KR100769376B1 - 교호(交互) 매질(媒質)을 위한 회전(回轉) 덕트 - Google Patents

교호(交互) 매질(媒質)을 위한 회전(回轉) 덕트 Download PDF

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노르베르트 미테르마이어
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게아테 게젤샤프트 푸르 안트리브스테크닉 엠베하
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Abstract

본 발명은 정지하고 있는(3) 회전기계부품(1)내에서 일반적으로 회전기계부품(1)의 회전축에 대하여 동심으로 되어 있으며 축방향에 따라서 이것이 회전하는 기계부품이 회전하는 동안에 서로 더 이상 접촉이 안되도록 하는 2개의 서로 마주 대하여 섭동하게 배열되어 있는 평활한 주로 환형 섭동면(4,6)의 형상으로 되어 있는 제1패킹(7)을 가진 윤활 및 비윤활매질의 교체공급을 위한 회전덕트에 관한 것이다.
소위 건식운전안전도에도 불구하고 비윤활매질의 공급시에 회전기계부품의 고속회전에서도 누설손실을 극히 감소시키는 상기 유형의 회전덕트를 제공하기 위하여 추가 원통형 패킹(17)을 설치하며 그의 밀봉면(14, 16)은 좁은 밀폐간극을 가지고 동심으로 서로 배열되어 있는 실린더재킷면(14, 16)에 의하여 형성되며 원통형패킹(17)은 회전덕트의 유로(20)와 제1패킹(7)사이의 누설방향으로 설치되어 있다.

Description

교호(交互) 매질(媒質)을 위한 회전(回轉) 덕트{ROTARY DUCT FOR ALTERNATING MEDIA}
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도 1은 본 발명에 따른 회전 덕트의 축방향 단면도이다.
도 2는 윤활 매질의 공급시 밀봉면(密封面)을 구비하는 부위의 확대 단면도이다.
도 3은 비윤활 매질의 공급시 도 2와 같은 단면도이다.
도 4는 롤러 베어링을 구비한 변형예의 단면도로서 도 1과 유사한 단면도이다.
본 발명은 고정 부품으로부터 회전 부품으로 윤활 매질 및 비윤활 매질을 교대로 공급하기 위한 회전 덕트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 마주하여 섭동하도록 배치되는 2개의 평탄한 환형 섭동 밀봉면의 형태로 된 제1 패킹을 구비하고, 이러한 밀봉면은 회전 기계 부품의 회전축에 대하여 동심으로 배치되며 또한 최소한 회전 기계 부품의 회전 중에 서로 접하지 않도록 축방향을 따라 서로로부터 이격되어 이동될 수 있는 회전 덕트에 관한 것이다.
이러한 회전 덕트는 "건식 운전 안전 회전 덕트(dry run-safe rotary duct)"라고도 하는데, 이는 이미 공지되어 있다. 윤활 매질이 공급되면 양측의 평탄한 섭동 밀봉면은 서로 접촉하게 되고, 윤활 매질은 서로 섭동하는 밀봉면 사이에서 유막을 형성하게 되며, 이와 같은 방법으로 안전이 유지되며 고속 회전의 경우에도 과대한 마찰열이 발생하지 않게 된다. 그렇지 않으면 급속히 섭동 밀봉면이 파손되게 된다.
하지만, 회전 기계 부품이 윤활 매질을 공급받지 않고 일정한 회전 속도로 회전하는 경우에는, 섭동 밀봉면은 축방향을 따라 서로 이격되게 이동하여야 한다. 이러한 경우에는, 밀봉면들 사이에 하등의 유막이 형성될 수 없으며, 주로 세라믹 재료로 제조되어 건조 상태에서 서로 섭동하는 밀봉면에 있어서는, 회전 기계 부품의 회전 속도가 비교적 작아서 윤활 매질이 공급되는 경우에 패킹이 설치되는 최고 회전수보다 훨씬 떨어지더라도 밀봉면이 아주 빨리 뜨거워져서 이에 의하여 파손될 수 있다.
건식 운전 안전성은 양 평탄한 섭동 밀봉면이 축방향을 따라서 서로 떨어져 이동됨으로써 이루어지며, 커진 밀봉 간극은 어느 경우에나 커져야 하므로 윤활 매질이 공급되지 않는 회전 덕트에서 이루어지는 모든 장치의 발생 가능한 부품 공차를 또한 감안하여 섭동 밀봉면의 접촉이 일어나지 않도록 크게 해야 한다.
또한, 일련의 사용예들을 보면, 회전 기계 부품의 회전 중에 하등의 윤활 특성을 갖지 않는 타 매질도 공급해야 한다. 예컨대 1차 작업 단계 중에 공작 기계에 물-오일 유제(emulsion)를 냉각 및 윤활 수단으로서, 일단부가 회전 덕트의 회전체와 결합되어 있거나 또는 이러한 회전체를 구성하는 중공(中空) 스핀들(spindle)을 통하여 공급하게 되며, 다음 작업 단계 중에는 예컨대 드릴 구멍을 통해 불어 내거나 또는 공구의 작업 부위를 임의로 불어내기 위하여 공구가 계속 회전하는 동안에 압축 공기가 공급된다.
이러한 비윤활 매질을 공급하는 동안에 섭동 밀봉면을 보호하기 위하여 의도적으로 확대한 밀봉 간극은 상당히 과다한 압축 공기가 이러한 간극을 통하여 유출될 수 있다는 단점을 가지게 되며, 이로 인하여 압력 강하에 따라서 작업장에 공급된 압축 공기의 효율이 저하될 뿐만 아니라 현저한 에너지 손실을 수반하게 된다.
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이러한 종래 기술에 의거하여 본 발명은 소위 건식 운전 안전성에도 불구하고 비윤활 매질의 공급시나 또는 회전 기계 부품의 회전수가 높을시에 누출에 의한 손실을 적게 하기 위한 서두에 언급한 유형의 회전 덕트를 제공하는 데 목적을 두고 있다.
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이러한 목적은, 평탄한 제1 패킹 외에 추가의 원통형 패킹이 구비되고, 원통형 패킹의 밀봉면이 좁은 밀봉 간극을 가지고서 서로 동심으로 설치되는 원주 방향의 원통형 표면으로 형성되며, 원통형 패킹이 회전 덕트의 유동 통로와 제1 패킹 사이의 누출 가능성이 있는 방향에 설치됨으로써 달성된다.
이러한 특징에 의하면, 비윤활 매질이 제1 패킹의 증가된 축방향 간극을 통과하기 전에 원주 방향 원통면들에 의하여 형성되어 있는 패킹과 그 사이에 형성되어 있는 좁은 패킹 간극을 통해 유동하게 되며, 이러한 좁은 패킹 간극은 비윤활 매질을 공급하는 경우에 평탄한 섭동 밀봉면들 사이의 축방향 간극보다 훨씬 좁고 작게 유지될 수 있다.
따라서, 원통형의 밀봉면은 일반적으로 좁고 정밀한 공차로 제조가능하며, 그 이유는 아주 작은 직경을 갖는 원통형 표면의 경우에 있어서는 그에 대응하는 아주 정밀한 공차를 유지할 수 있기 때문이다. 이에 반하여 평탄한 섭동 밀봉면들 간의 축방향 거리는 그와 결합되어 있는 비교적 긴 부품들에 의하여 영향을 받기 때문에, 건식 운전의 안전성을 유지하기 위하여 축방향 표면에 있어서 일반적으로 보다 큰 안전 거리를 유지해야 한다. 또한 본 발명의 바람직한 실시예들에 있어서, 원주 방향의 원통형 표면의 반경은 제1 패킹의 평탄한 환형 섭동 밀봉면의 내경보다 작다. 이러한 원주 방향의 원통형 표면의 근소한 반경으로 인하여, 서로 대면하는 밀봉면들 사이의 상대 속도는 작으며, 약간 접촉하는 경우에도 비교적 근소한 마찰열이 발생할 뿐이다.
이와 같은 방법으로, 예컨대 압축 공기와 같이 점도가 작은 매질이라 할지라도 회전 기계 부품이 정지 기계 부품에 대하여 상대적으로 예컨대 20,000rpm의 고속도로 회전할 때에도 아주 근소한 누출량을 보장할 수 있다.
윤활 매질이 공급되면, 이는 원통형 밀봉면들 사이의 좁은 반경 방향의 밀봉 간극으로 스며들며 평탄한 섭동 밀봉면들 사이의 축방향 간극에도 스며드는데, 이러한 경우에 섭동면들은 서로 눌려져, 밀봉 간극은 실제로는 윤활 매질로부터 발생하는 유막의 두께로 감소된다.
제2 패킹의 외부 원주 방향 원통형 표면은 회전하는 기계 부품과 결합되며, 제2 패킹의 내부 원주 방향 원통형 표면은 정지하고 있는 기계 부품과 결합된다. 물론 원칙적으로 반대의 상태도 가능하다.
하지만, 어느 경우든, 내부 원주 방향 원통형 표면이 축방향을 따라 평탄한 제1 패킹과 중첩되도록 원통형 밀봉면이 설치되는 것이 바람직하다. 환언하면, 슬리브에 위치된 내부 원주 방향 원통형 표면은 정지하고 있는 기계 부품 또는 회전하고 있는 기계 부품과 결합되며, 평탄한 밀봉면을 구비한 패킹은 이러한 슬리브를 둘러싸고 있으며, 이때 평탄한 밀봉면들의 각각은 정지 또는 회전하는 기계 부품과 결합된다. 평탄한 제1 패킹을 넘어 축방향을 따라서 돌출되어 있는 슬리브 부분 또는 원통형 벽은 제2 패킹의 내부 또는 외부 밀봉면을 형성한다.
그 밖에도, 평탄한 밀봉면들이 서로 탄성적으로 초기 응력을 받으면 바람직하다. 이것이 의미하는 바는, 평탄한 섭동 밀봉면들은 통상적인 경우에 일정한 가압력에 의해 서로 접하여 회전 덕트가 윤활 매질을 공급할 수 있도록 하고, 다른 한편으로는 비윤활 매질을 공급할 수 있게 섭동 밀봉면들이 축방향을 따라서 스프링 하중에 대하여 서로 이격되어 이동하도록 되어 있음을 의미한다.
바람직하게는, 각각의 밀봉면 또는 이러한 밀봉면을 직간접으로 구비하고 있는 부품들은, 제2 패킹의 원주 방향 원통형 표면들 사이의 반경 방향 밀봉 간극 폭의 최소한 10배인 축방향 밀봉 간극 폭으로 평탄한 밀봉면들이 서로 이격되어 이동할 수 있게 형성된다.
이에 비해, 원주 방향 원통형 표면의 반경 방향 밀봉 간극 폭은 최대로 제1 패킹에 소요되는 축방향 최소 간극 폭의 1/10로서, 건식 운전의 안전성을 유지하기 위하여 어느 경우에나 연속 운전이 되도록 설정되어야 한다고 할 수 있다. 평탄한 섭동 밀봉면에 대하여 원주 방향 원통형 표면의 보다 작은 직경을 고려하고, 평탄한 섭동 밀봉면들 사이의 반경 방향 유로에 비하여 원통형 밀봉면을 따르는 축방향 유로를 고려하여 볼 때, 위의 구성에 의하면, 건식 운전의 안전성을 위하여 증가된 밀봉 간극을 구비한 평탄한 패킹을 단독으로 설치할 때에 비해서 본 발명에 따르는 구성에서의 누출량을 최소한 100의 비율로 감소시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예는 회전 덕트에 통합된 롤러 베어링과, 롤러 베어링 내에 회전가능하게 설치되고 외부 원주 방향 원통형 표면과 일체로 결합되는 슬리브를 구비한다.
이러한 실시예에서는 원통형 밀봉면의 특히 정확한 안내가 이루어질 수 있으며, 원통형 밀봉면이 아주 정밀한 공차를 가지고서 형성될 수 있어, 반경 방향의 밀봉 간극이 아주 좁게 형성될 수 있게 된다.
평탄한 섭동 밀봉면과 관련하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이러한 섭동 밀봉면은 각각 정지 또는 회전 기계 부품과 누출 방지식으로 견고하게 결합될 수 있는 섭동 패킹 링에 배치된다.
섭동 밀봉면은 종종 전용 재료, 예컨대 세라믹으로 제조되며, 해당 부품에 누출 방지식으로 견고하게 결합될 수 있는 별도의 링에 섭동 밀봉면이 배치되는 구성이 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 한가지 바람직한 실시예에 따르면, 제2 패킹의 내부 또는 외부 원통형 표면은 반경 방향으로 탄성적으로 설치된다. 이러한 방식으로, 원통형 표면의 과도한 혹은 상당한 마찰이나 마모 없이도, 상호 대면하는 밀봉면의 근소한 공차 변화와 진원도 오차를 용이하게 보상할 수 있다.
기상 혹은 비윤활 매질에 대해서는 본 발명에 따른 회전 덕트에 반경 방향 주입구를 구비시키고, 윤활 매질에 대해서는 축방향 주입구를 회전 덕트 일단부의 중심에 구비시키는 것이 바람직하지만, 이러한 위치는 어려움 없이 변경할 수 있다.
매질의 공급이 독립적으로 그리고 별도의 상호 간섭없이 이루어질 수 있게 하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가스 또는 기타 비윤활 매질의 주입구와 윤활 매질의 주입구가 각각 역지변(check valve)을 구비하여, 이러한 매질 또는 다른 매질이 공급 방향과 반대로 유출되는 현상을 방지하도록 한다.
또한, 회전할 수는 없으나 축방향을 따라 섭동가능하도록 정지 기계 부품에 설치되며 제1 패킹 및 제2 패킹의 정지 기계 부품 밀봉면을 구비하는 부시(bush)로, 윤활 매질이 축방향으로 그리고 비윤활 매질이 반경 방향으로 공급되면 바람직하다. 이러한 실시예에서, 윤활 매질을 축방향으로 공급하는 경우에, 축방향으로 이동가능한 슬리브에 압력이 작용하여, 부시에 설치된 역지변이 열리는 것은 물론이고, 부시의 평탄한 섭동 밀봉면이 축방향을 따라서 회전 기계 부품의 섭동 밀봉면에 눌림으로써, 윤활 매질의 공급시에 필요로 하는 좁은 밀봉 간극이 자동으로 형성된다. 또한, 윤활 매질의 공급이 중단되어 축방향을 따라 인가되는 부시의 압력이 감소되고, 그 대신에 부시의 반경 방향 주입구를 통하여 비윤활 매질이 공급되면, 이러한 비윤활 매질의 압력은 제2 역지변을 열뿐 아니라 윤활 매질과는 반대 방향으로 제1 역지변에 축방향으로 작용함으로써 부시는 축방향을 따라서 후퇴하며, 이로써 양 평탄한 섭동 밀봉면들은 서로 떨어지게 된다. 이러한 방법으로, 밀봉면의 소요 위치는 윤활 또는 비윤활 매질을 번갈아 가면서 주입함으로써 자동으로 형성된다.
물론 회전 덕트가 양 매질 중의 어느 하나의 공급 없이도 사용되어야 할 때, 정지하고 있는 기계 부품의 섭동 밀봉면을 구비하는 부시도 윤활 매질의 압력에 반해 스프링에 의하여 초기 응력이 부여될 수 있으므로, 보통의 경우 윤활 매질의 공급이 중단될 때 평탄한 섭동 밀봉면(4, 6)들은 서로 떨어져 이동하여 상호 접촉되지 않는다.
이하에서는 첨부 도면들을 참고로 실시예들을 중심으로 하여 본 발명의 기타 이점들, 특징들 및 적용 가능성을 상세하게 설명한다.
도 1에는 회전 덕트 하우징(3)이 도시되어 있으며, 이는 정지하고 있는 기계부품에 대응하거나 또는 그와 결합되어 있다. 또한 통로(20)를 구비한 중공축(13)을 포함하는 회전 기계 부품(1)을 볼 수 있다. 통로(20)는 역지변(19 또는 21)에 의해 역류, 특히 타 매질의 역류를 방지하는 반경 방향 주입구(5) 또는 축방향 주입구(25)와 선택적으로 연통될 수 있다.
서로에 대해 회전하는 2개의 기계 부품(1, 3)은 제1 반경 방향 패킹(7)과 제2 축방향 패킹(17)에 의하여 서로 결합된다. 반경 방향 패킹(7)은 섭동 밀봉면(4, 6)을 구비한 2개의 섭동 디스크 또는 섭동 링(24, 26)으로 형성되며 회전 덕트의 반경 방향 면에 위치한다.
도면 부호 25는 윤활 매질의 축방향 입구를 나타내고 있다. 유동 방향으로 입구(25) 하류에는 역지변(21)이 있어서, 윤활 매질이 회전 덕트로 유입되도록 하는 압력에 의하여 개방된다. 이와 동시에, 역지변(21)과 슬리브(11)의 전면 및 단차부에 작용하는 압력에 의하여 슬리브(11)가 축방향을 따라 이동함으로써(도면의 좌측 방향), 밀봉면(4, 6)들 사이의 밀봉 간극(7)이 없어지며, 도 2에 도시된 바와 같이 슬리브(11)의 스토퍼 플랜지(stopper flange)(33)가 대응 하우징 스토퍼(housing stopper)로부터 간극 a만큼 떨어지게 된다. 또한, 플랜지(33)는 정지되어 있는 하우징 또는 기계 부품(3)에 고정 스크류에 의하여 회전되지 않게 고정된다.
이어서, 윤활 매질은 통로(20)를 통하여 소비처 방향으로 유동할 수 있다. 윤활 매질의 압력에 의하여, 다른 비윤활 매질의 주입구의 역지변(19)은 닫혀져 있다. 윤활 매질은 계속하여 원통형 표면(14, 16) 사이에 형성된 반경 방향 밀봉 간극을 통과하여 섭동 밀봉면(4, 6)들 사이의 간극으로 유입되어 유막을 형성하면서 동시에 밀봉 효과를 달성한다. 누출 공간은 섭동 패킹 링(24, 26)을 둘러싸므로, 유출하는 매체는 누출 공간에 모여 도 1에만 도시되어 있는 누출 조인트(joint)(12)를 거쳐서 배출될 수 있다. 하지만, 유출되는 누출량은 이러한 패킹 형상으로 인해 현저히 적어진다.
윤활 매질의 주입을 끝내려면, 역지변(21)이 닫히도록 주입구(25)에서 매질의 압력이 떨어지게 된다. 이어서, 반경 방향 주입구(5)를 통하여 다른 매질, 예컨대 압축 공기가 유입된다. 우선 유입 압축 공기에 의하여 통로(20)에 머물러 있는 윤활 매질이 배출되면, 이제 압축 공기가 통로(20)를 통하여 전달된다. 반경 방향을 따라서 슬리브(11), 또는 이와 고정 연결되고 역지변(21)을 수용하는 슬리브에 유입된 비윤활 매질의 압력에 의하여, 역지변(21)이 이제는 윤활 매질의 유입 방향과 반대 방향의 압력을 받으므로, 슬리브(11)는 축방향을 따라서 도 3에 확대 도시된 바와 같은 일정 위치로 후퇴한다(도면의 우측 방향). 이와 동시에 플랜지(33)와 정지되어 있는 하우징(3) 사이의 간극 a가 없어지며, 그 대신에 섭동 밀봉면(4, 6)들 사이의 간극 S가 생긴다. 이때, 섭동 밀봉면(4, 6)은 작기는 하지만 서로 떨어져 있는 명백한 간극을 갖게 되는데, 이는 일반적으로 표면(14, 16) 간의 반경 방향 간극 s보다 10배 내지 15배 크다. 압축 공기의 압력에 의하여, 밸브(19)가 열리는 동시에 역지변(21)은 닫혀 있게 된다. 이러한 압축 공기는 종전의 윤활 매질과 동일한 누출 통로로 유출될 수 있으며, 이 경우에 섭동면(4, 6)들 사이의 축방향 간극 S는 일반적으로 더욱 크다. 그러나 원주 방향의 원통형 표면(14, 16)들 사이의 좁은 반경 방향 간극이 충분한 유로 저항을 가지고 있어서, 압축 공기의 손실을 충분히 적게 유지할 수 있고, 압축 공기가 직접 섭동면(4, 6)들 사이의 축방향 간극을 통하여 유출되면 이러한 손실을 훨씬 적게 할 수 있다.
반경 방향 밀봉면(16)은, 누설을 방지할 수 있도록 그리고 앞서 설명한 바와 같이 축방향을 따라 이동할 수 있도록 회전 덕트의 하우징(3)에 삽입된 슬리브(11)의 중공 원통형 연장부에 위치한다.
원주 방향의 원통형 표면(14)은 통로(20)를 형성하고 있는 중공축(13)의 보어(bore)의 일단부(one end)에 위치하며, 이러한 보어와 동심이다. 또한, 중공축(13)은 경우에 따라서는 축방향 엔드 스토퍼(end stopper) 사이에서 축방향을 따라서 이동할 수 있도록 설치되어 있어, 클램핑 지그(clamping jig) 등의 조작이 가능하다. 여타 부품들은 가능한 한 간단한 제작과 조립을 위해 사용하므로 여기에서 상세한 설명은 약하기로 한다.
도 4에는 본 발명의 한가지 실시예가 도시되어 있으며, 대부분 도 1에 따른 실시예의 부품들과 동일하지만 일부 차이를 보이고 있다. 예컨대, 최종 매질의 유동이 축방향 및 중앙을 따라 이루어지지만, 중앙 조인트(25')가 하우징의 후단부에서 반경 방향으로 연장되어 있다. 하지만, 도 1에 따른 실시예에 비해 주요 차이점은 중공축(13')이 하우징(3) 내에서 볼베어링에 의하여 유지된다는 점이다. 이로 인하여 중공축의 보다 적절한 삽입이 가능해지며, 이러한 삽입은 특히 원통형 밀봉면(14, 16) 가까이에서 이루어지며, 베어링(22, 23)은 밀봉면(16)이 고정된 동일한 하우징에 통합된다. 이로 인하여 원주 방향의 원통형 표면(14, 16)을 더욱 정밀한 공차로 제조할 수 있으며, 이에 따라서 비윤활 매질의 누출 손실을 보다 적게 할 수 있다.
도면 부호 15는 중공축(13')의 보어의 육각형 소켓을 나타내고 있으며, 이러한 소켓은, 중공축 내에 지지되어 축방향을 따라 이동가능한 클램핑 바(clamping bar)의 회전 고정 가이드 역할을 한다. 도면에 전혀 도시되지 않거나 부속하여 도시된 것은 반경 방향을 따른 밀봉면 중 어느 하나의 탄성 베어링이며, 이에 의하여 표면(14, 16)의 진원도가 공차 범위를 이탈할 때 조정을 할 수 있다.
기계 부품의 회전시 윤활 및 비윤활 매질의 공급 또는 회전 기계 부품의 회전수가 높아도 이들 매질의 누출 손실을 최소화시켜 준다.

Claims (12)

  1. 정지하고 있는 기계 부품(3)으로부터 회전하는 기계 부품(1)으로 윤활 매질과 비윤활 매질을 번갈아 공급하기 위한 회전 덕트로서, 서로 마주하여 섭동하도록 배치되는 2개의 평탄한 환형 섭동 밀봉면(4, 6)의 형태로 된 제1 패킹(7)을 구비하고, 상기 밀봉면(4, 6)은 회전 기계 부품(1)의 회전축(10)에 대하여 동심으로 배치되며 또한 최소한 회전 기계 부품(1)의 회전 중에 서로 접하지 않도록 축방향을 따라 서로로부터 이격되어 이동될 수 있는, 회전 덕트에 있어서,
    추가 원통형 패킹(17)이 구비되고, 상기 원통형 패킹의 밀봉면은 좁은 밀봉 간극을 가지고서 서로 동심으로 배치되는 원주 방향 원통형 표면(14, 16)으로 형성되며, 상기 원통형 패킹(17)은 회전 덕트의 통로(20)와 제1 패킹(7) 사이에 누출 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 회전 덕트.
  2. 제1항에 있어서,
    환형 섭동 밀봉면(4, 6)은 제2 패킹(17)의 원주 방향 원통형 표면(14, 16)의 직경보다 큰 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 회전 덕트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    외부 원주 방향 원통형 표면(14)은 회전 기계 부품(1)과 결합되고, 내부 원주 방향 원통형 표면(16)은 정지 기계 부품(3)과 결합되는 것을 특징으로 하는 회전 덕트.
  4. 제3항에 있어서,
    내부 원주 방향 원통형 표면(16)은 축방향을 따라서 평탄한 제1 패킹(7)의 영역과 중첩되는 것을 특징으로 하는 회전 덕트.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    평탄한 밀봉면(4, 6)은 서로 탄성적으로 초기 응력을 받는 것을 특징으로 하는 회전 덕트.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    평탄한 밀봉면(4, 6)은 축방향 밀봉 간극을 형성할 수 있도록 서로로부터 이격되어 이동될 수 있으며, 상기 축방향 밀봉 간극 폭은 원주 방향 원통형 표면(14, 16)들 사이의 반경 방향 밀봉 간극 폭의 최소 10배인 것을 특징으로 하는 회전 덕트.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    일체형 롤러 베어링(22, 23)과, 상기 롤러 베어링 내에 회전가능하게 수용되는 중공축(13)을 포함하고, 상기 중공축(13)은 외부 원주 방향 원통형 표면(14)과 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 회전 덕트.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    평탄한 섭동 밀봉면(4, 6)들 각각은 각각 정지 기계 부품(3) 및 회전 기계 부품(1)과 누출 방지식으로 견고하게 결합가능한 섭동 패킹 링(24, 26)에 위치하는 것을 특징으로 하는 회전 덕트.
  9. 제3항에 있어서,
    내부 원주 방향 원통형 표면(16) 또는 외부 원주 방향 원통형 표면(14)은 반경 방향으로 탄성적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 회전 덕트.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    기상 또는 비윤활 매질의 반경 방향 유입구(25)와 윤활 매질의 축방향 유입구(25)는, 정지 기계 부품(3)과 고정 연결된 회전 덕트 하우징 내에 구비되는 것을 특징으로 하는 회전 덕트.
  11. 제10항에 있어서,
    가스 또는 비윤활 매질의 유입구(5) 및/또는 윤활 매질의 유입구(25)는 각각 역지변(19, 21)에 의하여 누출이 방지되는 것을 특징으로 하는 회전 덕트.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    정지 기계 부품의 밀봉면(6, 16)은 축방향으로 이동가능하게 설치된 슬리브(11)에 배치되며, 상기 슬리브(11)는 축방향으로 공급된 윤활 매질에 대한 역지변(21)을 구비하며, 역지변과 밀봉면(6, 16) 사이로 통하는 반경 방향 구멍을 통하여 비윤활 매질이 공급되는 것을 특징으로 하는 회전 덕트.
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10135533B4 (de) * 2001-07-20 2007-04-12 Mosmatic Ag Drehgelenk für Hochdruckvorrichtungen für die Verbindung eines nicht drehenden Teiles mit einem drehenden Teil
US6598502B1 (en) * 2002-01-28 2003-07-29 Titan Technologies International, Inc. Multi-swivel connector for a fluid operated tool
NO316470B1 (no) * 2002-05-08 2009-11-16 Advanced Prod & Loading As Anordning for sammenkopling av rørledninger som fører fluid under trykk
DE10225272B4 (de) 2002-06-07 2005-05-04 Ott-Jakob Gmbh & Co Spanntechnik Kg Drehdurchführung
US7229102B2 (en) * 2002-12-20 2007-06-12 Deublin Company Fluid coolant union
DE20305185U1 (de) 2003-03-31 2003-05-28 Deckel Maho Pfronten GmbH, 87459 Pfronten Spindeleinheit für Werkzeugmaschinen
US7083200B2 (en) * 2003-08-28 2006-08-01 Focal Technologies Corporation Fluid rotary union
DE10349968A1 (de) * 2003-10-24 2005-05-25 GAT Gesellschaft für Antriebstechnik mbH Radiale Drehdurchführung
DE102004003459B4 (de) * 2004-01-22 2009-07-02 GAT Gesellschaft für Antriebstechnik mbH Gleitringfixierung
FR2880669B1 (fr) * 2005-01-07 2007-04-06 Univ Limoges Dispositif formant joint tournant pour conduits utilises en chimie analytique
JP5335180B2 (ja) * 2005-05-17 2013-11-06 デューブリン カンパニー マルチ媒体回転ユニオン
DE102005038459A1 (de) * 2005-08-13 2007-02-22 Ott-Jakob Gmbh & Co. Spanntechnik Kg Drehdurchführung mit Leckagesensor
DE102005052067A1 (de) * 2005-10-28 2007-05-03 Georg Springmann Industrie- Und Bergbautechnik Gmbh Vorrichtung zum Ankuppeln einer Kühlmittelzuführung an eine Walze
AU2006326839B2 (en) 2005-12-21 2012-05-24 Taimi R & D Inc. Self-lubricating swivelling coupling
US8307849B2 (en) * 2008-06-03 2012-11-13 Jergens, Inc. Rotary coupler and method of using same
JP5221278B2 (ja) * 2008-10-22 2013-06-26 リックス株式会社 ロータリジョイント
DE102009008425A1 (de) * 2009-02-11 2010-09-16 Mosmatic Ag Drehdurchführung mit axialem Dichtring
US8453675B2 (en) * 2009-12-01 2013-06-04 Deublin Company Rotary union with selectively controlled seal
WO2012129138A2 (en) * 2011-03-18 2012-09-27 Cool Clean Technologies, Inc. Method and apparatus for thermal control within a machining process
CA2822554A1 (en) * 2012-08-03 2014-02-03 Deublin Company Rotary union with pressure controlled seal actuator
JP5998082B2 (ja) * 2013-03-14 2016-09-28 エヌティーツール株式会社 回転継手
DE102013009759A1 (de) * 2013-06-11 2014-12-11 Christian Maier Gmbh & Co. Kg Maschinenfabrik Vorrichtung zum Transport von Medien
US9970577B2 (en) 2013-09-27 2018-05-15 The Procter & Gamble Company Rotary union
JP6169993B2 (ja) * 2014-03-11 2017-07-26 日本ピラー工業株式会社 清浄流体用ロータリジョイント
DE102016112470A1 (de) 2016-07-07 2018-01-11 GAT Gesellschaft für Antriebstechnik mbH Pulverdrehdurchführung mit Spülkammer
US11278996B2 (en) * 2018-08-31 2022-03-22 Deublin Company, LLC Rotary seal
US11141577B2 (en) * 2018-09-25 2021-10-12 Megadyne Medical Products, Inc. Fluid system connector
CN109127920B (zh) * 2018-11-09 2024-06-21 重庆交通大学 气膜润滑导向装置及模具
DE202022100246U1 (de) * 2022-01-18 2022-01-25 SMETS Technology GmbH Drehdurchführung für ein Getriebe
CN115218051B (zh) * 2022-08-11 2024-02-02 温州金业气动科技有限公司 一种高速旋转接头

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH051792A (ja) * 1991-06-20 1993-01-08 Honda Motor Co Ltd ロータリジヨイント
JPH05296376A (ja) * 1992-04-20 1993-11-09 Brother Ind Ltd 流体供給用回転継手
JPH06241364A (ja) * 1993-02-12 1994-08-30 Makino Milling Mach Co Ltd ロータリジョイント
JP2871082B2 (ja) * 1990-11-29 1999-03-17 ブラザー工業株式会社 流体供給継手

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2626166A (en) * 1950-03-21 1953-01-20 Fawick Airflex Company Inc Plural-passage rotary fluid seal
US2727760A (en) * 1950-10-07 1955-12-20 Fawick Corp High-speed rotary fluid seal
US3694008A (en) * 1970-10-27 1972-09-26 Bowen Tools Inc Rotating joint
US3804424A (en) 1972-04-24 1974-04-16 Crane Packing Co Gap seal with thermal and pressure distortion compensation
US3889983A (en) * 1974-04-15 1975-06-17 Duff Norton Co Rotary fluid joint
JPS605168Y2 (ja) * 1979-05-14 1985-02-16 日新製鋼株式会社 オイルミストシ−ル
JPS6017306Y2 (ja) * 1980-04-03 1985-05-28 東芝機械株式会社 溶融樹脂通路管の回転継手
AT378037B (de) * 1982-09-09 1985-06-10 Voest Alpine Ag Vorrichtung fuer die zufuehrung einer unter druck stehenden fluessigkeit zu einem rotierenden maschinenteil
US4669760A (en) * 1986-02-05 1987-06-02 Flow Industries, Inc. Swivel fitting arrangement for use in a pressurized fluid line
US4848400A (en) * 1988-02-19 1989-07-18 Fsi International, Inc. Rotary fluid coupling
DE3817799C1 (en) * 1988-05-26 1989-11-30 A. Ott Gmbh, 8960 Kempten, De Rotary transmission leadthrough for fluids, in particular for machine-tool spindles
US4976282A (en) * 1989-04-12 1990-12-11 Deublin Company Coolant union with fluid actuated seal assembly
DE4103376C1 (ko) * 1991-02-05 1992-08-06 Ott Maschinentechnik Gmbh, 8960 Kempten, De
US5226677A (en) * 1991-08-09 1993-07-13 The Johnson Corporation Rotary joint with extended life seal
DE4210009C2 (de) * 1992-03-27 1994-05-11 Heidelberger Druckmasch Ag Drehdurchführung
JPH0826152A (ja) 1994-07-19 1996-01-30 Mitsubishi Agricult Mach Co Ltd 作業車両用クローラガイドの仮止め機構
JPH0826151A (ja) 1994-07-19 1996-01-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 車体屈折式ダンプトラックの運転席
US5538292A (en) * 1995-01-17 1996-07-23 Midwest Brake Bond Company Rotary union
US5669636A (en) * 1995-08-01 1997-09-23 Deublin Company Floating seal assembly for a bearingless coolant union having air rotation capability
US5651567A (en) * 1995-12-27 1997-07-29 Kaleniecki; James F. Multi-passage bearingless fluid coupler
JP3801676B2 (ja) * 1996-01-19 2006-07-26 リックス株式会社 ロータリジョイント
JP3801677B2 (ja) * 1996-01-19 2006-07-26 リックス株式会社 ロータリジョイント
US6109659C1 (en) * 1998-06-12 2002-02-26 Power Transmission Tech Hydrostatic rotary union
US6203072B1 (en) * 1999-08-30 2001-03-20 The Johnson Corporation Corrugating joint and syphon system
US6164316A (en) * 1999-12-23 2000-12-26 Deublin Company High temperature rotating union

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2871082B2 (ja) * 1990-11-29 1999-03-17 ブラザー工業株式会社 流体供給継手
JPH051792A (ja) * 1991-06-20 1993-01-08 Honda Motor Co Ltd ロータリジヨイント
JPH05296376A (ja) * 1992-04-20 1993-11-09 Brother Ind Ltd 流体供給用回転継手
JPH06241364A (ja) * 1993-02-12 1994-08-30 Makino Milling Mach Co Ltd ロータリジョイント

Also Published As

Publication number Publication date
EP1069362A3 (de) 2003-10-01
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DE50012182D1 (de) 2006-04-20
TW464742B (en) 2001-11-21
EP1069362B1 (de) 2006-02-08
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CZ20002534A3 (cs) 2001-02-14
JP4632489B2 (ja) 2011-02-16
DE19932355B4 (de) 2010-07-15

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