JP2014052040A - Rotation shaft seal forming device - Google Patents

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Yuji Oka
裕士 岡
Akio Iinuma
明夫 飯沼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotation shaft seal forming device capable of sealing around a rotation shaft, by a simple structure.SOLUTION: A rotation shaft seal forming device 1 is equipped with an annular body portion 2 airtightly coupled to a rotation shaft so as to move in an axial direction of the rotation shaft. On one side in the axial direction of the body portion, a rotation side sliding surface 4 orientated in a direction orthogonal to the axial direction of the rotation shaft, and sealing between the rotation side sliding surface 4 and a fixed side sliding surface provided on a fixed side member is formed. On the other side in the axial direction of the body portion, a pressure receiving surface 8 is formed. The rotation shaft seal forming device is moved to one side by making gas of relatively high pressure act on the pressure receiving surface, has a rotation side sliding surface pressed by the fixed side sliding surface, and forms seal between the rotation shaft and the fixed side member.

Description

本発明は、回転軸用シール形成装置に関し、詳細には、圧力差のある内部空間と外部空間の間で回転軸の周囲をシールする回転軸用シール形成装置に関する。   The present invention relates to a rotary shaft seal forming device, and more particularly, to a rotary shaft seal forming device that seals the periphery of a rotary shaft between an internal space and an external space having a pressure difference.

圧力差のある内部空間と外部空間の間に回転軸が延びている機器において、回転軸の周囲をシールする装置として、メカニカルシール装置（例えば、特許文献１）が使用されている。   In a device having a rotating shaft extending between an internal space and an external space having a pressure difference, a mechanical seal device (for example, Patent Document 1) is used as a device for sealing the periphery of the rotating shaft.

特開２０１１−０４３１０１号公報JP 2011-043101 A

特許文献１に開示されているシール構造は、固定部分に取付けられた固定環４５を、バネ４６によって回転軸３０に連結された回転環４４に向けて軸線方向に付勢し、固定環４５と回転環４４の接触面をシール面４５ａ、４４ａとする構成である。
このようなシール構造では、軸線方向に固定環を回転環に向けて付勢するためのバネを固定環の裏側に内蔵させる構造であるので、シール構造が複雑になり、製造コストが上昇する等の問題があった。 The seal structure disclosed in Patent Document 1 urges the fixed ring 45 attached to the fixed portion in the axial direction toward the rotary ring 44 connected to the rotary shaft 30 by a spring 46, The contact surface of the rotating ring 44 is configured as seal surfaces 45a and 44a.
In such a seal structure, since a spring for urging the fixed ring toward the rotating ring in the axial direction is built in the back side of the fixed ring, the seal structure becomes complicated and the manufacturing cost increases. There was a problem.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構造で、回転軸周りをシールすることができる回転軸用シール形成装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a rotary shaft seal forming device capable of sealing around the rotary shaft with a simple structure.

本発明によれば、
回転軸用シール形成装置であって、
前記回転軸に該回転軸の軸線方向に移動可能に気密に連結される環状の本体部を備え、
前記本体部の軸線方向一方側に、前記回転軸の軸線方向に直交する方向に配向され、固定側部材に設けられた固定側摺動面との間でシールを行う回転側摺動面が形成され、
前記本体部の軸線方向他方側に、受圧面が形成され、
前記受圧面に相対的に高圧の気体が作用することにより、前記一方側に移動し、前記回転側摺動面が前記固定側摺動面に押圧され、前記回転軸と前記固定側部材との間にシールを形成する、
ことを特徴とする回転軸用シール形成装置が提供される。 According to the present invention,
A seal forming device for a rotary shaft,
An annular main body connected to the rotary shaft in an airtight manner so as to be movable in the axial direction of the rotary shaft;
A rotation-side sliding surface that is oriented in a direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft and seals with the fixed-side sliding surface provided on the fixed-side member is formed on one side of the main body in the axial direction. And
A pressure receiving surface is formed on the other side in the axial direction of the main body,
When a relatively high pressure gas acts on the pressure receiving surface, the gas moves to the one side, the rotating side sliding surface is pressed against the fixed side sliding surface, and the rotating shaft and the fixed side member Forming a seal between,
There is provided a seal forming device for a rotating shaft.

このような構成を有する回転軸用シールは、回転軸の周囲で固定側部材に設けられた固定側摺動面に対向するように回転軸に連結され、受圧面側が回転側摺動面側より高圧になると、その圧力差によって、回転側摺動面が固定側摺動面に押圧されて、回転側摺動面と固定側摺動面との間にシールが形成される。
このように、上記構成を有する回転軸用シールでは、バネ等の付勢部材を使用することなく、簡単な構造で回転軸周りのシールを形成することができる。 The rotary shaft seal having such a configuration is connected to the rotary shaft so as to face the fixed side sliding surface provided on the fixed side member around the rotary shaft, and the pressure receiving surface side from the rotary side sliding surface side. When the pressure becomes high, the pressure difference causes the rotation-side sliding surface to be pressed against the fixed-side sliding surface, and a seal is formed between the rotation-side sliding surface and the fixed-side sliding surface.
As described above, in the rotary shaft seal having the above-described configuration, the seal around the rotary shaft can be formed with a simple structure without using an urging member such as a spring.

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記本体部が、複数の円弧状部材を連結することにより構成されている。 According to another preferred embodiment of the invention,
The main body is configured by connecting a plurality of arcuate members.

このような構成によれば、回転軸およびその周辺を分解等することなく、シール部材の交換等を行うことができるため、メンテナンス性が極めて高い。   According to such a configuration, since the seal member can be exchanged without disassembling the rotating shaft and its periphery, the maintainability is extremely high.

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記複数の円弧状部材を環状配置に固定する固定手段を備えている。 According to another preferred embodiment of the invention,
Fixing means for fixing the plurality of arcuate members in an annular arrangement is provided.

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記固定手段が、前記複数の円弧状部材によって構成された本体部の外周に配置されたリング状弾性部材である。 According to another preferred embodiment of the invention,
The fixing means is a ring-shaped elastic member disposed on an outer periphery of a main body portion constituted by the plurality of arc-shaped members.

このような構成によれば、
簡単な構成で、複数の円弧状部材を環状に配置して環状の本体部とすることができる。 According to such a configuration,
With a simple configuration, a plurality of arc-shaped members can be arranged in an annular shape to form an annular main body.

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記リング状弾性部材が、両端の連結部を連結することによりリング形状を形成する直線状弾性部材である。 According to another preferred embodiment of the invention,
The ring-shaped elastic member is a linear elastic member that forms a ring shape by connecting the connecting portions at both ends.

このような構成によれば、回転軸およびその周辺を分解等することなく、リング状弾性部材の脱着を行うことができるため、メンテナンス性が極めて高い。   According to such a configuration, since the ring-shaped elastic member can be attached and detached without disassembling the rotating shaft and its periphery, the maintainability is extremely high.

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記本体部の外周面に２本の前記リング状弾性部材が並列配置されている。 According to another preferred embodiment of the invention,
The two ring-shaped elastic members are arranged in parallel on the outer peripheral surface of the main body.

このような構成によれば、並列配置された２本のリング状弾性部材によって複数の円弧状部材が締結されるので、荷重が分散され、環状の本体部は、歪みが少ない環状形状を採ることができる。   According to such a configuration, since the plurality of arc-shaped members are fastened by the two ring-shaped elastic members arranged in parallel, the load is dispersed, and the annular main body has an annular shape with less distortion. Can do.

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記受圧面の少なくとも一部が、前記固定側部材の前記固定側摺動面の軸線方向反対側に形成された第２の固定側摺動面との間でシールを形成可能な第２の回転側摺動面として構成され、
前記回転側摺動面に相対的に高圧の気体が作用することにより、前記他方側に移動し、前記第２の回転側摺動面が前記第２の固定側摺動面に押圧され、前記回転軸と固定側部材との間にシールを形成する。 According to another preferred embodiment of the invention,
A second rotation in which at least a part of the pressure-receiving surface can form a seal with a second fixed-side sliding surface formed on the opposite side of the fixed-side sliding surface of the fixed-side member in the axial direction; Configured as a side sliding surface,
When a relatively high pressure gas acts on the rotating side sliding surface, the gas moves to the other side, the second rotating side sliding surface is pressed against the second fixed side sliding surface, A seal is formed between the rotating shaft and the fixed side member.

このような構成によれば、回転軸用シール形成装置が取り付けられている装置において、使用状況の変化等によって高圧側と低圧側が逆転した際にも、シールを形成することができる。   According to such a configuration, in a device to which the rotary shaft seal forming device is attached, a seal can be formed even when the high pressure side and the low pressure side are reversed due to a change in the use situation or the like.

本発明によれば、簡単な構造で、回転軸周りをシールすることができる回転軸用シール形成装置が提供される。   According to the present invention, there is provided a rotary shaft seal forming device capable of sealing around a rotary shaft with a simple structure.

本発明の好ましい実施形態の回転軸用シール形成装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the seal | sticker formation apparatus for rotating shafts of preferable embodiment of this invention. 図１の回転軸用シール形成装置の組み立て状態の斜視図である。It is a perspective view of the assembly state of the seal | sticker formation apparatus for rotating shafts of FIG. 図１の回転軸用シール形成装置が、真空乾燥機等の回転軸Ｒに連結され回転装置内が低圧空間となった状態を示す軸線方向の部分断面図である。2 is a partial cross-sectional view in the axial direction showing a state where the rotary shaft seal forming device of FIG. 1 is connected to a rotary shaft R of a vacuum dryer or the like and the inside of the rotary device is a low pressure space. FIG. 図１の回転軸用シール形成装置が、真空乾燥機等の回転軸Ｒに連結され回転装置内が高圧空間となった状態を示す軸線方向の部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view in the axial direction showing a state in which the rotary shaft seal forming device of FIG. 1 is connected to a rotary shaft R such as a vacuum dryer and the rotary device becomes a high-pressure space. 本実施形態の他の実施態様の回転軸用シール形成装置の半径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing of the seal | sticker forming apparatus for rotating shafts of the other embodiment of this embodiment. 本実施形態のもう一つの実施態様の回転軸用シール形成装置の半径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing of the seal | sticker forming apparatus for rotating shafts of another aspect of this embodiment. 本実施形態のもう一つの実施態様の回転軸用シール形成装置の半径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing of the seal | sticker forming apparatus for rotating shafts of another aspect of this embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態の回転軸用シール形成装置について説明する。
先ず、本発明の好ましい実施形態の回転軸用シール形成装置の構成について説明する。図１は、本発明の好ましい実施形態の回転軸用シール形成装置１の分解斜視図であり、図２はその組み立て状態の斜視図である。 Hereinafter, a seal forming device for a rotating shaft according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the structure of the rotary shaft seal forming apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an exploded perspective view of a rotary shaft seal forming apparatus 1 according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an assembled perspective view thereof.

回転軸用シール形成装置１は、例えば、攪拌機、乾燥機、混練機等の回転軸を有する装置(回転装置)に使用されるものであり、回転軸と共に回転するように回転軸に取付けられ、回転軸と回転装置の固定側部材との間をシールする。なお、本発明の回転軸用シール形成装置の適用範囲は、上述した回転装置の回転軸に限定されるものではなく、他の回転軸にも適用可能である。   The rotary shaft seal forming device 1 is used for, for example, a device having a rotary shaft (rotary device) such as a stirrer, a dryer, and a kneader, and is attached to the rotary shaft so as to rotate together with the rotary shaft. The space between the rotating shaft and the fixed side member of the rotating device is sealed. The applicable range of the rotary shaft seal forming device of the present invention is not limited to the rotary shaft of the rotary device described above, and can be applied to other rotary shafts.

図１および図２に示されているように、回転軸用シール形成装置１は、径方向断面が略正方形の環状の本体部２を備えている。本体部２は、同一形状を有する２つの半円環状（円弧状）のブッシュ片２ａ、２ａを組み合わせることによって構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the rotary shaft seal forming apparatus 1 includes an annular main body 2 having a substantially square radial cross section. The main body 2 is configured by combining two semi-annular (arc-shaped) bush pieces 2a and 2a having the same shape.

本実施態様の回転軸用シール形成装置１では、ブッシュ片２ａ、２ａは、４フッ化エチレン（ポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ）樹脂で形成されている。しかしながら、ブッシュ片２ａ、２ａの材料は、これに限定されるものではなく、耐摩耗性に優れた材料であれば、他の材料も使用可能である。他の材料としては、例えば、カーボン、セラミックス、ポリイミド、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＰＳ等の耐摩耗性を備え、潤滑性に優れた材料が挙げられる。   In the rotary shaft seal forming apparatus 1 of this embodiment, the bush pieces 2a, 2a are formed of tetrafluoroethylene (polytetrafluoroethylene: PTFE) resin. However, the material of the bush pieces 2a and 2a is not limited to this, and other materials can be used as long as the materials have excellent wear resistance. Examples of other materials include materials having wear resistance and excellent lubricity, such as carbon, ceramics, polyimide, PEEK resin, and PPS.

環状の本体部２の軸線方向一方側の端部には、軸線方向外方に突出した第１環状平坦面４が形成されている。この第１環状平坦面４が、固定側部材に設けられた固定側摺動面との間でシールを行う回転側摺動面４とされている。
回転側摺動面４は充填材入りのＰＴＦＥを平坦に加工することによって形成され、固定側は、回転側摺動面と異なる材質の硬質材で形成されている。 A first annular flat surface 4 that protrudes outward in the axial direction is formed at one end of the annular main body 2 in the axial direction. The first annular flat surface 4 serves as a rotation-side sliding surface 4 that performs a seal with a fixed-side sliding surface provided on the fixed-side member.
The rotation-side sliding surface 4 is formed by processing PTFE containing a filler flat, and the fixed side is formed of a hard material made of a material different from that of the rotation-side sliding surface.

また、環状の本体部２の軸線方向他方側の端部には、軸線方向外方に突出した第２環状平坦面６が形成されている。この第２環状平坦面６は、回転軸用シール形成装置１が、回転軸を有する装置（例えば真空乾燥機）の回転軸に取付けられたとき、大気側（即ち高圧側）に面して配置され、本体部２の軸線方向他方側面８の全体によって構成される受圧面８の一部を構成することになる。   Further, a second annular flat surface 6 protruding outward in the axial direction is formed at the end of the annular main body 2 on the other side in the axial direction. The second annular flat surface 6 is arranged facing the atmosphere side (that is, the high pressure side) when the rotary shaft seal forming device 1 is attached to the rotary shaft of a device having a rotary shaft (for example, a vacuum dryer). Thus, a part of the pressure receiving surface 8 constituted by the whole of the other side surface 8 in the axial direction of the main body 2 is constituted.

回転軸用シール形成装置１の本体部２の外周面には、軸線方向に並列配置され円周方向に延びる２本のスプリング用環状溝１０、１０が形成されている。さらに、並列配置された２本のスプリング用環状溝１０、１０の間の軸線方向中央位置には、円周方向に延びる断面矩形の環状の外側Ｏリング溝１２が形成されている。   On the outer peripheral surface of the main body 2 of the rotary shaft seal forming apparatus 1, two spring annular grooves 10 and 10 are formed which are arranged in parallel in the axial direction and extend in the circumferential direction. Further, an annular outer O-ring groove 12 having a rectangular cross section extending in the circumferential direction is formed at the center position in the axial direction between the two annular spring grooves 10 and 10 arranged in parallel.

また、回転軸用シール形成装置１の本体部２の内周面の軸線方向中央位置には、円周方向に延びる断面矩形の環状の内側Ｏリング溝１４が形成されている。   In addition, an annular inner O-ring groove 14 having a rectangular cross section extending in the circumferential direction is formed at the axial center position of the inner peripheral surface of the main body 2 of the rotary shaft seal forming apparatus 1.

さらにまた、回転軸用シール形成装置１は、さらに、スプリング用環状溝１０、１０に嵌め込まれる２本のリング状スプリング１６、１６と、外側Ｏリング溝１２に嵌め込まれる外側Ｏリング１８と、内側Ｏリング溝１４に嵌め込まれる内側Ｏリング２０と、を備えている。   Furthermore, the rotary shaft seal forming device 1 further includes two ring-shaped springs 16 and 16 fitted in the spring annular grooves 10 and 10, an outer O-ring 18 fitted in the outer O-ring groove 12, and an inner side. And an inner O-ring 20 fitted in the O-ring groove 14.

これら外側Ｏリング１８と内側Ｏリング２０は、着脱自在の公知の連結部を備え、連結部を解放することによって、環状形状から一部分が開いた開放形状（図１）に移行させることができる。そして、連結部を連結することで、一部分が開いた開放形状（図１）から環状形状に戻すことも可能である。   The outer O-ring 18 and the inner O-ring 20 are provided with a detachable well-known connecting portion, and by releasing the connecting portion, the outer O-ring 18 and the inner O-ring 20 can be shifted from an annular shape to an open shape (FIG. 1). And it is also possible to return to an annular shape from the open shape (FIG. 1) which one part opened by connecting a connection part.

各リング状スプリング１６は、直線状スプリングの両端に設けられた連結部１６ａ、１６ａを連結することにより、リング形状とされたものである。本実施態様では、連結部１６ａは、フック１６ａであり、着脱可能である。
各リング状スプリング１６は、スプリング用環状溝１０、１０に嵌め込まれ、２つの半円環状（円弧状）のブッシュ２ａを径方向内方に向かって付勢して、２つの半円環状（円弧状）のブッシュ２ａを互いに押圧させ、本体部１の環状形状を維持できるように構成されている。 Each ring-shaped spring 16 is formed into a ring shape by connecting connecting portions 16a and 16a provided at both ends of the linear spring. In this embodiment, the connecting part 16a is a hook 16a and is detachable.
Each of the ring-shaped springs 16 is fitted in the annular grooves 10 and 10 for the spring, and urges two semi-annular (arc-shaped) bushes 2a radially inward to form two semi-annular (circular) The arcuate bushes 2a are pressed against each other so that the annular shape of the main body 1 can be maintained.

本体部２の第２環状平坦面６の径方向内方に位置する環状面２２には、軸線方向に延びる２つの切欠部２４が形成されている。図１および図２に示されているように、２つの切欠部２４は、径方向に対向した位置に配置されている。
この切欠部２４には、回転軸への取付け時に、回転軸側の部材から延びるピンが挿通され、回転軸用シール形成装置１の本体部２が回転軸と一体的に回転するようにされる。 Two notches 24 extending in the axial direction are formed on the annular surface 22 located radially inward of the second annular flat surface 6 of the main body 2. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the two notches 24 are arranged at positions facing each other in the radial direction.
A pin extending from a member on the rotating shaft side is inserted into the notch portion 24 when attached to the rotating shaft, so that the main body portion 2 of the rotating shaft seal forming device 1 rotates integrally with the rotating shaft. .

次に、本実施形態の回転軸用シール形成装置１の動作を説明する。
動作の説明に先立って、回転軸用シール形成装置１の回転軸への取付け状態を説明する。
図３は、回転軸用シール形成装置１が、真空乾燥機等の回転軸Ｒに連結された状態を示す軸線方向の部分断面図である。 Next, operation | movement of the seal | sticker formation apparatus 1 for rotating shafts of this embodiment is demonstrated.
Prior to the description of the operation, the attachment state of the rotary shaft seal forming apparatus 1 to the rotary shaft will be described.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view in the axial direction showing the state where the rotary shaft seal forming apparatus 1 is connected to the rotary shaft R of a vacuum dryer or the like.

図３では、回転軸用シール形成装置１の左側が、真空乾燥機等の回転装置内部の減圧(低圧)空間であり、右側が回転装置外部の大気圧空間、すなわち相対的には高圧空間である。そして、回転軸用シール形成装置１は、軸線方向一方側の回転側摺動面４が減圧(低圧)空間に、軸線方向他方側面８の全体によって構成される受圧面８が大気圧側に向くように、回転軸Ｒに取付けられる。このとき、回転側摺動面４は、回転軸Ｒの軸線に直交するように配置される。   In FIG. 3, the left side of the rotary shaft seal forming device 1 is a decompression (low pressure) space inside the rotary device such as a vacuum dryer, and the right side is an atmospheric pressure space outside the rotary device, that is, a relatively high pressure space. is there. In the rotary shaft seal forming apparatus 1, the rotational sliding surface 4 on one side in the axial direction is directed to a reduced pressure (low pressure) space, and the pressure receiving surface 8 constituted by the entire other side surface 8 is directed to the atmospheric pressure side. Thus, it is attached to the rotating shaft R. At this time, the rotation-side sliding surface 4 is disposed so as to be orthogonal to the axis of the rotation axis R.

図３の取付け例では、本実施態様の回転軸用シール形成装置１は、回転軸Ｒの外周に固定された円筒状のスリーブＳを介して、回転軸Ｒに取付けられている。
スリーブＳの外径は、回転軸用シール形成装置１の本体部２の内径より若干小さく設定されており、スリーブＳの外径の外周面と本体部２の内周面との間は、本体部２の内側Ｏリング溝１４に嵌め込まれた内側Ｏリング２０によってシールされる。 In the attachment example of FIG. 3, the rotary shaft seal forming device 1 of this embodiment is attached to the rotary shaft R via a cylindrical sleeve S fixed to the outer periphery of the rotary shaft R.
The outer diameter of the sleeve S is set to be slightly smaller than the inner diameter of the main body 2 of the rotary shaft seal forming apparatus 1, and the space between the outer peripheral surface of the outer diameter of the sleeve S and the inner peripheral surface of the main body 2 is the main body. Sealed by the inner O-ring 20 fitted in the inner O-ring groove 14 of the part 2.

スリーブＳの外周面には、径方向に対向する位置に、径方向外方向かって突出するピンＰが取付けられている。このピンＰが、切欠きに本体部２の切欠部２４に嵌まることによって、回転軸用シール形成装置１は、回転軸側の部材であるスリーブＳに対して、軸線方向（Ａ方向）には移動可能であるが、円周方向（Ｂ方向）には移動不可能とされる。すなわち、回転軸用シール形成装置１は、スリーブＳに取付けられると、回転軸Ｒの軸線方向（Ａ方向）にはスリーブＳに対して相対的に移動可能であるが、回転方向には、回転軸Ｒと共に回転するスリーブＳと一体的であり、回転軸ＲおよびスリーブＳと一体に回転することになる。   On the outer peripheral surface of the sleeve S, a pin P that protrudes radially outward is attached at a position facing the radial direction. When the pin P is fitted into the notch 24 of the main body 2 in the notch, the rotary shaft seal forming apparatus 1 is axially (A direction) with respect to the sleeve S that is a member on the rotary shaft side. Is movable, but is not movable in the circumferential direction (B direction). That is, when the rotary shaft seal forming device 1 is attached to the sleeve S, the rotary shaft seal forming device 1 can move relative to the sleeve S in the axial direction (A direction) of the rotary shaft R. It is integrated with the sleeve S that rotates together with the shaft R, and rotates together with the rotating shaft R and the sleeve S.

回転軸用シール形成装置１は、図３に示されているように、回転軸Ｒに取付けられると、回転軸Ｒを有する回転装置の固定側部材Ｆによって形成された断面が略矩形の溝部２６内に配置される。この溝２６の、軸線方向の内方側(装置側)の内壁面２８は、回転軸用シール形成装置１の回転側摺動面４との間でシールを形成する固定側摺動面２８とされている。また、軸線方向の外方側(大気側)の内壁面３０は、回転軸用シール形成装置１の第２の回転側摺動面６との間でシールを形成する第２の固定側摺動面３０とされている。   As shown in FIG. 3, when the rotary shaft seal forming device 1 is attached to the rotary shaft R, the cross-section formed by the stationary member F of the rotary device having the rotary shaft R has a substantially rectangular groove 26. Placed inside. An inner wall surface 28 on the inner side (device side) in the axial direction of the groove 26 is fixed to a fixed-side sliding surface 28 that forms a seal with the rotating-side sliding surface 4 of the rotary shaft seal forming device 1. Has been. Further, the inner wall surface 30 on the outer side (atmosphere side) in the axial direction is a second fixed side slide that forms a seal with the second rotary side sliding surface 6 of the rotary shaft seal forming device 1. The surface 30 is used.

この溝部の幅(軸線方向長さ)Ｗ１は、回転軸用シール形成装置１の軸線方向長さＷ２より若干長く設定されている。この結果、回転軸用シール形成装置１は、溝内で、軸線方向（矢印Ａ方向）に移動可能となる。   The width (length in the axial direction) W1 of the groove is set slightly longer than the axial length W2 of the rotary shaft seal forming apparatus 1. As a result, the rotary shaft seal forming apparatus 1 can move in the axial direction (arrow A direction) within the groove.

回転軸Ｒを有する真空乾燥機等の回転装置が作動し、回転装置内が減圧されると、装置内外で圧力差が生じる。この結果、装置内が、例えば−０．０９ＭＰａＧ程度の低圧空間となり、回転軸用シール形成装置１の回転側摺動面４が面している空間も同程度の圧力の低圧空間となる。一方、受圧面８が面している空間は大気圧(相対的高圧)空間となる。両空間の圧力差によって、回転軸用シール形成装置１は、回転軸ＲおよびスリーブＳと共に回転しながら、矢印Ｃで示すようにスリーブＳ上で装置内部方向に移動し、回転軸用シール形成装置１の回転側摺動面４が固定側摺動面に押圧され、回転軸用シール形成装置１の回転側摺動面４と固定側摺動面との間にシールが形成される。このシールは、真空乾燥機等の回転装置が作動し、装置の内部が減圧状態となっている間、装置の内外の圧力差によって維持される。   When a rotating device such as a vacuum dryer having a rotating shaft R is operated and the inside of the rotating device is depressurized, a pressure difference is generated inside and outside the device. As a result, the inside of the device becomes a low pressure space of about −0.09 MPaG, for example, and the space facing the rotation side sliding surface 4 of the rotary shaft seal forming device 1 also becomes a low pressure space of the same pressure. On the other hand, the space facing the pressure receiving surface 8 is an atmospheric pressure (relative high pressure) space. Due to the pressure difference between the two spaces, the rotary shaft seal forming apparatus 1 moves in the direction toward the inside of the apparatus on the sleeve S as indicated by the arrow C while rotating together with the rotary shaft R and the sleeve S, and the rotary shaft seal forming apparatus 1 is pressed against the fixed sliding surface, and a seal is formed between the rotating sliding surface 4 and the fixed sliding surface of the rotary shaft seal forming apparatus 1. This seal is maintained by a pressure difference between the inside and outside of the apparatus while a rotating apparatus such as a vacuum dryer operates and the inside of the apparatus is in a depressurized state.

一方、回転装置内部の清掃作業等の際、回転装置の内部が大気圧より高い圧力となると、回転軸用シール形成装置１の回転側摺動面４を含む一端側の全面が、回転装置内部の大気圧より高い圧力を受ける受圧面となり、回転軸用シール形成装置１が装置外方向に付勢されて移動する。そして、回転軸用シール形成装置１の第２の回転側摺動面６が、第２の固定側摺動面３０に押圧され、第２の回転側摺動面６と第２の固定側摺動面３０の間にシールが形成される。このように、装置内が相対的に高圧になった場合にも、回転軸周りにシールを形成することができる。   On the other hand, when the inside of the rotating device becomes a pressure higher than the atmospheric pressure during cleaning work inside the rotating device, the entire surface on one end side including the rotating side sliding surface 4 of the rotating shaft seal forming device 1 is inside the rotating device. The pressure-receiving surface receives a pressure higher than the atmospheric pressure, and the rotary shaft seal forming device 1 is urged and moved outward. Then, the second rotation-side sliding surface 6 of the rotary shaft seal forming device 1 is pressed against the second fixed-side sliding surface 30, and the second rotation-side sliding surface 6 and the second fixed-side sliding surface are pressed. A seal is formed between the moving surfaces 30. As described above, even when the pressure in the apparatus becomes relatively high, a seal can be formed around the rotation axis.

また、本体部２の交換等のメンテナンスのため、回転軸用シール形成装置１を回転軸Ｒから取り外す際には、リング状スプリング１６のフック１６ａを外し、２本のリング状スプリング１６を直線状態にして、本体部２のスプリング用環状溝１０から外す。さらに、外側Ｏリング１８を、連結部を解放することによって開放状態にして、取り外す。そして、ブッシュ片２ａ、２ａを分離して、回転軸Ｒから取外し、回転軸用シール形成装置１が回転軸Ｒから取り外される。
さらに、内側Ｏリング２０は、連結部を解放することによって、取り外される。 Further, when removing the rotary shaft seal forming device 1 from the rotary shaft R for maintenance such as replacement of the main body 2, the hook 16 a of the ring spring 16 is removed and the two ring springs 16 are in a straight state. Then, it is removed from the annular groove for spring 10 of the main body 2. Further, the outer O-ring 18 is opened by releasing the connecting portion and is removed. Then, the bush pieces 2a and 2a are separated and removed from the rotating shaft R, and the rotating shaft seal forming device 1 is detached from the rotating shaft R.
Further, the inner O-ring 20 is removed by releasing the connecting portion.

回転軸用シール形成装置１を回転軸に取り付ける際には、まず、内側Ｏリング２０を、回転軸Ｒの周りに配置し連結部を連結することによって、回転軸Ｒを囲んだ閉鎖（環状）形状とする。次いで、その外側から、ブッシュ片２ａ、２ａを環状に配置して環状の本体部２とし、その本体部２の内側Ｏリング溝１４に閉鎖（環状）形状とした内側Ｏリング２０を嵌合させる。   When the rotary shaft seal forming device 1 is attached to the rotary shaft, first, the inner O-ring 20 is arranged around the rotary shaft R and the connecting portion is connected, thereby closing the annular shaft R (annular). Shape. Next, from the outside, the bush pieces 2a, 2a are annularly arranged to form an annular main body portion 2, and an inner O-ring 20 having a closed (annular) shape is fitted into the inner O-ring groove 14 of the main body portion 2. .

さらに、外側Ｏリング１８を本体部２の外周に巻回して外側Ｏリング溝１２に嵌合させ、最後に直線状態の２本のリング状スプリング１６を本体部２に巻き付け、フック１６ａを連結してリング状スプリング１６をリング状にし、ブッシュ片２ａ、２ａを環状の本体部２として回転軸Ｒに連結固定する。   Further, the outer O-ring 18 is wound around the outer periphery of the main body 2 to be fitted in the outer O-ring groove 12, and finally two linear springs 16 are wound around the main body 2 to connect the hook 16a. Then, the ring-shaped spring 16 is formed into a ring shape, and the bush pieces 2a and 2a are connected and fixed to the rotary shaft R as the annular main body 2.

このような作業で、ブッシュ片２ａ、２ａを回転軸Ｒに固定し、回転軸用シール形成装置１を回転軸に取付けることができる。したがって、回転軸Ｒを取り外す等の大がかりな分解作業を伴うことなく、本体部２の交換等のメンテナンス作業を行うことができる。   By such an operation, the bush pieces 2a, 2a can be fixed to the rotary shaft R, and the rotary shaft seal forming device 1 can be attached to the rotary shaft. Therefore, maintenance work such as replacement of the main body 2 can be performed without a large disassembly work such as removing the rotating shaft R.

本発明の前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。   Without being limited to the above-described embodiment of the present invention, various changes and modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.

上記実施形態は、２本のリング状スプリングで、ブッシュ片を連結固定する構成であったが、１本のリング状スプリングでブッシュ片を連結固定する構成でもよい。
また、リング状スプリングに代えて、他の固定手段、例えばホースバンド３２で、ブッシュ片を連結固定する構成(図５)でもよい。 In the above embodiment, the bush pieces are connected and fixed by two ring springs. However, the bush pieces may be connected and fixed by one ring spring.
Moreover, it may replace with a ring-shaped spring and the structure (FIG. 5) which connects and fixes a bush piece with other fixing means, for example, the hose band 32, may be sufficient.

上記実施形態は、本体部２の外周に外側Ｏリング１８が配置された構成であったが、外側Ｏリングを省略した構成(図６)でもよい。   In the above-described embodiment, the outer O-ring 18 is disposed on the outer periphery of the main body 2, but the outer O-ring may be omitted (FIG. 6).

上記実施形態は、本体部２の内周に１本ｎ内側Ｏリング２０が配置された構成であったが、２本の内側Ｏリング２０’、２０’を設けた構成(図７)でもよい。   In the above-described embodiment, one n-inner O-ring 20 is disposed on the inner periphery of the main body 2. However, a configuration in which two inner O-rings 20 ′ and 20 ′ are provided (FIG. 7) may be used. .

さらに、上記実施形態では、２つの半円環状のブッシュ片で、環状の本体部２が形成されていたが、１つの単一の環状ブッシュ片、または３以上の円弧状のブッシュ片で、環状の本体部を形成する構成でもよい。   Further, in the above-described embodiment, the annular main body 2 is formed by two semi-circular bush pieces. However, one single annular bush piece or three or more arc-shaped bush pieces are annular. The structure which forms the main-body part may be sufficient.

さらにまた、上記実施形態は、真空乾燥機等の回転機器の内部空間と大気圧の外部空間との間に延びる回転軸の周りにシールを形成するものであったが、本発明をこのような用途に限定されるものでなく、圧力差のある２つの空間の間に延びる回転軸の周りにシールを形成する他の用途に使用可能である。   Furthermore, in the above-described embodiment, a seal is formed around the rotation shaft extending between the internal space of the rotary device such as a vacuum dryer and the external space of the atmospheric pressure. The present invention is not limited to an application, and can be used for other applications in which a seal is formed around a rotation axis extending between two spaces having a pressure difference.

１：回転軸用シール形成装置
２：本体部
２ａ：ブッシュ片
４：回転側摺動面
６：第２環状平坦面
８：軸線方向他方側面
１０：スプリング用環状溝
１２：外側Ｏリング溝
１４：内側Ｏリング溝
１６：リング状スプリング
１６ａ：連結部
１８：外側Ｏリング
２０：内側Ｏリング
２４：切欠部
２８：固定側摺動面
２６：溝部
３０：第２の固定側摺動面
Ｒ：回転軸
Ｓ：スリーブ
Ｆ：固定側部材 1: Rotary shaft seal forming device 2: Main body 2a: Bush piece 4: Rotating side sliding surface 6: Second annular flat surface 8: Other axial side surface 10: Spring annular groove 12: Outer O-ring groove 14: Inner O-ring groove 16: Ring-shaped spring 16a: Connecting portion 18: Outer O-ring 20: Inner O-ring 24: Notch portion 28: Fixed side sliding surface 26: Groove portion 30: Second fixed side sliding surface R: Rotation Axis S: Sleeve F: Fixed side member

Claims (7)

回転軸用シール形成装置であって、
前記回転軸に該回転軸の軸線方向に移動可能に気密に連結される環状の本体部を備え、
前記本体部の軸線方向一方側に、前記回転軸の軸線方向に直交する方向に配向され、固定側部材に設けられた固定側摺動面との間でシールを行う回転側摺動面が形成され、
前記本体部の軸線方向他方側に、受圧面が形成され、
前記受圧面に相対的に高圧の気体が作用することにより、前記一方側に移動し、前記回転側摺動面が前記固定側摺動面に押圧され、前記回転軸と前記固定側部材との間にシールを形成する、
ことを特徴とする回転軸用シール形成装置。 A seal forming device for a rotary shaft,
An annular main body connected to the rotary shaft in an airtight manner so as to be movable in the axial direction of the rotary shaft;
A rotation-side sliding surface that is oriented in a direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft and seals with the fixed-side sliding surface provided on the fixed-side member is formed on one side of the main body in the axial direction. And
A pressure receiving surface is formed on the other side in the axial direction of the main body,
When a relatively high pressure gas acts on the pressure receiving surface, the gas moves to the one side, the rotating side sliding surface is pressed against the fixed side sliding surface, and the rotating shaft and the fixed side member Forming a seal between,
A seal forming apparatus for a rotating shaft. 前記本体部が、複数の円弧状部材を連結することにより構成されている、
請求項１に記載の回転軸用シール形成装置。 The main body is configured by connecting a plurality of arcuate members,
The rotary shaft seal forming apparatus according to claim 1. 前記複数の円弧状部材を環状配置に固定する固定手段を備えている、
請求項２に記載の回転軸用シール形成装置。 A fixing means for fixing the plurality of arcuate members in an annular arrangement;
The seal forming device for a rotating shaft according to claim 2. 前記固定手段が、前記複数の円弧状部材によって構成された本体部の外周に配置されたリング状弾性部材である、
請求項３に記載の回転軸用シール形成装置。 The fixing means is a ring-shaped elastic member disposed on an outer periphery of a main body portion configured by the plurality of arc-shaped members.
The seal forming device for a rotating shaft according to claim 3. 前記リング状弾性部材が、両端の連結部を連結することによりリング形状を形成する直線状弾性部材である、
請求項４に記載の回転軸用シール形成装置。 The ring-shaped elastic member is a linear elastic member that forms a ring shape by connecting the connecting portions at both ends.
The rotary shaft seal forming apparatus according to claim 4. 前記本体部の外周面に２本の前記リング状弾性部材が並列配置されている、
請求項４また５に記載の回転軸用シール形成装置。 The two ring-shaped elastic members are arranged in parallel on the outer peripheral surface of the main body.
The rotary shaft seal forming apparatus according to claim 4 or 5. 前記受圧面の少なくとも一部が、前記固定側部材の前記固定側摺動面の軸線方向反対側に形成された第２の固定側摺動面との間でシールを形成可能な第２の回転側摺動面として構成され、
前記回転側摺動面に相対的に高圧の気体が作用することにより、前記他方側に移動し、前記第２の回転側摺動面が前記第２の固定側摺動面に押圧され、前記回転軸と固定側部材との間にシールを形成する、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の回転軸用シール形成装置。 A second rotation in which at least a part of the pressure-receiving surface can form a seal with a second fixed-side sliding surface formed on the opposite side of the fixed-side sliding surface of the fixed-side member in the axial direction; Configured as a side sliding surface,
When a relatively high pressure gas acts on the rotating side sliding surface, the gas moves to the other side, the second rotating side sliding surface is pressed against the second fixed side sliding surface, Forming a seal between the rotating shaft and the fixed member;
The seal forming device for a rotating shaft according to any one of claims 1 to 6.
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