JPS6323656Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、機器の回転軸の軸封を行なうメカニ
カルシールに関し、摺動面の摩耗によるメカニカ
ルシールの寿命および摺動面の異常発熱を予知し
てこれを警告する装置を具えたメカニカルシール
を提供するものである。

〔従来の技術〕

近年、たとえば第５図に示すようなメカニカル
シールが使用されている。該メカニカルシールは
摺動材の摩耗量を機外から検知可能となるよう構
成されたもので、１はシヤフト２側に気密的に嵌
着されて該シヤフト２とともに回転する回転側シ
ール部材、３は非回転のハウジング４側に保持筒
５を介して気密的に嵌着された固定側シール部材
で、スプリング６により軸方向に押圧されてその
摺動面３′が前記回転側シール部材１の摺動面
１′に当接し、かつ前記保持筒５に植設されたノ
ツクピン７によりハウジング４に対して回り止め
されている。また該ノツクピン７の端部７′は前
記ハウジング４の外側に突出しており、さらに該
突出端部７′には摩耗量計測目盛８が刻設されて
いる。

上記メカニカルシールは、使用が進むにつれて
回転側シール部材１の摺動面１′および固定側シ
ール部材３の摺動面３′が摩耗し、該両シール部
材１，３の軸方向長さが漸減するが、スプリング
６の押圧によりその減少分だけノツクピン７がハ
ウジング４軸孔内へ引き込まれることとなり、該
ハウジング４の外端面４′と前記ノツクピン７の
突出端部７′に刻設された摩耗量計測目盛８との
相対位置関係が変化するため、これによつて前記
両シール部材１，３の摩耗量を機外から視認する
ことが可能となつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この種のメカニカルシールは、
シール部材の摩耗量が機外からでも確認できるよ
う構成されているとはいえ、定期的に確認を行な
わなければならないため、該確認を怠ると、摩耗
量が一定の限界に達したことに気が付かず、また
なんらかの原因により摺動面に異常発熱が生じて
もこれを検知できるものではなかつた。

本考案はこのような問題点に鑑みて、シール部
材の摺動面の摩耗によるメカニカルシールの耐用
期限の到達および摺動面の異常発熱を電気的に予
知してこれを警告し、シール部材の破損および大
量の漏洩事故の発生等を未然に防止することを目
的としてなされたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を果たすため、本考案の警告装置付き
メカニカルシールは、固定側シール部材における
摺動面近傍部に熱膨張係数が大きくかつ導体であ
る金属をもつて製せられ、環状体を周方向に２分
割した形状を呈する感温体を互いに対向するごと
く周方向に配設し、シール部材からの摺動熱の伝
播による感温体の温度が所定限度以上に達した場
合にその熱膨張により互いに接触するよう一方の
対向端部間に小隙間を形成するとともに、他方の
対向端部間に絶縁体を介装して、該他方の対向端
部を外部に設置したアラーム発生回路に電気的に
接続して構成したものである。

〔作用〕

上記構成において、メカニカルシールの長期に
わたる使用に伴い、固定側シール部材の摺動面が
次第に摩耗し、該摺動面近傍部に配設された感温
体と摺動面との距離が漸減するが、摺動熱の伝播
により該感温体の温度は前記摺動面との距離に反
比例するごとく上昇し、該温度に比例して該感温
体は熱膨張し、その一方の対向端部は互いに近接
してゆく。しかして前記摺動面の摩耗が進行し、
該感温体の温度が所定の限度以上に達すると、該
一方の対向端部は互いに接触し、該接触によつて
他方の対向端部に接続されたアラーム発生回路は
閉じられて通電し、アラームを発する。

〔実施例〕

以下、本考案に係る警告装置付きメカニカルシ
ールの具体例を図面にもとづいて説明する。

まず、第１図において、符号１１はＯリング１
２を介して非回転のハウジング１３の軸孔内周に
気密的に嵌着固定された固定側シール部材、１４
はＯリング１５を介して回転体たるシヤフト１６
外周に気密的に担持固定された回転側シール部材
で、該回転側シール部材１４は前記シヤフト１６
に外装固着されたカラー１７に後端を担持されて
縮設されたコイルスプリング１８によりコンプレ
ツシヨンリング１９を介して弾性押圧され、その
摺動面１４′がこれに対向する前記固定側シール
部材１１の摺動面１１′に当接している。また前
記固定側シール部材１１内周における前記摺動面
１１′近傍部には環状溝２０が形成され、該環状
溝２０には第２図に示すごとく熱膨張係数が大き
くかつ導体である金属をもつて製せられ、環状体
を周方向に２等分割したごとく略Ｃ字形状を呈す
る２本の感温体２１，２１を、互いに対向するご
とく嵌着し、該感温体２１，２１の一方の対向端
部２１ａ，２１ａを所要の大きさの小隙間２２を
介して離間対向せしめるとともに、他方の対向端
部２１ｂ，２１ｂ間を絶縁体２３の挾装により絶
縁しかつ該両端部２１ｂ，２１ｂには前記第１図
図示のアラーム装置２５に連なる導線２４，２４
を接続する。前記アラーム装置２５は前記感温体
２１，２１に対して電池２６、ブザー２７および
後述の継電器３１の電磁コイル２８を直列に接続
してなるアラーム発生回路２９と、該回路２９と
並列に接続されるとともに該回路２９と電源を同
じくし、すなわち前記電池２６に対して安全確認
ランプ３０および前記電磁コイル２８により作動
する継電器３１が直列に接続されてなる安全確認
回路３２とより構成されている。

本実施例によれば、メカニカルシールの正常な
運転時には前記第２図のごとく感温体２１，２１
がその対向端部２１ａ，２１ａ間に小隙間を介し
て離隔しているためアラーム発生回路２９は開か
れており、他方安全確認回路３２は閉じられて安
全確認ランプ３０が点灯している。しかし当該メ
カニカルシールが長期にわたつて使用され、第３
図に示すごとく固定側シール部材１１の摺動面１
１′が摩耗して該摺動面１１′と感温体２１とが次
第に近接してくると、摺動熱の伝播により該感温
体２１の温度は前記摺動面１１′との距離に反比
例するごとく上昇し、これに伴い該両感温体２
１，２１は熱膨張し、その対向端部２１ａ，２１
ａは互いに近接してゆく。そして前記摺動面１
１′の摩耗が進行し、感温体２１，２１の温度が
所定の限度以上に達すると、第４図に示すごとく
その対向端部２１ａ，２１ａはついに互いに接触
し、該接触によつて前記第３図図示のアラーム発
生回路２９が閉じて通電し、ブザー２７がアラー
ム音を発して当該メカニカルシールの耐用期限の
到来を予告するとともに、該回路２９の通電によ
り電磁コイル２８に電磁力が誘起され、該電磁力
によつて継電器３１の接片３１′が作動し、安全
確認回路３２を遮断するため、安全確認ランプ３
０は消灯する。

また、本実施例によれば、メカニカルシールの
耐用期限到来を予告するばかりでなく、なんらか
の原因により、両摺動面１１′，１４′に異常発熱
が生じた場合にも上記と同様アラーム装置２５が
作動して事故の発生を事前に予告するものであ
る。

〔考案の効果〕

以上述べたとおり、本考案の警告装置付きメカ
ニカルシールは、外部のアラーム発生回路に連な
る２本の感温体を固定側シール部材における摺動
面近傍部に固設し、該感温体が熱膨張して互いに
接触することにより前記アラーム発生回路が通電
するよう構成したもので、シール部材の耐用期限
および突発的な破損事故を予知することができ、
しかも該予知が機器の分解や定期的な確認作業に
よらなくても自動的に行なわれるため突発的な大
量の漏洩事故も未然に防止することが可能とな
り、メンテナンスを計画的に行なうことができ、
さらにシール部材をその耐用期限満了の直前まで
安心して使用できる等の諸効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る警告装置付きメカニカル
シールの一実施例の通常の使用状態を示す説明
図、第２図は第１図における−線断面図、第
３図は同実施例のアラーム発生時を示す説明図、
第４図は第３図における−線断面図、第５図
は従来のメカニカルシールの一例を示す正断面図
である。 １１……固定側シール部材、１１′，１４′……
…摺動面、１３……ハウジング、１４……回転側
シール部材、１６……シヤフト、２０……環状
溝、２１……感温体、２１ａ，２１ｂ……対向端
部、２２……小隙間、２３……絶縁体、２４……
導線、２５……アラーム装置、２９……アラーム
発生回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. メカニカルシールの固定側シール部材における
   摺動面近傍部に、熱膨張係数が大きくかつ導体で
   ある金属をもつて製せられ、環状体を周方向２分
   割した形状を呈する２本の感温体を互いに対向す
   るごとく周方向に配設し、一方の対向端部間に小
   隙間を形成して、シール部材からの摺動熱伝播に
   よる該感温体の温度が所定限度以上に達した場合
   その熱膨張により該一方の対向端部が接触するよ
   うになすとともに、他方の対向端部間に絶縁体を
   介装して、該他方の対向端部を外部に設置したア
   ラーム発生回路に接続し、該回路が前記両感温体
   の接触により通電するよう構成したことを特徴と
   する警告装置付きメカニカルシール。