(57)【要約】【課題】【解決手段】軸の心ずれ時封止を維持する軸封止組立体（２５）は、軸との間に規定された隙間（６）をもって軸に隣接した第１の封止装置（３）と、第１の封止装置がそれの内に部分的に取り囲まれ、それと協働連通する第２の封止装置（７）と、第２の封止装置がそれの内に部分的に取り囲まれ、それと協働連通する第３の封止装置（１３）とを含む。軸は第１の封止装置との関連で軸方向に移動可能であり、第３の封止装置は、ハウジング又は容器に取付けられ、軸の回転時第１の封止装置と第２の封止装置とが軸の角度の心ずれによって生じる力に協働応答し、同時に軸と封止装置の間の規定された隙間を維持するのことを許容する。
2009500578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内の軸受キャビティを隔離する軸封止組立体であって、
ａ．ハウジングを貫いて延長する軸と、
ｂ．第１及び第２の反対表面を有するラビリンス封止装置にして、前記ラビリンス封止装置の前記第１の表面は前記軸と協働係合し、かつ前記第２の表面はアールが付けられた、ラビリンス封止装置と、
ｃ．前記ラビリンス封止装置の、前記第１及び第２の反対表面間の通路と、
ｄ．第１及び第２の反対表面を有する浮動ステータにして、前記第１の表面はアールが付けられ前記ラビリンス封止装置の前記第２の表面と係合して球状界面をつくり、かつ前記浮動ステータは前記軸と実質的に垂直関係にある第１及び第２の反対面を有する、浮動ステータと、
ｅ．前記浮動ステータの、前記第２の表面から前記第１のアールが付けられた表面までの通路と、
ｆ．外面が前記ハウジングと係合し、かつ外面から前記浮動ステータまでの通路を有する固定ステータと、
ｇ．前記固定ステータ部材内に形成され、前記軸と実質的に垂直関係にある第１及び第２の表面を有する環状チャネルと、
ｈ．前記浮動ステータの前記第１の垂直面と協働係合する前記固定ステータの前記第１の環状チャネル垂直表面によって形成された内側環状界面と、
ｉ．前記浮動ステータの前記第２の垂直面と協働係合する前記固定ステータの前記第２の環状チャネル垂直表面によって形成された外側環状界面と、
ｊ．前記球状界面との連続的な封止交差のため前記軸と垂直に位置決めされた第１及び第２の内側封止手段と、
ｋ．前記内側環状界面との連続的な封止交差のため前記軸と垂直に位置決めされた第１の外側封止手段と、
ｌ．前記外側環状界面との連続的な封止交差のため前記軸と垂直に位置決めされた第２の外側封止手段とを備え、
ｍ．前記ラビリンス封止部材の前記アールが付けられた表面と、前記浮動ステータの垂直面とが、前記ハウジングとの前記軸の心ずれ（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ）に応じて前記固定ステータの前記環状チャネル内で移動可能である、軸封止組立体。
【請求項２】
請求項１に記載の軸封止組立体において、前記軸は回転し、前記軸封止組立体は静止している、軸封止組立体。
【請求項３】
請求項１に記載の軸封止組立体において、前記軸封止組立体は、静止軸との関連で回転するハウジングに装着される、軸封止組立体。
【請求項４】
請求項１に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置と前記浮動ステータ間の前記球状界面は、前記軸及び前記ハウジング間の心ずれによって生じる前記ラビリンス封止装置の半径方向の移動に応じて維持される、軸封止組立体。
【請求項５】
請求項１に記載の軸封止組立体において、前記第２のラビリンス封止部材表面と前記浮動ステータの前記第１の表面は弧状であり、相補的に係合して球状界面を形成する、軸封止組立体。
【請求項６】
請求項１に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、軸封止組立体。
【請求項７】
請求項６に記載の軸封止組立体において、前記回転防止手段は、ピン、ロッド、ねじ、Ｏリング及び／又はそれらの組合せから成る群から選択される、軸封止組立体。
【請求項８】
請求項２に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは回転防止手段によって回転を防止される、軸封止組立体。
【請求項９】
請求項８に記載の軸封止組立体において、前記回転防止手段は、ピン、ロッド、ねじ、Ｏリング及び／又はそれらの組合せから成る群から選択される、軸封止組立体。
【請求項１０】
請求項１に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の内側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項１１】
請求項２に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の内側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項１２】
請求項１０に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の外側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項１３】
請求項１１に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の外側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項１４】
請求項１１に記載の軸封止組立体において、前記第２のラビリンス封止部材表面と前記浮動ステータの前記第１の表面は弧状であり、相補的に係合して球状界面を形成する、軸封止組立体。
【請求項１５】
請求項１３に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは回転防止手段によって回転を防止される、軸封止組立体。
【請求項１６】
請求項１５に記載の軸封止組立体において、前記回転防止手段は、ピン、ロッド、ねじ、Ｏリング及び／又はそれらの組合せから成る群から選択される、軸封止組立体。
【請求項１７】
請求項３に記載の軸封止組立体において、前記内側及び外側封止手段は、Ｏリングと協働するＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項１８】
請求項２に記載の軸封止組立体において、前記組合せは封止流体源を含む、軸封止組立体。
【請求項１９】
請求項１８に記載の軸封止組立体において、前記封止流体は、スチーム、空気、酸素、水素、窒素及びそれらの組合せから成る群から選択される、軸封止組立体。
【請求項２０】
請求項１０に記載の軸封止組立体において、前記封止流体源は前記固定ステータの通路を通じて前記環状チャネル中に排出され、前記浮動ステータ及び前記ラビリンス封止部材の通路を通じ前記封止流体を給送して前記軸封止組立体を加圧し、これによって前記環状チャネル中への汚染物の進入を制限する、軸封止組立体。
【請求項２１】
請求項２０に記載の軸封止組立体において、前記封止流体は、スチーム、空気、酸素、水素、窒素及び／又はそれらの組合せから成る群から選択される、軸封止組立体。
【請求項２２】
請求項２１に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置と前記浮動ステータ間の前記球状界面は、前記軸及び前記ハウジング間の心ずれによって生じる前記ラビリンス封止装置の半径方向の移動に応じて維持される、軸封止組立体。
【請求項２３】
請求項２２に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置は、前記浮動ステータに半径方向の力を加え、前記浮動ステータが前記力に応答するようにする、軸封止組立体。
【請求項２４】
請求項１に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止組立体の半径方向の表面は、半径方向に、軸の心ずれ度によって決定される距離だけ及び方向に移動する、軸封止組立体。
【請求項２５】
請求項１に記載の軸封止組立体において、前記固定ステータは実質的に前記浮動ステータを取り囲む、軸封止組立体。
【請求項２６】
請求項３に記載の軸封止組立体において、前記固定ステータは実質的に前記浮動ステータを取り囲む、軸封止組立体。
【請求項２７】
請求項１９に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と、前記軸の表面間の半径方向の隙間は、前記軸の心ずれに起因する半径方向への移動時一定のままである、軸封止組立体。
【請求項２８】
請求項１８に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、軸封止組立体。
【請求項２９】
請求項２８に記載の軸封止組立体において、前記回転防止手段は、ピン、ロッド、ねじ、Ｏリング及び／又はそれらの組合せから成る群から選択される、軸封止組立体。
【請求項３０】
請求項１に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな（ｌｕｂｒｉｃｉｏｕｓ）特性を有する材料群から選択される、軸封止組立体。
【請求項３１】
請求項４に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、軸封止組立体。
【請求項３２】
請求項６に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、軸封止組立体。
【請求項３３】
請求項１０に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、軸封止組立体。
【請求項３４】
請求項１３に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、軸封止組立体。
【請求項３５】
請求項１８に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、軸封止組立体。
【請求項３６】
請求項２０に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、軸封止組立体。
【請求項３７】
請求項２９に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、軸封止組立体。
【請求項３８】
ハウジング内の軸受キャビティを隔離する軸封止組立体であって、
ａ．ハウジングを貫いて延長する軸と、
ｂ．第１及び第２の反対表面を有するラビリンス封止装置にして、前記ラビリンス封止装置の前記第１の表面は前記軸と協働係合し、かつ前記第２の表面はアールが付けられた、ラビリンス封止装置と、
ｃ．前記ラビリンス封止装置の、前記第１及び第２の反対表面間の通路と、
ｄ．第１及び第２の反対表面を有する浮動ステータにして、前記第１の表面はアールが付けられ前記ラビリンス封止装置の前記第２の表面と係合して球状界面をつくり、かつ前記浮動ステータは前記軸と実質的に垂直関係にある第１及び第２の反対面を有する、浮動ステータと、
ｅ．前記浮動ステータの、前記第２の表面から前記第１のアールが付けられた表面までの通路と、
ｆ．外面が前記ハウジングと係合し、かつ外面から前記浮動ステータまでの通路を有する固定ステータと、
ｇ．前記固定ステータ部材内に形成され、前記軸と実質的に垂直関係にある第１及び第２の表面を有する環状チャネルと、
ｈ．前記浮動ステータの前記第１の垂直面と協働係合する前記固定ステータの前記第１の環状チャネル垂直表面によって形成された内側環状界面と、
ｉ．前記浮動ステータの前記第２の垂直面と協働係合する前記固定ステータの前記第２の環状チャネル垂直表面によって形成された外側環状界面と、
ｊ．前記球状界面との連続的な封止交差のため前記軸と垂直に位置決めされた第１及び第２の内側封止手段と、
ｋ．前記内側環状界面との連続的な封止交差のため前記軸と垂直に位置決めされた第１の外側封止手段と、
ｌ．前記外側環状界面との連続的な封止交差のため前記軸と垂直に位置決めされた第２の外側封止手段と、
ｍ．封止流体源とを備え、
ｎ．前記ラビリンス封止部材の前記アールが付けられた表面と、前記浮動ステータの垂直面とが、前記ハウジングとの前記軸の心ずれに応じて前記固定ステータの前記環状チャネル内で移動可能である、軸封止組立体。
【請求項３９】
請求項３８に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置は、前記軸と垂直でこれと対向する環状溝を有し、前記環状溝は前記軸に封止流体を給送するため前記通路に接続される、軸封止組立体。
【請求項４０】
請求項３９に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置は少なくとも２つの絞り溝を有し、前記絞り溝は前記軸と接触し前記軸封止組立体を加圧する絞りをその中に有する、軸封止組立体。
【請求項４１】
請求項４０に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは、前記軸と垂直で前記内側封止手段の間に位置決めされた環状溝を有する、軸封止組立体。
【請求項４２】
請求項３８に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置と前記浮動ステータ間の前記球状界面は、前記軸及び前記ハウジング間の心ずれによって生じる前記ラビリンス封止装置の半径方向の移動に応じて維持される、軸封止組立体。
【請求項４３】
請求項３９に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置と前記浮動ステータ間の前記球状界面は、前記軸及び前記ハウジング間の心ずれによって生じる前記ラビリンス封止装置の半径方向の移動に応じて維持される、軸封止組立体。
【請求項４４】
請求項４０に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置と前記浮動ステータ間の前記球状界面は、前記軸及び前記ハウジング間の心ずれによって生じる前記ラビリンス封止装置の半径方向の移動に応じて維持される、軸封止組立体。
【請求項４５】
請求項４１に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置と前記浮動ステータ間の前記球状界面は、前記軸及び前記ハウジング間の心ずれによって生じる前記ラビリンス封止装置の半径方向の移動に応じて維持される、軸封止組立体。
【請求項４６】
請求項３８に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、軸封止組立体。
【請求項４７】
請求項３９に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、軸封止組立体。
【請求項４８】
請求項４０に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、軸封止組立体。
【請求項４９】
請求項４１に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、軸封止組立体。
【請求項５０】
請求項３８に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の内側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項５１】
請求項３９に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の内側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項５２】
請求項４０に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の内側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項５３】
請求項４１に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の内側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項５４】
請求項３８に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の外側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項５５】
請求項３９に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の外側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項５６】
請求項４０に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の外側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項５７】
請求項４１に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の外側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項５８】
請求項５７に記載の軸封止組立体において、前記封止流体は、スチーム、空気、酸素、水素、窒素及びそれらの組合せから成る群から選択される、軸封止組立体。
【請求項５９】
請求項３８に記載の軸封止組立体において、前記封止流体源は前記固定ステータの通路を通じて前記環状チャネル中に排出され、前記浮動ステータ及び前記ラビリンス封止部材の通路を通じ前記封止流体を給送して前記軸封止組立体を加圧し、これによって前記環状チャネル中への汚染物の進入を制限する、軸封止組立体。
【請求項６０】
請求項３９に記載の軸封止組立体において、前記封止流体源は前記固定ステータの通路を通じて前記環状チャネル中に排出され、前記浮動ステータ及び前記ラビリンス封止部材の通路を通じ前記封止流体を給送して前記軸封止組立体を加圧し、これによって前記環状チャネル中への汚染物の進入を制限する、軸封止組立体。
【請求項６１】
請求項４０に記載の軸封止組立体において、前記封止流体源は前記固定ステータの通路を通じて前記環状チャネル中に排出され、前記浮動ステータ及び前記ラビリンス封止部材の通路を通じ前記封止流体を給送して前記軸封止組立体を加圧し、これによって前記環状チャネル中への汚染物の進入を制限する、軸封止組立体。
【請求項６２】
請求項４１に記載の軸封止組立体において、前記封止流体源は前記固定ステータの通路を通じて前記環状チャネル中に排出され、前記浮動ステータ及び前記ラビリンス封止部材の通路を通じて前記封止流体を給送して前記軸封止組立体を加圧し、これによって前記環状チャネル中への汚染物の進入を制限する、軸封止組立体。
【請求項６３】
請求項３８に記載の軸封止組立体において、前記軸封止組立体への封止流体の給送は、封止流体のパージ流が軸封止組立体を出るのを許容するよう制御される、軸封止組立体。
【請求項６４】
請求項３９に記載の軸封止組立体において、前記軸封止組立体への封止流体の給送は、封止流体のパージ流が軸封止組立体を出るのを許容するよう制御される、軸封止組立体。
【請求項６５】
請求項４０に記載の軸封止組立体において、前記軸封止組立体への封止流体の給送は、封止流体のパージ流が軸封止組立体を出るのを許容するよう制御される、軸封止組立体。
【請求項６６】
請求項４１に記載の軸封止組立体において、前記軸封止組立体への封止流体の給送は、封止流体のパージ流が軸封止組立体を出るのを許容するよう制御される、軸封止組立体。
【請求項６７】
請求項１に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項６８】
請求項６に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項６９】
請求項１０に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項７０】
請求項１２に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項７１】
請求項１８に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項７２】
請求項２０に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項７３】
請求項２９に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項７４】
請求項３０に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項７５】
請求項３１に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項７６】
請求項３８に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項７７】
請求項４１に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項７８】
請求項４５に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項７９】
請求項４９に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項８０】
請求項５３に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項８１】
請求項５７に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項８２】
請求項６２に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項８３】
容器と、軸と、封止組立体とを含む組合せであって、
ａ．プロセス容器にして、前記プロセス容器の内側空間を規定し、これを囲む壁部を有し、かつ前記壁部に開口部を有する、プロセス容器と、
ｂ．前記容器壁部に前記開口部において装着された軸封止組立体と、
ｃ．前記軸封止組立体中に挿入された軸とを備え、前記軸封止組立体はさらに、
i．第１及び第２の反対表面を有するラビリンス封止装置にして、前記ラビリンス封止装置の前記第１の表面は前記軸と協働係合し、かつ前記第２の表面はアールが付けられた、ラビリンス封止装置と、
ii．前記ラビリンス封止装置の、前記第１及び第２の反対表面間の通路と、
iii．第１及び第２の反対表面を有する浮動ステータにして、前記第１の表面はアールが付けられ前記ラビリンス封止装置の前記第２の表面と係合して球状界面をつくり、かつ前記浮動ステータは前記軸と実質的に垂直関係にある第１及び第２の反対面を有する、浮動ステータと、
iv．前記浮動ステータの、前記第２の表面から前記第１のアールが付けられた表面までの通路と、
v．外面が前記ハウジングと係合し、かつ外面から前記浮動ステータまでの通路を有する固定ステータと、
vi．前記固定ステータ部材内に形成され、前記軸と実質的に垂直関係にある第１及び第２の表面を有する環状チャネルと、
vii．前記浮動ステータの前記第１の垂直面と協働係合する前記固定ステータの前記第１の環状チャネル垂直表面によって形成された内側環状界面と、
viii．前記浮動ステータの前記第２の垂直面と協働係合する前記固定ステータの前記第２の環状チャネル垂直表面によって形成された外側環状界面と、
ix．前記球状界面との連続的な封止交差のため前記軸と垂直に位置決めされた第１及び第２の内側封止手段と、
x．前記内側環状界面との連続的な封止交差のため前記軸と垂直に位置決めされた第１の外側封止手段と、
xi．前記外側環状界面との連続的な封止交差のため前記軸と垂直に位置決めされた第２の外側封止手段とを備え、
xii．前記ラビリンス封止部材の前記アールが付けられた表面と、前記浮動ステータの垂直面とが、前記容器壁部の開口部との前記軸の心ずれに応じて前記固定ステータの前記環状チャネル内で移動可能である、組合せ。
【請求項８４】
請求項８３に記載の組合せにおいて、前記軸は回転し、前記軸封止組立体は静止している、組合せ。
【請求項８５】
請求項８３に記載の組合せにおいて、前記軸封止組立体は、静止軸との関連で回転するハウジングに装着される、組合せ。
【請求項８６】
請求項８３に記載の組合せにおいて、前記ラビリンス封止装置と前記浮動ステータ間の前記球状界面は、前記軸及び前記ハウジング間の心ずれによって生じる前記ラビリンス封止装置の半径方向の移動に応じて維持される、組合せ。
【請求項８７】
請求項８３に記載の組合せにおいて、前記第２のラビリンス封止部材表面と前記浮動ステータの前記第１の表面は弧状であり、相補的に係合して球状界面を形成する、組合せ。
【請求項８８】
請求項８３に記載の組合せにおいて、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、組合せ。
【請求項８９】
請求項８８に記載の組合せにおいて、前記回転防止手段は、ピン、ロッド、ねじ、Ｏリング及び／又はそれらの組合せから成る群から選択される、組合せ。
【請求項９０】
請求項８４に記載の組合せにおいて、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、組合せ。
【請求項９１】
請求項９０に記載の組合せにおいて、前記回転防止手段は、ピン、ロッド、ねじ、Ｏリング及び／又はそれらの組合せから成る群から選択される、組合せ。
【請求項９２】
請求項８３に記載の組合せにおいて、前記第１及び第２の内側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、組合せ。
【請求項９３】
請求項８４に記載の組合せにおいて、前記第１及び第２の内側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、組合せ。
【請求項９４】
請求項９２に記載の組合せにおいて、前記第１及び第２の外側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、組合せ。
【請求項９５】
請求項９３に記載の組合せにおいて、前記第１及び第２の外側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、組合せ。
【請求項９６】
請求項９３に記載の組合せにおいて、前記第２のラビリンス封止部材表面と前記浮動ステータの前記第１の表面は弧状であり、相補的に係合して球状界面を形成する、組合せ。
【請求項９７】
請求項９５に記載の組合せにおいて、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、組合せ。
【請求項９８】
請求項９７に記載の組合せにおいて、前記回転防止手段は、ピン、ロッド、ねじ、Ｏリング及び／又はそれらの組合せから成る群から選択される、組合せ。
【請求項９９】
請求項８５に記載の組合せにおいて、前記内側及び外側封止手段はＯリングと協働するＯリング溝を備える、組合せ。
【請求項１００】
請求項８４に記載の組合せにおいて、前記組合せは封止流体源を含む、組合せ。
【請求項１０１】
請求項１００に記載の組合せにおいて、前記封止流体は、スチーム、空気、酸素、水素、窒素及びそれらの組合せから成る群から選択される、組合せ。
【請求項１０２】
請求項９２に記載の組合せにおいて、前記封止流体源は前記固定ステータの通路を通じて前記環状チャネル中に排出され、前記浮動ステータ及び前記ラビリンス封止部材の通路を通じ前記封止流体を給送して前記軸封止組立体を加圧し、これによって前記環状チャネル中への汚染物の進入を制限する、組合せ。
【請求項１０３】
請求項１０２に記載の組合せにおいて、前記封止流体は、スチーム、空気、酸素、水素、窒素及び／又はそれらの組合せから成る群から選択される、組合せ。
【請求項１０４】
請求項１０３に記載の組合せにおいて、前記ラビリンス封止装置と前記浮動ステータ間の前記球状界面は、前記軸及び前記ハウジング間の心ずれによって生じる前記ラビリンス封止装置の半径方向の移動に応じて維持される、組合せ。
【請求項１０５】
請求項１０４に記載の組合せにおいて、前記ラビリンス封止装置は、前記浮動ステータに半径方向の力を加え、前記浮動ステータが前記力に応答するようにする、組合せ。
【請求項１０６】
請求項８３に記載の組合せにおいて、前記ラビリンス封止組立体の半径方向の表面は、半径方向に、軸の心ずれ度によって決定される距離だけ及び方向に移動する、組合せ。
【請求項１０７】
請求項８３に記載の組合せにおいて、前記固定ステータは実質的に前記浮動ステータを取り囲む、組合せ。
【請求項１０８】
請求項８５に記載の組合せにおいて、前記固定ステータは実質的に前記浮動ステータを取り囲む、組合せ。
【請求項１０９】
請求項１０１に記載の組合せにおいて、前記ラビリンス封止部材と、前記軸の表面間の半径方向の隙間は、前記軸の心ずれに起因する半径方向への移動時一定のままである、組合せ。
【請求項１１０】
請求項１００に記載の組合せにおいて、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、組合せ。
【請求項１１１】
請求項１１０に記載の組合せにおいて、前記回転防止手段は、ピン、ロッド、ねじ、Ｏリング及び／又はそれらの組合せから成る群から選択される、組合せ。
【請求項１１２】
請求項８３に記載の組合せにおいて、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、組合せ。
【請求項１１３】
請求項８６に記載の組合せにおいて、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、組合せ。
【請求項１１４】
請求項８８に記載の組合せにおいて、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、組合せ。
【請求項１１５】
請求項９２に記載の組合せにおいて、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、組合せ。
【請求項１１６】
請求項９５に記載の組合せにおいて、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、組合せ。
【請求項１１７】
請求項１００に記載の組合せにおいて、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、組合せ。
【請求項１１８】
請求項１０２に記載の組合せにおいて、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、組合せ。
【請求項１１９】
請求項１１１に記載の組合せにおいて、前記ラビリンス封止装置は、ポリテトラフルオロエチレン、炭素及び／又はそれらの組合せから成る滑らかな特性を有する材料群から選択される、組合せ。
【請求項１２０】
ハウジング内の軸受キャビティを隔離する軸封止組立体であって、
ａ．ハウジングを貫いて延長する軸と、
ｂ．第１及び第２の反対表面を有するラビリンス封止装置にして、前記ラビリンス封止装置の前記第１の表面は前記軸と協働係合し、かつ前記第２の表面はアールが付けられた、ラビリンス封止装置と、
ｃ．前記ラビリンス封止装置の、前記第１及び第２の反対表面間の通路と、
ｄ．第１及び第２の反対表面を有する浮動ステータにして、前記第１の表面はアールが付けられ前記ラビリンス封止装置の前記第２の表面と係合して球状界面をつくり、かつ前記浮動ステータは前記軸と実質的に垂直関係にある第１及び第２の反対面を有する、浮動ステータと、
ｅ．前記浮動ステータの、前記第２の表面から前記第１のアールが付けられた表面までの通路と、
ｆ．外面が前記ハウジングと係合し、かつ外面から前記浮動ステータまでの通路を有する固定ステータと、
ｇ．前記固定ステータ部材内に形成され、前記軸と実質的に垂直関係にある第１及び第２の表面を有する環状チャネルと、
ｈ．前記浮動ステータの前記第１の垂直面と協働係合する前記固定ステータの前記第１の環状チャネル垂直表面によって形成された内側環状界面と、
ｉ．前記浮動ステータの前記第２の垂直面と協働係合する前記固定ステータの前記第２の環状チャネル垂直表面によって形成された外側環状界面と、
ｊ．前記球状界面との連続的な封止交差のため前記軸と垂直に位置決めされた第１及び第２の内側封止手段と、
ｋ．前記内側環状界面との連続的な封止交差のため前記軸と垂直に位置決めされた第１の外側封止手段と、
ｌ．前記外側環状界面との連続的な封止交差のため前記軸と垂直に位置決めされた第２の外側封止手段と、
ｍ．封止流体源とを備え、
ｎ．前記ラビリンス封止部材の前記アールが付けられた表面と、前記浮動ステータの垂直面とが、前記ハウジングとの前記軸の心ずれに応じて前記固定ステータの前記環状チャネル内で移動可能である、軸封止組立体。
【請求項１２１】
請求項１２０に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置は、前記軸と垂直でこれと対向する環状溝を有し、前記環状溝は前記軸に封止流体を給送するため前記通路に接続される、軸封止組立体。
【請求項１２２】
請求項１２１に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置は少なくとも２つの絞り溝を有し、前記絞り溝は前記軸と接触し前記軸封止組立体を加圧する絞りをその中に有する、軸封止組立体。
【請求項１２３】
請求項１２２に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは、前記軸と垂直で前記内側封止手段の間に位置決めされた環状溝を有する、軸封止組立体。
【請求項１２４】
請求項１２０に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置と前記浮動ステータ間の前記球状界面は、前記軸及び前記ハウジング間の心ずれによって生じる前記ラビリンス封止装置の半径方向の移動に応じて維持される、軸封止組立体。
【請求項１２５】
請求項１２１に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置と前記浮動ステータ間の前記球状界面は、前記軸及び前記ハウジング間の心ずれによって生じる前記ラビリンス封止装置の半径方向の移動に応じて維持される、軸封止組立体。
【請求項１２６】
請求項１２２に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置と前記浮動ステータ間の前記球状界面は、前記軸及び前記ハウジング間の心ずれによって生じる前記ラビリンス封止装置の半径方向の移動に応じて維持される、軸封止組立体。
【請求項１２７】
請求項１２３に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止装置と前記浮動ステータ間の前記球状界面は、前記軸及び前記ハウジング間の心ずれによって生じる前記ラビリンス封止装置の半径方向の移動に応じて維持される、軸封止組立体。
【請求項１２８】
請求項１２０に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、軸封止組立体。
【請求項１２９】
請求項１２１に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、軸封止組立体。
【請求項１３０】
請求項１２２に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、軸封止組立体。
【請求項１３１】
請求項１２３に記載の軸封止組立体において、前記浮動ステータは回転防止手段により回転を防止される、軸封止組立体。
【請求項１３２】
請求項１２０に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の内側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項１３３】
請求項１２１に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の内側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項１３４】
請求項１２２に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の内側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項１３５】
請求項１２３に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の内側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項１３６】
請求項１２０に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の外側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項１３７】
請求項１２１に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の外側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項１３８】
請求項１２２に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の外側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項１３９】
請求項１２３に記載の軸封止組立体において、前記第１及び第２の外側封止手段は、少なくとも２つのＯリングと協働する少なくとも２つのＯリング溝を備える、軸封止組立体。
【請求項１４０】
請求項１３９に記載の軸封止組立体において、前記封止流体は、スチーム、空気、酸素、水素、窒素及びそれらの組合せから成る群から選択される、軸封止組立体。
【請求項１４１】
請求項１２０に記載の軸封止組立体において、前記封止流体源は前記固定ステータの通路を通じて前記環状チャネル中に排出され、前記浮動ステータ及び前記ラビリンス封止部材の通路を通じ前記封止流体を給送して前記軸封止組立体を加圧し、これによって前記環状チャネル中への汚染物の進入を制限する、軸封止組立体。
【請求項１４２】
請求項１２１に記載の軸封止組立体において、前記封止流体源は前記固定ステータの通路を通じて前記環状チャネル中に排出され、前記浮動ステータ及び前記ラビリンス封止部材の通路を通じ前記封止流体を給送して前記軸封止組立体を加圧し、これによって前記環状チャネル中への汚染物の進入を制限する、軸封止組立体。
【請求項１４３】
請求項１２２に記載の軸封止組立体において、前記封止流体源は前記固定ステータの通路を通じて前記環状チャネル中に排出され、前記浮動ステータ及び前記ラビリンス封止部材の通路を通じ前記封止流体を給送して前記軸封止組立体を加圧し、これによって前記環状チャネル中への汚染物の進入を制限する、軸封止組立体。
【請求項１４４】
請求項１２３に記載の軸封止組立体において、前記封止流体源は前記固定ステータの通路を通じて前記環状チャネル中に排出され、前記浮動ステータ及び前記ラビリンス封止部材の通路を通じて前記封止流体を給送して前記軸封止組立体を加圧し、これによって前記環状チャネル中への汚染物の進入を制限する、軸封止組立体。
【請求項１４５】
請求項１２０に記載の軸封止組立体において、前記軸封止組立体への封止流体の給送は、封止流体のパージ流が軸封止組立体を出るのを許容するよう制御される、軸封止組立体。
【請求項１４６】
請求項１２１に記載の軸封止組立体において、前記軸封止組立体への封止流体の給送は、封止流体のパージ流が軸封止組立体を出るのを許容するよう制御される、軸封止組立体。
【請求項１４７】
請求項１２２に記載の軸封止組立体において、前記軸封止組立体への封止流体の給送は、封止流体のパージ流が軸封止組立体を出るのを許容するよう制御される、軸封止組立体。
【請求項１４８】
請求項１２３に記載の軸封止組立体において、前記軸封止組立体への封止流体の給送は、封止流体のパージ流が軸封止組立体を出るのを許容するよう制御される、軸封止組立体。
【請求項１４９】
請求項８３に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１５０】
請求項８８に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１５１】
請求項９２に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１５２】
請求項９４に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１５３】
請求項１００に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１５４】
請求項１０２に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１５５】
請求項１１１に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１５６】
請求項１１２に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１５７】
請求項１１３に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１５８】
請求項１２０に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１５９】
請求項１２３に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１６０】
請求項１２７に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１６１】
請求項１３１に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１６２】
請求項１３５に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１６３】
請求項１３９に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１６４】
請求項１４４に記載の軸封止組立体において、前記ラビリンス封止部材と前記軸の間にスリーブが設けられる、軸封止組立体。
【請求項１６５】
軸の心ずれ時封止を維持する軸封止組立体であって、
ａ．容器又はハウジングから突出する軸と、
ｂ．前記軸との間に規定された隙間をもって前記軸に隣接した第１の封止手段にして、前記軸が前記第１の封止手段との関連で軸方向に移動可能である、第１の封止手段と、
ｃ．前記第１の封止手段が第２の封止手段内に部分的に取り囲まれ第２の封止手段と協働連通する、前記第２の封止手段と、
ｄ．前記第２の封止手段が第３の封止手段内に部分的に取り囲まれ第３の封止手段と協働連通する、前記第３の封止手段にして、前記第３の封止手段は、前記ハウジング又は容器に取付けられ、前記第１の封止手段及び第２の封止手段が、前記軸の回転時、前記軸の角度の心ずれにより生じる力に協働応答し、同時に前記軸と前記封止手段間の規定された隙間を維持するのを許容する、前記第３の封止手段とを備える、軸封止組立体。
【請求項１６６】
請求項１６５に記載の軸封止組立体において、前記軸封止組立体を加圧するため封止流体を導入する、軸封止組立体。
【請求項１６７】
請求項１６５に記載の軸封止組立体において、角度の心ずれに対する相対的な応答は制御可能である、軸封止組立体。
【請求項１６８】
請求項１６７に記載の軸封止組立体において、角度の心ずれに対する相対的な応答は制御可能である、軸封止組立体。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
１．発明の分野
本発明は多数の実施形態を備えた軸封止組立体に関する。軸受ハウジング等のハブ組立体の軸受キャビティ内に潤滑液を保持し、回転軸に適用されて汚染物を軸受キャビティから締め出すラビリンス封止装置が開示され、特許請求される。他の実施形態では、軸封止組立体は製品容器及びその中の軸間の製品封止装置として使用することができる。
【０００２】
関連出願の相互参照（不適用）
本出願は、参照することにより本書に組み込まれる、係属中の２００２年６月２１日に出願された非仮実用特許出願第１０，１７７，０６７号、及び２００５年７月９日に出願された仮実用特許出願第６０，６９７，４３４号に基づく優先権を主張する。
【０００３】
連邦政府の後援による研究又は開発に関する陳述
本書の発明を創造又は開発するために連邦政府の資金は使用されなかった。
配列リスト、表、又はコンピュータプログラムのリストのコンパクトディスク付属物の参照（不適用）
２．従来技術の説明
何年もの間、回転軸が角度的に心ずれしたときに満足できる封止装置を提供する多数の試み及び考えがあったが、軸の振れを引き起こしていた。提示された解決法は一般に、適切な封止を提供し、同時に動作時軸の受け入れ可能な心ずれを許容することに失敗した。軸が心ずれをはらむ可能性が最大になりうる製品封止装置で問題は特に深刻である。先行技術の一般の解決法は、回転軸とシール部材間の動作隙間を増大させて”ゆるい”隙間又は動作条件をつくることである。しかしながら、動作条件、特にステータ又は静止部材との軸の心ずれに適応又は応答するための”ゆるい”作動は一般に封止部材の効率及び有効性を低減又は低下させる。
【０００４】
例えばラビリンス封止装置は回転軸を封止することに適用されて多年の間常用されてきた。接触封止装置に対するラビリンス封止装置のいくつかの利点は、使用時における増大した耐摩耗性、延長した動作寿命及び低減した電力消費量である。しかしながら、ラビリンス封止装置はまた、正しく機能するため回転軸との狭い、規定された隙間に依存する。軸の心ずれはまた、封止装置と心ずれした軸との接触が一般により大きな磨耗を引き起こすので、”接触”封止装置の問題である。製品の摩損性はまた接触封止装置の磨耗パターン及び有効寿命に影響する。
【０００５】
液体及び固体材料の両方を封止するためラビリンス封止装置又は接触封止装置と組み合わせて流体圧力（蒸気又は液体のいずれか）を使用する先行の試みは完全には満足できるものではない。それは、封止装置と、封止装置の他方の側の製品との間に必須の差圧をつくるのに必要な”きつい”又は低い隙間のため（すなわち、封止がきつければきついほど、材料の外圧に対し封止を維持するのに必須の流体量は少なくなるため）である。先行技術のもう１つの弱点は、多くの製品封止装置では製品封止装置のかみ合った移動可能な封止面又は表面が製品に曝され、侵略的な磨耗と乏しい信頼性を引き起こすことである。さらに、一定の用途では、製品が封止面又は表面に暴露されているので洗浄のために製品封止装置を軸封止組立体から完全に取り除く必要がある。
【０００６】
先行技術は、有効な封止のために封止部材及び静止部材間の”きつい”作動隙間と、動作条件、特にステータ又は静止部材との回転軸の心ずれに適応又は応答するための”ゆるい”作動隙間の両方を許容する解決法を提供することに失敗した。
【発明の概要】
【０００７】
本技術は先行技術に対し改善された軸封止及び製品封止性能を申し出る。ここに開示され特許請求される軸封止組立体による解決法は、封止部材及び静止部材間のきつい又は低い作動隙間と、動作条件、特にステータ又は静止部材との回転軸の心ずれに適応又は応答するためのゆるい作動隙間の両方を許容する。
【０００８】
ここに開示されるように、本技術は、ラビリンス封止装置が軸の半径方向、軸方向及び角度方向の移動に適応するのを許容し、同時に所望の軸とラビリンス装置との隙間を維持することにより、改善された機能を提供し、説明する。本技術はまた、ガス抜きを可能にすることによりラビリンスパターンの全体にわたる均圧、従って現在利用できる設計物に対し改善された機能を可能にする。また、封止流体（空気、スチーム、気体又は液体）圧力をベント又はポート場所を通じて適用し、構内又は構外の圧力より大きい内部封止圧力を確立（超過加圧）することができる。これによりラビリンス装置は、封止装置の構内側及び構外側の間に存在しうる差圧を封止することができる。軸封止組立体の内部の加圧は、設計によりまた加圧流体バリヤーと組み合わせて軸封止組立体の移動又は係合面を製品との接触から効果的に隔離する。
【０００９】
従って、本発明の１つの目的は、ハウジングと係合し、軸に軸方向、角度方向又は半径方向の力を適用すると同時に前記軸との封止一体性を維持する軸封止組立体を提供することである。
【００１０】
本発明のもう１つの目的は、容器壁部に取り付けられて軸と係合でき、前記軸の軸方向、角度方向又は半径方向力の移動時又は移動に応じて軸との封止一体性を維持する軸封止組立体を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的及び特徴は以下の詳細な説明を添付図面を参照して読むことにより明らかとなろう。
【発明の実施の形態】
【００１２】
図１〜５は、さまざまな潤滑液を軸受ハウジング３０内に封止することを許容する軸封止組立体２５の第１の実施形態を示す。図６及び７は封止流体が使用される軸封止組立体２５の別の実施形態を示す。出願人はここで封止流体を液体及び蒸気の両方を含むものと規定する。出願人は、空気、窒素、水及びスチームはもちろん、他の任意の流体であって、提案する軸封止組立体と共働し、ここに開示する任意の及びすべての実施形態のために加圧流体バリヤーを提供できるものも本開示の範囲内にあると考える。選ばれた気体又は流体は封止される製品との加工適性に基づく。
【００１３】
図１は軸封止組立体２５の外面斜視図であり、軸封止組立体２５の固定ステータ２を貫いて挿入された軸１と係合配列される。図２は軸１が軸封止組立体２５内で心合せされた状態の軸封止組立体の外端図である。
【００１４】
図３は、図２に示す軸封止組立体２５の第１の実施形態の断面図であり、潤滑液をハウジング３０の軸受キャビティ３２内に保持するラビリンス封止装置としての軸封止組立体２５を図示する。図３に示す軸１は、回転時固定ステータ２の固定ステータ要素又は部分に対し半径方向、角度方向又は軸方向運動を行うことができるタイプのものである。軸封止組立体２５の固定ステータ部分は他の手段によりハウジング３０にフランジ取付又はプレス嵌め又は組み付けることができる。本発明はまた回転ハウジング及び静止軸（図示せず）と機能することもできる。特定の用途で必須とされるように、軸１は軸封止組立体２５との関連で軸方向への自由な移動が許容される。
【００１５】
内面を有するラビリンス封止装置３は軸１と係合する。前記ラビリンス封止装置３の内面と軸１の間には規定された隙間６が存在する。前記ラビリンス封止装置３の内面と反対側には前記ラビリンス封止装置３のアール付の表面３ａがある。ラビリンス封止装置３のアール付の表面３ａと浮動ステータ４の内面とは球状界面１１を形成する。Ｏリングチャネル１５及びＯリング７は、前記ラビリンス封止装置３の前記アール付の表面３ａと協働して、係合したラビリンス封止装置３及び浮動ステータ４の中の、間の及びこれらに沿う流体の移行を封止（又は捕捉）し、同時にラビリンス封止装置３と浮動ステータ４間の限られた相対的な回転運動（関節接合）を許容する球状界面１１を維持するよう配置される。Ｏリングチャネル１５は、図示のように、浮動ステータ４に機械加工され、ラビリンス封止装置３との球状界面１１に位置決めされる。Ｏリングチャネル１５はラビリンス封止装置３との関連で環状であり連続する。Ｏリングチャネル１５及びＯリング７はまた球状界面１１に隣接してラビリンス封止装置３に設けることもできる。Ｏリング７は封止される製品及び選ばれた好ましい封止流体の両方と両立できる材料で作られるべきである。Ｏリングチャネル１５及びＯリング７は特許請求の範囲に記載のように軸封止組立体２５内で使用できる封止手段の一つの可能な組合せである。回転防止溝１０中に戦略的に設けられた回転防止ピン（単数又は複数）１２は、ラビリンス封止装置３と浮動ステータとの相対的な回転運動を限定する。複数の回転防止溝１０及びピン１２を軸１のアールの周りに設けることができる。軸封止組立体２５を封止流体と組み合わせて使用するのであれば、戦略的な回転防止ピン１２を取り除き、対応する回転防止溝１０をベント９及び潤滑剤もどし５を通る流体通路として役立たせることができる（図７参照）。また、回転防止ピン１２と回転防止溝１０の直径の関係は、軸１の角度の多少の心ずれを許容するよう選択することができる。大径の回転防止溝１０と共に小径の回転防止ピン１２を使用すれば、軸１の角度の心ずれに応じて浮動ステータ４との関連でラビリンス封止装置３のより大きな相対運動を許容することになる。ラビリンス封止装置３は特許請求の範囲に記載のように軸封止組立体２５内で軸１に隣接して使用できる封止手段の一つの可能な実施形態である。
【００１６】
連続する環状チャネルが固定ステータ２内に形成され、軸封止組立体２５の前記浮動ステータ４の外面と前記固定ステータ２の前記内面との間に許容された隙間２０及び２１によって規定される。固定ステータ２の環状チャネルは図２のＡ−Ａ’として強調されている。固定ステータの環状チャネルは前記軸１と実質的に垂直の内面を有する。固定ステータ２の環状チャネル内に実質的に取り囲まれた浮動ステータ４の外面は、固定ステータ２の第１及び第２の垂直の内面と協働係合する。内側環状界面が、浮動ステータ４の第１の（軸封止組立体の構内側の）垂直面と係合する固定ステータ２の第１の（構内側の）環状チャネル垂直面によって形成される。外側環状界面が、浮動ステータ４の第２の（軸封止組立体の構外側の）垂直面と係合する固定ステータ２の第２の（構外側の）環状チャネル垂直内面によって形成される。Ｏリングチャネル１９及びその中に配置されたＯリング１３は、軸１との関連で垂直な浮動ステータ４の表面と協働し、係合した浮動ステータ４との間の及びこれに沿う流体の移行を封止（又は捕捉）し、同時に浮動ステータ４及び固定ステータ２間の限られた相対的な回転運動を許容する。浮動ステータ４及び固定ステータ２は、特許請求の範囲に記載のように軸封止組立体２５内でラビリンス封止装置３と組み合わせて使用できる協働係合形封止手段の１つの可能な実施形態である。
【００１７】
Ｏリングチャネル１９は軸１との関連で環状であり連続する。Ｏリングチャネル１９とＯリング１３は固定ステータ２の代わりに浮動ステータ４の本体に設けることもできる（図示せず）が、同様に基部に近い関係で設けなければならない。Ｏリング１３は封止される製品及び選ばれた好ましい封止流体の両方と両立できる材料で作られるべきである。Ｏリングチャネル１９とＯリング１３は特許請求の範囲に記載のように軸封止組立体２５内で使用できる封止手段の１つの可能な組合せである。
【００１８】
回転防止溝（単数又は複数）１６中に戦略的に設けられた回転防止ピン（単数又は複数）８は、浮動ステータ４と固定ステータ２の内側との相対的な半径方向及び回転運動の両方を限定する。複数の回転防止溝１６及びピン８を軸１のアールの周りに設けることができる。回転防止ピン８及び回転防止溝１６の直径の関係はまた軸の角度の多少の心ずれを許容するよう選択することができる。小径の回転防止ピン８と、大径の固定ステータの回転防止溝とは、軸１の角度の心ずれに応じてより大きなラビリンス封止装置３の相対運動を許容する。
【００１９】
ラビリンスパターン封止溝１４は、１つ又は複数のベント９を通じてガス抜きをすることにより均圧することができる。所望により、ベントに加圧封止流体を供給し、ラビリンス領域１４及び、軸と封止装置との隙間６を超過加圧して軸封止組立体２５の有効性を増大することができる。ラビリンス封止装置３と浮動ステータ４との球状界面１１は軸１及び固定ステータ２間の角度の心ずれを許容する。Ｏリングチャネル１９は軸１と共に環状であり、図示のように、固定ステータ２に機械加工され、固定ステータ２と浮動ステータ４との界面に位置決めされる。Ｏリングチャネル１９はまた浮動ステータ４に設けて固定ステータ２と封止接触させることもできる。
【００２０】
図３Ａは軸の心が角度及び半径方向において合った時の封止装置と軸の一体性を図示する。この図は、ラビリンス封止装置３の軸方向の面１７と浮動ステータ４の軸方向の面１８とが整合していることを強調する。浮動ステータ４とラビリンス装置３との球状界面１１での軸方向の面１７及び１８の整合に特に注目されたい。図３Ｂは、軸の心が角度及び半径方向において合っているときの、図３Ａに示すのとは反対の表面での軸と封止装置との一体性を図示する。この図は、図３Ａに示すのとは反対の軸封止組立体２５の部分について、ラビリンス封止装置３及び浮動ステータ４の各々の軸方向の面１７及び１８が整合していることを強調する。軸１と軸封止組立体２５は円の形状及び性質のものであり、そのような表面が軸１の周囲３６０度で示されることは、当業者は理解しよう。ラビリンス封止装置３と浮動ステータ４との球状界面１１での軸方向の面１７及び１８の整合に再び注目されたい。図３Ａ及び３Ｂはまた、浮動ステータ４及び固定ステータ２間の第１の規定された隙間２０と、浮動ステータ４及び固定ステータ２間の、第１の規定された隙間２０とは反対側の第２の規定された隙間２１とを図示する。
【００２１】
図２、３、３Ａ及び３Ｂにおいて、軸１は半径方向、角度方向又は軸方向に移動しておらず、規定された隙間２０及び２１の実質的に等しい幅は、浮動ステータ４に移動又は心ずれがほとんどないことを示す。
【００２２】
図４は回転軸１が心ずれした状態の軸封止組立体２５の外端図である。図５は、軸１の角度及び半径方向における心ずれを適用した状態の、図３に示す軸封止組立体２５の第１の実施形態の断面図である。図５に示す軸１はまた軸封止組立体２５の固定ステータ２の部分に対し半径方向、角度方向又は軸方向に移動することができる型のものである。
【００２３】
図５に示すように、ラビリンス封止装置３と軸１との規定された半径方向の隙間６は軸の心ずれ角度３１が変化したにもかかわらず維持されている。軸１は、軸の心ずれ角度３１が変化したにもかかわらずなお軸方向に自由に移動することを許容される。軸封止組立体２５の配列により、ラビリンス封止装置３は前記軸１の半径方向の移動が導入されると同時に浮動ステータ４と共に移動することを許容される。ラビリンス封止装置３及び浮動ステータ４は１つ又は複数の圧縮されたＯリング７により互いに固定される。浮動ステータ４内でのラビリンス封止装置３の回転は、ねじ、ピン又は回転を抑制する同様な装置１２を含む回転防止手段により防止される。固定ステータ２内でのラビリンス封止装置３及び浮動ステータ４の組立体は、回転防止ピン８によって回転が防止される。図３、３Ａ、３Ｂ、５、６及び７に示すピンは特許請求の範囲に記載のようにラビリンス封止装置３及び浮動ステータ４の回転を防止する１つの手段である。ラビリンス封止装置３により封止される潤滑剤又は他の媒体は、一連の１つ又は複数の任意のドレン又は潤滑剤もどし路５を通じて集められ、排水される。ラビリンス封止装置３は１つ又は複数のベント９を通じてガス抜きすることにより均圧することができる。所望により、ベント９に加圧空気又は他の気体又は流体媒体を供給し、ラビリンス封止装置３を超過加圧して封止の有効性を増大させることができる。軸封止組立体２５の協働係合した機械部分間の精密許容差と、加圧封止流体との組合せにより、製品及び汚染物が軸封止組立体２５の内部と接触するのを抑制する。ラビリンス封止装置３と浮動ステータ４との球状界面１１は軸１及び固定ステータ２間の角度の心ずれを許容する。Ｏリングチャネル１９とその中に配置されたＯリング１３は、軸１と実質的に垂直関係にある浮動ステータ４の対向面と協働して、係合した浮動ステータ４との間の及びこれに沿う流体の移行を封止（又は捕捉）し、同時にステータ４及び固定ステータ２間の限られた相対的な半径方向（縦方向）の移動を許容する。
【００２４】
図５Ａは、軸の角度及び半径方向における心ずれ時に軸封止組立体２５により許容された封止装置と軸との一体性を図示する。この図は、軸封止組立体２５の第１の部分に関し、ラビリンス封止装置の軸方向の面１７が浮動ステータ４の軸方向の面１８との関連で片寄り又は関節接合することを強調する。ラビリンス封止装置３と浮動ステータ４との球状界面１１での軸方向の面１７及び１８の片寄りに特に注目されたい。
【００２５】
図５Ｂは、図５Ａに示す第１の表面とは反対側の第２の表面に関し、軸の角度及び半径方向における心ずれ時の封止装置と軸との一体性を図示する。この図は、軸１の心ずれ時、ラビリンス封止装置３及び浮動ステータ４の各々の軸方向の面１７及び１８は整合せず、互いに移動（関節接合）することを強調する。軸と封止装置との隙間６は軸の心ずれに応じて維持され、封止装置全体の一体性は損なわれない。それは、固定ステータ２に対する浮動ステータ４と、ラビリンス封止装置３に対する浮動ステータ４の封止装置の一体性が軸の心ずれ時に維持されるからである。軸１及び軸封止組立体２５は円の形状及び性質のものであり、そのような表面が軸１の周囲３６０度で示されることは、当業者は理解しよう。
【００２６】
図５Ａ及び５Ｂはまた、浮動ステータ４及び固定ステータ２間の第１の隙間又は空隙２０と、浮動ステータ４及び固定ステータ２間の、第１の隙間又は空隙２０とは反対側の第２の隙間又は空隙２１とを図示する。
【００２７】
図４、５、５Ａ及び５Ｂにおいて、軸１は軸１の回転時半径方向、角度方向又は軸方向に移動し、空隙又は隙間２０及び２１の幅は前記半径方向、角度方向又は軸方向の移動に応じて変化している（図３、３Ａ及び３Ｂと比較せよ）。隙間２０及び２１の幅の変化は浮動ステータ４が軸１の移動又は角度の心ずれに応じて移動したことを表示する。軸封止組立体２５は、軸方向の面１７及び１８間の関節接合と、球状界面１１の維持と、第１及び第２の隙間２０及び２１の各々の半径方向の移動とを許容し、同時に軸と封止装置との隙間６を維持する。
【００２８】
図６は、別のラビリンス封止パターン溝１４を用いて超過加圧するための、図２に示す軸封止組立体２５の第２の実施形態の断面図である。この図ではラビリンス封止パターン溝１４は軸１に対し狭い隙間を形成するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の減摩物質で構成される。ＰＴＦＥはしばしばテフロン（登録商標）とも呼ばれ、これはデュポン社（Ｄｕｐｏｎｔ）により製造販売される。ＰＴＦＥは、高い耐薬品性、低及び高温性能、耐候性、低摩擦、電気絶縁及び断熱性、及び”滑りやすさ”を備えたプラスチックである。材料の”滑りやすさ”は、滑らかさ又は材料に滑らかな種類の特性を加えることとも規定される。ＰＴＦＥの代わりに炭素又は他の材料を用いてラビリンス封止パターン溝１４に必要な封止特性及び滑らかな特性を提供することもできる。
【００２９】
加圧封止流体を供給して図６に示す滑らかなラビリンスパターン２６を超過加圧する。加圧封止流体は１つ又は複数の入口を通じて絞り２６の環状溝２３に入り込む。絞り２６は当業者によって”心合せスケート”とも呼ばれる。絞り２６はラビリンス封止装置３が軸１の心ずれに起因する軸の移動に応答するのを許容する。加圧封止流体は、軸１と、絞り２６を有するラビリンス封止装置３の間に形成された狭い隙間を通って逃げる。絞り２６が軸１に近接していることはまた、軸１上の封止流体の流れに対し抵抗をつくり、環状溝２３内の圧力を高めることになる。環状溝２３と接続され協働する浮動環状溝２７はまた、余分な封止流体が軸封止組立体２５から”出血”する出口を供給して、動作時均圧を行い又は軸封止組立体２５に対する連続的な流体パージを維持する。軸封止組立体２５のこの側面による利点は、”定置洗浄”による製品封止装置の汚染除去作業が好ましい又は必須の用途に適用できることである。そのような例には食品用の用途が含まれる。
【００３０】
図７は、入口の視覚化を改善するため回転防止ピン１２を取り除いた軸封止組立体２５を図示する。これらは一般に軸封止組立体２５の円周の周りの一連のポート、入口又は通路として存在するが、これらに限られない。図７はまたラビリンス封止装置３の形状及びパターンを変更しうることを示す。絞り２６の形状は、絞り溝２２において円型２６のほかに四角の輪郭で示すように変更することもできる。また、軸１との直接接触が望ましくない場合、軸封止組立体２５は、さまざまな手段で軸１に組み付けることができる別個のスリーブ２４と組み合わせて使用することに注意されたい。
【００３１】
図８は、軸封止組立体２５を容器壁部３４に装着させた本発明の他の実施形態を示す。軸封止組立体２５は、取付ボルト３３等の固着手段を通じて容器壁部３４に装着し、軸１が角度の心ずれを受ける場合の改善された封止を確保することができる。軸封止組立体２５の外面を貫く取付ボルト３３及びスロット（番号を付さず）は特許請求の範囲に記載のように軸封止組立体２５を取り付ける１つの手段である。
【００３２】
本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明の他の特徴は、図示した本発明の実施形態の数多くの改変や変更、それらはすべて本発明の精神及び範囲を逸脱することなく達成できるものであるが、と同様、当業者には疑いようもなく明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による軸封止組立体の外面斜視図である。
【図２】本発明による軸要素の心が合った状態の軸封止組立体の外端図である。
【図３】図２に示す軸封止組立体の、ハウジングに取付けた第１の実施形態の断面図である。
【図３Ａ】軸の心が角度及び半径方向において合った時の、第１の表面における封止装置と軸との一体性を図示する。
【図３Ｂ】軸の心が角度及び半径方向において合った時の、第２の表面における封止装置と軸との一体性を図示する。
【図４】軸が心ずれした状態の外端図である。
【図５】軸の角度及び半径方向の両方における心ずれが適用された状態の図３に示す第１の実施形態の断面図である。
【図５Ａ】軸が角度及び半径方向において心ずれした時の、関節接合により許容された第１の封止装置と軸との一体性を図示する。
【図５Ｂ】軸が角度及び半径方向において心ずれした時の、関節接合により許容された第２の封止装置と軸との一体性を図示する。
【図６】図２に示す軸封止組立体の第２の実施形態の断面図である。
【図７】図２に示す第３の実施形態の断面図である。
【図８】容器壁部に取付けられた第４の実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・・・・軸
２・・・・・・固定ステータ
２ａ・・・・・固定ステータ（部品線）
３  ・・・・・ラビリンス封止装置
３ａ・・・・・アール付の面
４・・・・・・浮動ステータ
５・・・・・・流体もどし路
６・・・・・・軸と封止装置との隙間
７・・・・・・第１のＯリング
８・・・・・・回転防止ピン
９・・・・・・ベント
１０・・・・・回転防止溝（浮動ステータ）
１１・・・・・球状界面
１２・・・・・回転防止ピン
１３・・・・・第２のＯリング
１４・・・・・ラビリンス封止パターン溝
１５・・・・・第１のＯリングチャネル
１６・・・・・回転防止装置用キャビティ（固定ステータ）
１７・・・・・ラビリンス封止装置の軸方向の面
１８・・・・・浮動ステータの軸方向の面
１９・・・・・第２のＯリングチャネル
２０・・・・・浮動ステータ／固定ステータ間の第１の隙間
２１・・・・・浮動ステータ／固定ステータ間の第２の隙間
２２・・・・・絞り溝
２３・・・・・ラビリンスパターン環状溝
２４・・・・・スリーブ
２５・・・・・軸封止組立体
２６・・・・・絞り（心合せスケート）
２７・・・・・浮動ステータの環状溝
２８・・・・・ラビリンス封止装置の通路
２９・・・・・浮動ステータの通路
３０・・・・・ハウジング
３１・・・・・心ずれ角度
３２・・・・・軸受及び軸受キャビティ
３３・・・・・取付ボルト
３４・・・・・容器壁部
【図１】
2009500578.tif 000003
【図２】
2009500578.tif 000004
【図３】
2009500578.tif 000005
【図３Ａ】
2009500578.tif 000006
【図３Ｂ】
2009500578.tif 000007
【図４】
2009500578.tif 000008
【図５】
2009500578.tif 000009
【図５Ａ】
2009500578.tif 000010
【図５Ｂ】
2009500578.tif 000011
【図６】
2009500578.tif 000012
【図７】
2009500578.tif 000013
【図８】
2009500578.tif 000014
【国際調査報告】
2009500578.tif 000015
2009500578.tif 000016