(57)【要約】  ロータリーユニオンは、軸（２４）を中心として回転可能であり且つ回転装置と嵌合的に係合可能な回転ユニオン部品（１４）であって、前記回転装置が前記軸を中心として回転可能であり、且つその中に配置された流体チャネルを有する、回転ユニオン部品（１４）と、前記回転ユニオン部品（１４）を中心として同軸状に配置され且つ支持構造体に連結された非回転ユニオン部品（１２）であって、前記非回転ユニオン部品（１２）が、支持ベアリングを備え、前記支持ベアリングが、前記非回転ユニオン部品と前記回転ユニオン部品との間に配置され、前記支持ベアリングが前記回転装置を支持する、非回転ユニオン部品（１２）と、前記ロータリーユニオン内に配置された流体通路（２８）であって、前記流体通路が、前記非回転ユニオン部品の表面上に配置された流体物質入口と、前記非回転ユニオン部品内に配置された前記流体物質入口と流体連通している第１の部分と、前記回転ユニオン部品内に配置され且つ前記回転ユニオン部品の表面上に配置された流体物質出口を有する第２の部分と、を備える流体通路（２８）と、を備える。
2016537591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリーユニオンであって、
軸を中心として回転可能であり且つ回転装置と嵌合的に係合可能な回転ユニオン部品であって、前記回転装置が前記軸を中心として回転可能であり、且つその中に配置された流体チャネルを有する、回転ユニオン部品と、
前記回転ユニオン部品を中心として同軸状に配置され且つ支持構造体に連結された非回転ユニオン部品であって、前記非回転ユニオン部品が、支持ベアリングを備え、前記支持ベアリングが、前記非回転ユニオン部品と前記回転ユニオン部品との間に配置され、前記支持ベアリングが前記回転装置を支持する、非回転ユニオン部品と、
前記ロータリーユニオン内に配置された流体通路であって、
前記非回転ユニオン部品の表面上に配置された流体物質入口と、
前記非回転ユニオン部品の中に配置された前記流体物質入口と流体連通している第１の部分と、
前記回転ユニオン部品内に配置され且つ前記回転ユニオン部品の表面上に配置された流体物質出口を有する第２の部分と、
を備える流体通路と、
を備え、
前記流体通路から前記流体チャネルへの流体の流体連通を提供するように、前記回転ユニオン部品の前記表面が前記回転装置と嵌合的に係合可能であり、
前記流体が、前記流体通路を通して前記流体物質入口から、前記第１の部分を通して、前記第２の部分内へ、前記流体物質出口へ、そして前記少なくとも１つの流体チャネルへと連通可能である、ことを特徴とする、ロータリーユニオン。
【請求項２】
前記流体通路と流体連通しているブリードポートが、前記非回転ユニオン部品内に配置されている、請求項１に記載のロータリーユニオン。
【請求項３】
前記非回転ユニオン部品と前記回転ユニオン部品とのうちの少なくとも１つが加熱されることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか１つに記載のロータリーユニオン。
【請求項４】
前記非回転ユニオン部品と前記回転ユニオン部品とのうちの少なくとも１つが冷却されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載のロータリーユニオン。
【請求項５】
前記回転ユニオン部品と前記非回転ユニオン部品との間に配置され且つ係合する封止部が、前記非回転ユニオン部品内の配置された前記流体通路の前記第１の部分の、前記回転ユニオン部品内に配置された前記流体通路の前記第２の部分との封止された流体連通を提供する、請求項１〜４のいずれか１つに記載のロータリーユニオン。
【請求項６】
前記回転ユニオン部品を中心として環状に配置され、前記回転ユニオン部品と前記非回転ユニオン部品との間に配置され且つこれらを係合する少なくとも２つの封止部が、前記第１の部分の、前記第２の部分との封止された流体連通を提供する、請求項１〜５のいずれか１つに記載のロータリーユニオン。
【請求項７】
前記回転装置が、ウェブ接触表面によって特徴付けられることであって、前記表面が、前記軸に対してＲｏｕｔの距離に配置され、前記流体通路の前記第２の部分が前記回転ユニオン部品内で、前記軸からＲｉｎの距離に配置され、これらが以下の関係、
【数１】
2016537591.tif 000019
によって定義され、式中、
Ｐｏｕｔ＝前記遠位端における前記流体チャネルの静圧、
Ｐｖ＝流体蒸気圧、
Ｐｆ＝前記流体チャネルを通した摩擦による圧力低下、
ρ＝流体密度、
ν＝前記回転装置表面速度、である、ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載のロータリーユニオン。
【請求項８】
【数２】
2016537591.tif 000020
であることを特徴とする、請求項７に記載のロータリーユニオン。
【請求項９】
静的封止部が、前記流体通路と前記流体チャネルとの間に封止された流体連通を提供する、請求項１〜８のいずれか１つに記載のロータリーユニオン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ロータリーユニオンに関する。より具体的には、本開示は、加圧流体を高速回転装置内へ供給、及び／又は高速回転装置から除去するために使用されるロータリーユニオンに関する。ロータリーユニオンには、回転装置に設置することができる非回転ユニオン部品及び回転ユニオン部品が提供される。ロータリーユニオンは、回転装置を支持するベアリングと回転装置との間に位置することができる。代替的には、ロータリーユニオンは、回転装置を支持するベアリングを組み込むことができる。
【背景技術】
【０００２】
ロータリーユニオンは、静止している入口から回転している出口へと流体（加圧下又は真空下の）を移送するために使用される機構として一般的に認識される。ロータリーユニオンは、一般的に、静止している入口と回転している出口との間に配置された流体接続を保ち、また分離する能力がある。ロータリーユニオンは、半導体産業用の小型のロータリーユニオンから、工業用途の大型の頑強な高負荷用の流体スイベルまで、様々な用途に利用される。更に、様々な材料、封止技術、及びベアリングタイプを組み込むことができる。
【０００３】
ロータリーユニオンは、一般的に、外部の流体供給に接続される非回転ユニオン部品と、回転装置と一緒に回転するように、回転装置に設置された又は設置され得る、回転ユニオン部品と、を備える。封止部は、一般的に非回転ユニオン部品と回転ユニオン部品との間に配設される。ロータリーユニオンは、回転ユニオン、スイベルジョイント、回転バルブ、回転カップリング、ロータリージョイント、回転ジョイント、水力カップリング、空気式ロータリーユニオン、スルーボアロータリーユニオン、エアロータリーユニオン、電気式ロータリーユニオン、真空ロータリーユニオン、及び同様のものと称することもできる。ロータリーユニオンの回転軸は、一般的に回転装置の回転軸と同一直線上にある。
【０００４】
ロータリーユニオンは、広い範囲の温度及び圧力に耐えるように設計することができる。加えて、ロータリーユニオンは複数の独立した流れ接続を（通路）統合し、そして異なるタイプの媒体を同時に取り扱う場合がある。ロータリーユニオンは、一般的に入力バルブ上に係止することができる一方で、出口に適合するように回転する。この間、流体媒体は、ロータリーユニオンの外部の源からロータリーユニオン内へと流れることができ、またその移動の間、流体媒体を装置内に保持することができる。回転の間にバルブ開口が適合したときに、この流体媒体は、ロータリーユニオンから出て行き、次の回転のために更に流体媒体がユニオンの中に再度流れ込む。しばしば高圧及び一定の移動の下で機能するロータリーユニオンは、軸の周りで回転するように設計される。
【０００５】
ロータリーユニオンは、コンタクトプリンティング及び／又はコーティングシステムに利用することができ、また協働して機能する。かかるコンタクトシステム（当業者には、プリントシリンダーとしても知られる）は、一般的に、例えば、画像を印刷する、又は基材上にパターンをコーティングするために、かかるプリントシリンダーの内部に位置されるチャネルからウェブ基材又は物品上に流体を移動する構成要素から形成される。例示的なプリントシリンダーは、グラビアシリンダーとして提供することができる。かかるプリントシリンダーは、所望のパターン及び所望の量のインクを運び、そのインクの一部分を、内部に位置されるチャネルからプリントシリンダーと接触して定置されているウェブ材料へと移送するために使用することができる。
【０００６】
いずれの場合でも、例示的な内部供給グラビアシリンダーは、幅広い数及び範囲の流体を、目標速度及び所望のパターンでウェブ基材に塗布するために使用することができる。グラビアシリンダーを組み込む好適なコンタクトプリンティングシステムは、単一のインクしか塗布することができない従来の外部供給グラビア印刷システムと比較すると、ウェブ基材に１つだけより多くの流体を塗布することができる（例えば、個々のインクがそれぞれ異なる色を有する複数のインクを塗布することができる）。数学的に表現すると、想定されるコンタクトプリンティングシステムは、グラビアシリンダー（中央ロール）を使用することができ、Ｙ個の印刷構成要素を利用してウェブ基材上でＸ個の色を印刷することができ、Ｘ及びＹは正の整数で且つ０＜Ｙ＜Ｘである。
【０００７】
例示的なグラビアシステムでは、それぞれのセルに提供された、予め定められたインクチャネルネットワークを、典型的にはグラビアシリンダーの表面上の所望の印刷場所に配置された個々のカラーインク貯槽に接続することができる。このような様式で分配システムを提供することによって、設計されたインクカラーに対して設計された流量でグラビアシリンダーの表面上に配置された、及びロールの表面上の任意の場所に配置された任意の印刷設計の部品に、接続されたインクチャネルによって、確実に供給することができる。
【０００８】
慣例により、ロータリーユニオンは、一般的に回転装置のシャフトを支持するベアリングの外側に配置される（すなわち、回転装置と反対側のベアリング側で支持される）。これは、当業者が流体を回転軸に近い位置で回転装置内へと供給することになるためである。これはかかる流体供給を回転装置を支持するシャフト内へ組み込む能力を提供する。これは、ロール設計に対する現在の業界標準である。
【０００９】
更に、生産速度を高めるためには、回転の（線）速度が高いことが大変望ましいことが理解される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記の例示的な内部供給グラビア印刷システムなどの回転装置に接続されているかどうかにかかわらず、現在利用可能なロータリーユニオンが回転軸の近くの流体を提供し、高い周速で回転するとき、遠心力が流体通路内、又は回転ユニオン部品の回転軸に最も近いロータリーユニオンの領域内に配置された流体通路の部分に低圧の領域を作り出す（すなわち、「真空を引く」）ことが見出された。この低圧領域は、高い回転速度が要求される運転では、以下の３つの望ましくない現象を提供すると考えられる。
１．回転ユニオン部品がある特定の回転速度に達すると、回転軸に最も近い回転ユニオン部品内に配置されたいずれかのチャネル、又はその部分（複数可）内の局所圧力は、流体の局所温度における気化圧力より下まで下がる。流体は、気化を生じ、そしてガス気泡を形成する。この現象は、高回転数で運転している油圧ポンプで見られるキャビテーションと類似と考えることができる。
２．流体が適切に脱気されていない場合、圧力低下とともに、流体中に同伴されたあらゆる空気気泡のサイズが増加することになる。
３．ヘンリーの法則に従い、流体中に溶解する空気の量は、局所圧力に比例する。流体がロータリーユニオンの外側の位置からロータリーユニオンの中心へと移送されるとき、流体にかかる圧力は、大気圧から真空付近へと変化する。そのときこの溶解された空気の一部が、気泡の形態で流体中に開放される可能性がある。
【００１１】
理想気体の法則により、ガス又は空気気泡の体積は、局所圧力に反比例する。したがって、回転速度が増加すると流体内の気泡のサイズも増加することになる。これは、回転速度の上昇とともに、ロータリーユニオンの回転軸近くの領域内に位置付けられた流体通路内の圧力が低下するためである。これらのガス気泡又は空気気泡は、印刷及びコーティングなどの高い回転速度運転に困難をきたす。こうした困難には、望ましくない流量、ロール内部配管内の部分的な遮断、ノイズ、振動、及び配管ネットワークへの損傷が含まれる可能性がある。後者は、インペラによって生じるキャビテーションに起因する損傷と類似と考えることができる。
【００１２】
したがって、物質加工技術で使用される機器の速度及び性能を高めるために、上記のようなこれらの遠心力によって生じるかかる望ましくない現象を制御する必要があることを当業者は認識するであろう。製造では、高速ロータリーユニオンの性能を制御し、また向上する設計が必要である。明らかに、機器設計、流体力学、及び高速製造を相関させることができる設計が必要である。
【００１３】
本開示のロータリーユニオンは、単一又は複数の流体を移送する能力がある流体送達システムで使用するためのロータリーユニオンを提供することによって、封止の問題を低減し、また内部供給ロールの高速回転に起因する流体入力部における圧力低下を制御することによって先行技術に関連するこれらの問題を克服し、経済的な様式で低圧領域（複数可）を作るのを防止し、そして内部供給回転装置に回転軸近く以外の位置で、又は回転装置を支持するシャフトを通して流体を供給できるようにすることによってこれらの影響を緩和するものである。開示されたロータリーユニオンは、異なる数の流れチャネルを収容するように改善することができ、流入導管配設と流出導管配設との間の効率的な回転を確立するように設計され、そして回転装置と回転装置のシャフトを支持するベアリングとの間に、より良好な定置の選択肢を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本開示は、軸を中心として回転可能であり且つ回転装置と嵌合的に係合可能な回転ユニオン部品と、回転ユニオン部品を中心として同軸状に配置された非回転ユニオン部品と、ロータリーユニオン内に配置された流体通路と、を備える、ロータリーユニオンを提供する。回転装置は、軸を中心として回転可能であり且つその中に配置された少なくとも１つの流体チャネルを有する。回転装置は、支持ベアリングによって支持されるシャフトを中心として配置され且つこのシャフトによって支持される。流体通路は、非回転ユニオン部品の表面上に配置された流体物質入口と、非回転ユニオン部品内に配置された流体物質入口と流体連通している第１の部分と、回転ユニオン部品内に配置され且つ回転ユニオン部品の表面上に配置された流体物質出口を有する第２の部分と、を備える。流体通路から流体チャネルへの流体物質の流体連通を提供するように、回転ユニオン部品の表面は、回転機械部品の表面と嵌合的に係合可能である。流体は、流体通路を通して、流体物質入口から、第１の部分を通して、第２の部分内へ、流体物質出口へ、そして少なくとも１つの流体チャネルへと連通可能である。回転ユニオン部品及び非回転ユニオン部品は、回転装置と支持ベアリングとの間に配置される。
【００１５】
本開示は、軸を中心として回転可能であり且つ回転装置と嵌合的に係合可能な回転ユニオン部品と、回転ユニオン部品を中心として同軸状に配置され且つ支持ベアリングを備える支持構造体と連結された非回転ユニオン部品と、ロータリーユニオン内に配置された流体通路と、を備える、ロータリーユニオンも提供する。回転装置は、軸を中心として回転可能であり且つその中に配置された少なくとも１つの流体チャネルを有する。回転装置は、支持ベアリングによって支持されるシャフトを中心として配置され且つこのシャフトによって支持される。支持ベアリングは、非回転ユニオン部品と回転ユニオン部品との間に配置される。流体通路は、非回転ユニオン部品の表面上に配置された流体物質入口と、非回転ユニオン部品内に配置された流体物質入口と流体連通している第１の部分と、回転ユニオン部品内に配置され且つ回転ユニオン部品の表面上に配置された流体物質出口を有する第２の部分と、を備える。流体通路から流体チャネルへの流体物質の流体連通を提供するように、回転ユニオン部品の表面は、回転機械部品の表面と嵌合的に係合可能である。流体は、流体通路を通して、流体物質入口から、第１の部分を通して、第２の部分内へ、流体物質出口へ、そして少なくとも１つの流体チャネルへと連通可能である。
【００１６】
本開示は、軸を中心として配置された非回転ユニオン部品と、非回転ユニオン部品を中心として同軸状に配置された回転ユニオン部品と、ロータリーユニオン内に配置された流体通路とを備えるロータリーユニオンを更に提供する。この回転ユニオン部品は、軸を中心として回転可能な回転装置に嵌合的に係合可能である。回転装置は、ウェブ接触表面を有し、またその中に配置された少なくとも１つの流体チャネルを有する。流体通路は、非回転ユニオン部品の表面上に配置された流体物質入口と、非回転ユニオン部品内に配置された流体物質入口と流体連通している第１の部分と、回転ユニオン部品内に配置された第２の部分と、回転ユニオン部品の表面上に配置された流体物質出口と、を備える。流体は、流体物質入口から、非回転ユニオン部品内に配置された第１の部分を通して、回転ユニオン部品内に配置された第２の部分内へ、流体物質出口へ、そして回転機械部品内に配置された流体チャネルへと、流体通路を通して連通可能である。非回転ユニオン部品と回転ユニオン部品とは、シャフトを中心として同軸状に配置される。シャフトは、支持ベアリングによって支持され、非回転ユニオン部品及び回転ユニオン部品は、支持ベアリングと回転装置との間の位置に配置される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】流体を収容する管内の力を実証するために使用され、また下記の式１５を導出するために使用される、中に収容される例示的な管を有する例示的な回転装置である。
【図１Ａ】流体を収容し且つ図１の例示的な回転装置内に配置される管内に存在する力を実証するために使用され、また下記の式１５を導出するために使用される、例示的な管である。
【図２】例示的なＲｉｎ及びＲｏｕｔを示す回転対象物を通した例示的な管の設計である。
【図３】別の例示的なＲｉｎ及びＲｏｕｔを示す回転対象物を通した代替的な例示的な管の設計である。
【図４】本明細書によるロータリーユニオンの例示的な実施形態の立面図である。
【図５】図４のロータリーユニオンの線４−４に沿って取った断面図である。
【図６】ロータリーユニオンが例示的なプロセス印刷ロールと接触し且つ流体的に係合して定置されている、図４のロータリーユニオンの線４−４に沿って取った断面図である。
【図７】図６で７と表示した領域の断面図である。
【図８】本明細書によるロータリーユニオンの代替的な実施形態の立面図である。
【図９】図８のロータリーユニオンの線８−８に沿って取った断面図である。
【図１０】回転装置と接触し且つ流体係合して定置され、また回転装置を支持するベアリングの外側に配置されたロータリーユニオンの別の代替的な実施形態の断面図である。
【図１１】回転装置と接触し且つ流体係合して定置され、また回転装置を支持するベアリングと回転装置との間に配置され、回転ユニオン部品が非回転ユニオン部品を中心として配置される、ロータリーユニオンの更に別の代替的な実施形態の断面図である。
【図１２】回転装置と接触し且つ流体係合して定置され、ロータリーユニオンの非回転部品が、回転装置のために支持ベアリングを備える、ロータリーユニオンのなお別の代替的な実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本明細書によると、軸を中心として回転する可能性がある細長い管内に配置された液体中の気化（例えば、ガス気泡又は空気気泡の形成）の制御は、かかる系の圧力の数学的な基礎を進化させることによって達成することができる。流体気化プロセスを理解及び評価し、そして本明細書に記述する独特のロータリーユニオンを記述するために結果を使用するために、回転軸を中心として周回する管（又は流体通路）を通した流体媒体の移動に関与する力のレビューが必要である。これらの結果を高回転速度用途のための使用に好適なロータリーユニオンを設計するために使用することによって、回転装置（内部供給グラビアロールなどの）内に配置された、回転装置に取り付けられ且つ回転装置と流体連通している流体チャネルに対する、流体がロータリーユニオンから出る位置の注意深い選択による流体通路内での流体気化の防止又は低減を得ることができる。これには、ロータリーユニオン内の流体通路の設計を熟考することが関与する。
【００１９】
図１は、その中に配置された流体を収容する能力がある流体チャネル（又は管）３８を有する、例示的な回転装置１６を図示する。流体チャネル３８は、回転軸２４から距離Ｒｉｎに配置された入口と、回転軸２４から距離、Ｒｏｕｔに配置された出口と、を有する。図１Ａは、回転軸２４に対して概して垂直に配置された流体チャネル３８の領域にわたる系の力バランス解析を示す。流体で充填された流体チャネル３８は、概して回転軸２４を中心として回転する。換言すれば、流体チャネル３８は、回転軸２４を中心として周回する。流体チャネル３８の選択された領域にわたる力バランスは、以下のように表現される。
式１                Ｆ１＋Ｆｃ＝Ｆ２＋Ｆｆ
式中、
Ｆ１及びＦ２＝領域の両面における静圧に起因する力
Ｆｃ＝遠心力
Ｆｆ＝摩擦に起因する抵抗力
【００２０】
遠心力は、以下のように書き直すことができる。
式２                Ｆｃ＝ｍ＊ａ
式中、
ｍ＝特定の領域での流体の質量
ａ＝回転に起因する加速度
【００２１】
回転に起因する加速度ａは、以下の式から計算することができる。
式３                ａ＝ω２Ｒ
式中、
ω＝角速度
Ｒ＝回転軸から極小流体領域の中心までの距離
【００２２】
したがって、式１は以下のように書き直すことができる。
式４                Ｐ１πｒ２＋ρπｒ２ΔＲ（ω２Ｒ）＝Ｐ２πｒ２＋Ｆｆ
式中、
Ｐ１及びＰ２＝領域の両面における静圧
ρ＝流体密度
ｒ＝管の半径
【００２３】
単純化のため、式４を導出するために円筒管と仮定することができる。しかしながら、以下の式及び結果は管の断面形状とは関係ないことを当業者は認識するであろう。したがって、式の両辺を断面積πｒ２で割ると、式４は、以下のように書き直すことができる。
式５                ρΔＲ（ω２Ｒ）＝Ｐ２−Ｐ１＋ΔＰｆ
式中、
ΔＰｆ＝摩擦に起因する極小領域内での圧力低下
【００２４】
左辺と右辺とを管入口位置から管出口位置まで積分した後、以下の式を得る。
【００２５】
【数１】
2016537591.tif 000003
式中、
Ｒｉｎ及びＲｏｕｔ＝管入口及び管出口のそれぞれにおける回転軸に関する半径
Ｐｉｎ及びＰｏｕｔ＝管入口及び管出口のそれぞれにおける静圧
Ｐｆ＝管を通した摩擦による圧力低下
Ｐｆは、当業者によって好適な技術ハンドブックから見出すことができる。代替的には、長い断面積が一定の円筒状の管を通る流れが層流の場合、当業者は、Ｐｆをハーゲン・ポアズイユの式から計算することができる。参考までに、ハーゲン・ポアズイユの式は以下のとおりである。
【００２６】
【数２】
2016537591.tif 000004
式中、
μ＝流体粘度
ｌ＝管長
ｒ＝管の内半径
Ｑ＝体積流速
【００２７】
式６から、以下の式が得られる
【００２８】
【数３】
2016537591.tif 000005
【００２９】
ロール表面速度ｖは、以下の式から計算される。
【００３０】
【数４】
2016537591.tif 000006
【００３１】
表面速度ｖ（式９）を式８に代入すると、以下の式が得られる。
【００３２】
【数５】
2016537591.tif 000007
【００３３】
並べ直すと、以下の式が得られる。
【００３４】
【数６】
2016537591.tif 000008
【００３５】
流体を送達するために管を使用するためには、適用される温度において、Ｐｉｎは、流体蒸気圧Ｐｖよりも高くなくてはならない。さもなければ、入口にある液体は、気化されることになる。したがって、Ｐｉｎ＞Ｐｖであると推測するのが妥当である。
【００３６】
したがって、式１１は、以下のように書き直すことができる。
【００３７】
【数７】
2016537591.tif 000009
【００３８】
当業者は、式１２に関して２つの選択肢が存在することを理解するであろう。すなわち、
【００３９】
【数８】
2016537591.tif 000010
である。後者の関係式の場合（例えば、
【００４０】
【数９】
2016537591.tif 000011
（すなわち、正の値であり、０値より大きい））、流体が気化する可能性がある。正味の影響は、Ｒｉｎは、ゼロ以外の値でなくてはならない（すなわち、Ｒｉｎは、回転軸から半径方向にずれている）。換言すれば、以下の通りである。
【００４１】
【数１０】
2016537591.tif 000012
【００４２】
例として、本発明のために使用するのに好適な例示的な流体を使用する場合（例えば、２５℃におけるＨ２Ｏ）、管を通した圧力損失Ｐｆが無視できるほど小さい（すなわち、ゼロに近い）と推測することができる。２５℃におけるＨ２Ｏを使用して、例示的な回転システムに対する理論的な臨界回転速度を定義することができるが、例示的な流体は回転装置（例えば、上記の回転グラビアシステム）の内側に位置付けられるチャネル内に提供され、回転装置は、大気圧で内部チャネルから水を回転装置に接触している基材上に置く。大気圧ｖｃは、以下の式で表される。
【００４３】
【数１１】
2016537591.tif 000013
式中、既知の集計値は、
Ｐｏｕｔ＝１０１３２５Ｐａ（標準状態における大気圧）
Ｐｖ＝３２００Ｐａ（例えば、２５℃におけるＨ２Ｏの蒸気圧）
ρ＝１０００ｋｇ／ｍ３（２５℃におけるＨ２Ｏに対して）。
【００４４】
したがって、上記の有害な影響を防止するためには、２５℃におけるＨ２Ｏに対してｖ＜１４ｍ／ｓ（ｖ＜２７５５フィート／分）である。この回転速度の制限は、管内の流体の気化に起因して、生産運転のための２５℃におけるＨ２Ｏに対する１４ｍ／ｓ（２７５５フィート／分）を超える回転速度の使用を妨げる可能性がある。
【００４５】
表面速度がｖ＞ｖｃの関係を有するとき、回転対象物の中の管設計は、以下の式を満足させる必要がある。
【００４６】
【数１２】
2016537591.tif 000014
これは、２５℃におけるＨ２Ｏについて、液体が管入口において気化するのを防止するためである。
【００４７】
追加的に、以下であることが好ましい。
【００４８】
【数１３】
2016537591.tif 000015
２５℃におけるＨ２Ｏ対して。
【００４９】
加えて、以下の追加的な関係に留意することが有用である。
ヘンリーの法則は、液体に溶解している気体は、気体の分圧に比例すると述べている。
【００５０】
【数１４】
2016537591.tif 000016
式中、
ｐは、液体と平衡である気体の分圧である。
ｋＨは、ヘンリーの定数である。
ｃは、溶解している気体濃度（例えば、酸素及び窒素）である。
【００５１】
理想気体の状態の式。
【００５２】
【数１５】
2016537591.tif 000017
式中、
Ｐは、気体圧力である。
Ｖは、気体の体積である。
ｎは、物質量、気体の物質量（モル数としても知られている）である。
Ｔは、気体の温度である。
【００５３】
【数１６】
2016537591.tif 000018
は、理想気体の定数、又は一般気体定数である。
【００５４】
軸に概して平行であり且つ回転軸２４を中心として回転する、単一流体チャネルシステム内のＲｉｎ、Ｒｏｕｔ、及び回転軸２４の間の関係を示す代表的な図面を図２に示す。回転軸２４ａを中心として回転する２つの流体チャネル３８ａ、３８ｂを有する、例示的な多重流体チャネルシステム内でのＲｉｎとＲｏｕｔとの間の上記の関係を示す代表的な図面を、図３に示す。図３に示すように、例示的な流体チャネル３８ｂの全体的に、又は任意の画定された部分でさえも、連続的に回転軸２４ａに平行（すなわち、同一線上）である必要はない。
【００５５】
図２及び図３を参照し、上記の数学的な導出を使用して、本開示の目的のために、回転軸２４、２４ａと、特定の流体チャネル３８、３８ａ、３８ｂ、及び以下のもの（回転装置１６内に配置された）、又は流体通路２８（ロータリーユニオン１０の回転ユニオン部品１４内に配置され、回転装置１６内に配置された流体チャネル３８、３８ａ、３８ｂ、及び以下のもののそれぞれと流体連通して提供される）のいずれかの部分における点との間の、回転軸２４、２４ａに最も近くなる距離、Ｒｉｎの値を決定することができる。所与の回転装置１６内に存在する場合があるそれぞれの流体チャネル３８、３８ａ、３８ｂ、及び以下のもの、又はそれらに流体連通する、ロータリーユニオン１０内に配置された流体通路２８は、独自の関連付けられたＲｉｎを有することができる。
【００５６】
図３に示すように、回転装置１６又はロータリーユニオン１０を通る流体物質の一般的な流れの方向は巨視的には、回転軸２４ａに概して平行であると考えられてもよいとしても、回転軸２４ａから例示的な流体チャネル３８ｂ又は流体通路２８の部分、（微視的に定義される）が配置された距離に偏差がある可能性があることが認識されるべきである。換言すれば、流体チャネル３８及び／又は流体通路２８は、回転軸２４ａと平行であることは要求されない。
【００５７】
図２及び図３を参照し、上記の数学的な導出を使用して、本開示の目的のために、回転軸２４、２４ａと、特定の流体チャネル３８、３８ａ、３８ｂ、及び以下のもの（回転装置１６内に配置された）が、回転装置１６のウェブ接触表面４８上で終端する点との間の、回転軸２４、２４ａに対する距離として、Ｒｏｕｔの値を決定することができる。所与の回転装置１６内に存在する場合があるそれぞれの流体チャネル３８、３８ａ、３８ｂ、及び以下のものは、回転装置の表面と流体連通しており且つ回転軸２４、２４ａからＲｏｕｔの円周方向距離において配置されている、流体チャネル３８、３８ａ、３８ｂ、及び以下のものの少なくとも１つの部分を有することができる。
【００５８】
図４〜図７は、本開示と範囲が同等である、例示的なロータリーユニオン１０を提供する。ロータリーユニオン１０は、回転軸２４を中心として回転可能な回転ユニオン部品１４を有し、また回転ユニオン部品１４内に配置された流体通路２８を有する。少なくとも、流体通路２８の一部分は、回転軸２４に対してＲｉｎの距離で配置され、また例示的な回転装置１６に設置されるように適合されて、流体通路２８と、回転装置１６内に配置された流体チャネル３８との間に流体物質出口４４において流体連通を提供することができる。回転装置１６の流体チャネル３８は、回転軸２４に対してＲｏｕｔの距離にある表面４８に流体連通を提供するように適合される。ロータリーユニオン１０は、一般的に、長手方向軸２４を中心として非回転ユニオン部品１２と動的にバランスされた回転ユニオン部品１４も備える。当業者によって理解されるであろうように、回転ユニオン部品１４は、一般的に回転装置１６と一緒に回転する。示すように、非回転ユニオン部品１２及び回転ユニオン部品１４は、一般的に回転ユニオン部品１４を中心として配置された非回転ユニオン部品１２と一般的に環状又は同軸の関係で位置付けられる。非回転ユニオン部品１２内に配置された流体通路２８の第１の部分と、回転ユニオン部品１４内に配置された流体通路２８の第２の部分との間の流体の流体連通を容易にするために、一般的に非回転ユニオン部品１２と回転ユニオン部品１４との間に封止部１８を配設することができる。当業者によって理解されるであろうように、ロータリーユニオン１０は、回転装置１６内に配置されたチャネル３８に流体物質を供給するように使用される。一般的に、回転装置１６と、長手方向軸２４を中心としてこれに嵌合的且つ協働的に取り付けられた回転ユニオン部品１４との協働的な回転を容易にする様式で、回転装置１６は、シャフト２０によって支持される。シャフト２０は、一般的に支持ベアリング２２によって支持される。下記に考察されるように、結合したロータリーユニオン１０ｂと回転装置１６ｂ（例えば、図１１）との外側で、又は更に回転ユニオン部品１４ｄと支持構造体４２に連結されている非回転ユニオン部品１２ｄとの間に配置されることによって、ロータリーユニオン１０ｄ（例えば、図１２）内に組み込まれて、支持ベアリング２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、及び以下のものを、ロータリーユニオン１０ｃと回転装置１６ｃ（例えば、図１０）との間に位置付けることができる。
【００５９】
ロータリーユニオン１０を、当業者にとって既知であるような、又は本明細書に添付されている図に一般的に示されているような様々な構成によって製造することができる。非回転ユニオン部品１２内に配置された流体通路２８の第１の部分は、流体物質入口４０及び流体リング２６を通して、加圧流体物質源と流体連通して提供される。流体通路２８の第２の部分は、上記のように回転ユニオン部品１４内に配置され且つ概して回転軸２４を中心として周回する。非回転ユニオン部品１２と回転ユニオン部品１４との間に配置された封止部１８は、非回転ユニオン部品１２内に配置された流体通路２８の第１の部分から回転ユニオン部品１４内に配置された流体通路２８の第２の部分への、流体の独占的な（例えば、封止された）流体連通を提供し、また非回転ユニオン部品１２内に配置された流体通路２８の部分と回転ユニオン部品１４内に配置された流体通路２８の部分との間の合流点の近傍でない領域への流体の流出の防止もする。
【００６０】
回転ユニオン部品１４内に配置された流体通路２８の第２の部分は、回転装置１６内に配置された流体チャネル３８と接合して、好ましくは封止された流体連通を提供する、流体物質出口４４を提供する。上記の式１５による、回転装置１６の表面４８上にある組み込まれた流体チャネル３８のＲｏｕｔに対して、流体通路２８の第２の部分は、好ましくは回転軸２４に対してＲｉｎの値を提供する距離において回転ユニオン部品１４内に配置される。
【００６１】
図５〜図９に示すように、非回転ユニオン部品１２は、好ましくは回転ユニオン部品１４を中心として同軸状に配置される。換言すれば、回転ユニオン部品１４と非回転ユニオン部品１２との間に同軸の関係を提供するように、回転ユニオン部品１４を、非回転ユニオン部品１２内に形成される空洞内に受容することができる。回転ユニオン部品１４を、保持クリップ３６によって固定し且つこれに固定することができ、また好ましくは、回転装置１６の嵌合する端部まで延在することができるボルトを含む、機械的部材の固定に対する当業者に既知の手段によって回転装置１６と一緒に固定される。追加的に、ロータリーユニオン１０の流体通路２８に対する回転装置１６の流体チャネル３８の封止のために、独占的な流体連通を作り出すように、Ｏリング及び同様なものなどの当業者に既知の好適な静的封止部材３４を、回転装置１６の流体チャネル３８の入口４６とロータリーユニオン１０の流体通路２８の流体物質出口４４とによって、これらの間に提供することができる。従来どおり、ロータリーユニオン１０の長手方向軸は、回転装置１６の長手方向軸と同一であることを、当業者は、理解するであろう。
【００６２】
非回転ユニオン部品１２内に配置された流体通路２８の第１の部分と、回転ユニオン部品１４内に配置された流体通路２８の第２の部分との間の流体の流体連通を提供するために、非回転ユニオン部品１２の中に流体物質入口４０及び流体リング２６を形成することができる。代替的には、非回転ユニオン部品１２内に配置された流体通路２８の第１の部分と、回転ユニオン部品１４内に配置された流体通路２８の第２の部分との間の流体の流体連通を提供するために、回転ユニオン部品１４の中に流体物質入口４０及び流体リング２６を形成することができる。
【００６３】
流体通路２８とブリードポート３２との間に流体連通を提供するための好適な条件も提供される。好ましい実施形態では、ブリードポート３２をロータリーユニオン１０の非回転ユニオン部品１２の頂部に配置する配向で、ブリードポート３２が提供される。いずれの場合でも、ブリードポート３２は、ロータリーユニオン１０の流体通路２８及び／若しくは流体リング２６、又は回転装置１６の流体チャネル３８内に配置されたあらゆる蒸気の除去を容易にする配向で、その間を延在する通路を形成するように配置されるべきである。好適な流体導管接続を、流体物質入口４０、流体通路２８、流体チャネル３８、及びブリードポート３２と流体連通して提供することができる。ブリードポート３２は、好ましくは、あらゆる同伴された空気／ガスがシステムからパージされると閉止されるブリーダーバルブとして提供される。
【００６４】
ブリーダーバルブが、閉鎖環境内の過剰な空気又はガスを除去するために、閉鎖環境の内側に存在するあらゆる蓄積した圧力を低減するように、空気又はガスをバルブ開放を通して放出することによって動作することを、当業者は認識するであろう。好ましいブリーダーバルブは、空気、ガス、又は他の流体のための出口点として機能する手動バルブ開放又は自動バルブ開放を提供される場合がある。主機能構成要素は、単純な開口部として提供することができるバルブ自体である。自動制御、圧力感知部品、バネ、及びレバーなどの他の構成要素は、かかる構成要素が使用されるバルブ及びシステムのタイプに依存する可能性がある。
【００６５】
ロータリーユニオン１０は、回転ユニオン部品１４のシャフト又は回転装置１６内に配置された他の内部要素への取り外し可能及び回転可能な設置を可能にするために、ベアリング３０を更に含むことができる。ベアリング３０は、保持クリップ３６によって非回転ユニオン部品１２及び回転ユニオン部品１４に対して定位置に保持される（すなわち、閉じ込められている）。
【００６６】
多重流体ロータリーユニオン（図９参照）で、流体物質の１つの流体通路２８ａから隣接する流体通路２８ｂへの交互汚染を防止するために、非回転ユニオン部品１２及び回転ユニオン部品１４内にそれぞれ配置された、流体通路２８の第１の部分及び第２の部分を封止するように、封止部１８及び流体リング２６を、非回転ユニオン部品１２と回転ユニオン部品１４との間に提供し及び位置付けることができる。非回転ユニオン部品１２及び／又は回転ユニオン部品１４の間に接触係合を提供する表面は、ベアリング表面として作用することができる、摩擦低減材料又は物質（例えば、タングステンクロム炭化物）で処理されていてもよい。この様式で構成された場合、これらの同軸状に配置された／環状構成要素は、相互に対してベアリングのように作用する場合がある。搬送されている流体の圧力及び／又は温度の変動に起因してシャフト２０が形状を変化させる、又はシャフト２０が何らかの横方向の負荷を受ける事象では、かかる移動は、封止部１８がシャフトとともに最良の位置を見出すように「フロート」することができるように、順応することができる。当業者は認識するであろうように、封止部１８は、面シール、ラビリンスシール、及び同様の物、などの封止タイプを含んで提供され得るが、これに限らない。
【００６７】
また、流体圧力源及び非回転ユニオン部品１２は静止していると示されているが、これは、当然ながら、単に基準系にすぎない。記述されるシャフト２０、回転ユニオン部品１４、及び任意の関連する回転制御器具の部分の回転は、流体圧力源の回転の位置に関する。当然ながら、流体圧力源が回転する場合、記述されるその他の部品は、流体圧力源の回転の位置に関して回転関係を有することになる。更に、流体的に作動される部品又は部分を必要とし且つ速度を変化しながら回転する任意の回転制御器具が本明細書に包含されることがすぐに明らかになるべきである。
【００６８】
回転装置１６に設置された例示的な多重流体ロータリーユニオン１０ａが、図８〜図９に示される。本明細書によるロータリーユニオンのこの実施形態は、図４〜図７に示される実施形態と類似の様式で構築される。ロータリーユニオン１０ａは、概して非回転ユニオン部品１２ａと、長手方向軸２４を中心として動的にバランスされ且つ回転機械部品１６ａと一緒に回転する回転ユニオン部品１４ａとを備える。非回転ユニオン部品１２ａ及び回転ユニオン部品１４ａは、概して回転ユニオン部品１４ａを中心として配置された非回転ユニオン部品１２ａと環状又は同軸の関係で位置付けられる。封止部１８ａは概して流体物質入口と、非回転ユニオン部品１２ａと回転ユニオン部品１４ａとの間の流体通路２８ａ、２８ｂと、の間に配設される。かかるロータリーユニオン１０ａは、シャフト２０を有し、また長手方向軸２４を中心として協働的に回転し、ロール又はローラーなどの回転装置１６ａを供給するために使用され、そしてその端部は流体物質を有する支持ベアリングによって支持することができる。支持ベアリングを、流体物質が通って流れる空間の内側又は外側に配設することができる。
【００６９】
上記したロータリーユニオン１０に関する考察と類似して、関連付けられた流体物質入口４０ａ及び流体リング２６ａを通して加圧流体物質源と流体連通している第１の流体通路２８ａが提供される。追加的に、関連付けられた流体物質入口４０ｂ及び流体リング２６ｂを通して第２の加圧流体物質源と流体連通している第２の流体通路２８ｂを提供することができる。第１の流体通路２８ａ及び第２の流体通路２８ｂの両方は、上記の式１５を満足する様式で、回転ユニオン部品１４ａ内にそれぞれ位置付けられる。
【００７０】
流体通路２８ａ、２８ｂは、回転ユニオン部品１４ａ内に位置付けられ、そして概して回転軸２４を中心として周回する。回転ユニオン部品１４ａは、非回転ユニオン部品１２ａ内の空洞内に受容され且つ保持クリップ３６によってその中に固定され、そして回転装置１６ａの嵌合する端部まで延在するボルトを含む、機械的部材の固定に対する当業者に既知の手段によって回転装置１６ａと一緒に固定される。ロータリーユニオン１０ａの長手方向軸２４は、回転装置１６ａの長手方向軸に沿って置かれる。
【００７１】
回転装置１６ａの流体チャネル３８ａ、３８ｂのそれぞれの入口４６ａ、４６ｂと、ロータリーユニオン１０ａの流体通路２８ａ、２８ｂのそれぞれの流体物質出口４４ａ、４４ｂとによって流体連通を作り出し且つこれらの間に流体連通を作り出すために、回転装置１６ａと、ロータリーユニオン１０ａの回転ユニオン部品１４ａのその関連付けられた流体通路２８ａ、２８ｂを封止するために、Ｏリング及び当業者に既知の同様なものなどの好適な静的封止部材３４ａ、３４ｂを、提供することができる。回転装置１６ａの流体チャネル３８ａ、３８ｂは、両方とも、上記の式１６を満足する様式で回転装置１６ｂ内に配置される。
【００７２】
流体通路２８ａ、２８ｂのそれぞれとの流体連通を提供するために、流体物質入口及び関連付けられた流体リング２６ａ、２６ｂが、非回転ユニオン部品１２ａ内に形成され、また回転ユニオン部品１４ａと回転ユニオン部品１４ａを封止するために非回転ユニオン部品１２ａ内に形成された空洞とによって、及びこれらの間に流体チャンバが画定される。流体通路２８ａ、２８ｂのそれぞれと、それぞれのブリードポート３２ａとの間に流体連通を提供するために好適な条件も提供される。好ましい実施形態では、ブリードポート３２ａをロータリーユニオン１０ａの非回転ユニオン部品１２ａの頂部に配置する配向で、ブリードポート３２ａが提供される。いずれの場合でも、ブリードポート３２ａは、ロータリーユニオン１０ａの流体通路２８ａ、２８ｂのそれぞれ、又は回転装置１６ａとともに形成された若しくはこれに組み込まれたそれぞれの流体チャネル内に配置されたあらゆる蒸気の除去を容易にする配向で且つそれらの間を延在する通路を形成するように配置されるべきである。それぞれの流体物質入口、流体通路２８ａ、２８ｂ、回転装置１６ａ内に配置されたそれぞれの流体チャネル、及び関連付けられたブリードポート３２、３２ａと流体連通して好適な流体導管接続を提供することができる。
【００７３】
ロータリーユニオン１０ａは、回転ユニオン部品１４ａのシャフト又は回転装置１６ａ内に配置された他の内部要素への取り外し可能及び回転可能な設置を可能にするための、ベアリング３０ａなどの好適な条件を更に含む。ベアリング３０ａは、保持クリップ３６によって非回転ユニオン部品１２ａ及び回転ユニオン部品１４ａに対して定位置に保持される。
【００７４】
封止部１８ａ及び流体リング２６ａ、２６ｂを、非回転ユニオン部品１２ａと回転ユニオン部品１４ａとの間に位置付け、そして多重流体ロータリーユニオンで流体物質の１つの流体物質セグメントから、例えば、隣接する流体物質セグメントへの交互汚染を防止するために、流体通路２８ａ、２８ｂを封止することができる。上記の単独流体媒体の実施形態では、非回転ユニオン部品１２ａ及び／又は回転ユニオン部品１４ａの間に接触係合を提供する表面は、ベアリング表面として作用するように摩擦低減材料又は物質を用いて処理される場合がある。
【００７５】
ここでも、流体圧力源及び非回転ユニオン部品１２ａは静止していると示されているが、これは、当然ながら、単に基準系にすぎない。記述されるシャフト２０、回転ユニオン部品１４ａ、及び任意の関連する回転制御器具の部分の回転は、流体圧力源の回転の位置に関する。当然ながら、流体圧力源が回転する場合、記述されるその他の部品は、流体圧力源の回転の位置に関して回転関係を有することになる。更に、流体的に作動される部品又は部分を必要とし且つ速度を変化しながら回転する任意の回転制御器具が本明細書に包含されることがすぐに明らかになるべきである。
【００７６】
上記したように、本明細書に記述する回転装置及びこれに連結されたロータリーユニオンを支持するために利用される支持ベアリングは、ロータリーユニオンを支持ベアリング２２ｂの外側の位置に提供するように（例えば、図１０）、支持ベアリング２２ａと回転装置１６ｂとの間に（例えば、図１１）、又は流体又は流体物質が通って流れる空間内に支持ベアリング２２ｃをロータリーユニオン１０内に組み込むように提供するようにさえ（例えば、図１２）位置付けることができる。
【００７７】
図１０に示すように、例示的なロータリーユニオン１０ｃに連結された回転装置１６ｃを支持するために使用される支持ベアリング２２ｂは、回転装置１６ｃを中心として同軸状に位置付けられる。これは、ロータリーユニオン１０ｃを、支持ベアリング２２ｂ及び回転装置１６ｃの完全に外側に位置付けることができるようにする。この実施形態では、非回転ユニオン部品１２ｃは、回転軸２４ｂを中心として回転する、回転ユニオン部品１４ｃを中心として同軸状に配置される。流体は、流体通路２８ｅから流体チャネル３８ｅまで流体連通することができる。代替的には、回転装置１６ｃはシャフトによって支持される可能性があり、シャフトは今度は支持ベアリング２２ｂによって支持され且つベアリング係合される可能性があることを、当業者は理解するであろう。この場合、ロータリーユニオン１０ｃは、回転装置１６ｃに最も近い側とは反対側のベアリング２２ｂ側に位置付けられることになる。ロータリーユニオンは、回転装置を支持するシャフトを通してそれぞれの流体通路からそれぞれの流体チャネルに流体を提供することになる。
【００７８】
図１１に示すように、支持ベアリング２２ａは、回転装置１６ｂを支持するシャフト２０ａ上に位置付けられる。ロータリーユニオン１０ｂを完全に支持ベアリング２２ａと回転装置１６ｂとの間に位置付けることができる。示されるように、回転ユニオン部品１４ｂは、非回転ユニオン部品１２ｂを中心として同軸状に配置され、そして回転軸２４ａを中心として回転する。流体は、それぞれ流体通路２８ｃ、２８ｄから、流体チャネル３８ｄ、３８ｃまで流体連通することができる。この配設は、流体を回転軸２４ａから離れて配置された任意の半径方向位置に配置する能力があるロータリーユニオンを提供することができ、回転装置１６ｂ及び回転ユニオン部品１２ｂが高い回転（線）速度を受けるとき、回転ユニオン部品１４ｂの回転軸２４ａに最も近い領域に配置される場合がある、流体チャネル３８ｃ、３８ｄ、又は流体チャネル３８ｃ、３８ｄの部分内に、回転の間に生成される遠心力が低圧領域（複数可）を作り出す（すなわち、「真空を引く」）ことを防止することができる。ここで、現在のロータリーユニオン設計及び市販のロータリーユニオンで行われているように、回転ユニオン部品１４ｂ内に配置された流体通路２８ｃ、２８ｄのいかなる部分も、シャフト２０ａに最も近い領域に提供及び／又は限定する必要はない。むしろ、回転ユニオン部品１４ｂ内に配置され且つそれぞれ回転装置１６ｂの流体チャネル３８ｃ、３８ｄに接続された流体通路２８ｃ、２８ｄの部分は、式１５に従い、回転軸２４ａに対して任意の円周方向位置に配置されてもよい。これは、回転装置１６ｂの中、又は更に表面上に配置された、流体チャネル３８ｄと、その中／その上の任意の場所で流体連通を提供することができる。
【００７９】
図１２に示すように、回転装置１６ｄの支持のために、ロータリーユニオン１０ｄを、支持ベアリング（複数可）２２ｃ、２２ｄとし且つ／又は直接的に支持を提供することができる。この例示的な実施形態では、支持ベアリング２２ｃ、２２ｄは、回転ユニオン部品１４ｄを中心として同軸状に位置付けられる。この実施形態は、組み合わせられたロータリーユニオン１０ｄの回転ユニオン部品１４ｄ及び回転装置１６ｄの直接的な支持のために、非回転ユニオン部品１２ｄを機械的に及び／又は別の方法で構造的に支持構造体４２に結び付けることができるようにすることができる。換言すれば、回転ユニオン部品１４ｄ及び回転装置１６ｄのすべての慣性力は、支持ベアリング（複数可）２２ｃ、２２ｄ、非回転ユニオン部品１２ｄ、及び支持構造体４２によって支持される。当業者には明白であろうように、非回転ユニオン部品１２ｄは、回転軸２４ｃを中心として回転する、回転ユニオン部品１４ｄを中心として同軸状に配置される。流体は、流体通路２８ｆから回転装置１６ｄの流体チャネル３８ｆまで流体連通することができる。
【００８０】
この配設も、流体を回転軸２４ａから離れて配置された任意の場所に配置する能力があるロータリーユニオンを提供することができ、回転ユニオン部品１４ｄの回転軸２４ａに最も近い領域に配置される、任意の流体チャネル内に、又は任意の流体チャネルの部分内に、高速回転速度の間に生成される遠心力が低圧領域（複数可）を作り出す（すなわち、「真空を引く」）ことを防止することができる。換言すれば、現在のロータリーユニオン設計及び市販のロータリーユニオンで行われているように、回転ユニオン部品１４ｄ内に配置された流体通路２８ｆの部分を、回転軸２４ａに最も近い領域に限定する必要はない。むしろ、回転装置１６ｄ内に、又は更に回転装置１６ｄ上に配置された流体チャネル３８ｆとの流体連通を、その中の／その上の任意の場所に提供するために、回転ユニオン部品１４ｄ内に配置される流体通路２８ｆの部分は、式１５により、回転軸２４ａに対して任意の場所に配置されてもよい。
【００８１】
本明細書のロータリーユニオン１０、又は本明細書のロータリーユニオン１０の構成要素部分のいずれかは、加熱及び／又は冷却されてもよいことを、当業者は認識するべきである。加熱及び／又は冷却の適用は、ロータリーユニオン１０を備える部品のすきま／干渉を制御するために役立つことができることも認識するべきである。これは、流体経路の完全性を維持するうえで特に役立つことができる。例えば、加熱又は冷却は、適切に適用された場合、封止部１８の圧縮の量を調節することに役立つことができる。
【００８２】
追加的に、本明細書のロータリーユニオン１０、又は本明細書のロータリーユニオン１０の構成要素部分のいずれかの加熱又は冷却は、使用される流体の粘度を制御することに役立つことができる。多くの流体が温度に依存した粘度を有することを、当業者は認識するであろう。粘度を制御することは、所望の量の流体、流体の「ブルーム」を基材上に塗布し、例えば、基材への適用のための流体の潜在的な排出特性、及びロールの流体放出の傾向をより容易にすることができる。換言すれば、ロータリーユニオン１０は、プロセスに対して何が所望であるかに依存して流体を冷却又は加熱するための熱交換器として作用することができる。
【００８３】
更に、ロータリーユニオン１０の温度制御は、いくつかの流体を脱気する補助としても使用することができる。当業者は、いくつかの流体は、しばしばその温度に依存してより良好に脱気することができ、及び／又はより不良にしか脱気できないことを認識するであろう。
【００８４】
本明細書に開示されている寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解すべきではない。むしろ、特に指示がない限り、かかる寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等な範囲の両方を意味することを意図している。例えば、「４０ｍｍ」として開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。
【００８５】
「発明を実施するための形態」で引用したすべての文献は、関連部分において参照により本明細書に組み込まれるが、いずれの文献の引用も、それが本発明に関して先行技術であることを容認するものとして解釈されるべきではない。本文書内の用語のいずれかの意味又は定義が、参照により組み込まれる文書内の同じ用語のいずれかの意味又は定義と矛盾する限りにおいて、本文書においてその用語に付与される意味又は定義が優先されるものとする。
【００８６】
本発明の特定の実施形態が図示及び記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正がなされてもよいことが当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲に含まれるかかるすべての変更及び修正が、添付の特許請求の範囲により網羅されることが意図されている。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2016537591.tif 000029
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2016537591.tif 000033
【国際調査報告】
2016537591.tif 000034
2016537591.tif 000035