스테이터(4)에 배치될 수 있고 고정 스테이터(2)와의 밀봉 접촉을 제공하도록 구성될 수 있는 O-링(13)과 맞물릴 수 있다.

도 3a는 각도 및 반경방향 샤프트(1) 정렬 동안 밀봉부-샤프트 무결성을 예시한다. 이 도면은 래비린스 밀봉부(3)의 축방향 면(17)과 부동 스테이터(4)의 축방향 면(18)의 정렬을 강조한다. 부동 스테이터(4)와 래비린스(3) 사이의 구형 인터페이스(11)에서 축방향 면(17, 18)의 정렬에 특히 초점이 맞춰진다. 도 3b는 도 3a에 도시된 것과 반대되는 표면에서 각도 및 반경방향 샤프트(1) 정렬 동안 샤프트-밀봉부 무결성을 예시한다. 이 도면은 도 3a에 도시된 바와 같이 샤프트 밀봉 조립체(25)의 반대쪽 부분에 대한 래비린스 밀봉부(3) 및 부동 스테이터(4)의 축방향 면(17, 18)의 정렬을 각각 강조한다. 본 기술 분야의 숙련자는 샤프트(1) 및 샤프트 밀봉 조립체(25)의 예시적인 실시예가 원형 형상 및 속성으로 되어 있기 때문에 표면이 샤프트(1) 둘레에 360도 도시되어 있다는 것을 인식할 것이다. 다시, 래비린스 밀봉부(3)와 부동 스테이터(4) 사이의 구형 인터페이스(11)에서 축방향 면(17, 18)의 정렬에 특히 초점이 맞춰진다. 도 3a 및 도 3b는 또한 부동 스테이터(4)와 고정 스테이터(2) 사이의 제1 규정된 간극(20) 및 부동 스테이터(4)와 고정 스테이터(2) 사이에 있고 제1 규정된 간극(20)의 반대쪽에 있는 제2 규정된 간극(21)을 예시한다.

도 2, 도 3, 도 3a 및 도 3b에서, 샤프트(1)는 하우징(30)에 대해 반경방향, 각도 또는 축방향 이동을 경험하지 않는다. 따라서, 예시적인 실시예에서, 실질적으로 동일할 수 있는 규정된 간극(20 및 21)의 폭은 부동 스테이터(4) 상에서 약간의 이동 또는 오정렬을 나타낼 수 있다.

도 4는 회전 가능한 샤프트(1)가 내부에 오정렬된 샤프트 밀봉 조립체(25)의 외부 단부도이다. 도 5는 샤프트(1)의 각도 및 반경방향 오정렬이 모두 적용된 도 3에 도시된 샤프트 밀봉 조립체(25)의 제1 실시예의 단면도이다. 도 5에 도시된 샤프트(1)는 또한 샤프트 밀봉 조립체(25)의 고정 스테이터(2)(및/또는 하우징(30))에 대해 반경방향, 각도 또는 축방향 이동을 경험할 수 있는 유형이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 샤프트 오정렬 각도(31)가 변경되더라도 샤프트(1)와 래비린스 밀봉부(3)의 규정된 반경방향 간극(6)은 유지될 수 있다. 샤프트 오정렬 각도(31)가 변경되더라도 샤프트(1)는 여전히 축방향으로 자유롭게 이동하게 될 수 있다. 샤프트 밀봉 조립체(25)의 배치는 래비린스 밀봉부(3)가 상기 샤프트(1)의 반경방향 이동의 도입시 부동 스테이터(4)와 함께 이동하게 할 수 있다.

래비린스 밀봉부(3) 및 부동 스테이터(4)는 하나 이상의 압축된 O-링(7) 또는 임의의 다른 적절한 구조 및/또는 방법에 의해 함께 고정될 수 있다. 부동 스테이터(4) 내에서 래비린스 밀봉부(3)의 회전은 나사, 회전 방지 핀(8) 또는 회전을 억제하는 유사한 디바이스를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는 회전 방지 부재에 의해 방지될 수 있다. 도 3, 도 3a, 도 3b, 도 5, 도 6, 및 도 7에 도시된 핀은 래비린스 밀봉부(3)와 부동 스테이터(4)의 회전을 방지하기 위한 하나의 구조이다. 그러나, 유사한 결과를 제한 없이 달성하기 위해 임의의 다른 적절한 구조 및/또는 방법이 사용될 수 있다.

윤활유, 밀봉 유체, 또는 다른 매체는 일련의 하나 이상의 임의적인 배수로 또는 윤활유 복귀 경로(5)를 통해 수집 및 배수될 수 있다. 래비린스 밀봉부(3)는 하나 이상의 통기구(9)를 통해 통기함으로써 압력 균등화될 수 있다. 원한다면, 통기구(9)는 래비린스 밀봉부(3)를 과압하여 밀봉 효능을 증가시키도록 가압된 공기 또는 다른 가스 또는 유체 매체가 공급될 수 있다. 샤프트 밀봉 조립체(25)의 협력적으로 맞물린 기계 부분과 가압된 밀봉 유체 사이의 긴밀한 공차의 조합은 샤프트 밀봉 조립체(25)의 내부와의 제품 및 오염물 접촉을 억제할 수 있다. 래비린스 밀봉부(3)와 부동 스테이터(4) 사이의 구형 인터페이스(11)는 샤프트(1)와 고정 스테이터(2) 사이의 각도 오정렬을 허용하도록 구성될 수 있다. 내부에 배치될 수 있는 O-링 채널(19) 및 O-링(13)은 샤프트(1)의 회전축에 대해 실질적으로 수직 관계에 있도록 구성될 수 있는 부동 스테이터(4)의 대향 면들과 협력할 수 있다. 이 방식으로, O-링(13)은 부동 스테이터(4)와 협력하여 스테이터(4)와 고정 스테이터(2) 사이의 상대적인 반경방향 이동을 허용하면서 부동 스테이터(4) 사이 및 그를 따른 유체 이동을 밀봉(또는 포획)할 수 있다.

도 5a는 각도 및 반경방향 샤프트(1) 오정렬 동안 샤프트 밀봉 조립체(25)에 의해 허용되는 밀봉부-샤프트 무결성을 예시한다. 이 도면은 래비린스 밀봉부(3)의 축방향 면(17)이 샤프트 밀봉 조립체(25)의 제1 부분에 대해 부동 스테이터(4)의 축방향 면(18)과 관련하여 가질 수 있는 오프셋 또는 분절을 강조한다. 래비린스 밀봉부(3)와 부동 스테이터(4) 사이의 구형 인터페이스(11)에서 축방향 면(17, 18)의 오프셋에 특히 초점이 맞춰진다.

도 5b는 각도 및 반경방향 샤프트 오정렬 동안 도 5a에 도시된 제1 표면 반대쪽의 제2 표면에 대한 밀봉부-샤프트 무결성을 예시한다. 이 도면은, 샤프트(1)의 오정렬 동안, 래비린스 밀봉부(3)와 부동 스테이터(4)의 축방향 면(17, 18)이 각각 정렬되지 않고 대신에 서로에 관하여 이동(분절)될 수 있음을 강조한다. 샤프트-밀봉부 간극(6)은 샤프트(1) 오정렬에 대응하여 유지될 수 있고, 고정 스테이터(2)에 대한 부동 스테이터(4)의 밀봉 무결성 및 래비린스 밀봉부(3)에 대한 부동 스테이터(4)의 밀봉 무결성이 샤프트(1) 오정렬 동안 유지될 수 있기 때문에 전체적인 밀봉 무결성이 손상되지 않을 수 있다. 본 기술 분야의 숙련자는 샤프트(1) 및 샤프트 밀봉 조립체(25)가 형상 및 속성이 원형일 수 있기 때문에 표면이 샤프트(1) 둘레에 360도 도시된다는 것을 인식할 것이다. 도 5a 및 도 5b는 또한 샤프트(1)와 하우징(30) 사이의 상대 이동(회전 이외) 동안 부동 스테이터(4)와 고정 스테이터(2) 사이의 제1 간극 또는 갭(20) 및 부동 스테이터(4)와 고정 스테이터(2) 사이이고 제1 간극 또는 갭(20)의 반대쪽에 있는 제2 간극 또는 갭(21)을 예시한다.

도 4, 도 5, 도 5a 및 도 5b에서, 샤프트(1)는 샤프트(1)의 회전 동안 반경방향, 각도 또는 축방향 이동을 경험하고 있으며 갭 또는 간극(20, 21)의 폭은 도 3, 도 3a 및 도 3b에 도시된 갭 또는 간극(20, 21)과 비교하여 그 이동에 응답하여 변경된 것으로 도시되어 있다. 간극(20, 21)의 치수 변화는 부동 스테이터(4)가 샤프트(1)의 이동 또는 각도 오정렬에 응답하여 이동할 수 있음을 나타낸다. 샤프트 밀봉 조립체(25)는 샤프트 밀봉부 간극(6)을 유지하면서 축방향 면(17, 18) 사이의 분절, 구형 인터페이스(11)의 유지 및 제1 및 제2 간극(20, 21)에서의 반경방향 이동을 각각 허용할 수 있다.

도 6은 대안적인 래비린스 밀봉부 패턴 홈(14)이 있는 과압을 위한 도 2에 도시된 샤프트 밀봉 조립체(25)의 제2 실시예의 단면도이다. 이 실시예에서, 래비린스 밀봉부 패턴 홈(14)은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 마찰 감소 물질로 구성될 수 있고, 마찰 감소 물질은 샤프트(1)에 긴밀한 간극을 형성하도록 구성될 수 있다. PTFE는 때로는 Dupont사에서 제조 및 판매하는 Teflon®이라고도 지칭된다. PTFE는 높은 내화학성, 저온 및 고온 능력, 내후성, 저마찰, 절연과 단열, 및 높은 윤활성을 갖는 플라스틱이다. 탄소 또는 제한 없이 임의의 다른 재료가 PTFE를 대체하여 래비린스 밀봉부 패턴 홈(14)에 필요한 밀봉 품질 및 윤활 품질을 제공할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이 윤활성 래비린스 패턴(26)을 과압하기 위해 가압된 밀봉 유체가 공급될 수 있다. 가압된 밀봉 유체는 하나 이상의 입구를 통해 스로틀(26)의 환형 홈(23)으로 도입될 수 있다. 스로틀(26)은 또한 본 기술 분야의 숙련자에 의해 "정렬 스케이트"로 지칭될 수 있다. 스로틀(26)은 래비린스 밀봉부(3)가 샤프트(1)의 오정렬에 의해 야기되는 샤프트(1)의 이동에 응답하게 할 수 있다. 가압된 밀봉 유체는 샤프트(1)와 스로틀(26)을 갖는 래비린스 밀봉부(3) 사이에 형성된 긴밀한 간극을 통과할 수 있다. 샤프트(1)에 대한 스로틀(26)의 긴밀한 근접도는 또한 샤프트(1) 위의 밀봉 유체 유동에 대한 저항을 생성할 수 있고 환형 홈(23) 내부에 압력이 축적되게 할 수 있다. 환형 홈(23)과 협력 및 관련되는 부동 환형 홈(27)은 또한 압력 균등화를 위해 또는 작동 중에 샤프트 밀봉 조립체(25) 상의 연속적인 유체 퍼지를 유지하기 위해 과도한 밀봉 유체가 샤프트 밀봉 조립체(25)로부터 배출되는 출구를 제공할 수 있다. 샤프트 밀봉 조립체(25)의 이 양태에 의해 제공되는 이점은 "자동 세척 시스템(clean-in place)" 제품-밀봉부 오염 제거 절차가 바람직하거나 요구되는 그 용례이다. 예로는 식품 등급 용례를 포함한다.

도 7은 입구의 시각화를 개선하기 위해 회전 방지 핀(12)이 제거된 샤프트 밀봉 조립체(25)를 예시한다. 이들은 통상적으로 샤프트 밀봉 조립체(25)의 원주 둘레에 일련의 포트, 입구 또는 통로로 구성되지만 이에 제한되지 않는다. 도 7은 또한 래비린스 밀봉부(3)의 형상 및 패턴이 샤프트 밀봉 조립체(25)의 일 실시예에서 다음 실시예로 변경될 수 있음을 예시한다. 스로틀(26)의 형상은 또한 원형 유형(26)에 추가하여 스로틀 홈(22)에 도시된 정사각형 프로파일에 의해 도시된 바와 같이 변경될 수 있다. 또한, 샤프트(1)와의 직접 접촉이 요망되지 않는 경우, 샤프트 밀봉 조립체(25)는 다양한 수단에 의해 샤프트(1)에 부착되는 별도의 슬리브(24)와 조합하여 사용될 수 있다는 점에 유의한다.

도 8은 샤프트 밀봉 조립체(25)의 다른 실시예를 도시하고, 여기서 샤프트 밀봉 조립체(25)는 용기 벽(34)에 고정된다. 샤프트 밀봉 조립체(25)는 샤프트(1)가 각도 오정렬을 받는 개선된 밀봉을 보장하기 위해 고정 부재(예를 들어, 장착 볼트(33)를 포함하지만 이에 제한되지 않음)를 통해 용기 벽(34)에 고정될 수 있다. 샤프트 밀봉 조립체(25) 외부를 통한 장착 볼트(33) 및 슬롯(번호 없음)은 하우징(30)에 샤프트 밀봉 조립체(25)를 장착하는 하나의 구조 및 방법이다. 그러나, 임의의 적절한 구조 및/또는 방법이 제한 없이 사용될 수 있다.

특정 용례, 특히 샤프트 밀봉 조립체(25)의 프로세스측(일반적으로 도 3 내지 도 3b 및 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 샤프트 밀봉 조립체(25)의 좌측 영역)이 증가된 압력에 있는 용례에서, 샤프트 밀봉 조립체(25)가 축방향으로 샤프트 밀봉 조립체(25)에 의해 경험되는 압력을 밸런싱하도록 구성되는 것이 바람직하다. 제품이 래비린스 밀봉부 내부면(42)과 부동 스테이터 내부면(44)에 가하는 압력을 (축방향으로) 밸런싱하는 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)가 도 9 내지 도 12에 도시되어 있다.

도 9 내지 도 10b에 도시된 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체의 제1 실시예에서, 샤프트 밀봉 부재(즉, 부동 스테이터(4)와 조합하여 래비린스 밀봉부(3))는 압력 밸런싱 환형 채널(46)을 포함한다. 압력 밸런싱 환형 채널(46)을 제외하고, 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)는 도 1 내지 도 8에 도시되고 위에서 상세히 설명된 샤프트 밀봉 조립체(25)와 대체로 동일한 방식으로 작동할 수 있다. 즉, 부동 스테이터(4)는 고정 스테이터 환형 홈(48)에 위치 설정될 수 있다. 본 명세서에 도시된 실시예에서 부동 스테이터 반경방향 외부 표면(45)과 환형 홈 반경방향 내부 표면(48a)(도 9a 및 도 9b에 도시됨) 사이에 있을 수 있는 부동 스테이터/고정 스테이터(20) 사이의 제1 간극은 적어도 하우징(30)에 대한 샤프트(1)의 반경방향 섭동을 설명할 수 있다. 부동 스테이터(4)와 래비린스 밀봉부(3) 사이의 구형 인터페이스(11)는 적어도 하우징(30)에 대한 샤프트(1)의 각도 섭동을 설명할 수 있다.

압력 밸런싱 환형 채널(46)은 제1 실시예에 대해 도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이 부동 스테이터(4)와 고정 스테이터(2) 사이의 제1 반경방향 인터페이스(47a)에 인접한 부동 스테이터(4)에 형성될 수 있다. 본 명세서에 도시된 다양한 실시예에 도시된 바와 같이, 부동 스테이터(4)와 고정 스테이터(2) 사이의 제1 반경방향 인터페이스(47a)는 회전 방지 디바이스용 공동(16)으로 형성된 고정 스테이터(2)의 부분에 인접할 수 있다. 즉, 고정 스테이터(2) 내에 위치 설정되고 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)의 프로세스측으로부터 가장 먼 부동 스테이터(4)의 축방향 면이다. 제1 반경방향 인터페이스(47a)에 실질적으로 평행할 수 있는 부동 스테이터(4)와 고정 스테이터(2) 사이의 제2 반경방향 인터페이스(47b)는 제1 반경방향 인터페이스(47a)와 비교하여 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)의 프로세스측에 더 가깝게 위치 설정될 수 있다.

많은 용례에서, 압력 밸런싱 환형 채널(46)의 최적 반경방향 치수는 부동 스테이터 내부면(44)의 반경방향 치수와 실질적으로 유사할 수 있으므로, 제품에 의해 영향을 받는 부동 스테이터(4)의 영역과 밀봉 유체에 의해 영향을 받는 부동 스테이터(4)의 영역은 비교적 동일한 표면적을 가질 수 있다. 그러한 구성에서, 축방향 힘은 일반적으로 제품과 밀봉 유체가 거의 동일한 값으로 가압되면 밸런싱될 수 있다. 따라서, 압력 밸런싱 환형 채널(46)의 최적 반경방향 치수는 전체 시스템의 설계 특성에 따라 달라질 수 있으며, 압력 밸런싱 환형 채널(46)의 반경방향 치수는 부동 스테이터 내부면(44)의 반경방향 치수보다 크든 작든간에 특정 용례에 적절한 임의의 양일 수 있다. 압력 밸런싱 환형 채널(46)의 축방향 치수는 또한 사용된 특정 밀봉 유체, 제품 압력, 및 밀봉 유체의 압력을 포함하지만 이에 제한되지 않는 전체 시스템의 설계 특성에 따라 달라질 수 있다. 일부 용례에서, 압력 밸런싱 환형 채널(46)의 최적 축방향 치수는 0.005 인치일 것이지만, 다른 실시예에서는 더 클 수 있고 또 다른 실시예에서는 더 작을 수 있다.

압력 밸런싱 환형 채널(46)은 (밀봉 유체가 압력 밸런싱 환형 채널(46)에 진입할 수 있는 곳으로부터) 부동 스테이터/고정 스테이터(20) 사이의 제1 간극으로 도입된 밀봉 유체가 축방향으로 부동 스테이터(4)에 작용하게 할 수 있다. 통상적으로, 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)의 프로세스측(일반적으로 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)의 좌측 영역)은 래비린스 밀봉부 내부면(42) 및 부동 스테이터 내부면(44)에 작용하는 처리 유체로부터 힘을 경험한다. 이들 힘은 샤프트(1)가 결합된 회전 장비에 의해 생성되는 압력으로 인해 가장 흔히 발생한다. 예를 들어, 샤프트(1)가 평방 인치당 70 파운드(70 psi)의 헤드 압력을 생성하는 유체 펌프에 결합되는 경우, 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)의 프로세스측은 약 70 psi로 가압될 수 있다. 이 가압된 유체는 래비린스 밀봉부 내부면(42) 및 부동 스테이터 내부면(44)에 작용할 수 있고, 결과적으로 압력 밸런싱 샤프트 밀봉 조립체(40)의 프로세스측으로부터 멀어지는 축방향으로 (즉, 대체로 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이 도면의 우측으로) 래비린스 밀봉부(3) 및 부동 스테이터(4)를 압박할 수 있다. 이와 달리, 압력 밸런싱 환형 채널(46)에 위치된 밀봉 유체는 래비린스 밀봉부(3)와 부동 스테이터(4)를 압력 밸런싱 샤프트 밀봉 조립체(40)의 프로세스측을 향해 축방향으로 압박할 수 있으며, 이는 밀봉 유체 시스템의 설계에 따라 제품이 압력 밸런싱 샤프트 밀봉 조립체(40)에 가하는 축방향 힘을 실질적으로 상쇄시킬 수 있다.

도 11 및 도 12는 각각 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)의 제2 및 제3 실시예를 도시한다. 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)의 제2 및 제3 실시예는 일반적으로 도 7 및 도 8에 도시되고 위에서 상세히 설명된 바와 같이 샤프트 밀봉 조립체(25)의 제2 및 제3 실시예에 대응한다. 그러나, 도 9 내지 도 10b에 도시된 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)의 제1 실시예와 같이, 제2 및 제3 실시예는 압력 밸런싱 환형 채널(46)을 포함한다.

본 명세서에 도시되고 설명된 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)의 다양한 실시예는 2개의 별개의 부분으로 구성될 수 있는 고정 스테이터(2) 및 부동 스테이터(4)를 갖게 형성될 수 있다. 이들 실시예는, 본 명세서에 도시된 실시예에서, 대부분의 부동 스테이터(4)가 고정 스테이터(2) 내에 위치 설정될 수 있기 때문에 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)의 조립을 용이하게 할 수 있다. 제1 실시예(도 9 내지 도 10b에 도시된 바와 같이)에 따른 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)를 설치할 때, 고정 스테이터(2)의 제1 부분(즉, 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)의 프로세스측에 인접한 부분)은 하우징(30)에 고정될 수 있다. 다음으로, 부동 스테이터(4) 및 래비린스 밀봉부(3)는 샤프트(1)와 고정 스테이터(2)의 제1 부분 사이에 단일 조립 피스(구형 인터페이스(11)를 형성하는 구성요소가 미리 조립됨)로서 위치 설정될 수 있다. 고정 스테이터(3) 내에 부동 스테이터(4) 및 래비린스 밀봉부(3)의 배치는 고정 스테이터(2)와 부동 스테이터(4) 사이에 제2 축방향 인터페이스(47b)를 형성할 수 있다. 마지막으로, 고정 스테이터(2)의 제2 부분(즉, 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)의 프로세스측으로부터 가장 먼 부분)은 고정 스테이터(2)의 제1 부분에 인접하게 위치 설정되고 그 부분에 고정될 수 있다. 고정 스테이터(2)의 제2 부분의 위치 설정은 후속적으로 고정 스테이터(2)와 부동 스테이터(4) 사이에 제1 반경방향 인터페이스(47a)를 형성할 수 있다.

대안적으로, 부동 스테이터(4) 및 래비린스 밀봉부(3)는 고정 스테이터 환형 홈(48) 내에 별도로 위치 설정될 수 있다. 예를 들어, 고정 스테이터(2)의 제1 부분이 하우징(30)에 고정된 후, 부동 스테이터(4)의 제1 부분이 고정 스테이터 환형 홈(48) 내에 위치 설정될 수 있다. 고정 스테이터 환형 홈(48) 내에 부동 스테이터(4)의 제1 부분의 배치는 고정 스테이터(2)와 부동 스테이터(4) 사이에 제2 축방향 인터페이스(47b)를 형성할 수 있다. 다음으로, 래비린스 밀봉부(3)는 샤프트(3)에 인접하게 위치 설정될 수 있고, 그 배치는 부동 스테이터(4)와 래비린스 밀봉부(3) 사이의 구형 인터페이스(11)의 일부를 형성할 수 있다. 다음으로, 부동 스테이터(4)의 제2 부분은 부동 스테이터(4)의 제1 부분에 인접하게 위치 설정될 수 있고, 부동 스테이터(4)와 래비린스 밀봉부(3) 사이의 구형 인터페이스(11)를 완성할 수 있는 복수의 회전 방지 핀(8)을 이용하여 상기 제1 부분에 고정될 수 있다. 마지막으로, 고정 스테이터(2)의 제2 부분은 고정 스테이터(2)의 제1 부분에 제한 없이 복수의 볼트, 리벳 또는 다른 체결구를 이용하여 고정될 수 있으며, 그 배치는 부동 스테이터(4)와 고정 스테이터(2) 사이에 제1 축방향 인터페이스(47a)를 형성할 수 있다. 본 기술 분야의 숙련자에게 공지된 임의의 적절한 고정 부재는, 제한 없이 샤프트 밀봉 조립체(25) 또는 압력 밸런싱된 샤프트 밀봉 조립체(40)의 임의의 실시예에서 부동 스테이터(4)의 제1 및 제2 부분을 서로 고정하거나 고정 스테이터(2)의 제1 및 제2 부분을 서로 고정하는 데 사용될 수 있다.

요소 목록(도 13-도 15a)

도 13은 샤프트(10)에 인접하게 장착된 베어링 아이솔레이터(18)(또는 샤프트 밀봉 조립체)의 다른 실시예를 도시한다. 샤프트(10)는 베어링 아이솔레이터(18) 및/또는 하우징(19)을 통해 연장될 수 있다. 물, 가스, 증기 및/또는 윤활유를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는 가스 또는 유체 소스(100)는 또한 도관(99)을 통해 베어링 아이솔레이터(18)와 연통할 수 있다. 로터(20)는 하나 이상의 O-링으로 구성될 수 있는 마찰 밀봉부(60)에 의해 샤프트(10)에 고정될 수 있다. 로터(20)는 밀봉부(60)의 마찰 맞물림으로 인해 샤프트(10)의 회전 이동을 따르도록 구성될 수 있다. 통로(40, 40a)는 도시된 바와 같이 구성될 수 있지만 여기에서 상세히 설명되지 않는데, 그러한 설명은 본 기술 분야의 숙련자에 의해 이미 이해되었기 때문이다.

한 쌍의 대응하는 구형 표면(50 및 51)은 사용 전, 사용 중 및 사용 후에 로터(20)와 스테이터(30) 사이에 자기 정렬 반경방향 간극(52)을 생성하는 데 사용될 수 있다. 이 간극(52)은 샤프트(10)가 사용 동안 오정렬되더라도 일정한 값으로 유지될 수 있다. 샤프트(10)의 중심선과 하우징(19) 사이의 오정렬의 다양한 양 및 방향이 도 15 내지 도 17에 예시되어 있다. 스테이터(30)와 고정 스테이터(31) 사이의 환형 리세스(102)는 베어링 아이솔레이터(18)가 미리 결정된 양의 반경방향 샤프트 변위를 수용하게 할 수 있다.

본 명세서에 도시된 실시예에서, 구형 표면(50, 51)은 각각 로터 및 스테이터(20, 30) 모두의 축방향 면과 동일한 중심 지점을 가질 수 있다. 그러나, 구형 표면(50, 51)은 반경방향으로 및/또는 도시된 바와 같이 수직으로 이격될 수 있다. 이들 구형 표면(50, 51)은 베어링 아이솔레이터(18)의 다른 구성요소의 반경방향 위치 설정에 응답하여 및/또는 그와 관련하여 및/또는 그와 함께 반경방향으로 이동할 수 있다. 통상적으로, 샤프트(10)가 하우징(19)에 대해 오정렬되면, 로터(20)가 따라서 하우징에 대해 오정렬될 수 있고, 이어서 고정 스테이터(31)의 환형 리세스 내에서 반경방향으로 이동하는 구형 표면(50, 51) 및/또는 스테이터(30)가 오정렬을 보상할 수 있다.

도 15 및 도 15a는, 베어링 아이솔레이터(18)의 일 실시예에서, 샤프트(10)가 구형 표면(50, 51) 사이의 상호 작용을 통해 하우징(19)에 대해 오정렬될 때 로터(20)가 스테이터(30, 31)에 대해 이동할 수 있음을 예시한다. 로터(20)와 스테이터(30)의 중심 지점과 하우징(19) 상의 고정 지점 사이의 거리를 보장하는 데 도움이 되는 그러한 상대 이동은 사용 동안 일정하거나 비교적 일정하다.

도 14 및 도 14a에 도시된 베어링 아이솔레이터(18)의 실시예에서, 구형 표면(50, 51)은 로터(20) 및 스테이터(30)가 아니라 각각 고정 스테이터(31) 및 스테이터(31a) 상에 위치 설정될 수 있다. 여전히 도 14 및 도 14a를 참조하면, 이 설계는 로터(20) 및 스테이터(31a)가 고정 스테이터(31), 플랜지 유닛(61a), 및/또는 하우징(19)에 대해 이동하게 할 수 있다. 로터(20), 스테이터(31a), 및 고정 스테이터(31)는 도 14a에 가장 잘 도시된 바와 같이 플랜지 유닛(61a)에 대해(결과적으로 하우징(19)에 대해) 반경방향으로 이동할 수 있다. 베어링 아이솔레이터(18)의 이 실시예에서, 구형 표면(50, 51) 사이에 극히 최소량의 상대 회전이 있을 수 있다.

도 14 및 도 14a에 도시된 베어링 아이솔레이터(18)의 실시예는 플랜지 유닛(61a)에 대해 고정 스테이터(31), 스테이터(31a), 및/또는 로터(20)의 제어된 반경방향 이동을 제공할 수 있고, 플랜지 유닛(61a)은 하우징(19)과 맞물릴 수 있다. 플랜지 유닛(61a)에 대한 고정 스테이터(30)의 회전 이동은 회전 방지 핀(101)에 의해 방지될 수 있다. 고정 스테이터(31)는, 플랜지 유닛(61a)에 대해 고정된 반경방향 위치에서 고정 스테이터(31)를 유지하기에 충분하지만 샤프트(10)가 오정렬될 때 여전히 반경방향 힘에 응답하는 탄성 및 마찰 특성을 갖는 임의의 재료로 제조될 수 있는 마찰 밀봉부(61)를 사용하여 플랜지 유닛(61a)에 마찰식으로 고정될 수 있다. 고정 스테이터(31), 스테이터(31a), 및/또는 로터(20)의 반경방향 위치에 대한 변화 및 그 결과적인 위치(뿐만 아니라 고정 스테이터(31)와 스테이터(31a) 사이의 인터페이스의 결과적인 위치)는 반경방향 힘이 완전히 수용되거나 베어링 아이솔레이터(18)의 최대 반경방향 변위에 도달할 때까지 발생할 수 있다.

이제, 도 15 및 도 15a를 참조하면, 작동시 로터(20)는 샤프트(10)가 하우징(19)에 대해 오정렬될 때 반경방향으로 이동될 수 있다. 스테이터(31a)와 고정 스테이터(31) 사이의 구형 표면(50, 51)의 반경방향 이동은 이 압력에 기인할 수 있다. 도 15는 샤프트(10)가 오정렬될 때 중심 지점(80)의 잠재적인 최종 반경방향 이동을 도시한다. 정상 작동 동안, 샤프트(10)는 선 A에 의해 나타낸 바와 같이, 도 15에 도시된 배향에 대해 통상적으로 수평이다. 샤프트(10)가 선 B에 의해 나타낸 방식으로 오정렬됨에 따라, 중심 지점(80)은 선 A"을 따른 한 지점으로 이동할 수 있다. 샤프트(10)가 선 B'에 의해 나타낸 방식으로 오정렬됨에 따라, 중심 지점(80)은 선 A'을 따른 한 지점으로 이동할 수 있다. 그러나, 다른 샤프트(10) 오정렬에서, 로터(20), 스테이터(30), 및/또는 고정 스테이터(31)의 반경방향 위치는 일정할 수 있고 구형 표면(50, 51)은 샤프트(10) 오정렬을 보상할 수 있다. 전술한 설명으로부터, 베어링 아이솔레이터(18)는, 구형 표면(50, 51) 사이의 거리가 정상 또는 설계 속성의 샤프트(10) 오정렬에 관계 없이 일정하게 유지될 수 있기 때문에, 샤프트(10) 둘레에 일정한 밀봉부를 제공할 수 있다는 것이 명백할 것이다.

구형 표면(50 및 51)의 물리적 치수는 베어링 아이솔레이터(18)의 특정 용례에 따라 선형 값 및 중심 지점(80)으로부터의 거리가 달라질 수 있다. 이들 변형은 상이한 크기의 샤프트 및 밀봉부 및 상이한 양의 오정렬을 수용하도록 이용될 것이며, 따라서 본 명세서에 개시된 바와 같은 베어링 아이솔레이터(18)의 범위를 어떤 방식으로든 제한하지 않는다. 추가로, 제한 없이, 나사, 볼트, 핀, 화학 접착제, 간섭 끼워맞춤, 및/또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 회전식으로, 고정식으로 또는 그 사이의 다양한 운동 자유도를 갖게 다양한 요소를 서로 맞물리기 위한 적절한 구조 및/또는 방법이 샤프트 밀봉 조립체(18)와 함께 사용될 수 있다.

요소 목록(도 16-도 21b)

샤프트 밀봉 조립체(10)의 다른 실시예가 도 16a 및 도 16b에 도시되어 있다. 이 실시예는 위에서 설명되고 도 1 내지 도 12에 도시된 샤프트 밀봉 조립체(25)의 실시예와 유사하다. 샤프트 밀봉 조립체(10)는 도시된 바와 같이 고정 스테이터(20), 부동 스테이터(30), 및 밀봉 부재(40)를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 밀봉 부재(40)는 샤프트 밀봉 조립체(10) 및/또는 하우징에 대해 회전 가능한 샤프트(12)에 인접하게 위치 설정될 수 있다. 따라서, 샤프트(12)에 인접하게 위치 설정된 밀봉 부재(40)의 반경방향 내부 표면(46)과 샤프트(12)의 외부 부분 사이에 회전 인터페이스가 존재할 수 있다. 본 명세서에 도시되지 않은 샤프트 밀봉 조립체(10)의 다른 실시예에서, 밀봉 부재(40)는 샤프트(12)와 함께 회전하도록 맞물릴 수 있다(예를 들어, 샤프트 밀봉 조립체(10)가 로터를 갖게 구성될 수 있다). 그러한 실시예에서, 회전 인터페이스는 부동 스테이터(30)의 오목 표면(38)과 밀봉 부재(40)의 볼록 표면(48) 사이에 존재할 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 샤프트 밀봉 조립체(10)의 범위는 밀봉 부재(40)가 샤프트(12)와 함께 회전하거나 회전하지 않는 샤프트 밀봉 조립체(10)로 연장된다.

도 16a 내지 도 16b에 도시된 샤프트 밀봉 조립체(10)의 실시예는 임의의 적절한 방법 및/또는 구조에 의해 하우징(도 16a 및 도 16b에 도시되지 않음)에 견고하게 장착될 수 있는 고정 스테이터(20)를 포함할 수 있다. 고정 스테이터(20)는 하나 이상의 체결구(14)를 통해 서로 맞물릴 수 있는 본체(21) 및 면판(22)을 포함할 수 있다. 본체(21) 및 면판(22)을 갖게 형성된 고정 스테이터(20)는 특정 용례에서 샤프트 밀봉 조립체(10)의 용이한 설치를 용이하게 할 수 있는 것으로 고려된다. 그러한 용례에서, 본체(21)는 하우징에 고정될 수 있고, 밀봉 부재(40)와 부동 스테이터(30)는 적절하게 위치 설정될 수 있으며, 이어서 면판(22)이 본체(21)에 고정될 수 있다. 그러나, 본 개시내용의 범위는 샤프트 밀봉 조립체(10)의 특정 장착 및/또는 설치 방법에 의해 어떤 방식으로든 제한되지 않는다.

고정 스테이터(20)에는 부동 스테이터(30) 및/또는 밀봉 부재(40)의 일부가 위치 설정될 수 있는 환형 리세스(26)가 형성될 수 있다. 부동 스테이터(30)의 반경방향 외부 표면(32)(뿐만 아니라 그 축방향 외부 표면)과 환형 리세스(26)의 내부 표면 사이의 미리 결정된 간극은 고정 스테이터(20)와 부동 스테이터(30) 사이의 미리 결정된 양의 상대적인 반경방향 및/또는 축방향 이동을 허용하도록 선택될 수 있다. 적어도 하나의 핀(34)(도 16a 및 도 16b에 도시된 실시예에서와 같이 반경방향으로 배향될 수 있음)이 제2 핀 리세스(35)에서 부동 스테이터(30)와 맞물릴 수 있고, 핀(34)의 일부는 밀봉 부재(40)에 형성된 리세스(42)로 연장될 수 있다. 추가로, 다른 핀(도시되지 않았지만, 축방향으로 배향될 수 있음)이 또한 제1 핀 리세스(33) 둘레에서 부동 스테이터와 맞물릴 수 있고, 그 핀의 일부는 면판 핀 리세스(22a)로 연장될 수 있다. 도 16a 및 도 16b에 도시된 예시적인 실시예에서, 핀(35)은 부동 스테이터(30)와 밀봉 부재(40) 사이의 상대 회전을 완화할 수 있다. 축방향으로 배향된 핀(도시되지 않음)은 부동 스테이터(30)와 고정 스테이터(20) 사이의 상대 회전을 완화할 수 있다. 부동 스테이터(30)와 고정 스테이터(20) 사이의 축방향 인터페이스는 밀봉부(28)로 밀봉될 수 있으며, 이 밀봉부(28)는 고정 스테이터 밀봉 홈(20a) 및/또는 면판 밀봉 홈(22b)에 위치 설정될 수 있다. 밀봉부(28)는 O-링으로 구성될 수 있지만, 제한 없이 샤프트 밀봉 조립체(10)의 다른 실시예에서 상이하게 구성될 수 있다.

부동 스테이터(30)는 또한 그 반경방향 내부 부분에 오목 표면(38)을 갖게 형성될 수 있다. 이 오목 표면(38)은 밀봉 부재(40)의 반경방향 외부 부분에 형성된 대응하는 볼록 표면(48)과 반구형 인터페이스를 형성할 수 있다. 따라서, 도 16a 및 도 16b에 도시된 샤프트 밀봉 조립체(10)는 도 1 내지 도 12에 도시된 샤프트 밀봉 조립체(25)에 대해 이전에 설명된 것과 동일한 및/또는 유사한 방식으로 샤프트 밀봉 조립체(10) 및/또는 장비 하우징에 대한 샤프트(12) 오정렬, 샤프트(12) 반경방향 이동, 및 샤프트(12) 축방향 이동을 수용할 수 있다.

샤프트 밀봉 조립체(10)의 예시적인 실시예는 또한 밀봉 유체를 샤프트 밀봉 조립체(10)에 적용하기 위한 다양한 유체 도관을 포함할 수 있다. 고정 스테이터(20)는 샤프트 밀봉 조립체(10)에 밀봉 유체를 도입하기 위한 하나 이상의 입구(24)를 갖게 형성될 수 있다. 입구(24)는 고정 스테이터(20)에 형성된 환형 리세스(26)와 유체 연통할 수 있으며, 이 환형 리세스(26)는 부동 스테이터(30)에 형성되고 그 반경방향 외부 표면(32)으로부터 그 오목 표면(38)으로 연장되는 하나 이상의 반경방향 통로(도시되지 않음)와 유체 연통할 수 있다. 대안적으로 또는 하나 이상의 반경방향 통로에 추가하여, 부동 스테이터(30)에 형성된 제2 핀 리세스(35)는 특정 양의 밀봉 유체가 반경방향 내향 방향으로 제2 핀 리세스(35)의 길이를 가로지르게 하도록 구성될 수 있다. 제2 핀 리세스(35)의 반경방향 내부 말단에는 제2 핀 리세스 확대 부분(35a)이 형성될 수 있다. 대안적으로, 부동 스테이터(30)는 그 오목 표면(38) 상에 부동 스테이터 환형 홈(37)이 형성될 수 있다. 이들 반경방향 통로, 제2 핀 리세스(35), 제2 핀 리세스 확대 부분(35a), 및/또는 부동 스테이터 환형 홈(37)은 고정 스테이터(20)의 환형 리세스(26)로부터 밀봉 부재(40)의 볼록 표면(48)으로 유체를 밀봉하기 위한 도관의 역할을 할 수 있다. 따라서, 샤프트 밀봉 조립체(10)의 범위는 본 명세서에 개시된 유체 도관의 특정 조합에 의해 제한되지 않고, 밀봉 부재(40)에 밀봉 유체를 공급할 수 있는 유체 도관의 모든 구성으로 확장된다.

고정 스테이터(20) 및/또는 고정 스테이터(20)와 부동 스테이터(30) 사이의 밀봉부(28)는, 입구(24)에 도입된 대부분의 밀봉 유체가 (전술한 바와 같이 임의의 유체 도관 구성에 의해) 반경방향 내향 방향으로 부동 스테이터(30)를 통과하도록 구성될 수 있다. 부동 스테이터(30) 오목 표면(38)과 밀봉 부재(40) 볼록 표면(48) 사이의 반구형 인터페이스는 밀봉부(28)로 밀봉될 수 있으며, 이 밀봉부(28)는 부동 스테이터 밀봉 홈(30a) 및/또는 밀봉 부재 밀봉 홈(도시되지 않음)에 위치 설정될 수 있다. 밀봉부(28)는 O-링으로 구성될 수 있지만, 임의의 적절한 구조 및/또는 방법이 제한 없이 사용될 수 있다. 부동 스테이터(30), 밀봉 부재(40), 및/또는 그 사이의 밀봉부(28)는 부동 스테이터(30)를 빠져나가는 밀봉 유체의 대부분이 밀봉 부재(40)의 볼록 표면(48)으로부터 그 반경방향 내부 표면(46)을 향한 방향으로(즉, 밀봉 유체가 샤프트(12)에 인접한 샤프트 밀봉 조립체(10)를 빠져나가도록 대체로 반경방향 내향 방향으로) 복수의 반경방향 보어(44)를 통해 밀봉 부재(40)를 통과하도록 구성될 수 있다.

고정 스테이터(20), 부동 스테이터(30), 및/또는 밀봉 부재(40)는, 내부에 형성된 유체 도관이 대부분의 밀봉 유체가 밀봉 부재(40)와 샤프트(12) 사이의 영역으로부터 주어진 작동 파라미터 세트(예를 들어, 밀봉 유체 점도, 압력, 및/또는 체적 유량, 샤프트(10) rpm 등)에 대해 미리 결정된 속도로 샤프트 밀봉 조립체(10)를 빠져나가도록 구성될 수 있다. 샤프트 밀봉 조립체(10)의 예시적인 실시예는 밀봉 부재의 원주 둘레에 동일하게 이격된 대응하는 쌍으로 밀봉 부재(40)에 32개의 반경방향 보어(44)를 갖게 형성될 수 있으며, 이는 도 17a 및 도 17b에 가장 잘 도시되어 있다. 각각의 반경방향 보어(44)는 볼록 표면(48)에 인접한 반경방향 보어 입구(44a) 및 반경방향 내부 표면(46)에 인접한 반경방향 보어 출구(44b)를 갖게 형성될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 도시되지 않은 밀봉 부재(40)의 다른 실시예에서, 밀봉 부재(40)는 제한 없이 상이하게 구성된 반경방향 보어(44), 상이한 개수의 반경방향 보어(44), 및/또는 반경방향 보어(44)의 상이한 상대적 위치를 갖게 구성될 수 있다.

도 17a 및 도 17b에 도시된 밀봉 부재(40)의 실시예에 도시된 반경방향 보어(44)의 구성은, 종래 기술과 비교할 때 주어진 작동 파라미터 세트에 대해 더 낮은 체적 유량의 밀봉 유체가 필요할 수 있다는 점에서 다른 구성보다 더 효율적일 수 있다고 고려된다. 추가로, 반경방향 내부 표면(46)의 매끄러운, 대체로 원통형 구성은 그 인터페이스에서 샤프트(12)와 밀봉 부재(40) 사이에 가압된 유체 장벽(예를 들어, "리프트-오프" 밀봉부)를 생성할 수 있다. 이는 작동 중에 샤프트(12)와 밀봉 부재(40) 사이에 접촉이 없거나 및/또는 최소로 접촉하는 거의 마찰이 없는 샤프트 밀봉 조립체(10)를 초래할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 본 명세서에서 개시되고 청구된 샤프트 밀봉 조립체(10)의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 고정 스테이터(20), 부동 스테이터(30), 및/또는 밀봉 부재(40)의 유체 도관의 상이한 수, 간격, 및/또는 구성이 사용될 수 있다.

본 개시내용에 비추어, 본 명세서에 개시된 유체 도관의 구성은, 미국 특허 제7,090,403호에 개시된 분절식 밀봉부와 같이 2개의 요소가 서로에 대해 회전하는 임의의 인터페이스 사이에 가압된 유체 장벽을 생성하도록 될 수 있음이 본 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것이다. 미국 특허 제7,090,403호는 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함되며, 로터와 부동 스테이터 사이에 구형 회전 인터페이스를 갖는 샤프트 밀봉 조립체의 실시예(예를 들어, 도 13, 도 15 및 도 15a에 도시된 것) 및 스테이터의 2개의 부분 사이에서 대체로 회전하지 않는 구형 인터페이스를 갖는 샤프트 밀봉 조립체의 실시예(예를 들어, 도 14 및 도 14a에 도시된 것)를 개시한다. 따라서, 본 명세서에 개시된 샤프트 밀봉 조립체(10)의 범위는 샤프트 밀봉 조립체(10)가 수용하도록 구성되는 회전 인터페이스의 위치 및/또는 유형에 의해 제한되지 않는다.

예를 들어, 본 명세서에 도시되지 않은 실시예에서, 도 13, 도 15 및 도 15a에 도시된 것과 유사한 실시예의 스테이터(30)는 하나 이상의 대체로 좁은 직경의 반경방향 보어(도 17a 및 도 17b의 실시예에 도시된 것과 대체로 유사할 수 있음)를 갖게 구성될 수 있다. 이들 반경방향 보어는 외부 소스(통로(40)와 유체 연통할 수 있음)로부터 스테이터 부분(31, 31a) 상의 구형 표면(스테이터(31) 상의 오목 표면 및 스테이터(31a) 상의 볼록 표면으로서 구성될 수 있음) 사이의 인터페이스로 유체를 제공하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 스테이터(31)는 외부 소스(통로(40)와 유체 연통할 수 있음)로부터 유체를 래비린스 밀봉부 패턴 및/또는 그 안의 하나 이상의 밀봉부(O-링으로 구성될 수 있음)를 갖는 회전 인터페이스일 수 있는 스테이터(31a)와 로터(20) 사이의 인터페이스로 제공하는 역할을 하는 반경방향 보어를 갖게 구성될 수 있다.

샤프트 밀봉 조립체의 추가 실시예

이제, 도 18 내지 도 21b를 참조하면, 중앙 보어를 갖는 대체로 링 형상의 밀봉 조립체(100)의 다양한 예시적인 실시예의 다른 특징 및 구성요소가 도시되어 있다. 일반적으로, 밀봉 조립체(100)의 그러한 예시적인 실시예는, 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 도 18 내지 도 21b에 도시된 샤프트 밀봉 조립체(100)에 고유한 하나 이상의 이점에 추가하여, 본 명세서에 개시된 샤프트 밀봉 조립체(10) 및 베어링 아이솔레이터(18)의 다양한 이점의 전부 또는 일부를 제공할 수 있다. 일반적으로, 밀봉 조립체(100)는, 다음의 청구범위 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 제1 스테이터(110)와 제2 스테이터(120) 사이의 반구형 인터페이스를 통해 하우징(도시되지 않음) 및/또는 밀봉 조립체(100)에 대한 샤프트(12)의 오정렬, 제1 및 제2 스테이터(110, 120)에 대한 반경방향 치수에서 스로틀 부재(130)의 이동을 통해 하우징 및/또는 제1 및 제2 스테이터(110, 120)에 대해 반경방향 치수의 샤프트(12) 이동, 및/또는 스로틀 부재(130)의 내부 표면과 샤프트(12)의 외부 표면 사이의 원주방향 간극 및/또는 갭을 통해 하우징 및/또는 밀봉 조립체(100)에 대해 축방향 치수의 샤프트(12) 이동을 수용할 수 있다.

도 18 내지 도 21b에 도시된 밀봉 조립체(100)는 장비 하우징(도시되지 않음)과 맞물릴 수 있고, 샤프트(12)는 장비 하우징으로부터 연장되고 장비 하우징에 대해 회전할 수 있다. 밀봉 조립체(100)는 하나 이상의 기계적 체결구(14)를 통해 장비 하우징과 맞물릴 수 있지만, 다음 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 밀봉 조립체(100)를 장비 하우징과 적절히 맞물리게 하기 위해 임의의 적절한 방법 및/또는 장치(예를 들어, 용접, 화학 접착제, 간섭 끼워맞춤 등)가 사용될 수 있다.

밀봉 조립체(100)는 제1 스테이터(110), 제2 스테이터(120), 및 스로틀 부재(130)를 포함할 수 있다. 도 18에 도시된 다양한 선을 따른 밀봉 조립체(100)의 단면도를 제공하는 도 18a 내지 도 18c를 구체적으로 참조하면, 밀봉 조립체(100)는, 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 그 내부측(또는 제품측)이 대체로 도 18a 및 도 18c의 우측 및 대체로 도 18b의 좌측에 있고, 그 외부측이 대체로 도 18a 및 도 18c의 좌측 및 대체로 도 18b의 우측에 있게 구성될 수 있다고 고려된다. 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이, 도 19 및 도 19a에 도시된 밀봉 조립체(100)의 축방향 면은 대체로 내부측인 반면, 도 19b의 우측은 대체로 내부측이고 그 좌측은 대체로 외부측이다. 도 19c 및 도 19d에 도시된 밀봉 조립체(100)의 분해 사시도는 밀봉 조립체(100)의 대향 측면들로부터 도시되며, 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이, 도 19c는 대체로 내부측으로부터 도시된 반면, 도 19d는 대체로 외부면으로부터 도시된다.

제1 스테이터(110)에는 밀봉 유체가 제공될 수 있는 입구(114a)가 형성될 수 있다. 제2 스테이터(120)에 인접한 입구(114a)의 원위 단부는, 아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 제1 스테이터(110)의 오목 표면(112)에서 선반(112a)으로서 형성되거나 선반에 인접하게 위치 설정될 수 있다. 추가적으로, 제1 스테이터(110)는 O-링(102)이 위치 설정될 수 있는 그 내부면 상에 환형 리세스(111)가 형성될 수 있다. O-링(102)은 장비 하우징에 인접한 제품을 향한 물질의 침입 및 밀봉 조립체(100)와 장비 하우징의 인터페이스에서 제품의 유출을 완화 또는 방지하기 위해 제1 스테이터(110)의 내부측을 장비 하우징에 적절하게 밀봉할 수 있다고 고려된다. 그러나, 임의의 적절한 구조 및/또는 방법은 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 밀봉 조립체(100)와 장비 하우징 사이에 원하는 밀봉부(예를 들어, 다른 기계적 밀봉 디바이스, 화학적 밀봉부, 이들의 조합 등)를 달성하기 위해 사용될 수 있다.

많은 용례의 경우, 다른 샤프트 밀봉 조립체(10) 및/또는 베어링 아이솔레이터(18)에 대해 전술한 바와 같은 방식으로 밀봉 유체를 가압하는 것이 유리할 수 있는 것으로 고려된다. 밀봉 유체는 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 액체, 증기, 가스 및/또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 최적의 밀봉 유체 및 그 압력은 밀봉 조립체(100)의 용례마다 달라질 것이며, 밀봉 조립체(100)가 맞물리는 장비 하우징에 인접한 제품을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 시스템 구성요소와 밀봉 유체의 호환성에 적어도 의존할 수 있다. 특정 용례를 위해 공기, 질소, 물 및/또는 증기가 적절한 밀봉 유체일 수 있는 것으로 고려된다. 따라서, 밀봉 유체의 상, 화학적 조성, 특성, 구성 등은 이에 따라 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 본 개시내용의 범위로 어떤 방식으로든 제한하지 않는다.

제1 스테이터(110)는 하나 이상의 핀 리세스(116a)가 형성될 수 있고, 핀(108)은 핀 리세스(116a)에 삽입될 수 있다. 핀(108)의 반경방향 내향 원위 단부는 제2 스테이터 핀 리세스(123)로 연장될 수 있고, 아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 제1 스테이터(110)와 제2 스테이터(120) 사이의 각도 오정렬 정도를 제한하는 역할을 할 수 있다.

제1 스테이터(110)는 그 일부에 오목 표면(112)을 갖게 구성될 수 있다. 제1 스테이터(110)는 오목 표면(112) 상에 하나 이상의 환형 리세스(111)를 갖게 구성될 수 있고, O-링(102)은 각각의 환형 리세스(111) 내에 위치 설정되어 제1 스테이터(110)의 오목 표면(112)과 제2 스테이터(120)(제2 스테이터는 아래에서 더 상세하게 설명됨)의 볼록 표면(122a)의 인터페이스에서 제1 스테이터(110)와 제2 스테이터(120) 사이의 영역을 통한 물질의 유출 및/또는 침입을 적절히 완화 또는 방지할 수 있다.

제2 스테이터(120)는 하나 이상의 체결구(104)를 통해 서로 선택적으로 맞물릴 수 있는 본체(122) 및 액세스 판(128)이 형성될 수 있으며, 체결구(104)는 내부에 형성된 하나 이상의 축방향 보어(128b)를 통해 액세스 판(128)의 일부를 통과할 수 있다. 그러나, 임의의 적절한 방법 및/또는 장치(예를 들어, 용접, 화학 접착제 등)는 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 본체(122)를 액세스 판(128)과 적절하게 맞물리는 데 사용될 수 있다. 본체(122)는 제1 스테이터(110)에 형성된 입구(114a)와 유체 연통될 수 있는 하나 이상의 제2 스테이터 입구(124)가 형성될 수 있다. 일반적으로, 제2 스테이터 입구(124)는 제1 스테이터(110)로부터 제2 스테이터(120)의 반경방향 내향 표면으로(및 후속적으로 아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 스로틀 부재(130)를 통해) 이동시키도록 밀봉 유체의 통로 역할을 할 수 있다. 본체(122)는 그 외부에 볼록 표면(122a)이 형성될 수 있으며, 볼록 표면(122a)은 제1 스테이터(110)의 반경방향 내부 부분 상의 오목 표면(112)에 대응하여 제1 및 제2 스테이터(110, 120) 사이에 반구형 인터페이스를 생성할 수 있다. 특정 용례의 경우, (적어도 도 19c에 도시된 바와 같이) 제2 스테이터(120)의 주연부 둘레에 위치 설정된 복수의 제2 스테이터 입구(124)를 갖는 제2 스테이터(120)를 구성하는 것이 유리할 수 있지만, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 그렇게 제한되지 않는다는 것으로 고려된다.

도 18a 내지 도 18c에 도시된 바와 같이, 볼록 표면(122a)은, 액세스 판(128)의 표면이 볼록 표면(122a)의 어떤 부분도 구성하지 않도록, 본체(122)에 전적으로 제한될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 볼록 표면(122a)의 일부는 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 액세스 판(128)으로 연장될 수 있다. 볼록 표면(122a)에는 제1 스테이터(110)의 오목 표면(112)에 형성된 선반(112a)에 인접하게 위치 설정될 수 있는 볼록 표면 선반(122b)이 형성될 수 있다. 볼록 표면 선반(122b)은 축방향 치수가 대체로 선형이 되도록 구성될 수 있다. 제1 스테이터(110)의 선반(112a)과 함께 볼록 표면 선반(122b)은 제1 및 제2 스테이터(110, 120) 사이의 인터페이스 내에 특정 체적의 밀봉 유체를 제공하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 선반(112a) 및/또는 볼록 표면 선반(122b)의 최적 구성(예를 들어, 치수, 형상 등)은 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 밀봉 조립체(100)의 용례마다 달라질 수 있다.

볼록 표면(122a) 및/또는 볼록 표면 선반(122b)의 일부에는, 위에서 간단하게 설명되고 적어도 도 21b에 도시된 바와 같이 핀(108)의 원위 단부를 수용할 수 있는 제2 스테이터 핀 리세스(123)가 형성될 수 있다. 제2 스테이터 핀 리세스(123) 및 핀(108)은, 그 사이의 상호 작용이 작동 중에 제1 및 제2 스테이터(110, 120) 사이의 각도 오정렬의 양을 제한하도록 구성될 수 있다. 핀(108)과 제2 스테이터 핀 리세스(123) 사이의 상호 작용은 또한 제1 및 제2 스테이터(110, 120) 사이의 적절한 축방향 정렬 및/또는 상대 회전량을 보장하는 역할을 할 수 있다. 밀봉 조립체(100)의 일 실시예에서, 2개의 핀(108)이 사용될 수 있고, 적어도 도 21b에 도시된 바와 같이, 하나의 제2 스테이터 핀 리세스(123)와 관련된 제1 핀(108)은 12시 위치에 위치 설정되고, 다른 제2 스테이터 핀 리세스(123)와 관련된 제2 핀(108)은 6시 위치에 위치 설정된다. 그러나, 핀(108) 및 관련 제2 스테이터 핀 리세스(123)의 임의의 수 및/또는 구성은 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 밀봉 조립체(100)와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 핀(108)은 상이한 회전축에 위치 설정되도록 구성될 수 있다.

본체(122) 및 액세스 판(128)은, 샤프트 밀봉 부재(100)가 장비 하우징과 맞물릴 때, 액세스 판(128)이 액세스 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 제2 스테이터(120)는, 액세스 판(128)이 본체(122)로부터 선택적으로 제거될 수 있도록 구성될 수 있어, 사용자가 장비 하우징으로부터 전체 밀봉 조립체(100)를 제거하지 않고 스로틀 부재(130) 및/또는 밀봉 조립체(100)의 다른 내부 구성요소에 액세스할 수 있다. 그러한 구성은 사용자가 스로틀 부재(130) 및/또는 밀봉 조립체(100)의 다른 내부 구성요소를 종래 기술에 비해 상대적으로 쉽게(예를 들어, 밀봉 조립체(100)가 제거되고 및/또는 장비 하우징과 맞물림 해제될 필요 없이) 교체 및/또는 검사하게 할 수 있다는 것으로 고려된다.

본체(122)에는 본체 선반(126)이 형성될 수 있으며, 본체 선반(126)의 반경방향 내부 표면은 축방향 치수가 대체로 선형일 수 있고, 본체 선반(126)은 샤프트 밀봉 조립체의 외부측을 향해 축방향으로 연장될 수 있다. 액세스 판(128)의 반경방향 외부 부분은 본체 선반(126)에서 본체(122)와 맞물릴 수 있어, 본체(122)의 외부 축방향 한계는 액세스 판(128)의 외부 축방향 한계와 동일하거나 대략 동일하다. 그러나, 다른 실시예에서, 본체(122)의 외부 축방향 한계는 액세스 판(128)의 외부 축방향 한계보다 클 수 있고, 또 다른 실시예에서 액세스 판(128)의 외부 축방향 한계는 본체(122)의 외부 축방향 한계보다 클 수 있다. 따라서, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 그러한 다양한 구성 모두 뿐만 아니라 다른 구성으로 연장된다. 액세스 판(128)에는 본체(122)를 향해 축방향 내향으로 연장될 수 있는 숄더(128a)가 형성될 수 있고, 숄더(128a)는 전술한 바와 같이 내부에 형성된 하나 이상의 축방향 보어(128b)를 가질 수 있다.

본체(122)와 액세스 판(128)은 제2 스테이터(120)의 반경방향 내부 표면 상에 내부 채널(125)을 형성하도록 협력할 수 있다. 본체(122)의 내부측의 축방향 벽은 내부 채널(125)에 제1 축방향 한계를 제공할 수 있고, 액세스 판(128)의 내부 축방향 표면은 내부 채널(125)에 제2 축방향 한계를 제공할 수 있다. 내부 채널(125)은 그 반경방향 치수가 적어도 도 18a에 도시된 바와 같이 축방향으로 달라지도록 구성될 수 있고, 스로틀 부재(130)의 중간부(133) 및 제2 벽(134)에 인접한 내부 채널(125)의 반경방향 치수는 스로틀 부재(130)의 제1 벽(132)에 인접한 내부 채널(125)의 반경방향 치수보다 크다. 그러나, 내부 채널(125)의 반경방향 치수의 다른 구성은 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 밀봉 조립체(100)와 함께 사용될 수 있다.

스로틀 부재(130)의 제1 또는 제2 벽(132, 134) 중 어느 하나에는 적어도 도 18a 내지 도 19d에 예시적인 실시예에 대해 도시된 바와 같이 O-링이 위치 설정될 수 있는 스로틀 부재 환형 리세스(131)가 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 본체(122)의 축방향 벽 또는 액세스 판(128)의 내부 축방향 표면은 도 21a 및 도 21b에 예시적인 실시예에 대해 도시된 바와 같이 O-링(102)이 위치 설정될 수 있는 제2 스테이터 환형 리세스(121)를 포함할 수 있다. 본체(122)에 형성된 제2 스테이터 환형 리세스(121)에 위치 설정된 O-링(102) 및/또는 제2 벽(134)에 형성된 스로틀 부재 환형 리세스(131)에 위치 설정된 O-링(102)은 본체(122)와 스로틀 부재(130) 사이의 인터페이스를 적절하게 밀봉될 수 있는 것으로 고려된다. 액세스 판(128)에 형성된 제2 스테이터 환형 리세스(121)에 위치 설정된 O-링(102) 및/또는 제1 벽(132)에 형성된 스로틀 부재 환형 리세스(131)에 위치 설정된 O-링(102)은 액세스 판(128)과 스로틀 부재(130) 사이의 인터페이스를 적절하게 밀봉하여 그러한 인터페이스에서 물질의 침입 및/또는 밀봉 유체의 유출을 완화 또는 방지할 수 있다는 것이 또한 고려된다. 그러나, 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 본체(122)와 스로틀 부재(130) 사이 및/또는 액세스 판(128)과 스로틀 부재(130) 사이의 원하는 밀봉부(예를 들어, 다른 기계적 밀봉 디바이스, 화학적 밀봉부, 이들의 조합 등)를 달성하기 위해 임의의 적절한 구조 및/또는 방법이 사용될 수 있다.

적어도 도 18a 내지 도 18c, 도 19a, 및 도 21b에 도시된 바와 같이, 내부 채널(125)은 그 위에 다양한 윤곽 및/또는 표면을 가질 수 있다. 예를 들어, 본체(122)에 형성된 내부 채널(125)의 일부는 매끄럽고 및/또는 반경이 있는 축방향 표면으로부터 반경방향 표면으로의 천이부를 갖게 구성될 수 있다. 이와 달리, 액세스 판(128)에 형성된 내부 채널(125)의 다른 부분은 직각인 축방향 표면으로부터 반경방향 표면으로의 천이부를 갖게 구성될 수 있다. 내부 채널(125)의 최적 구성(예를 들어, 실제 체적, 상대 체적, 형상, 축방향 치수, 반경방향 치수 등)은 밀봉 조립체(100)의 용례마다 달라질 수 있고 이에 따라 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 본 개시내용의 범위로 어떤 방식으로든 제한하지 않는다.

스로틀 부재(130)는 제2 스테이터(120)의 내부 공동(125)의 일부 내에 위치 설정될 수 있다. 일반적으로, 스로틀 부재(130)는 제2 스테이터(120)의 본체(122)의 일부와 맞물리고 및/또는 그에 인접하게 위치 설정될 수 있는 내부 축방향 표면 및 액세스 판(128)의 일부와 맞물리고 및/또는 그에 인접하게 위치 설정될 수 있는 외부 축방향 표면을 갖게 구성될 수 있다. 스로틀 부재(130)의 반경방향 내부 표면은 샤프트(12)에 인접하게 위치 설정될 수 있다. 스로틀 부재(130)는 액세스 판(128)에 인접한 제1 벽(132) 및 제2 스테이터(120)의 본체(122)에 인접한 제2 벽(134)을 갖게 구성될 수 있으며, 중간부(133)가 제1 및 제2 벽(132, 134) 사이에 위치 설정될 수 있다. 제1 벽(132) 및 제2 벽(134) 모두가 반경방향 외향으로 연장될 수 있어, 스로틀 부재 채널(136)이 제1 및 제2 벽(132, 134) 사이에 존재한다.

제1 벽(132)에는 적어도 도 18b에 도시된 바와 같이 그로부터 연장되는 하나 이상의 제1 벽 축방향 돌출부(132a)가 형성될 수 있고, 돌출부는 액세스 판(128)에 형성된 하나 이상의 축방향 리세스(127)에 대응할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제2 벽(134)에는 그로부터 연장되는 하나 이상의 축방향 돌출부(134a)가 형성될 수 있고, 돌출부는 제2 스테이터(120)의 본체(122)에 형성된 하나 이상의 축방향 리세스(127)에 대응한다. 축방향 돌출부(132a, 134a)는, 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이, 스로틀 부재(130)의 일부와 일체로 형성될 수 있거나, 그로부터 별도로 형성되고 나중에 스로틀 부재(130)의 일부와 맞물릴 수 있다(여기서, 축방향 돌출부(132a, 134a)는 일종의 핀 또는 도웰(dowel)의 역할을 할 수 있음). 축방향 돌출부(132a, 134a)의 일부는, 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이, 제2 스테이터(120)의 본체(122)에 형성된 축방향 리세스(127) 및/또는 액세스 판(128)에 형성된 축방향 리세스(127)로 연장되어 스로틀 부재(130)와 제2 스테이터(120) 사이의 상대 회전 이동을 방지 및/또는 완화하고 및/또는 그 사이의 상대적인 반경방향 이동의 양을 제한할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 스로틀 부재(130)와 제2 스테이터(120) 사이의 상대적인 반경방향 이동의 양은 제1 벽(132), 제2 벽(134), 본체(122)의 반경방향 내부 표면, 및/또는 액세스 판(128)의 반경방향 내부 표면의 구성에 의해 제한될 수 있다. 구체적으로, 이들 구성요소의 반경방향 치수는, 스로틀 부재(130)의 반경방향 이동의 특정 양이 제1 벽(132) 또는 제2 벽(134)의 원위 단부가 내부 채널(125) 내부에 있는 제2 스테이터(120)의 일부와 접촉하기 전에 발생할 수 있도록 조절될 수 있다. 도 18a에 도시된 바와 같이, 제1 벽(132)의 원위 단부 및 제2 스테이터(120) 및/또는 캡(128)의 반경방향 내부 표면의 구성은 스로틀 부재(130)가 반경방향 치수에서 제2 스테이터(120)에 대해(결과적으로, 밀봉 조립체(100)의 다른 구성요소에 대해) 이동할 수 있는 환형 공간(129)을 규정할 수 있다. 그러나, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 그렇게 제한되지 않는다.

스로틀 부재 채널(136)은 내부 채널(125)의 전부 또는 일부와 교차하도록 구성될 수 있으며, 스로틀 부재 채널(136)과 내부 채널(125)은 밀봉 조립체(100) 내에 환형 공동을 형성하도록 협력할 수 있다. 특정 용례의 경우, 스로틀 부재(130)는, 내부 공동(125) 내의 밀봉 유체가 우선적으로 스로틀 부재에 형성된 반경방향 채널(133a), 및/또는 스로틀 부재(130)와 본체(122) 사이 및/또는 스로틀 부재(130)와 액세스 판(128) 사이의 하나 이상의 반경방향 인터페이스를 향해 지향될 수 있도록 구성될 수 있는 것으로 고려되지만, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구범위에 명시되지 않는 한 그렇게 제한되지 않는다.

스로틀 부재(130)의 중간부(133)에는 내부에 하나 이상의 반경방향 채널(133a)이 형성될 수 있으며, 반경방향 채널은 제2 스테이터(120)의 내부 채널(125)로부터 스로틀 부재(130)를 통해 그리고 스로틀 부재(130)(예를 들어, 샤프트(12))에 대해 반경방향으로 내부 영역에 밀봉 유체를 제공하는 역할을 할 수 있다. 스로틀 부재(130)의 반경방향 채널(133a)은 스로틀 부재(130) 둘레에 환형으로 배치된 쌍으로 구성될 수 있는 것으로 고려된다. 그러나, 반경방향 채널(133a)의 최적의 수 및 구성(예를 들어, 크기, 위치 등)은 밀봉 조립체(100)의 용례마다 달라질 수 있고 따라서 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 그 범위로 제한하지 않는다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제1 벽(132) 및/또는 제2 벽(134)은 밀봉 유체를 제2 스테이터(120)의 내부 채널(125)로부터 스로틀 부재(130)의 축방향 채널을 통해 스로틀 부재(130)와 본체(122) 사이의 인터페이스 및/또는 스로틀 부재(130)와 액세스 판(128) 사이의 인터페이스로 지향시키는 축방향 채널을 갖게 구성될 수 있다. 그러한 구성은 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 특정 용례를 위해 스로틀 부재(130) 및/또는 밀봉 조립체(100)를 가로지르는 압력을 축방향으로 밸런싱하는 역할을 할 수 있다고 고려된다.

제2 스테이터(120)의 내부 채널(125)과 관련하여 전술한 바와 같이, 스로틀 부재(130) 및 그 구성요소(예를 들어, 제1 벽(132) 및 그 구성, 반경방향 채널(133a) 및 그 구성, 중간부(133) 및 그 구성, 제2 벽(134) 및 그 구성, 스로틀 부재 채널(136), 어느 한 벽(132, 134)에 형성된 축방향 채널 등)의 최적 구성(예를 들어, 실제 체적, 상대 체적, 형상, 축방향 치수, 반경방향 치수 등)은 밀봉 조립체(100)의 용례마다 달라질 수 있고 이에 따라 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 본 개시내용의 범위로 어떤 방식으로든 제한하지 않는다.

일반적으로, 밀봉 조립체(100)는, 밀봉 조립체(100)의 중앙 보어에 위치 설정된 샤프트(12)와 밀봉 조립체(100) 및/또는 밀봉 조립체(100)가 맞물리는 장비 하우징 사이의 상대적인 반경방향 이동이 제2 스테이터(120)의 내부 채널(125) 내에서 스로틀 부재(130)와 제2 스테이터(120) 사이의 상대적인 반경방향 이동을 통해 수용될 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 밀봉 조립체(100)는, 밀봉 조립체(100)의 중앙 보어에 위치 설정된 샤프트(12)와 밀봉 조립체(100) 및/또는 밀봉 조립체(100)가 맞물리는 장비 하우징 사이의 상대적인 축방향 이동이 스로틀 부재(130)의 반경방향 내부 표면과 샤프트(12)의 반경방향 외부 표면 사이의 인터페이스를 통해 수용될 수 있도록 구성될 수 있다. 많은 용례를 위해, 전술한 바와 같이 스로틀 부재(130)에 형성된 하나 이상의 반경방향 채널(133a)을 통해 그러한 인터페이스에 밀봉 유체가 제공될 수 있는 것으로 고려된다. 스로틀 부재(130)와 샤프트(12) 사이의 인터페이스의 최적 간극은 밀봉 조립체(100)의 용례마다 달라질 수 있고 따라서 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 그 범위로 제한하지 않는다. 그러나, 적어도 일부 용례의 경우, 이 간극은 0.001 인치 내지 0.5 인치일 수 있고, 간극은 밀봉 유체의 유동 특성에 영향을 미칠 수 있는 것으로 고려된다(예를 들어, 간극이 클수록 달리 동일한 조건 및 구성 하에서 밀봉 유체의 체적 유량이 비교적 높아질 수 있음).

일반적으로, 밀봉 조립체(100)의 다양한 예시적인 실시예에서, 스로틀 부재(130)는, 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이, 폴리머(예를 들어, 폴리에테르 에테르 케톤, 그래프알로이(graphalloy), 나일오일(nyloil), 탄소 등) 및/또는 임의의 다른 윤활성 재료를 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다.

이제, 구체적으로 도 20a 및 도 20b를 참조하면, 본 개시내용에 따른 밀봉 조립체(100)의 다른 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 일반적으로, 이 예시적인 실시예는 이전에 설명되고 도 18 내지 도 19d에 도시된 것과 동일하거나, 유사하거나, 또는 상관적인 요소를 갖게 구성될 수 있고 그와 동일하거나, 유사하거나, 또는 상관적인 이점을 제공할 수 있다. 그러나, 도 20a 및 도 20b에 도시된 밀봉 조립체(100)는, 제1 스테이터(110)가 밀봉 조립체(100)가 둘레에 위치 설정되는 샤프트(12)의 길이방향 축을 통과하는 수평 배향된 평면을 따라 분기될 수 있도록 구성될 수 있다. 제1 스테이터(110)의 2개의 부분은 상부 부분(110a) 및 하부 부분(110b)으로 지칭될 수 있다. 밀봉 조립체(100)는 샤프트(12)의 길이방향 축이 수직으로 배향되거나 수평과 수직 사이의 일부 각도로서 배향되는 용례에 설치될 수 있기 때문에, 용어 "상부" 및 "하부"와 수평 배향된 평면의 설명은 밀봉 조립체(100)의 범위로 제한하지 않고, 대신에 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 상부 부분(110a) 및 하부 부분(110b)의 상대적 위치에 대한 맥락을 제공하도록 의도된다.

상부 부분(110a) 및 하부 부분(110b)은 하나 이상의 체결구(104), 대응하는 수용부(105), 및 대응하는 구멍(106)을 통해 서로 선택적으로 맞물릴 수 있다. 추가적으로, 정렬 핀 및/또는 도웰은 상부 부분(110a)과 하부 부분(110b) 사이의 적절한 정렬을 보장하도록 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 체결구(104)는 기계적 체결구(예를 들어, 볼트, 나사 등)로 구성될 수 있으며, 각각의 체결구(104)는 상부 부분(110a)에 형성된 제1 구멍(106)을 통과하고 그 원위 단부는 하부 부분(105)에 형성된 수용부(105)와 맞물리고, 수용부(105)는 체결구(104)에 형성된 나사부에 대응하도록 나사식일 수 있다. 그러나, 상부 부분(110a)을 하부 부분(110b)과 선택적으로 맞물리게 하기 위한 임의의 적절한 구조 및/또는 방법(예를 들어, 다른 유형의 기계적 체결구, 클램프, 접착제 등)이 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 사용될 수 있다.

특정 용례에서, 상부 부분(110a) 및 하부 부분(110b)으로 구성된 제1 스테이터(110)를 사용하는 것이 유리할 수 있다. 그러한 구성은 제1 스테이터(110)의 외부 둘레에 추가적인 축방향 공간을 제공할 수 있어, 입구(114a)의 크기는 내부 부재(114) 및 외부 부재(116)를 갖는 유사한 크기의 샤프트 밀봉 조립체(110)에 비해 증가될 수 있다. 그러한 구성은 하나 이상의 O-링(102)을 코드 스톡으로 및/또는 밀봉 조립체(100)가 맞물리는 장비를 분해할 필요 없이 비교적 쉽게 교체할 수 있게 한다. 다른 용례에서, 상부 부분(110a) 및 하부 부분(110b)을 갖게 구성된 제1 스테이터(110)는 감소된 수의 체결구(104)로 인해 내부 부재(114) 및 외부 부재(116)를 갖는 밀봉 조립체(100)보다 더 쉽게 설치할 수 있게 한다. 마지막으로, 상부 부분(110a) 및 하부 부분(110b)으로 구성된 제1 스테이터(110)는, 내부 부재(114) 및 외부 부재(116)를 갖는 유사한 크기의 샤프트 밀봉 조립체(110)에 비해 오목 표면(112)을 갖게 구성되는 데 더 적은 요소가 필요하기 때문에 제조 이점을 제공할 수 있다. 상부 부분(110a) 및/또는 하부 부분(110b)은 사용자가 상부 부분(110a)을 하부 부분(110b)으로부터 분리하는 것을 돕고 및/또는 관련 샤프트(12) 및/또는 장비로부터 밀봉 조립체(100)를 맞물림 해제하기 위해 하나 이상의 슬롯(113)을 갖게 구성될 수 있다.

제1 스테이터(110)가 밀봉 조립체(100)가 둘레에 위치 설정되는 샤프트(12)의 길이방향 축을 통과하는 수평 배향된 평면을 따라 분기되는 것에 추가하여, 제2 스테이터(120), 스로틀 부재(130), 및/또는 액세스 판(128)은 그래서 분기될 수 있다. 그러한 구성은 샤프트(12)와 관련된 많은 또는 임의의 장비를 분해할 필요 없이 샤프트(12) 둘레에 밀봉 조립체(100)를 설치하게 함으로써 밀봉 조립체(100)의 설치와 관련된 노동 및/또는 시간을 감소시킬 수 있는 것으로 고려된다. 그러한 구성에서, 임의의 분할 구성요소(예를 들어, 제1 스테이터(110), 제2 스테이터(120), 스로틀 부재(130), 액세스 판(128) 등)의 2개의 절반부는, 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이, 제1 스테이터(110) 상부 부분(110a) 및 하부 부분(110b)과 관련하여 이전에 전술한 바와 같은 임의의 적절한 구조 및/또는 방법을 통해 서로 선택적으로 맞물릴 수 있다.

이제, 구체적으로 도 21a 및 도 21b를 참조하면, 본 개시내용에 따른 밀봉 조립체(100)의 다른 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 일반적으로, 이 예시적인 실시예는 이전에 설명되고 도 18 내지 도 19d에 도시된 것과 동일하거나, 유사하거나, 또는 상관적인 요소를 갖게 구성될 수 있고 그와 동일하거나, 유사하거나, 또는 상관적인 이점을 제공할 수 있다. 그러나, 도 21a 및 도 21b에 도시된 밀봉 조립체(100)는 제1 스테이터(110)가 서로 맞물릴 수 있는 내부 부재(114) 및 외부 부재(116)를 포함할 수 있도록 구성될 수 있다.

제1 스테이터(110)의 내부 부재(114)에는 밀봉 유체가 제공될 수 있는 입구(114a)가 형성될 수 있다. 추가적으로, 내부 부재(114)에는 O-링(102)이 위치 설정될 수 있는 그 내부면 상에 환형 리세스(111)가 형성될 수 있다. O-링(102)은 장비 하우징에 인접한 제품을 향한 물질의 침입 및 밀봉 조립체(100)와 장비 하우징의 인터페이스에서 제품의 유출을 완화 또는 방지하기 위해 제1 스테이터(110)의 내부측을 장비 하우징에 적절하게 밀봉할 수 있다. 그러나, 임의의 적절한 구조 및/또는 방법은 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한 제한 없이 밀봉 조립체(100)와 장비 하우징 사이에 원하는 밀봉부(예를 들어, 다른 기계적 밀봉 디바이스, 화학적 밀봉부, 이들의 조합 등)를 달성하기 위해 사용될 수 있다.

외부 부재(116)는 하나 이상의 핀 리세스(116a)가 형성될 수 있고, 핀(108)은 핀 리세스(116a)에 삽입될 수 있다. 핀(108)의 반경방향 내향 원위 단부는 제2 스테이터 핀 리세스(123)로 연장될 수 있고, 아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 제1 스테이터(110)와 제2 스테이터(120) 사이의 각도 오정렬 정도를 제한하는 역할을 할 수 있다.

내부 부재(114) 및 외부 부재(116)는 그 일부에 오목 표면(112)을 제공하도록 협력할 수 있으며, 오목 표면(112)의 제1 부분은 내부 부재(114) 상에 구성될 수 있고 오목 표면(112)의 제2 부분은 외부 부재(116) 상에 구성될 수 있다. 선반(112a)은 오목 표면(112)의 제1 및 제2 부분 사이에 위치 설정될 수 있으며, 선반(112a)은 적어도 도 18b 및 도 18c에 도시된 바와 같이 축방향 치수가 대체로 선형일 수 있다. 마지막으로, 내부 부재(114) 및 외부 부재(116) 모두는 오목 표면(112) 상에 환형 리세스(111)를 갖게 구성될 수 있고, O-링(102)은 각각의 환형 리세스(111) 내에 위치 설정되어 제1 스테이터(110)의 오목 표면(112)과 제2 스테이터(120)(제2 스테이터는 아래에서 더 상세하게 설명됨)의 볼록 표면(122a)의 인터페이스에서 제1 스테이터(110)와 제2 스테이터(120) 사이의 영역을 통한 물질의 유출 및/또는 침입을 적절히 완화 또는 방지할 수 있다.

도 18 내지 도 21b에 도시된 밀봉 조립체(100)는 종래 기술에 비해 몇 가지 이점을 누릴 수 있다. 하나의 이점은, 스로틀 부재(130)만이 물리적으로 이동하는 데 필요하기 때문에, 반경방향 샤프트(12) 이동을 수용하기 위해 물리적으로 이동하는 밀봉 조립체(100)의 요소의 질량이 종래 기술의 요소의 질량보다 낮다는 점일 수 있는데, 이는 더 빠른 응답을 허용하고 밀봉 조립체(100)의 비교적 더 양호한 밀봉 및 비교적 더 긴 수명을 초래할 수 있다. 또 다른 이점은, 액세스 판(128)의 외경을 제2 스테이터(120)의 내경 상의 나사부에 대응하는 나사부(이 나사부는 본체 선반(126)의 반경방향 내부 표면 상에 형성될 수 있음)를 갖게 구성함으로써 메인 본체(122)에 대한 액세스 판(128)의 상대적인 축방향 위치가 조절될 수 있다는 점인데, 이는 사용자가 스로틀 부재(130)에 인접한 하나 이상의 O-링(102)의 압축량을 조절하게 할 수 있다. 이는 차례로 사용자가 반경방향 치수에서 제2 스테이터(120)에 대해 스로틀 부재(130)를 이동시키는 데 필요한 힘의 양을 조절하게 할 수 있다. 액세스 판(128)의 축방향 보어(128b)에 위치 설정된 체결구(104)는 제2 스테이터(120)에 대해 액세스 판(128)을 회전시키는 그립 지점 형태를 제공할 수 있고 및/또는 제2 스테이터(120)에 대한 액세스 판(128)의 위치(이 위치는 달리 외력, 진동 등으로 인해 변경될 수 있음)를 고정하기 위한 로킹 메커니즘(예를 들어, 세트 스크류 유형으로서)을 제공할 수 있다.

고정 스테이터(20), 부동 스테이터(30), 및/또는 밀봉 부재(40)의 다양한 특징의 특정 구성, 개수, 및/또는 물리적 치수(예를 들어, 환형 리세스(26)의 반경방향 치수, 오목 표면(38) 및/또는 볼록 표면(48)의 표면적, 반경방향 보어(44)의 직경, 길이 및 배향 등)는 샤프트 밀봉 조립체(10)의 특정 용례에 따라 달라질 수 있다. 추가적으로, 제1 스테이터(110) 및/또는 그 구성요소(예를 들어, 내부 부재(114), 외부 부재(116) 등), 제2 스테이터(120) 및/또는 그 구성요소(예를 들어, 본체(122), 볼록 표면 선반(122b), 내부 채널 125, 액세스 판(128) 등), 및/또는 스로틀 부재(130) 및/또는 그 구성요소(예를 들어, 제1 벽(132), 중간부(133, 제2 벽(134), 스로틀 부재 채널(136 등)의 다양한 특징의 최적 구성, 개수, 및/또는 물리적 치수는 밀봉 조립체(100)의 특정 용례에 따라 달라질 수 있다. 이들 변경은 샤프트(12) 및/또는 샤프트 밀봉 조립체(100)의 상이한 크기 및 샤프트(12)와 밀봉 조립체(100) 사이의 상이한 양 및/또는 유형의 상대 이동을 수용하도록 이용될 수 있다.

본 명세서에 개시된 장치 및/또는 장치의 구성요소를 구성하는 데 사용되는 재료는 그 특정 용례에 따라 달라질 수 있지만, 폴리머, 합성 재료, 금속, 금속 합금(예를 들어, 청동, 황동, 스테인리스강, 또는 다른 금속 및/또는 금속 합금 및/또는 이들의 조합) 및/또는 이들의 조합이 일부 용례에서 특히 유용할 수 있다는 것이 고려된다. 따라서, 전술한 요소는 본 기술 분야의 숙련자에게 공지되었거나 나중에 개발되는 임의의 재료로 구성될 수 있으며, 이 재료는 다음의 청구범위에 그렇게 명시되지 않는 한 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 개시내용의 특정 용례에 적절하다.

다양한 장치 및 방법의 바람직한 양태를 설명하였지만, 본 명세서에서 예시된 바와 같은 실시예 및/또는 양태에서 다수의 수정 및 변경이 있을 것이기 때문에, 그 다른 특징은 본 기술 분야에 정통한 자에게 의심할 여지 없이 발생할 것이며, 이들 모두는 본 개시내용의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 달성될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 도시되고 설명된 장치 및 방법의 실시예는 단지 예시를 위한 것이며, 본 개시내용의 범위는, 다음의 청구범위에 달리 명시되지 않는 한, 본 개시내용의 다양한 이점 및/또는 특징을 제공하기 위한 모든 프로세스, 장치, 및/또는 구조로 확장된다(이점은 오정렬이 각도, 반경방향 및/또는 축방향이든 아니든 하우징 및/또는 샤프트 밀봉 조립체에 대한 샤프트(들) 오정렬을 수용하는 것; 및 회전 요소와 비회전 요소 사이에 가압된 유체 장벽을 생성하도록 샤프트 밀봉 조립체를 구성하는 것을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않음).

본 명세서의 장치 및 방법은 바람직한 양태 및 특정 예와 관련하여 설명되었지만, 본 명세서의 실시예 및/또는 양태가 모든 면에서 제한적이라기 보다는 예시적인 것으로 의도되기 때문에, 범위가 기재된 특정 실시예 및/또는 양태로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 본 명세서에 도시되고 설명된 장치 및 방법은 다음의 청구범위에 그렇게 언급되지 않는 한 본 개시내용의 범위로 어떤 방식으로든 제한하지 않는다.

여러 도면이 정확한 실척으로 작성되었지만, 본 명세서에 제공된 임의의 치수는 단지 예시를 위한 것이며, 다음의 청구범위에 그렇게 명시되지 않는 한 본 개시내용의 범위를 어떤 방식으로든 제한하지 않는다. 장치 및 방법은 본 명세서에 도시되고 설명된 특정 실시예로 제한되지 않고, 오히려 본 개시내용에 따른 본 발명의 특징의 범위는 본 명세서의 청구범위에 의해 한정된다는 점에 유의해야 한다. 설명된 실시예로부터의 수정 및 변경은 본 개시내용의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 본 기술 분야의 숙련자에게 일어날 것이다.

장치 및 방법의 다양한 특징, 구성요소, 기능, 이점, 양태, 구성, 방법 단계 등 중 임의의 것은 특징, 구성요소, 기능, 이점, 양태, 구성, 방법 단계 등의 호환성에 따라 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다. 따라서, 본 개시내용의 거의 무한한 수의 변경이 존재한다. 하나의 특징, 구성요소, 기능, 양태, 구성, 방법 단계 등의 다른 것을 위한 수정 및/또는 대체는 다음의 청구범위에 그렇게 명시되지 않는 한 본 개시내용의 범위를 어떤 방식으로든 제한하지 않는다.

본 개시내용은 텍스트 및/또는 도면으로부터 명백하고, 및/또는 본질적으로 개시된 언급된 개별 특징 중 하나 이상의 모든 대안적인 조합으로 확장되는 것으로 이해된다. 이들 상이한 조합 모두는 본 개시내용 및/또는 그 구성요소의 다양한 대안적 양태를 구성한다. 본 명세서에 설명된 실시예는 본 명세서에 개시된 장치, 방법, 및/또는 구성요소를 실행하기 위해 공지된 최상의 모드를 설명하고 본 기술 분야의 숙련자가 이를 이용할 수 있게 할 것이다. 청구범위는 종래 기술에 의해 허용되는 범위까지 대안 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

청구범위에서 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에 기재된 임의의 프로세스 또는 방법이 그 단계가 특정 순서로 수행될 것을 요구하는 것으로 해석되는 것으로 어떤 방식으로든 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계가 따르는 순서를 언급하지 않거나 단계가 특정 순서로 제한되어야 한다고 청구범위 또는 설명에서 달리 구체적으로 언급되지 않은 경우, 순서가 어떠한 면에서 암시되는 것으로 어떤 방식으로든 의도되지 않는다. 이는, 단계 또는 작동 흐름의 배치와 관련된 로직 문제; 문법적 구성 또는 구두점에서 파생된 일반 의미; 명세서에 설명된 실시예의 수 또는 유형을 포함하지만 이에 제한되지 않는 해석에 대한 임의의 가능한 비표현적 근거를 유지한다.

Claims (31)

1. 환형 밀봉 조립체로서,
   그 반경방향 내부 부분 상에 형성된 오목 표면을 갖는 제1 스테이터;
   상기 제1 스테이터 내에 위치 설정되는 제2 스테이터로서, 상기 제2 스테이터에는 그 반경방향 외부 부분 상에 볼록 표면이 형성되고, 상기 제1 스테이터의 상기 오목 표면과 상기 제2 스테이터의 상기 볼록 표면은 상기 제1 스테이터와 상기 제2 스테이터 사이에 반구형 인터페이스를 형성하며, 상기 제2 스테이터에는 그 반경방향 내부 표면 상에 내부 채널이 형성되는 것인, 제2 스테이터;
   상기 제2 스테이터의 상기 내부 채널 내에 위치 설정된 스로틀 부재로서, 상기 스로틀 부재에는 제1 벽과 제2 벽 사이의 중간부가 형성되고, 상기 중간부의 원주는 상기 제1 벽의 원주 및 상기 제2 벽의 원주보다 작은 것인, 스로틀 부재; 및
   상기 제2 스테이터의 축방향으로 배향된 표면과 선택적으로 맞물릴 수 있는 액세스 판으로서, 상기 액세스 판과 상기 제2 스테이터는 상기 내부 채널의 일부를 형성하도록 협력하는, 액세스 판
   을 포함하고,
   상기 제1 스테이터는 상기 제1 스테이터의 반경방향 외부 표면으로부터 상기 오목 표면으로 연장되는 입구를 포함하는, 환형 밀봉 조립체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 제2 스테이터는 상기 제2 스테이터의 반경방향 외부 표면으로부터 상기 내부 채널로 연장되는 제2 스테이터 입구를 더 포함하는, 환형 밀봉 조립체.
5. 제4항에 있어서, 상기 스로틀 부재는 상기 중간부에 반경방향 채널을 더 포함하고, 상기 반경방향 채널은 상기 중간부의 반경방향 외부 표면으로부터 상기 중간부의 반경방향 내부 표면으로 연장되는, 환형 밀봉 조립체.
6. 제5항에 있어서, 상기 스로틀 부재는 상기 중간부에 복수의 반경방향 채널을 더 포함하고, 상기 복수의 반경방향 채널은 상기 중간부의 주연부 둘레에 균등하게 분포되는, 환형 밀봉 조립체.
7. 제1항에 있어서, 상기 오목 표면은 내부에 형성된 선반을 더 포함하는, 환형 밀봉 조립체.
8. 제1항에 있어서, 상기 볼록 표면은 볼록 표면 선반을 더 포함하는, 환형 밀봉 조립체.
9. 제1항에 있어서, 상기 제2 스테이터는,
   본체로서, 상기 내부 채널은 상기 본체의 일부에 형성되는 것인, 본체; 및,
   상기 본체로부터 축방향 외향으로 연장되는 본체 선반
   을 더 포함하고, 상기 액세스 판은 상기 본체 선반의 반경방향 내부 표면에 인접하게 위치 설정되는, 환형 밀봉 조립체.
10. 제1항에 있어서, 상기 제1 스테이터는 상부 부분 및 하부 부분으로 구성되는 것으로 추가로 한정되는, 환형 밀봉 조립체.
11. 제1항에 있어서, 상기 환형 밀봉 조립체는 상기 환형 밀봉 조립체의 직경을 따라 분기되는 것으로 추가로 한정되는, 환형 밀봉 조립체.
12. 제1항에 있어서, 상기 스로틀 부재는 상기 제2 벽의 축방향 외부 표면에 형성된 스로틀 부재 환형 리세스를 더 포함하고, O-링은 상기 스로틀 부재 환형 리세스에 위치 설정되는, 환형 밀봉 조립체.
13. 제1항에 있어서, 상기 오목 표면은 내부에 형성된 환형 리세스를 더 포함하고, O-링은 상기 환형 리세스에 위치 설정되는, 환형 밀봉 조립체.
14. 제1항에 있어서, 상기 제2 스테이터는, 상기 제2 스테이터의 길이방향 축이 상기 제1 스테이터의 길이방향 축에 대해 오정렬될 수 있도록 상기 반구형 인터페이스 둘레에서 상기 제1 스테이터에 대해 이동 가능한, 환형 밀봉 조립체.
15. 제1항에 있어서, 상기 액세스 판은 나사식으로 상기 제2 스테이터와 선택적으로 맞물림 가능한 것으로 추가로 한정되는, 환형 밀봉 조립체.
16. 환형 밀봉 조립체로서,
    그 반경방향 내부 부분 상에 형성된 오목 표면을 갖는 제1 스테이터;
    상기 제1 스테이터 내에 위치 설정되는 제2 스테이터로서, 상기 제2 스테이터에는 그 반경방향 외부 부분 상에 볼록 표면이 형성되고, 상기 제1 스테이터의 상기 오목 표면과 상기 제2 스테이터의 상기 볼록 표면은 상기 제1 스테이터와 상기 제2 스테이터 사이에 반구형 인터페이스를 형성하는 것인, 제2 스테이터;
    상기 제2 스테이터와 선택적으로 맞물릴 수 있는 액세스 판으로서, 상기 액세스 판 및 상기 제2 스테이터는 상기 액세스 판 및 상기 제2 스테이터의 반경방향 내부 표면 상에 내부 채널을 형성하도록 협력하는 것인, 액세스 판; 및,
    상기 내부 채널 내에 위치 설정되는 스로틀 부재로서, 상기 스로틀 부재에는 제1 벽과 제2 벽 사이의 중간부가 형성되고, 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽은 상기 중간부를 넘어 반경방향으로 연장되는 것인, 스로틀 부재
    를 포함하고,
    상기 제1 스테이터는 상기 제1 스테이터의 반경방향 외부 표면으로부터 상기 오목 표면으로 연장되는 입구를 포함하는, 환형 밀봉 조립체.
17. 삭제
18. 제16항에 있어서, 상기 제2 스테이터는 상기 제2 스테이터의 반경방향 외부 표면으로부터 상기 내부 채널로 연장되는 제2 스테이터 입구를 더 포함하는, 환형 밀봉 조립체.
19. 제18항에 있어서, 상기 스로틀 부재는 상기 중간부에 반경방향 채널을 더 포함하고, 상기 반경방향 채널은 상기 중간부의 반경방향 외부 표면으로부터 상기 중간부의 반경방향 내부 표면으로 연장되는, 환형 밀봉 조립체.
20. 제19항에 있어서, 상기 스로틀 부재는 상기 중간부에 복수의 반경방향 채널을 더 포함하고, 상기 복수의 반경방향 채널은 상기 중간부의 주연부 둘레에 균등하게 분포되는, 환형 밀봉 조립체.
21. 제16항에 있어서, 상기 오목 표면은 내부에 형성된 선반을 더 포함하는, 환형 밀봉 조립체.
22. 제16항에 있어서, 상기 볼록 표면은 볼록 표면 선반을 더 포함하는, 환형 밀봉 조립체.
23. 환형 밀봉 조립체로서,
    그 반경방향 내부 부분 상에 형성된 오목 표면을 갖는 제1 스테이터로서, 상기 제1 스테이터는 하우징과 선택적으로 맞물릴 수 있도록 구성되고, 상기 하우징은 상기 하우징으로부터 연장되고 상기 하우징에 대해 회전 가능한 샤프트를 갖고, 상기 제1 스테이터는 상기 샤프트의 주연부 위에 위치 설정되도록 구성되는 것인, 제1 스테이터;
    상기 제1 스테이터 내에 그리고 상기 샤프트의 상기 주연부 위에 위치 설정되는 제2 스테이터로서, 상기 제2 스테이터에는 그 반경방향 외부 부분 상에 볼록 표면이 형성되고, 상기 제1 스테이터의 상기 오목 표면과 상기 제2 스테이터의 상기 볼록 표면은 상기 제1 스테이터와 상기 제2 스테이터 사이에 반구형 인터페이스를 형성하며, 상기 제2 스테이터에는 그 반경방향 내부 표면 상에 내부 채널이 형성되는 것인, 제2 스테이터; 및,
    상기 제2 스테이터의 상기 내부 채널 내에 그리고 상기 샤프트의 상기 주연부에 인접하게 위치 설정된 스로틀 부재로서, 상기 스로틀 부재에는 제1 벽과 제2 벽 사이의 중간부가 형성되고, 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽은 상기 중간부를 넘어 반경방향으로 연장되며, 상기 스로틀 부재는 상기 제1 스테이터 및 상기 제2 스테이터에 대해 적어도 반경방향 치수에서 이동 가능한 것인, 스로틀 부재
    를 포함하고,
    상기 제1 스테이터는 상기 제1 스테이터의 반경방향 외부 표면으로부터 상기 오목 표면으로 연장되는 입구를 포함하는, 환형 밀봉 조립체.
24. 제23항에 있어서, 상기 제2 스테이터의 축방향으로 배향된 표면과 선택적으로 맞물릴 수 있는 액세스 판을 더 포함하고, 상기 액세스 판과 상기 제2 스테이터는 상기 내부 채널의 일부를 형성하도록 협력하는, 환형 밀봉 조립체.
25. 삭제
26. 제23항에 있어서, 상기 제2 스테이터는 상기 제2 스테이터의 반경방향 외부 표면으로부터 상기 내부 채널로 연장되는 제2 스테이터 입구를 더 포함하는, 환형 밀봉 조립체.
27. 제26항에 있어서, 상기 스로틀 부재는 상기 중간부에 반경방향 채널을 더 포함하고, 상기 반경방향 채널은 상기 중간부의 반경방향 외부 표면으로부터 상기 중간부의 반경방향 내부 표면으로 연장되는, 환형 밀봉 조립체.
28. 제27항에 있어서, 상기 스로틀 부재는 상기 중간부에 복수의 반경방향 채널을 더 포함하고, 상기 복수의 반경방향 채널은 상기 중간부의 주연부 둘레에 균등하게 분포되는, 환형 밀봉 조립체.
29. 제24항에 있어서, 상기 오목 표면은 내부에 형성된 선반을 더 포함하는, 환형 밀봉 조립체.
30. 제24항에 있어서, 상기 볼록 표면은 볼록 표면 선반을 더 포함하는, 환형 밀봉 조립체.
31. 하우징과 상기 하우징으로부터 연장되는 샤프트 사이의 영역을 밀봉하는 방법으로서,
    제1 스테이터를 상기 하우징과 맞물리게 하는 단계로서, 상기 제1 스테이터에는 그 반경방향 내부 부분 상에 형성된 오목 표면이 형성되고, 제2 스테이터는 상기 제1 스테이터 내에 위치 설정되며, 상기 제2 스테이터에는 그 반경방향 외부 부분 상에 볼록 표면이 형성되고, 상기 제1 스테이터의 상기 오목 표면과 상기 제2 스테이터의 상기 볼록 표면은 상기 제1 스테이터와 상기 제2 스테이터 사이에 반구형 인터페이스를 형성하며, 상기 제2 스테이터에는 그 반경방향 내부 표면 상에 내부 채널이 형성되고, 상기 제1 스테이터는 상기 제1 스테이터의 반경방향 외부 표면으로부터 상기 오목 표면으로 연장되는 입구를 포함하는 것인, 단계;
    상기 제2 스테이터가 상기 반구형 인터페이스 둘레에서 상기 제1 스테이터에 대해 이동하게 하는 단계;
    상기 제2 스테이터의 상기 내부 채널 내에 위치 설정된 스로틀 부재를 위치 설정하는 단계로서, 상기 스로틀 부재에는 제1 벽과 제2 벽 사이의 중간부가 형성되고, 상기 중간부의 원주는 상기 제1 벽의 원주 및 상기 제2 벽의 원주보다 작은 것인, 단계;
    상기 스로틀 부재가 상기 내부 채널 내의 상기 제1 및 제2 스테이터에 대해 미리 결정된 양만큼 반경방향으로 이동하게 하는 단계; 및,
    상기 샤프트가 상기 스로틀 부재의 내부 표면과 상기 샤프트의 외부 표면 사이의 원주방향 간극을 통해 상기 스로틀 부재 및 상기 제1 및 제2 스테이터에 대해 축방향으로 이동하게 하는 단계
    를 포함하는, 방법.

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