JPH0128376Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はポンプのシール装置に関し、特に長期
間に亘り液密性に優れたポンプのシール装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来、この種ポンプのシール装置に用いるシー
ル部の構成としては、圧接される側の材料に硬化
された金属を使用し、圧接する側の材料に硬質ゴ
ム、合成樹脂、焼結金属等を使用していた。そし
てこのシール部はポンプのプロペラ側からの流体
を遮断しつつ回転摺接しているので、前記圧接側
と圧接される側の摺接面は鏡面加工を施し、互い
に密着させることが必須条件とされていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

然し、かかるシール部材は長期間使用している
と、摺接面が摩耗変形してシール部の液密性が不
良となり、流体の漏れを生ずるという欠陥を有し
ている。この様な流体の漏れを防ぐ為にはシール
部の部品を度々交換する必要があり、手数が掛か
ると共に不経済であつた。

本考案は上記の問題点に鑑みてなされたもの
で、シール部の部品を交換することなく長期間に
亘り液密性を保持し得て経済性に優れたポンプの
シール装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記の問題点を解決する為に、回転側
のシール機構と固定側のシール機構とで構成され
るポンプのシール装置において、回転側のシール
機構はポンプの回転シヤフト外周に嵌着された端
面鏡面仕上げのシールリングを備えて成り、固定
側のシール機構は硬質の樹脂製シール材と軟質の
布製シール材とを層状に巻回して形成され且つそ
の端面が前記シールリングの端面と衝接する環状
止水シール体と、該環状止水シール体に潤滑油を
注油する為の注油手段とを備えてなる。

〔作用〕

従つて、注油手段により潤滑油を環状止水シー
ル体へ注油すると、該潤滑油は層状に巻回された
シール材の微細隙間に含浸され、環状止水シール
体の端面から浸出して、該端面を常に潤滑するの
で、回転側シールリングとの衝接面の摩擦係数が
減じて、環状止水シール体の摩耗が殆ど起らず、
長期間に亘つて流体の漏れが防げる。又、シール
材の微細隙間が回転シヤフトの回転に伴つて掃き
作用をなし、流体を耐えずシヤフトの中心へ向け
て流動化せしめるので、衝接面からの漏れが起き
にくくなる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図面は何れも本考案に係り、第１図は
本考案によるシール装置の縦断面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ線断面図を示している。

本考案によるポンプのシール装置は第１図に示
す如く、回転側のシール機構１と固定側のシール
機構２とで構成されている。回転側のシール機構
１はポンプの回転シヤフト３外周にボルト４等で
固定されたコーンリング５と、該コーンリング５
の端面に固着されたシールリング６とで構成され
ており、該コーンリング５と回転シヤフト３との
間はオーリング５′が嵌装されている。シールリ
ング６は本実施例では端面が平滑に仕上げられた
セラミツクリング６ａと該セラミツクリング６ａ
を収嵌するゴムケース６ｂとから成り、これを二
段重ねにして二段目をライナ又は予備とするもの
が用いられている。

一方、固定側のシール機構２は回転シヤフト一
端の図示しないプロペラを収容する側のケーシン
グ７にＯリング８を介して嵌着された溝付フラン
ジ９ａを有する固定環と、該固定環９と稍離隔し
て配設された溝付フランジ１０ａを有する蓋環１
０と、該蓋環１０の側面一端付近を全周的に切欠
いて形成される巻付胴部１０ｂと、該巻付胴部１
０ｂに巻装された環状止水シール体１１と、該環
状止水シール体１１を締付ける締付バンド１２
と、前記両溝付フランジ９ａ，１０ａに基端を嵌
着して取付けられたベローズ１３とで構成されて
いる。前記固定環９、蓋環１０、ベローズ１３等
は回転シヤフト３と同軸に配置されており、これ
らと回転シヤフト側面との空隙は、プロペラ側と
連通した流体Ｗで満たされている。而して、該流
体Ｗによりベローズ１３は水圧を受けて伸長し、
蓋体１０をシールリング６側へ付勢している。図
中、１４は環状止水シール体１１に縦滑油を注入
する為の注油路で、該注油路１４の開口部は図示
しない給油手段に連結されている。次に、前記環
状止水シール体１１の巻付層端面は蓋環１０の一
端より稍突出して設けられており、該巻付層端面
は前記ベローズ１３に付勢されてシールリング６
のセラミツクリング６ａ端面に圧接されている。
従つて、該部において回転側のシール機構１と固
定側のシール機構２は衝接し、水を遮断する構成
となつている。尚、本実施例では止水シール体１
１をシールリング６側へ付勢する機構として、水
圧を利用するベローズ１３を用いたが、これのみ
に限定されることなく例えば、スプリング等、要
は止水シール体１１をシールリング６側へ付勢し
得るものならば何を用いてもよい。

次に、第２図において、前記巻層状の環状止水
シール体１１を説明すると、該止水シール体１１
は比較的硬質のもので摩擦係数の小さいもの、例
えば、四弗化エチレン樹脂の如きシール材１１ａ
が宏ましく、これをリボン状に形成して蓋体１０
の巻付胴部１０ｂに、回転シヤフト３の回転方向
と逆方向に巻回してある。この巻付胴部に巻回さ
れた樹脂製シール材１１ａには巻回始端Ｙと巻回
終端Ｚとが生じるが、これを半径方向外周部に装
設した締付バンド１２で強く緊縛するので相互に
緊密に構成し得る。

かくして重層状に巻いた樹脂製シール材１１ａ
の幅方向端面層間に形成される微細な隙間Ｓが回
転シヤフト３の回転に伴い掃き作用又は一種のポ
ンプ作用をなし、これにより流体Ｗを絶えず回転
シヤフト３の中心に向けて流動化せしめる。更
に、樹脂製シール材１１ａがシールリング６との
接触により摩耗を生じ、多少変形することがあつ
ても流体Ｗは前記掃き作用により回転シヤフト３
の中心に向けて移動し得るからシール材１１ａの
当該変形部分から流体の漏れは生じない。

又、前記注油路１４より潤滑油を樹脂製シール
材１１ａに強制的に注油すると、該潤滑油は樹脂
製シール材１１ａに形成された微細な隙間Ｓに含
浸して間欠注油され、又は重力によつて毛細管現
象が生じ、前記シールリング６のセラミツクリン
グ６ａ端面との間に浸出する。従つて、回転接触
面に注油をなすので、シール部の潤滑作用が良好
となり、摩擦係数が減じて樹脂製シール材１１ａ
の摩耗が殆ど起こらなくなる。更に、強い力で圧
接力を与えることができるからシール効果は高く
流体の漏れを確実に防止することが可能である。

ところで、前記環状止水シール体１１には、第
３図に示す如く掃き作用と潤滑作用とを更に良好
にする為に、前記樹脂製シール材１１ａ間に、例
えばフエルト、麻、絹、綿、又はナイロン等から
成る比較的軟質の布製シール材１１ｂを挾んで巻
付けてある。従つて該布製シール材１１ｂが潤滑
油を多量に含浸するので回転接触面に充分に潤滑
油を供給することが出来、シールの摩耗をより減
少させることができる。

又、端面からはみ出した布製シール材１１ｂは
巻付け初期においてはシールリング６によく密着
し、充分封水機能を果たすことになり、運転後は
徐々にはみ出した部分が摩耗して硬い樹脂製シー
ル材１１ａとの端面が揃つてシールリング６に摺
接することになるので、仮に両方の摺接面を鏡面
仕上げという煩瑣な加工を特に施さなくとも封水
効果は大となり、このことはシールリング６の端
面が多少粗面であつてもシールリング６に対する
環状止水シール体１１の良好ななじみを得て、優
れた封水効果を達成することができる。

ところで、前記重層の各シール材１１ａ，１１
ｂの厚さや巻付回数等は使用するポンプの大き
さ、回転シヤフトの回転数等に応じて適宜変更し
て巻回し得るものである。

次に、環状止水シール体１１と衝接するシール
リング６はゴムケース６ｂにセラミツクリング６
ａを収嵌して構成されているので、これらが摩耗
するとゴムケース６ｂを刃物等で切断し、セラミ
ツクリング６ａを割り取ることにより、簡単に取
り外すことができる。こうして１段目のシールリ
ング６を廃棄した後は２段目を新たに使用するこ
とができる。本実施例ではシールリング６を上記
の如く構成したが、これに限定されることなく例
えば公知の硬化された金属リング等を用いてもよ
い。

尚、本実施例では、回転側のシール機構１にセ
ラミツクリング６ａ等から成るシールリング６
を、固定側のシール機構に巻層状の環状止水シー
ル体１１を用いたが、これを入れ替えて用いても
よく、この場合も上記と同様の作用を有する。

又、本考案によるシール装置はポンプのみに用
いられるに止まらず、封水性を必要とする箇所に
応用して用い得ることは言うまでもない。

〔考案の効果〕

本考案は上記のように構成したので次のような
優れた効果を奏する。

(イ) 固定側のシール機構は、蓋環の巻付胴部にリ
ボン状の樹脂製シール材と布製シール材とが交
互に層状に巻回された環状止水シール体で構成
したので、潤滑油を注入すると、該潤滑油が前
記シール材間の微細な隙間に含浸し、シール材
の端面を常に潤滑するので、回転側のシールリ
ングとの間の摩擦係数が減じてシール材の摩耗
が殆んど起らず、長期間に亘つて漏れを防ぎ、
流体の液密性を保持し得る。

(ロ) 前記各シール材を回転シヤフトと逆回転の方
向に巻回したので、巻層間の微細隙間が回転シ
ヤフトの回転に伴つて掃き作用をなし、流体を
絶えずシヤフトの中心へ向けて流動化せしめ、
前記潤滑油の潤滑作用と相俟つて確実に流体の
漏れを防止し得る。

(ハ) 環状止水シール体の端面は従来のシール部材
の如く鏡面仕上げという煩瑣な加工を特に施さ
なくても封水効果が大なので、鏡面仕上げの手
数が掛からず、而も耐用年数が長いので、部材
のコストおよびメンテナンスに要する費用を大
幅に減ずることができる。

(ニ) 固定側のシール機構には、シール材を層状に
巻回する機構を用いているので、該シール材を
取り替える際には回転シヤフトを抜き取る必要
がなく、締付バンドを解くことにより新しいシ
ール材を短時間に而も簡単に付け替えることが
できる。又、回転側のシール機構にはゴムケー
スにセラミツクリングを収嵌して構成している
ので、これらが摩耗すると刃物等でゴムケース
を切断し、中のセラミツクリングを割り取るこ
とにより簡単に取り外すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるシール装置の縦断面図、
第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は樹脂
製シール材と布製シール材を重ねて蓋環の巻付胴
部に巻回した断面図である。 １……回転側シール機構、２……固定側シール
機構、３……回転シヤフト、６……シールリン
グ、９……固定環、１０……蓋環、１１……環状
止水シール体、１１ａ……樹脂製シール材、１１
ｂ……布製シール材、１２……締付バンド、１３
……ベローズ、１４……注油路、Ｗ……流体、Ｓ
……微細な隙間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転側のシール機構と固定側のシール機構とで
   構成されるポンプのシール装置において、前記回
   転側のシール機構はポンプの回転シヤフト外周に
   嵌着された端面鏡面仕上げのシールリングを備え
   て成り、前記固定側のシール機構は硬質の樹脂製
   シール材と軟質の布製シール材とを層状に巻回し
   て形成され且つその端面が前記シールリングの端
   面と衝接する環状止水シール体と、該環状止水シ
   ール体に潤滑油を注油する為の注油路とを備えて
   成ることを特徴とするポンプのシール装置。