(57)【要約】  本発明は、シール間隙（４）を双方の間に画成する回転摺動リング（２）及び固定摺動リング（３）と、固定摺動リング（３）を保持する保持リング（５）と、製品側（１３）に向かって配向される側及び大気側（１４）に向かって配向される側をもつ筐体（６）と、クランプ機構（８）とを備えるメカニカルシール装置（１）であって、クランプ機構（８）によって筐体（６）と保持リング（５）との間にクランプ接続が形成され、筐体（６）が、筐体の、製品側（１３）に向かって配向される側を、筐体の、大気側（１４）に向かって配向される側と接続する、少なくとも１つの貫通孔（６０）を有し、クランプ機構（８）が、ねじボルト（８０）とクランプ要素（８２）とを有し、ねじボルト（８０）が、筐体（６）の貫通孔（６０）内に配置され、クランプ要素（８２）が、ねじボルト（８０）が螺入されるねじ山付き開口部（８３）を有し、クランプ要素（８２）が、クランプ接続を形成するように保持リング（５）に当接する接触面（８４）を有するメカニカルシール装置（１）に関する。
2019507301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−シール間隙（４）を双方の間に画成する回転摺動リング（２）及び固定摺動リング（３）と、
−前記固定摺動リング（３）を保持する保持リング（５）と、
−製品側（１３）に向かって配向される側及び大気側（１４）に向かって配向される側をもつ筐体（６）と、
−クランプ機構（８）とを備えるメカニカルシール装置（１）であって、
−前記クランプ機構（８）によって前記筐体（６）と前記保持リング（５）との間にクランプ接続が形成され、
−前記筐体（６）が、前記筐体の、前記製品側（１３）に向かって配向される側を、前記筐体の、前記大気側（１４）に向かって配向される側に接続する、少なくとも１つの貫通孔（６０）を有し、
−前記クランプ機構（８）が、ねじボルト（８０）とクランプ要素（８２）とを有し、
−前記ねじボルト（８０）が、前記筐体（６）の前記貫通孔（６０）内に配置され、
−前記クランプ要素（８２）が、前記ねじボルト（８０）が螺入されるねじ山付き開口部（８３）を有し、
−前記クランプ要素（８２）が、クランプ接続を形成するように前記保持リング（５）に当接する接触面（８４）を有するメカニカルシール装置（１）。
【請求項２】
前記ねじボルト（８０）のヘッド（８１）が、前記大気側（１４）に向かって配向されるツール取り付け突起を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記クランプ要素（８２）が、前記筐体（６）内部の凹部（６１）内に配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記クランプ要素（８２）が、軸線方向（Ｘ−Ｘ）に延在する中心線（１５）を有し、前記クランプ要素の前記ねじ山付き開口部（８３）が、前記中心線（１５）からオフセットするように配置される中心軸線（１６）を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記クランプ要素が摺動ブロックであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記摺動ブロックが円筒状であり且つ前記ねじ山付き開口部（８３）が前記摺動ブロックの前記中心線（１５）に対して中心から外れて配置されるか、又は、前記摺動ブロックが多角形であることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記筐体（６）が単一部品として具体化されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記筐体（６）が、メカニカルシールの供給媒体用の少なくとも１つの流路（１１，１２）を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記メカニカルシール装置が、あらかじめ組み立てることができるユニットであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
複数のクランプ機構（８）が、前記メカニカルシール装置の周囲に沿って配置されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、メカニカルシール装置の分解を大気側から簡単に行うことができる、簡易構造のメカニカルシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
メカニカルシール装置は、様々な実施形態のものが技術水準によって知られている。例えば、特許文献１によって知られているのは、固定摺動リングを保持する保持リングを有し、この保持リングがクランプ接続によって筐体に接続されているメカニカルシール装置である。この場合、クランプ接続は、メカニカルシール装置の製品側に提供されている。これにより、必要な供給ラインを筐体内部に自由に配置することができるため、特にこうした供給ラインの配置に関して言えば、最も多様な顧客要望を実現することができる。また、この場合、メカニカルシール装置は、シャフト等に軸線方向に取り付けられている。一定の動作時間が過ぎると、メカニカルシール装置の摺動リング及び他の摩耗部品の交換が必要になることがある。ここでは、例えば、メカニカルシール装置を、例えばコンクリートやタールといった極めて粘着性の高い製品を製品側に有するポンプ内で使用する場合等に、クランプ接続及び／又はシャフトスリーブにおいて、製品による凝固が生じることがあることが確認されている。これにより、メカニカルシール装置を軸線方向に引き抜くのが困難になることがある。ここでは、メカニカルシール装置は、過剰な力のみによってシャフトから取り外されたり、且つ／又は、取り外される際に部分的に破損したりすることが多くなりうる。
【０００３】
このため、本発明は、メカニカルシール装置であって、全ての適用において大気側からの分解を容易にすると同時に、簡潔な構造及び簡潔且つ費用対効果の高い製造性を有し、なおかつそのメカニカルシール装置の供給ラインを筐体内部に可能な限り自由に配置することが可能なメカニカル装置の提供を目的とする。
【０００４】
この目的は、請求項１の特徴と本発明に好ましい更なる発展を示す従属項とを有したメカニカルシール装置によって実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許第１０２０１３００７１６５号公報
【発明の概要】
【０００６】
請求項１の特徴を含む、本発明に係るメカニカルシール装置は、シール間隙を双方の間に画成する回転及び固定摺動リングを含む、少なくとも１つのメカニカルシールを備える。また、固定摺動リングを保持する保持リングが更に設けられる。更に、メカニカルシール装置は筐体を備え、クランプ機構によって、筐体と保持リングとの間にクランプ接続が提供される。大気側からクランプ接続に対する操作を容易にするために、筐体の製品側を筐体の大気側に接続する少なくとも１つの軸線貫通孔が筐体内に設けられる。ここでは、クランプ機構はねじボルトとクランプ要素とを備え、ねじボルトは流路開口部内部に配置される。クランプ要素は、ねじボルトが螺入されるねじ山付き開口部を有し、クランプ要素は、更に、クランプ要素の接触面が保持リングに当接してクランプ接続を形成するように具体化される。このため、大気側から、ねじボルトを螺入したり再び取り外したりすることが可能になる。これにより、封止される製品による凝固等で、メカニカルシール装置が、シャフト等を軸線方向に引き抜くことができない場合にも、大気側からの部分的な分解が可能になる。ねじボルトを緩めることで、メカニカルシール装置の筐体を取り除いて、続いて、メカニカルシール装置の更なる個別部品を容易に分解できる。
【０００７】
ねじボルトは、大気側に位置付けられた端部に、ツール取り付け突起を含むヘッドを有する。
【０００８】
更に、筐体は、好適には、クランプ要素が内部に配置される凹部を有する。これにより、メカニカルシール装置の軸線方向に極めて小さな設計を得ることができる。更に、凹部の使用によって、ねじボルトをクランプ要素に螺入する際に、例えば幾何学的な停止面等による回転を停止させ易くなる。
【０００９】
ねじボルトを螺入及び／又は取り外す際にクランプ要素が回転するのを一切防止するために、クランプ要素はねじ山付き開口部を有し、その中心軸線は、クランプ要素の中心線に対してオフセットするように配置される。
【００１０】
クランプ要素は、好適には摺動ブロックであり、クランプ要素のねじ山付き開口部は、摺動ブロックを軸線方向に完全に通過する。特に好適には、摺動ブロックが円筒状になるように形成されて、摺動ブロック内のねじ山付き開口部が、摺動ブロックの中心軸線に対して中心から外れて設けられる。一方、摺動ブロックは、正方形や六角形、又は概して多角形として具体化されてもよい。摺動ブロックは、ねじ動作のプロセスにおいて摺動ブロックが共に回転することを一切防止するように、筐体に当接する、１つ又は２つの対面するように配置される接触面を有してもよい。
【００１１】
メカニカルシール装置の筐体は単一部品から構成されるのが好ましい。これにより、筐体内部において、最も多様な供給流路の配置を実現できるため、顧客の特別な要望に応えることが可能になる。
【００１２】
少なくとも１つの供給ライン、好適には、バリア液体等のための、すなわち１つの供給ライン及び１つの戻りラインである２つの供給ラインが、筐体内部に設けられるのが特に好ましい。
【００１３】
メカニカルシール装置がカートリッジ、すなわち、あらかじめ組み立てられるユニットとしてとして設けられるのが特に好ましい。これにより、メカニカルシール装置を特に素早くシャフト等に取り付けることが、特に確実に可能となる。
【００１４】
更に、複数のクランプ機構が周囲に沿って配置され、特に周囲方向に等距離に配置されるのが特に好ましい。
【００１５】
特にメカニカルシール装置の摺動リングに対して防御を提供するために、筐体は摺動リングの上に延在するのが好ましい。
【００１６】
ここでは、本発明に係るメカニカルシール装置は、簡易的な、すなわち、メカニカルシールを１つだけ有するメカニカルシール装置として、又は代わりに、２つの個別のメカニカルシールを含む２つのメカニカルシール装置として提供できる。
【００１７】
メカニカルシール装置は、ポンプを含む適用に使用されるのが好ましい。
【００１８】
更に、本発明は、粘度の高い及び／又は粘着性の高い媒体を、本発明に係るメカニカルシール装置でポンプするためのポンプに関する。
【００１９】
以下、本発明の好適な実施例を、添付の図面を参照しながらより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例に係るメカニカルシール装置の概略断面図を示す。
【図２】図１のメカニカルシール装置におけるクランプ要素の概略上面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施例に係るメカニカルシール装置１を、図１及び図２に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１から分かるように、メカニカルシール装置１は第１メカニカルシール１０と第２メカニカルシール１００とを備える。第１メカニカルシール１０は、シール間隙４を双方の間に画成する回転摺動リング２と固定摺動リング３とを備える。第２メカニカルシール１００は、シール間隙１０４を双方の間に画成する回転摺動リング１０２と固定摺動リング１０３とを備える。
【００２３】
メカニカルシール装置１は、シャフト７０において、製品側１３を大気側１４に対して封止する。
【００２４】
メカニカルシール装置は、好適にはポンプ内等で使用される。
【００２５】
図１から分かるように、メカニカルシール装置はシャフトスリーブ７に取り付けられる。メカニカルシール装置１はカートリッジとして提供され、メカニカルシール装置１をシャフトスリーブ７上にあらかじめ組み立てて、シャフト７０上をシャフトの軸線方向Ｘ−Ｘに容易く摺動させるようにできる。
【００２６】
メカニカルシール装置１は、第１摺動リングシール１０の固定摺動リング３を保持する保持リング５を更に備える。
【００２７】
更に、メカニカルシール装置１は、２つのメカニカルシール１０，１００上に軸線方向Ｘ−Ｘに延在する単一筐体６を備える。少なくとも２つの部分を備えた筐体である分割筐体を有したメカニカルシール装置と比較すると、単一筐体６が提供されることで、例えば図１に示す第１媒体ダクト１１及び第２媒体ダクト１２といった供給ラインを、任意の所望の手法で筐体６内に配置することができる。
【００２８】
保持リング５は、クランプ接続によって筐体６に固定される。クランプ接続は、ねじボルト８０とクランプ要素８２とを備えるクランプ機構８によって提供される。
【００２９】
図１から分かるように、筐体６内には、筐体内に製品側１３から大気側１４へと軸線方向Ｘ−Ｘに延在する貫通孔６０が設けられる。
【００３０】
更に、筐体６内には、クランプ要素８２を受ける凹部６１が設けられる。ねじボルト８０は、筐体６内部の貫通孔６０を通過する。
【００３１】
ねじボルト８０は、ねじ山が設けられた円筒体とヘッド８１とを備え、ヘッド８１は、皿頭の状態で、大気側１４に向かって配向されて筐体６内に配置される。
【００３２】
図１から分かるように、保持リング５は、筐体６のレッジ６２とクランプ要素８２との間にクランプされる。ここでは、クランプ要素８２は、ねじボルト８０が螺入されるねじ山付き開口部８３を有する。クランプ要素８２は、保持リング５がクランプ面５０に当接する接触面８４を更に備える。
【００３３】
こうして、保持リング５は、図１から分かるように、筐体６内で、接触面８４とレッジ６２との間にクランプされる。ここでは、ねじボルト８０をクランプ要素８２のねじ山付き開口部８３内に螺入することで、クランプのプロセスが行われる。これにより、クランプ要素８２が大気側１４に向かう方向に引っ張られて、クランプ接続が実現する。
【００３４】
ねじボルト８０のヘッド８１が大気側１４に配置されているため、筐体６を、大気側１４の方向から、保持リング５から取り外すことができる。これは、例えば、摺動リングの交換等のように、摩耗部品を保守及び／又は交換しなければならない場合に必要となる。このとき、ねじボルト８０は、ヘッド８１に形成されたツール取り付け突起において、クランプ要素８２から取り外すことができる。
【００３５】
図２は、クランプ要素８２の上面図を概略的に示す。図２から分かるように、ねじ山付き開口部８３の中心軸線１６が、クランプ要素８２の中心線１５に対してオフセットするように配置される。この実施例のクランプ要素８２は、円筒状の摺動ブロック等の円筒要素である。ねじ山付き開口部８３が円筒クランプ要素８２内で中心から外れて配置されるため、ねじボルト８０をねじ山付き開口部８３に対して螺入したり取り外したりする際に、クランプ要素８２が共に回転してしまうのを防ぐことができる。ここでは、クランプ要素は、筐体６内部の凹部６１の壁に常に当接している。
【００３６】
本発明に係るメカニカルシール装置において保守工程を行う際、メカニカルシール装置全体をシャフト７０から軸線方向Ｘ−Ｘに引っ張ることができない場合には、メカニカルシール装置１の分解を大気側１４から容易に行うことができる。これは、特に、封止される製品が、例えば、コンクリート又はタールといった極めて粘着性の高い又は極めて粘度が高いものの場合等に生じることがある。これによってメカニカルシール装置を完全に引き抜くことができない場合、ねじボルト８０を緩めて、まず筐体６を取り外し、続いて、それに応じて摺動リングシールの更なる個別の部品を取り外すことができる。
【００３７】
こうして、本発明によれば、メカニカルシール装置の保守工程を、分割筐体の欠点を許容する必要なく、極めて容易に実施することができる。
このように、本発明によれば、分割筐体の欠点を甘受することなく、メカニカルシール装置の保守工程を極めて容易に実施できる。
【００３８】
単一筐体６と保持リング５との間にクランプ接続を提供することによって、筐体の堅固な接続が促進され、特に、取り付けに関する利点を有し、メカニカルシール装置の繊細な構成要素に対するあらゆる損傷から防御することができる、カートリッジとしてのメカニカルシール装置の実施形態を提供できる。
【００３９】
更に、筐体６は、２つの摺動リングシール１０，１００を軸線方向に覆っている。ここでは、タンデム配置の２つのメカニカルシールの提供が必ずしも必要とは限らず、むしろ、１つの個別のメカニカルシールのみを提供することも可能であることが理解されるべきである。
【符号の説明】
【００４０】
１      メカニカルシール装置
２      回転摺動リング
３      固定摺動リング
４      シール間隙
５      保持リング
６      筐体
７      シャフトスリーブ
８      クランプ機構
１０      第１摺動リングシール
１１      第１媒体ダクト
１２      第２媒体ダクト
１３      製品側
１４      大気側
１５      中心線
１６      中心軸線
５０      クランプ面
６０      貫通孔
６１      筐体内の凹部
６２      レッジ
７０      シャフト
８０      ねじボルト
８１      ヘッド
８２      クランプ要素
８３      ねじ山付き開口部
８４      接触面
１００      第２メカニカルシール
１０２      回転摺動リング
１０３      固定摺動リング
１０４      シール間隙
Ｘ−Ｘ      軸線方向
【図１】
2019507301.tif 000003
【図２】
2019507301.tif 000004
【国際調査報告】
2019507301.tif 000005
2019507301.tif 000006
2019507301.tif 000007
2019507301.tif 000008