JPH0629560Y2 - 缶圧シール機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、缶内の攪拌羽根を回転させるシャフトの軸周
をシールする缶圧シール機構の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来から、攪拌機のシャフトに設けられる缶圧シール機
構として、たとえば実公昭53-40599号公報に開示された
ようなもの（第２図参照）が知られている。

すなわち第２図において、１００は缶体の軸封座１０２
にボルト１０４で固定された軸封部ハウジング、１０６
はこの軸封部ハウジング１００に挿通され、ナット１０
８でスラスト方向に対して支持されるとともに缶内Ａの
攪拌羽根（図示せず）を回転させるシャフト、１１０は
軸封部ハウジング１００の内周面に気密的に固定された
非回転の固定環１１２と、この固定環１１２の端面に密
接するとともにシャフト１０６の外周面に気密的かつ軸
方向移動自在に設けられてシャフト１０６とともに回転
する回転環１１４等の部品群からなるメカニカルシー
ル、１１６はこのメカニカルシール１１０からみて缶内
Ａ側にあって、シャフト１０６の外周面に気密的に固定
されたスラストリング１１８と、軸封座１０２に気密的
に固定されて缶内Ａ側からスラストリング１１８に離間
対向するシールフランジ１２０と、このシールフランジ
１２０におけるスラストリング１１８との対向端面に設
けたパッキング１２２とで構成されたシャットダウンシ
ールである。

上記シャットダウンシール１１６は、通常はスラストリ
ング１１８とシールフランジ１２０は非接触状態にあっ
て何らシール機能をなさず、メカニカルシール１１０を
交換する等の必要が生じた場合に、ナット１０８を緩め
てシャフト１０６を缶内Ａ側へ移動させるとともに、軸
封座１０２にボルト１２４をねじ込んでスラストリング
１１８をシールフランジ１２０の対向端面にパッキング
１２２を介して圧接させることによって、缶内Ａ中の液
およびガスに対する暫定的なシールを行なうもので、こ
の状態で、軸封部ハウジング１００を軸封座１０２に固
定しているボルト１０４を除去し、メカニカルシール１
１０、軸封部ハウジング１００を含む軸封部ユニットを
シャフト１０６から取外して（第３図参照）、メカニカ
ルシール１１０の交換作業を行なう。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来構造の缶圧シール機構によると、以下
のような問題があった。

まず第一に、シャットダウンシール１１６を機能させる
ためには、ナット１０８を緩めてシャフト１０６を缶内
Ａ側（下側）へ移動させなければならず、逆に、シャッ
トダウンシール１１６のシール状態を解除するにはシャ
フト１０６ごと持ち上げなければならないので、多大な
労力を必要とすることである。

また、シャフト１０６を押し下げることによるシャット
ダウンシール１１６のシール状態への移行は、メカニカ
ルシール１１０の取外しに先立って行なわれ、かつシャ
ットダウンシール１１６のシール解除状態への移行は、
新規または修理後のメカニカルシール１１０の組み込み
が完了した後で行なわれるので、メカニカルシール１１
０は降下したシャフト１０６による大きな圧縮荷重を受
けることになり、修復不可能な変形や破損を来すおそれ
があった。

本考案は、このような点に鑑み、シャットダウンシール
の作動・解除の作業およびメカニカルシールの取外し・
組み込み作業が簡単で、該作業の際にメカニカルシール
が圧縮されることのない缶内シール機構を提供すること
課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本考案に係る缶圧シール機構
は、缶体側の内径フランジにおける大気側に臨む端面に
配した軸封部ハウジングと、該ハウジングに気密的に装
着された固定環が軸封部ハウジング内周のシャフトに気
密的に装着された回転環に密接してなるメカニカルシー
ルと、このメカニカルシールの缶内側に配したシャット
ダウンシールとを備え、このシャットダウンシールは、
前記内径フランジにおける缶内側に臨む端面に突設した
筒状部に気密的かつ軸方向移動自在に嵌着されるととも
に反内径フランジ側の端面にガスケット部を設けたリテ
ーナと、内径フランジおよび軸封部ハウジングを軸方向
に貫通し一端がリテーナにおける缶内から気密区画され
た面に固着されるとともに軸封部ハウジングから突出し
た他端にナットが螺合されるスタッドボルトと、内径フ
ランジおよび軸封部ハウジングを軸方向に貫通するとと
もに内径フランジと螺合し一端がリテーナと当接する押
付ボルトと、前記リテーナの反内径フランジ側の端面に
近接対向してシャフトに気密的に固定されたスラストリ
ングとからなるものである。

〔作用〕

上記構成によると、メカニカルシールの固定環が装着さ
れた軸封部ハウジングを缶体側の内径フランジに締付固
定するためのスタッドボルトおよびナットは、シャット
ダウンシールのリテーナを、前記内径フランジに大気側
で締付固定して、シャフトのスラストリングに対して非
接触状態に保持する手段を兼ねており、メカニカルシー
ルを交換するに際して、前記スタッドボルトに対するナ
ットの締付けを解除すると、同時に内径フランジへのリ
テーナの固定も解除されるので、軸封部ハウジングおよ
び内径フランジを軸方向に貫通した押付ボルトをねじ込
めば、前記リテーナを移動してそのガスケット部がスラ
ストリングに強制的に圧接され、シャットダウンシール
は非シール状態からシール状態へ移行する。

また、メカニカルシールを組み込む際には、押付ボルト
を緩め、内径フランジから突出したスタッドボルトに、
メカニカルシールの部品を装着した軸封部ハウジングを
差し込んでナットで締付ければよい。

〔実施例〕

以下、本考案を、第１図に示した一実施例を参照しなが
ら説明する。

図において、２は缶体、４は缶体２に固定された内径フ
ランジ、６は内径フランジ４における大気側Ｂに臨む端
面に配した軸封部ハウジング、８はこの軸封部ハウジン
グ６および缶体２に挿通されて缶内Ａの図示しない攪拌
羽根を回転させるシャフト、１０はシャフト８を軸封し
て缶内Ａの流体が大気Ｂ側へ漏洩するのを阻止するメカ
ニカルシールである。

メカニカルシール１０は、以下のような構成となってい
る。

すなわち、シャフト８の外周面における前記軸封部ハウ
ジング６の内周位置にはスリーブ１２がＯリング１４を
介して外装されるとともに、その大気Ｂ側の端部がセッ
トスクリュ１６で固定されており、このスリーブ１２の
両端部には、回転環１８，２０がそれぞれＯリング２
２，２４を介して気密的かつ固定状態に装着されてお
り、この回転環１８，２０は、ピン２６，２８によりス
リーブ１２と周方向に係合してシャフト８と一体回転す
る。一方、軸封部ハウジング６の両端内径には、前記回
転環１８と２０の間に位置して固定環３０，３２がそれ
ぞれＯリング３４，３６を介して気密的かつ軸方向移動
自在に装着されるとともに、ピン３８，４０により回り
止めされており、この固定環３０，３２はコイルスプリ
ング４２により互いに離間するよう軸方向に付勢され
て、前記回転環１８，２０と密接し、その摺動面におい
て軸封機能を営む。

上記メカニカルシール１０からみて缶内Ａ側となる位置
にはシャットダウンシール４４が配されていて、以下の
ように構成されている。

すなわち、缶体２の内径フランジ４における缶内Ａ側に
臨む端面には筒状部４６が突設されており、この筒状部
４６にはその内外周を取り囲むように、断面略コ字形を
呈するリテーナ４８が軸方向移動自在に嵌着されてい
る。前記筒状部４６の外周面４６ａとこれに対向するリ
テーナ４８の外径部内周面との間にはＯリング５０が介
在しており、同じく筒状部４６の内周面４６ｂとこれに
対向するリテーナ４８の内径部外周面との間にはＯリン
グ５２が介在しており、また、このリテーナ４８の反内
径フランジ４側、すなわち缶内Ａ側の端面４８ａには、
その内径側に偏在してガスケット部としてのＯリング５
４が嵌着されている。一方、シャフト８の外周面におけ
る前記スリーブ１２の缶内Ａ側位置には、Ｏリング５６
を介して気密を保持された状態でスラストリング５８が
固定されており、このスラストリング５８は、前記Ｏリ
ング５４と対向している。

６０は、内径フランジ４および軸封部ハウジング６に跨
がって軸方向に挿通され、基端６０ａがＯリング５０，
５２で缶内Ａに対して大気Ｂ側へ気密区画されたリテー
ナ４８の断面コ字状の凹部４８ｂに溶接または打込みに
より固着されたスタッドボルト、６２は、軸封部ハウジ
ング６の端面から突出したこのスタッドボルト６０の先
端６０ｂに螺合されたナットで、このナット６０を締付
けることによって、軸封部ハウジング６を内径フランジ
４に締付固定する一方、リテーナ４８を前記内径フラン
ジ４に引き寄せてスラストリング５８から後退した状態
に固定するものである。

６４は、軸封部ハウジング６を軸方向に貫通するととも
に雄螺子部６４ａにおいて内径フランジ４を軸方向に貫
通・螺合し、雄螺子部６４ａ先端がリテーナ４８の前記
凹部４８ｂと当接する押付ボルトとしての六角穴付きボ
ルトである。なお、内径フランジ４と軸封部ハウジング
６の間はＯリング６６で気密保持される。

上記構成になる本実施例の缶圧シール機構によると、通
常、シャットダウンシール４４はスラストリング５８に
対してリテーナ４８が非接触状態に保持されているの
で、何らシール機能をなしておらず、軸周での缶内Ａに
対するシールはメカニカルシール１０が担当している。

ここで、互いに密接摺動する回転環１８，２０と固定環
３０，３２の摩耗の進行等により、このメカニカルシー
ル１０を交換または修理する必要が生じた場合は、スタ
ッドボルト６０に螺合したナット６２を緩めることによ
って、固定環３０，３２およびコイルスプリング４２等
メカニカルシール１０の静止側部品群が装着された軸封
部ハウジング６の内径フランジ４に対する固定状態が解
除されると同時に、内径フランジ４に対するリテーナ４
８の固定状態も解除される。このため、六角穴付きボル
ト６４のねじ込みによって、リテーナ４８は、Ｏリング
５０，５２により内径フランジ４との気密を保持しつつ
缶内Ａ側へ移動し、該リテーナ４８の端面４８ａに設け
たガスケット部であるＯリング５４がスラストリング５
８と強制的に圧接され、シャットダウンシール４４はシ
ール状態に移行する。

このとき、既に軸封部ハウジング６は自由状態にあるの
で、あとは回転環１８，２０等メカニカルシール１０の
回転側部品群が装着されたスリーブ１２をシャフト８に
固定しているセットスクリュ１６を緩めるだけで、軸封
部ハウジング６およびスリーブ１２と共に、メカニカル
シール１０の全ての部品を一度に抜き出すことができ
る。

また、取外した軸封部ハウジング６とスリーブ１２との
間に、新規な、あるいは修理後の固定環３０，３２およ
び回転環１８，２０等各部品を装着した後、これを缶体
２とシャフト８の間に再び取付ける際には、六角穴付き
ボルト６４によるリテーナ４８の押圧を解除したうえ
で、軸封部ハウジング６をスタッドボルト６０に差し込
んでナット６２を締付ければ、これによってスタッドボ
ルト６０が大気Ｂ側へ軸方向に移動し、これと一体のリ
テーナ４８はスラストリング５８から後退して非接触状
態となる。

さらに、上記シャットダウンシール４４はシャフト８の
重量等を利用してシール荷重を得るものではないので、
シャフト８が鉛直に延びる機器に限らず、水平軸におい
ても有効に機能させることができ、シャットダウンシー
ル４４のシール状態または解除状態への移行は、シャフ
ト８の軸方向移動に依存するものではないので、メカニ
カルシール１０が圧縮を受けるようなことは全くなくな
る。

なお、本考案は図示の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、メカニカルシール１０としては種々の構
造のものが適用可能であり、その他リテーナ４８の形状
なども種々の変形が考えられる。

〔考案の効果〕

以上、本考案の缶圧シール機構によると、メカニカルシ
ールを交換または修理するに際して、シャットダウンシ
ールを機能させるためにシャフトを移動させるといった
必要がないので、作業の労力を大幅に軽減できる。ま
た、前記シャットダウンシールは、シャフトが水平方向
に延びる機器においても機能させることができ、その作
動がシャフトの移動に依存するものではないので、メカ
ニカルシールが過大な圧縮を受けて破損するようなこと
もなくなるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案缶圧シール機構の一実施例を示す半裁断
面図、第２図は従来例を示す断面図、第３図は同従来例
におけるシャットダウンシールの作動状態を示す断面図
である。 ２……缶体、４……内径フランジ ６……軸封部ハウジング、８……シャフト １０……メカニカルシール、１８，２０……回転環 ３０，３２……固定環 ４４……シャットダウンシール、４６……筒状部 ４８……リテーナ、５０，５２……Ｏリング ５４……Ｏリング（ガスケット部） ５８……スラストリング、６０……スタッドボルト ６２……ナット ６４……六角穴付きボルト（押付ボルト） Ａ……缶内、Ｂ……大気

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】缶体側の内径フランジにおける大気側に臨
   む端面に配した軸封部ハウジングと、該ハウジングに気
   密的に装着された固定環が軸封部ハウジング内周のシャ
   フトに気密的に装着された回転環に密接してなるメカニ
   カルシールと、このメカニカルシールの缶内側に配した
   シャットダウンシールとを備え、このシャットダウンシ
   ールは、前記内径フランジにおける缶内側に臨む端面に
   突設した筒状部に気密的かつ軸方向移動自在に嵌着され
   るとともに反内径フランジ側の端面にガスケット部を設
   けたリテーナと、内径フランジおよび軸封部ハウジング
   を軸方向に貫通し一端がリテーナにおける缶内から気密
   区画された面に固着されるとともに軸封部ハウジングか
   ら突出した他端にナットが螺合されるスタッドボルト
   と、内径フランジおよび軸封部ハウジングを軸方向に貫
   通するとともに内径フランジと螺合し一端がリテーナと
   当接する押付ボルトと、前記リテーナの反内径フランジ
   側の端面に近接対向してシャフトに気密的に固定された
   スラストリングとからなることを特徴とする缶圧シール
   機構。