(57)【要約】【課題】回転軸に偏心回転が発生したとしても、確実なシールができ、シール部からケーシング内のガスやダストが漏出することを防ぐことができる回転軸シール装置を提供すること。【解決手段】回転軸１をケーシング８の外側に設置した軸受２により支持又は駆動するためケーシング８を貫通する回転軸１の貫通部をシールする回転軸シール装置において、シール部Ａを可撓性のある継手１５を介してケーシングに接続し、さらにシール部Ａを回転軸１の長手方向に離隔した２つ以上の軸受６，１６にて回転軸１によって支持した。また、グランドパッキン５のパッキン押え４の部分にシールガスヘッダー部１４を設け、このシールガスヘッダー部１４にシールガスを導入するシールガス導入配管１２を設けた。【選択図】図１
2008128339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸をケーシングの外側に設置した軸受により支持又は駆動するためケーシングを貫通する回転軸の貫通部をシールする回転軸シール装置において、シール部が可撓性のある継手を介してケーシングに接続され、該シール部は、回転軸の長手方向に離隔した２つ以上の軸受にて回転軸によって支持されていることを特徴とする回転軸シール装置。
【請求項２】
シール部がグランドパッキンを有し、グランドパッキンのパッキン押えの部分にシールガスヘッダー部を設け、このシールガスヘッダー部にシールガスを導入するシールガス導入配管を設けた請求項１に記載の回転軸シール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばスクリューコンベア等の回転軸のようにシール対象となるケーシングから突出する回転軸をシールする回転軸シール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転軸シール装置においてケーシングから突出する回転軸をシールするシール部のシール手段としてはグランドパッキン方式が多く採用されている。
【０００３】
例えば粉粒体を移送するスクリューコンベアでは、図３に示すように、コンベアのケーシング８から突出する回転軸１のシール部Ａにはグランドパッキン５によるシール構造が多く採用されている。具体的には、回転軸１はケーシング８外部に設けられた軸受２で支持され、シール部Ａにはパッキンボックス３にグランドパッキン５を複数段設置し、これをパッキン押え４で押えてグランドパッキン５を回転軸１に密着させ、回転軸１との接触摺動によりシールする。この場合、グランドパッキン５の途中にランタンリング６を挿入し、この部分に給脂口７から給脂することで回転軸１の回転動作を円滑としシール性を高めることもある。
【０００４】
ところが、図４に示すようにスクリューコンベアが長い場合、その回転軸（スクリュー軸）の一体加工は困難であるため、ケーシング８内に挿入するスクリュー軸１’の両端に、事前に加工済の回転軸１を溶接して取り付ける場合が多く、この場合、スクリュー軸１’とその両端の回転軸１の軸芯が一致しない芯ずれがあると、偏心回転が生じて回転動作の抵抗になり、またグランドパッキンの寿命が著しく短くなる。
【０００５】
また、シール不良となった場合、この部分にケーシング８内の搬送物やダストが侵入しさらにシール性を悪化させる。さらに、ケーシング８内の圧力が外部よりも高い場合、ケージング８内のガスやダストが回転軸１とグランドパッキン５との接触摺動部より漏出する。とくにガスが有害ガスの場合は大きな問題となる。
【０００６】
なお、このような回転軸１の偏心回転は、仮にスクリュー軸１’とその両端の回転軸１の軸芯が一致していたとしても、スクリュー軸１’及び回転軸１の全長が長い場合、その変形や撓みによっても発生するので、回転軸シール装置においては回転軸１の偏心回転への対応が必要である。
【０００７】
この回転軸１の偏心回転に対応するため回転軸１を支持する軸受構造としては図３の回転シール装置では、軸受２に調心機能を持たせている。しかし、この軸受２から離れた軸シール部分では、シール部Ａにおける回転軸１とグランドパッキン５との接触摺動を同一芯での回転にすることはできず、上述の問題を解消することはできない。
【０００８】
また、特許文献１には、それぞれグランドパッキンを収容したシールボックスを、バネ材を介して複数連結することによって回転軸の偏心回転に対する適応性を向上させた回転シール装置が開示されている。しかし、この回転シール装置においても、それぞれのシールボックスにおいて回転軸とグランドパッキンとの接触摺動を同一芯での回転にすることはできず、依然として上述の問題は解消されていない。さらに、この特許文献１の回転シール装置は複数のシールボックスを直列に連結した構造であるため、装置が長くなって複雑になる。装置が長くなると軸受との距離が大きくなり、回転軸の偏心回転の振れが大きくなるという問題もある。
【特許文献１】特開平８−１０４４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、回転軸に偏心回転が発生したとしても、確実なシールができ、シール部からケーシング内のガスやダストが漏出することを防ぐことができる回転軸シール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の回転軸シール装置は、回転軸をケーシングの外側に設置した軸受により支持又は駆動するためケーシングを貫通する回転軸の貫通部をシールする回転軸シール装置において、シール部が可撓性のある継手を介してケーシングに接続され、該シール部は、回転軸の長手方向に離隔した２つ以上の軸受にて回転軸によって支持されていることを特徴とするものである。
【００１１】
このように、シール部において回転軸を長手方向に離隔した少なくとも２つの軸受で支持することによりシール部と回転軸とは一体的に動き、しかもシール部を可撓性のある継手によってケーシングに接続しているので、回転軸に偏心回転が発生したとしてもその偏心回転に合わせてシール部は回転軸に倣って一体的に運動する。したがって、シール部における回転軸とグランドパッキン等のシール部材とが同一芯での接触摺動となり、偏心回転の場合に見られるようなパッキンの損傷によるシール性の低下や、回転抵抗が増大することはない。
【００１２】
また、本発明においては、シール部におけるシール部材をグランドパッキンとし、グランドパッキンのパッキン押えの部分にシールガスヘッダー部を設け、このシールガスヘッダー部にシールガスを導入するシールガス導入配管を設けることが好ましい。このような構成とすれば、シールガスヘッダー部にシールガスを導入することにより、シールガスヘッダー部の圧力がシール対象となるケーシング内の圧力よりも常に高くなるようにすることで、ケーシング内のガスやダスト等がシール部内に侵入してグランドパッキンを傷めたり、シール部外に漏出することをほぼ完全に防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の回転軸シール装置では、回転軸に偏心回転が発生してもその偏心回転に合わせてシール部は回転軸に倣って一体的に運動するので、シール性が低下したり回転抵抗が増大することはない。
【００１４】
また、グランドパッキンのパッキン押えの部分に設けたシールガスヘッダー部にシールガスを導入する構成とすることにより、シールガスヘッダー部の圧力がシール対象となるケーシング内の圧力よりも常に高くなるようにすることができ、ケーシング内のガスやダスト等がシール部内に侵入してグランドパッキンを傷めたり、シール部外に漏出することをほぼ完全に防ぐことができる。
【００１５】
このように本発明よれば、簡単なグランドパッキンシール構造で確実なシールを実現でき、とくにケーシング内ガスの漏出が許されない場合には有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の回転軸シール装置を示す断面図ある。シール対象であるケーシング８から突出する回転軸１をシールするシール部Ａには、パッキンボックス３にグランドパッキン５を複数段設置し、これをパッキン押え４で押えてグランドパッキン５を回転軸１に密着させ、回転軸１との接触摺動によりシールする。また、グランドパッキン５の途中にランタンリング６を挿入し、この部分に給脂口７から給脂することで回転軸１の回転動作を円滑としシール性を高めている。
【００１８】
このランタンリング６は回転軸１を支持する軸受でもある。また、パッキン押え４にも軸受１６を設けている。すなわち、パッキンボックス３やパッキン押え４などからなるシール部Ａにおいて回転軸１は、ランタンリング６と軸受１６の２つの軸受で支持されており、シール部Ａと回転軸１とは一体的に動くように構成されている。さらに、シール部Ａのパッキンボックス３とケーシング８とは、可撓性の継手である金属製のベローズ１５を介して接続されている。これによって、回転軸１に偏心回転が発生したとしてもその偏心回転に合わせてベローズ１５が弾性変形し、シール部Ａは回転軸１に倣って一体的に運動する。なお、軸受１６には給脂口１３から給脂する。
【００１９】
また、図１の例ではパッキン押え４の後側にシールガスヘッダー部１４を設け、シールガスヘッダー部１４にシールガス導入配管１２を介してシールガスを導入し、このシールガスヘッダー部１４の圧力をケーシング８内の圧力より高めに保持するようにしている。具体的には、シールガスヘッダー部１４の圧力を圧力計１０にてモニターし、その圧力がケーシング８内の圧力より高い一定の圧力となるように減圧弁１１によって圧力調節する。これによって、グランドパッキン５と回転軸１との接触摺動部からケーシング８内のガスやダストが漏出することを防止できる。なお、パッキン押え４の最後部にはオイルシール９を設け、これによってシールガスヘッダー部１４内のシールガスが外部に漏出することを防止している。
【００２０】
以上の構成において、回転軸１が偏心角θで偏心回転（みそすり運動）をしている状態を図２に示す。パッキンボックス３やパッキン押え４などからなるシール部Ａは、回転軸１に対してランタンリング６と軸受１６の２つの軸受で支持されているので、回転軸１に倣って一体的に運動する。すなわち、シール部Ａは常に回転軸１と同一芯でシールを行うので、回転軸１が偏心回転してもシール性に影響を受けることはない。一方、シール部Ａ（パッキンボックス３）とケーシング８との相対変位は可撓性のあるベローズ１５の弾性変形によって吸収される。
【００２１】
ここで、本実施例ではシール部Ａとケージング８とを接続する可撓性のある継手として金属製のべローズ１５を使用したが、これに限定されるものではない。すなわち、回転軸１の偏心回転に伴うシール部Ａとケージング８との相対変位を吸収し得る程度の可撓性を有する継手であれば他の継手を使用しても良く、例えばタイヤ型のゴム継手を使用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、スクリューコンベアの軸シール部のほか、軸が本体と一体型のため同軸加工できないダンパーの軸シール部や、熱や外力によって軸心の変形が発生する回転機器の軸シール部などのシールに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の回転軸シール装置を示す断面図ある。
【図２】図１の回転軸シール装置において回転軸が偏心角θで偏心回転をしている状態を示す断面図である。
【図３】グランドパッキンを使用した従来の回転軸シール装置を示す断面図ある。
【図４】回転軸シール装置を必要とするスクリューコンベアを示す全体図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  回転軸
１’  スクリュー軸
２  軸受
３  パッキンボックス
４  パッキン押え
５  グランドパッキン
６  ランタンリング（軸受）
７  給脂口
８  ケーシング
９  オイルシール
１０  圧力計
１１  減圧弁
１２  シールガス導入配管
１３  給脂口
１４  シールガスヘッダー部
１５  ベローズ
１６  軸受
【図１】
2008128339.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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