JPS5825165Y2 - 軸を仮に密封支持する装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、軸を仮に密封支持する装置に関する。

米国特許第２，９１１，２９０号明細書には軸を比較的
軸方向に必ず動かすことによって機械的シールと呼ばれ
ている軸密封装置を取外して取換えるための手段が開示
されており、前記軸は容器内に延びているか又は軸を駆
動する装置に関連されているか若しくはこれら両方に配
置されている。

しかしながら、このような手段では、非常に広い作業ス
ペース又はヘッドルームが必要とされ、また各部品の一
層完全な手順および配置が必要とされる。

本考案の主たる目的は、軸に関連する作業例えば圧力の
下で流体包囲体内で必ず作動する軸の密封装置の取換え
に関連した従来の手段の欠点、欠陥、非能率、短所およ
び問題を除去することにある。

本考案の他の目的は、軸のための密封装置を作動させな
がら圧力の下で流体中に延びている軸を仮に密封支持す
る新規で改良したかつ能率の良い装置を提供することに
ある。

本考案によれば、一方の端が流体中に延びているととも
に他方の端側に軸密封装置を備えている回転自在な軸を
仮に密封支持する装置であって、前記軸の一方の端と前
記軸密封装置との間の軸部分に互に軸方向に間隔を置い
て固定した一対の固定部材と、これら固定部材間の該軸
部分のまわりに往復動自在に配設され互に正反対の軸方
向に移動して関連する該固定部材に密着し前記軸を仮に
密封支持する一対の仮密封支持部材と、これら仮密封支
持部材を往復動させる駆動装置み、前記軸の他方端側に
固定した前記固定部材に設けられこの固定部材と関連す
る前記仮密封支持部材との間の密着面を密封する密封リ
ングとを包含することを特徴とする、軸を仮に密封支持
する装置が提供される。

本考案の他の目的、特徴および利益は、添付図面に関連
して詳述する典型的な実施例についての下記の説明から
明らかになるであろう。

しかし、種々の変化および変形がここに開示した新たな
概念の精神および範囲から逸脱することなしにおこない
得るものである。

一例として、第１図には第１の支持装置によって作動的
に支持されている軸１０が描写されている。

第１の支持装置は、モータ、エンジン又はこれらに似た
ものを包含することができるアクチュエータシステムの
一部分を形成する駆動軸１１を包含する。

前記モータなどの要素１２は、駆動軸１１を担持して描
写されかつ中空フレーム部品１３内に取付けられている
。

フレーム部品１３は、フランジ付けされて管状の同心フ
レーム部材１５に例えばボルト１４によって着脱自在に
固着されている。

フレーム部材１５は、ボルト１４側の端と対向する端に
、例えば産業的に貴重な液体などの流体１９を閉じ込め
る例えば壁などのバリヤ１８に係合するようにした取付
はフランジ１７を有する。

バリア１８は、容器すなわち貯蔵タンク、かく拌器又は
ハウジングあるいはこれらに似たものの一部分である。

他方於バリア１８は、船舶又はこれに似たものの船体又
はプロペラ軸ハウジングの一部でもあり得る。

どんな場合でも、取付はフランジ１Ｔは、壁１８の開口
２２に同心的に延びるフレーム部材１５の隣接端に一体
結合した中心決めボス突出部２１と一緒に例えばボルト
２０によってバリア壁１８に着脱自在に固着される。

例えばガスケット２３などの密封装置が、フランジ１７
と壁１８との間に設けられている。

軸１０の作業端部分は、中心決めボス２１の開口２４を
通して自由な隙間関係で延びている。

ボス２１は、開口２４のほかは開口２２のための閉鎖を
提供する。

軸１０の作業端部分は、その内方末端で例えばかく拌器
又はプロペラ２５などの任意の好適な作業装置を担持し
ている。

軸１０を流体の漏洩に対して密封するために、軸密封装
置２７が、好適には機械的密封とよばれている形で設け
られている。

ひとつの所望する形において、軸密封装置２７は、つば
２９上に担持した密封リング２８を包含する。

つば２９は、駆動軸１１によって作動的に支持されてい
る軸１０の一端に隣接して軸１０に例えばひとつ又はそ
れ以上の止めねじ３０によって固着されている。

密封リング３１が、軸１０と密封つば２９との間の流体
漏洩を防止している。

密封リング２８を取付はフランジ３３によって担持した
リング３２の対向する軸方向直面の表面に向って又は対
して軸方向に偏倚することによって、動密封がおこなわ
れている。

取付はフランジ３３は、開口２４に関して同心的にした
がって軸１０に関して同心的な間隔を置いた関係のボス
２１に一体結合されてこのボス２１から外方に突出する
管状延長ハウジング３５の末端に例えばねじ３４によっ
て固着されている。

密封リング３７および３８が、ハウジング３５内から流
体漏洩に対してリング３２およびフランジ部材３３を密
封している。

密封リング２８は、固定リング３２に摺動自在に係合し
てハウジング３５を越しての流体漏洩に対して軸１０を
動密封している。

軸密封リング２８が消耗したときにこのリング２８を取
換えるために軸密封装置２７に関する取換え作業ができ
るようにするため、軸１０を軸密封装置２７と軸１０の
作業又はプロペラ端との中間で支持しかつ軸１０を駆動
軸１１に分離した関係で非連結できるようゾして軸密封
装置２７の取外しおよび取換えのために軸１０の通常は
連結している端を自由にするために流体漏洩に対して軸
１０を仮に密封支持する装置が設けられている。

この目的のために、軸継手構体３９が軸方向に間隔を置
いた関係で軸１０および１１の隣接端同志を作動的に接
続している。

軸継手３９のふたつの補形半割体４０は、軸密封装置２
７を越える軸方向外方の軸１０の端部分を受は入れかつ
ボルト４２によって一緒に締結した長手力向延長横フラ
ンジ４１によって連結関係に固着されている。

長手方向キー４３は軸１０に対する軸継手３９の共同回
転関係を維持し、また環状キー４４は軸１０および軸継
手３９を相対的軸方向配置に維持している。

軸継手構体は、駆動軸１１に隣接するその端に横環状付
着フランジ構体４５を有する。

この構体４５は、駆動軸１１と共同回転する好適にはそ
の端に一体結合した横環状フランジ４８に例えばボルト
４７によって着脱自在に固着されている。

軸継手３９を取外すことが所望されたときには、ボルト
４２および４７と軸１０から分離した軸継手の半割体４
０とを取外して軸１０および１１の端間に実質的な分離
隙間関係を作ることにより容易におこなわれる。

軸１０を仮に密封支持する手段を包含する仮密封支持装
置は、通常は不作動であるように構成されまた軸１０の
作業端と軸密封装置２７との間の軸１０の中間部分のま
わりに配置されている。

ひとつの所望する配置によれば、この仮密封支持装置４
９は、一対の比較的長手方向に往復動自在な仮密封支持
部材を構成するくさびリング部材５０および５１を包含
する。

これら部材５０および５１は、好適には円筒形の管状ハ
ウジング３５内に摺動自在に支持されかつ軸１０に互に
軸方向に間隔を置いて固定した一定の固定部材を構成す
る補形肩つば５２および５３に選択的に密着することが
できる。

第１および３図に示される配置において、くさびＩｌソ
ング０および５１は、これらリングがつば５２および５
３から自由である相互接近解放不作動位置（第１図）と
これらリングがつば５２および５３に係合される軸密封
支持位置（第３図）との間を移動自在である。

この目的のために、つば５２および５３は互いに適当な
間隔を置いた関係で軸１０に例えば止めねじ５４によっ
て固定的に固着されている。

これらくさびリングおよびつばの不作動状態において、
くさびリング５０およびつば５２のくさび的に係合自在
な傾斜環状表面５５および５７は、第１図に示されるよ
うに分離した関係である。

同様に、くさびリング５１およびつば５３の補形し合う
傾斜環状くさび表面５８および５９は、間隔を置いた関
係である。

したがって、軸１０は軸継手３９を介して軸のために支
持を提供する駆動軸１１によって駆動されることにより
自由に回転されるようにされており、軸密封装置２７は
軸１０を越しての流体１９の漏洩を防止するよう動的に
作動する。

軸１０を仮に密封支持する装置４９を駆動することによ
って、軸１０は第３図に示されるように軸継手３９のな
い状態で支持されるようにされており、これにより軸１
０に関しての密封装置２７の最初の組立ておよび取付け
のためかあるいは軸密封装置２７の取外しおよび取換え
のために密封装置２７を軸１０の自由端を越して移動す
ることができる。

この目的のために、くさびリング５０および５１は、別
々に比較的軸方向に動かされてつば５２および５３に対
して軸支持および密封係合がおこなわれる。

これにより、軸１０をその作業位置から軸方向に移動さ
せることなしに、軸１０は堅固に支持されかつ流体漏洩
に対して密封される。

仮に支持した軸の仮密封を確実にするために、リング６
０の形の密封装置がくさびリング５０とハウジング３５
の円筒形表面との間の合せ目を密封し、密封リング６１
がリング５０と５１との間の抜き差し自在なすべり合せ
目を密封し、密封リング６２がくさびリング５１とハウ
ジング３５の円筒形表面との間の合せ目を密封し、密封
リング６３がつば５３とくさびリング５１との間の分離
自在なすべり合せ目を密封し、および密封リング６４が
つばリング５３と軸１０との間の合せ目を密封している
。

これにより、仮密封支持装置４９の作動した状態におい
て、軸１０を越しての流体漏洩は実質的に防止される。

つば５２および５３を介しての軸１０に対するくさびリ
ング５０および５１の実質的に軸方向に間隔を置いた係
合によって、傾斜又は軸方向配置に対する軸１０の十分
に安定した支持が確実にされる。

これにより、仮密封支持装置４９は軸１０の水平又は垂
直作業配列のためにあるいは水平および垂直間の軸の任
意の好適な角度位置のために、実際上有益である。

装置４９の駆動は、任意の好適な方法で例えば機械的又
は水圧的あるいは気圧的によっておこなうことができる
。

−例として、ラフクーピニオン駆動装置が第１および３
図に描写されている。

この駆動装置は、安定した円滑かつ能率的な作用のため
に、一対の好適には同一の正反対に対向する協動アクチ
ュエータ６５を包含する。

これらアクチュエータ６５は、なべづるに似た形状のア
ーム６８を有し、かつ適当な開口すなわちノ＼ウジング
３５の一方の側の適当な開口６９を通して移動自在なハ
ンドル６１を包含する適当な駆動装置によって選択的に
作動されるようにしたくさびリング５０および５１に作
動的に連結されている。

各々のアクチュエータ６５は、ハウジング３５の外側に
例えばボルト７１によって固着した適当なハウジング構
体７０を包含する。

この構体７０は、ピニオン７３に噛合する一対の間隔を
置いて対向（７かつ摺動自在に取付けたアクチュエータ
ラック部材７２（第２図）のための長手方向の案内通路
を提供する。

ピニオン７３は関連したハウジング７０によって固定軸
線上に回転自在に支持した軸７４にキー止めされ、ハウ
ジング７０に軸７４およびしたがってピニオン７３が回
転するようにひとつのアーム６８が固定されている。

くさびリング５０，５１とラック部材７２のそれぞれひ
とつの間の接続は、ハウジング３５の壁のそれぞれの隙
間スリット７７を通して延びる連結ピン７５によってお
こなわれている。

仮密封支持装置４９の不作動状態において、ラック部材
７２は第２図に実線で示されるように一般的に横向きに
整列した方位であり、またアーム６８は二点鎖線で示し
た位置である。

装置４９を駆動するために、駆動ハンドル６７は第２図
に見られるように時計方向にピニオン７３を駆動するよ
うに動かされ、これによりアーム６８は実質的に点線位
置となりまたアクチュエータラック部材７２は点線位置
となり、更にくさびリング５０および５１は第３図に示
した軸密封および支持関係となる。

したがって、ハンドル６７を簡単に操作することにより
、仮密封支持装置４９は軸１０を軸方向に移動すること
なしに容易かつ迅速に駆動および不駆動される。

好適には、第４図に示されるように、くさびリング５０
’および５１′は、第１図に示されるように段付して重
なる代わりに連続するそれらの隣接端を有しても良く、
この場合は同時に密封リング装置７８がくさびリングの
このような隣接端とハウジング３５の内方円筒形壁表面
との間の合せ目を密封する。

他の構成は、第１−３図に示されるものと実質的に同一
である。

軸を仮に密封支持するための装置の他の形が、第５図に
描写されている。

この形においては、第１−４図に示したような仮の軸密
封支持装置の機械的駆動に代えて、圧力流体システムお
よび制御装置を包含する駆動装置が、機械的駆動装置４
９と同様な機能であるがしかし気圧又は水圧によって駆
動および不、駆動される装置４９′に設けられている。

この目的のために、軸１０′は、例えばタンク、容器又
は船用設備などのバリヤに係合する環状閉鎖体２下を有
するフレーム１５′に一体結合シた管状ハウジング部分
３５′を通して通常は自由に間隔を置いた関係で、第１
図と同様に延びている。

仮の密封支持装置４９′は、軸１０′が軸密封装置２７
′から解放されたときにこの軸１０′を密封支持するた
めに駆動されるようにされている。

前記軸密封装置２７′は、第１および３図に示したもの
と同様である。

作業上の目的すなわちリング３２′に対して軸方向に密
封的に偏倚した軸密封リング２８′を包含する軸密封構
体２７′の取外しおよび取換えのために、第１および３
図に関連して詳述した方法で、軸１０′が軸密封装置２
１′に分離自在に連結されている。

装置４９′の圧力流体駆動をおこなうために、ボルト３
４′によってハウジング３５′の端に固着されている環
状で角部があるフランジ部材３３′が、ハウジング３５
′の好適には円筒形の半径方向内方表面２４′に当接す
る環状中心決めボス８０を具備して、ハウジング３５′
の端から延びるように変形されている。

また、密封リング３８′が部材３３′とハウジング３５
′との間の合せ目を密封している。

たとえこのような配置でも、ボス８０の軸方向前面表面
は流体圧力作動室区域のための一方の端閉鎖体を提供し
、またこの区域のための他方の端閉鎖体は例えばねじ８
３によってバリア閉鎖部材２１′に固着した環状フラン
ジ部材８２からシリンダ２４′内に延びるボス８１によ
って提供されている。

フランジ８２とハウジング３５′との隣接する端間の合
せ目は、密封リング８４によって密封されている。

ボス８０および８１間の円筒形区域内には、くさびリン
グ８７の半径方向かつ外側方向に細長したピストン部分
８５が収容されている。

くさびリング８７は、フランジ部材８２の円筒形内径表
面８８内に往復動できるよう摺動自在に支持されている
。

くさび部材８７は、ピストン拡大部８５から遠く離れた
端部分に、傾斜くさび表面８９を有する。

この表面８９は、軸１０′に例えば止めねじ９２によっ
て固着したつば９１の補形環状傾斜層表面９０に支持的
に係合自在である。

ボス８０側の円筒形区域の部分において、往復動自在な
くさびリング９４の環状であって半径方向かつ外側方向
に延びるピストン拡大部９３は、円筒形表面２４′に摺
動自在に係合されている。

くさびリング９４の小径部分は、フランジ３３′の補形
円筒形表面９５に摺動自在に係合されている。

くさびリング９４の傾斜くさびおよび密封表面９７は、
つば９９の補形傾斜層表面９８に保合自在である。

つば９９は、例えばひとつ又はそれ以上の止めねじ９９
ａによって軸１０′に固着されかつ密封リング１００を
担持している。

第３図のくさびリング５１および肩つばリング５３の関
係と同様につばリング９９に係合するくさびリング９４
は、傾斜くさび担持表面に加えて軸方向に延びる円筒形
支持担持表面を有することは、明らかであろう。

密封リング１０１が肩つば９９と軸１０′との間の合せ
目を密封し、また密封リング１０２がフランジ３３′と
ハウジング３５′との間の合せ目を密封している。

くさびリング８７および９４の流体圧力１駆動を容易に
するために、ハウジング３５は、くさびリング８７のピ
ストンヘッド部分８５のための軸方向に開口する盲端管
状の円筒形溝１０３およびくさびリング９４のピストン
ヘッド部分９３のための対向的に軸方向に開口する整夕
１ルた環状の円筒形溝１０４をこれら円筒形溝１０３お
よび１０４を分離する固体の橋台部分１０５を介在する
ことをもって、提供するような十分な半径方向寸法であ
る。

適当な流体密封リング１０７がピストンヘッド８５およ
び９３の半径方向外方表面とハウジング３５′の円筒形
表面２４′との間の合せ目を密封し、またふたつの密封
装置１０８がそれぞれこれらピストン・＼ラドと溝１０
３および１０４の係合した半径方向内方表面との間の合
せ目を密封している。

装置４９′を駆動するために、正力流体は、任意の適当
な圧力源（図示せず）から導ひかれている圧力流体供給
管路１１２に制御弁１１０を介してその外方端が連通し
ているほぼ半径方向の通路孔１０９を通して供給される
ようにされている。

くさびリング８７および９４を肩つば９１および９９に
関してのそれらの仮の密封支持位置に駆動するために、
通路孔１０９はその内方端で孔１０３および１０４の盲
端を通して開口する横孔１１３に連通してピストンヘッ
ド８５および９３の隣接端を圧力流体力にさらす。

くさびリング８７および９４の圧力流体による駆動中、
ピストンヘッド８５および９３とボス８１および８０と
の間の作動室円筒形区域内の圧力流体は、制御弁１１０
を介してドレン管路１１７に連通している通路孔１１４
および１１５を通して排出される。

くさびリング８７および９４を解放して装置４９′を不
駆動することが所望されたときには、弁１１０が作動さ
れて通路孔１０９がドレン管路１１７に接続されると共
に通路孔１１４および１１５が圧力流体供給管路１１２
に接続される。

勿論、装置４９′の駆動および不駆動の順序は、第１お
よび３図の装置４９に関して詳述した順序に実質的にし
たがうことは理解されよう。

以上本考案をその具体例について詳述したが、本考案は
これら特定の実施例に限定されるものではなく、本考案
の精神を逸脱しないで幾多の変化変形がなし得ることは
もちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の特徴を具体化する軸設備を示す長手方
向一部断面図、第２図は第１図の■−■線に実質的に沿
ってみた拡大断面図、第３図は第１図の軸設備の構体の
部品の第１図とは異なる関係を示す第１図と同様な長手
方向一部断面図、第４図は第１および３図に示す軸を仮
に密封支持する装置をすこし変形した例を詳細に示す長
手方向一部断面図、第５図は更に変形した軸を仮に密封
支持する装置を示す長手方向一部断面図である。 １０・・・・・・軸、１１・・・・・・駆動軸、１３・
・・・・・フレーム、１４・・・・・・ボルト、１５・
・・・・・フレーム、１７・・・・・・フランジ、１８
・・・・・・バリア壁、２０・・・・・・ボルト、２１
・・・・・・ボス、２２・・・・・・開口、２３・・・
・・・ガスゲット、２５・・・・・・プロペラ、２７・
・・・・・軸密封支持装置、２８・・・・・・密封リン
グ、２９・・・・・・つば、３０・・・・・・止めねじ
、３２・・・・・・リング、３３・・・・・・フランジ
、３５・・・・・・ハウジング、３７，３８・・・・・
・密封リング、３９・・・・・・軸継手、４０・・・・
・・半割体、４１・・・・・・フランジ、４２・・・・
・・ボルト、４３，４４・・・・・・キー、４５・・・
・・・表面、４７・・・・・・ボルト、４８・・−・・
フランジ、４９・・・・・・軸密封支持装置、５０，５
１・・・・・・くさびリング、５２，５３・・・・・つ
ば、５４・・・・・・止めねじ、５５，５７，５８，５
９・・・・・・表面、６０゜６１．６２，６３．６４・
・・・・・密封リング、６５・・・・・・アクチュエー
タ、６７・・・・・・ハンドル、６８・・・・・・アー
ム、６９・・・・・・開口、７０・・・・・・ハウジン
グ、７１・・・・・・ボルト、７２・・・・・・ラック
、７３・・・・・・ピニオン、７４・・・・・・軸、７
５・・・・・・ピン、７７・・・・・・スロット、７８
・・・・・・密封リング、８０，８１・・・・・・ボス
、８２・・・・・・フランジ、８３・・・・・・ねじ、
８４・・・・・・密封リング、８５・・・・・・ピスト
ンヘッド、８７・・・・・・くさびリング、８Ｂ、８９
，９０・・・・・・表面、９１・・・・・・つば、９２
・・・・・・止めねじ、９３・・・・・・ピストンヘッ
ド、９４・・・・・・くさびリング、９５，９７，９８
・・・・・・表面、９９・・・・・・つば、９９ａ・・
・・・・止めねじ、１００．１０１，１０２・・・・・
・密封リング、１０３゜１０４・・・・・・溝、１０９
・・・・・・孔、１１０・・・・・・制御弁、１１２・
・・・・圧力、流体供給管路、１１３，１１４゜１１５
・・・・・・孔、１１Ｔ・・・・・・ドレン管路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一方の端が流体中に延びているとともに他方の端側に軸
   密封装置を備えている回転自在な軸を仮に密封支持する
   装置であって、前記軸の一方の端と前記軸密封装置との
   間の軸部分に互に軸方向に間隔を置いて固定した一対の
   固定部材と、これら固定部材間の該軸部分のまわりに往
   復動自在に配設され互に正反対の軸線方向に移動して関
   連する該固定部材に密着し前記軸を仮に密封支持する一
   対の仮密封支持部材と、これら仮密封支持部材を往復動
   させる駆動装置と、前記軸の他方端側に固定した前記固
   定部材に設けられこの固定部材と関連する前記仮密封支
   持部材との間の密着面を密封する密封リングとを包含す
   ることを特徴とする、軸を仮に密封支持する装置。