特許 5973417 分割型密封組立体およびその方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5973417

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】分割型密封組立体およびその方法

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/34 20060101AFI20160809BHJP

   F04D 29/12 20060101ALI20160809BHJP

   F04D 29/60 20060101ALI20160809BHJP

【ＦＩ】

   F16J15/34 E

   F04D29/12 B

   F04D29/60 E

   F16J15/34 K

【請求項の数】20

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-500128(P2013-500128)

(86)(22)【出願日】2011年3月14日

(65)【公表番号】特表2013-522565(P2013-522565A)

(43)【公表日】2013年6月13日

(86)【国際出願番号】US2011028362

(87)【国際公開番号】WO2011115915

(87)【国際公開日】20110922

【審査請求日】2014年3月14日

(31)【優先権主張番号】61/313,975

(32)【優先日】2010年3月15日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500472165

【氏名又は名称】ジョン クレーン インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100101498

【弁理士】

【氏名又は名称】越智 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100107401

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 誠一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100120064

【弁理士】

【氏名又は名称】松井 孝夫

(74)【代理人】

【識別番号】100154162

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 浩輔

(72)【発明者】

【氏名】ドュデク，デヴィッド エム．

【審査官】 岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００９−５３７７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０４８２４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｊ １５／３４

Ｆ０４Ｄ ２９／１２

Ｆ０４Ｄ ２９／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと回転可能な軸との間に取り付けるための分割型端面機械的密封組立体であって、その分割型端面機械的密封組立体は、
前記軸の周囲に配置されるようになっていて、かつ前記ハウジングの外側面に固定されている分割型グランドプレート組立体と、
事前に組み立てられた一対のサブ組立体を有し、前記ハウジングの前記外側面に対して回転可能な軸に所定の関係で固定されるようになっている分割型嵌合密封リング組立体とを備え、
前記分割型嵌合密封リング組立体は、
半径方向環状封止面を画定する区画化された嵌合密封リングと、
嵌合リングアダプタの区画と、各々が前記嵌合密封リングの区画および前記嵌合リングアダプタの区画との両方に挟持され、それにより前記一対のサブ組立体を形成し、嵌合リングアダプタ区画上に前記嵌合密封リングの前記区画の各々を軸方向にかつ半径方向に弾性的に支持する弾性コネクタ片とを備える嵌合リングアダプタ組立体と、
軸方向に移動可能な主密封リング組立体であって、前記嵌合密封リングの前記半径方向環状封止面との対向する封止関係で配置された半径方向環状封止面を画定し、区画化された主密封リングを備える主密封リング組立体と、
前記主密封リングが前記嵌合密封リングと対向する封止関係になるように付勢する付勢組立体と、
を具備する分割型端面機械的密封組立体。

【請求項2】

請求項１に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記弾性コネクタ片は、前記嵌合リングアダプタ組立体内に前記嵌合密封リングを軸方向に非堅固に支持する分割型端面機械的密封組立体。

【請求項3】

請求項２に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記嵌合リングアダプタ区画は、各々、半円形保持溝を含み、
前記嵌合密封リングの前記区画は、各々、半径方向外向き軸方向円柱状面を含み、
前記弾性コネクタ片は、前記半円形保持溝において前記嵌合リングアダプタの区画に、かつ前記外向き軸方向円柱状面において前記嵌合密封リングの区画に弾性的に接続されている分割型端面機械的密封組立体。

【請求項4】

請求項３に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記嵌合リングアダプタ区画の各々の前記半円形保持溝は、
外側に面する半径方向環状壁と、
前記外側に面する半径方向環状壁の軸方向外側に間隔を空けて配置された半円形肩部とを具備し、
前記弾性コネクタ片は、前記外側に面する半径方向環状壁と前記半円形肩部との間に弾性的に配置されている分割型端面機械的密封組立体。

【請求項5】

請求項４に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記嵌合密封リングの前記区画の各々の前記半径方向外向き軸方向円柱状面の各々は、そこから半径方向内向きに延在する内向きに向けられた軸方向捕捉溝と、外側に向けられた半径方向捕捉溝によって前記内向きに向けられた軸方向に向けられた捕捉溝の外側に、前記半径方向外向き軸方向円柱状面に接合された内側に面する半径方向環状面とを含み、
前記弾性コネクタ片は、前記半径方向内向きに向けられた捕捉溝と前記外側に向けられた捕捉溝との間に弾性的に配置されている分割型端面機械的密封組立体。

【請求項6】

請求項５に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記弾性コネクタ片の各々は、内側半径方向環状面と、
前記内向き軸方向面から半径方向内向きに延在する内向きに向けられたビードによって、前記内側半径方向環状面に接合された内向き軸方向面とを含み、
前記弾性コネクタ片の各々は、前記外側半径方向環状面から軸方向外側に延在する軸方向外側ビードにより、前記内向き軸方向面に接合された外側半径方向環状面をさらに含み、
前記弾性コネクタ片の前記内向きに向けられたビードが、前記嵌合密封リング区画の前記内向きに向けられた軸方向捕捉溝内に存在し、前記弾性コネクタ片の前記軸方向外側ビードが、前記外側に向けられた半径方向捕捉溝内に存在している分割型端面機械的密封組立体。

【請求項7】

請求項６に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記嵌合リングアダプタ区画の各々の前記半円形保持溝は、前記外側に面する半径方向環状壁に接合された軸方向に延在する半円柱状壁を含み、前記軸方向に延在する半円柱状壁が、前記半円形肩部とともに外側切欠きを形成し、
こうした弾性コネクタ片の各々は、外側に向けられたリブによって前記外側半径方向環状面に接合された外側軸方向面を含み、前記弾性コネクタ片の前記外側に向けられたリブが前記外側切欠き内に配置されている分割型端面機械的密封組立体。

【請求項8】

請求項１に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記グランドプレート組立体は、外側半径方向環状壁を有する付勢チャンバ部を画定するグランドプレート区画を含み、
前記付勢組立体は、前記グランドプレート区画の各々の前記付勢チャンバ部の各々に付勢リング区画を含み、前記外側半径方向壁と前記グランドプレート区画との間の圧縮ばねが、前記付勢リング区画を前記主密封リングに向かって付勢する分割型端面機械的密封組立体。

【請求項9】

請求項８に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記付勢リング区画は、各々、外側に面する半径方向壁と内側に面する半径方向壁とを含み、
前記付勢チャンバ部の前記外側半径方向環状壁は、環状の内側に面する反作用面と、前記内側に面する反作用面と前記付勢リング区画の各々との間に延在する複数の圧縮コイルばねとを具備する、請求項８に記載の分割型端面機械的密封組立体。

【請求項10】

請求項９に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記グランドプレート区画の各々の前記外側半径方向環状壁は少なくとも１つの穴を含み、
前記付勢リング区画の各々は、横方向端部が互いから間隔が空けて配置されている先端が切断された半円形状を有し、
前記付勢リング区画の各々は、前記外側に面する半径方向壁の外側に延在する少なくとも１つの外側に延在する保持ピンを含み、
前記少なくとも１つのピンは、前記グランドプレート区画の前記外側半径方向環状壁内の前記少なくとも１つの穴に摺動可能に配置されている分割型端面機械的密封組立体。

【請求項11】

請求項１０に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記グランドプレート区画の各々の前記外側半径方向環状壁は２つの穴を含み、
前記付勢リング区画の各々は、前記外側に面する半径方向壁の外側に延在する２つの外側延在ピンを含み、
前記ピンの各々は、前記グランドプレート区画の前記外側半径方向環状壁の前記穴のうちの１つに摺動可能に配置されている分割型端面機械的密封組立体。

【請求項12】

請求項１０に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記主密封リングの前記区画の各々は、横方向端部と、その横方向端部の間の中間に、半径方向スロットを有する外側環状面とを含み、
前記付勢リング区画の各々は、前記主密封リングの前記区画のうちの１つのスロット内に存在している軸方向ピンを具備する分割型端面機械的密封組立体。

【請求項13】

請求項１２に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記グランドプレート区画の各々は密封リング溝を画定し、
前記主密封リングの前記区画の各々は、半径方向外側の軸方向に延在する半円柱状面を含み、
前記グランドプレート組立体は、前記主密封リングの前記半径方向外側の軸方向に延在する半円柱状面と半径方向に封止接触して、前記溝内に配置される、弾性エラストマー封止片を具備する分割型端面機械的密封組立体。

【請求項14】

請求項１３に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記グランドプレート区画の各々は、前記密封リング溝の外側に半径方向当接面を画定する環状棚を含み、
前記付勢リング区画の各々は、前記付勢リング区画の前記内側に面する半径方向壁が前記半径方向当接面と係合可能で、
前記半径方向当接面と前記グランドプレート区画の各々の前記外側半径方向環状壁との間に配置されている分割型端面機械的密封組立体。

【請求項15】

請求項６に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記グランドプレート組立体は、外側半径方向環状壁を有する付勢チャンバ部を画定し、
前記付勢組立体は、前記グランドプレート区画の各々の前記付勢チャンバ部の各々に付勢リング区画を含み、前記外側半径方向壁と前記グランドプレート区画との間の圧縮ばねが、前記付勢リング区画を前記主密封リングに向かって付勢する分割型端面機械的密封組立体。

【請求項16】

請求項１５に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記付勢リング区画は、各々、外側に面する半径方向壁および内側に面する半径方向壁を含み、
前記付勢チャンバ部の前記外側半径方向環状壁は、環状の内側に面する反作用面と、前記内側に面する反作用面と前記付勢リング区画の各々との間に延在する複数の圧縮コイルばねとを具備する分割型端面機械的密封組立体。

【請求項17】

請求項１６に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記グランドプレート区画の各々の前記外側半径方向環状壁は少なくとも１つの穴を含み、
前記付勢リング区画の各々は、横方向端部が互いに間隔を空けて配置されて、先端が切断された半円形状を有し、
前記付勢リング区画の各々は、前記外側に面する半径方向壁の外側に延在する少なくとも１つの外側に延在する保持ピンを含み、
前記少なくとも１つのピンは、前記グランドプレート区画の前記外側半径方向環状壁の前記少なくとも１つの穴に摺動可能に配置されている分割型端面機械的密封組立体。

【請求項18】

請求項１７に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記主密封リングの前記区画の各々は、横方向端部と、その横方向端部の間の中間の、半径方向スロットを有する外側環状面とを含み、
前記付勢リング区画の各々は、前記主密封リングの前記区画のうちの１つのスロットに存在する軸方向ピンを具備する分割型端面機械的密封組立体。

【請求項19】

請求項１８に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記グランドプレート区画の各々は密封リング溝を画定し、
前記主密封リングの前記区画の各々は、半径方向外側の軸方向に延在する半円柱状面を含み、
前記グランドプレート組立体は、前記主密封リングの前記半径方向外側の軸方向に延在する半円柱状面と半径方向封止接触するように前記溝内に配置されている弾性エラストマー封止片を具備する分割型端面機械的密封組立体。

【請求項20】

請求項１９に記載の分割型端面機械的密封組立体であって、
前記グランドプレート区画の各々は、前記密封リング溝の外側に半径方向当接面を画定する環状棚を含み、
前記付勢リング区画の各々は、前記付勢リング区画の前記内側に面する半径方向壁が前記半径方向当接面と係合可能で、前記半径方向当接面と前記グランドプレート区画の前記外側半径方向環状壁との間に配置されている分割型端面機械的密封組立体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第119条に従って、2010年3月15日に出願された「Split Seal Arrangement」と題する米国仮特許出願第61/313,975号の優先権を主張し、その出願は、全体として参照により本明細書に組み込まれている。

【0002】

本開示は、概して、回転機器用の封止装置に関する。より詳細には、本開示は、流体がハウジングと回転軸との間を流れないようにする分割型端面機械的密封組立体と、ハウジングと回転可能な軸との間の分割型端面機械的密封組立体の取付方法とに関する。

【背景技術】

【0003】

たとえばポンプの羽根車軸とハウジングとの間にみられるもののような、回転軸を封止する端面機械的密封組立体が知られている。いくつかの用途では、こうした密封組立体は、回転可能な軸の自由端が、たとえば、モータまたは回転軸を作動させる別の原動力に接続されているためにアクセス可能でない場合において、取り付けられ、交換され、保守される。

【0004】

これらの環境において封止構成部材の取付、保守または交換を可能にするために、完全分割型端面機械的密封装置が作製された。これらの完全分割型端面機械的密封装置は、通常、２つの分割した、相対的に回転する、密封面画定リングを具備する。リングは、対向する封止関係で配置された摺動する半径方向面を有する。通常軸方向に固定されているリングのうちの一方を、嵌合リングと呼ぶ。それを、回転軸に接続し、回転軸とともに回転するように構成することができる。通常主リングと呼ばれる、軸方向に移動可能な第２のリングを、軸をそれがハウジングを出る場所で包囲するグランドプレートの形態で、固定ハウジング内に収容することができる。２つのリングは、軸方向予荷重構成部材によって互いに接触して、相対的に回転する面の間に摺動密封を提供する。嵌合密封リングおよび主密封リングは、すべての関連する周囲のかつ支持する構成部材とともに、通常直径方向に分割され、軸の自由端にアクセスする必要なしに、回転可能な軸の周囲に取り付けることができるようにする。

【0005】

既知の完全分割型密封構成の例は、特許文献1から特許文献3等に記載されている。こうした密封は、半円形区画の分割型密封面画定リングと、主リングおよび嵌合リング用の関連する半円形支持体と、二次密封と、リングと支持体との間の通常エラストマーのリングまたは片と、主リングを、軸方向固定嵌合リングと対向する封止関係になるように軸方向に付勢する半円形区画の予荷重部材とを具備する。密封構成部材は、軸に対して包囲する関係でハウジングに固定されるグランドプレート内に配置され、流体封止機能を提供する。

【0006】

嵌合密封面画定リングおよび主密封面画定リングを具備する構成部材は、半体または区画に直径方向に分割される。密封面画定リング半体は、通常、密封装置が回転可能な軸にかつハウジングに取り付けられかつ固定されるまで、面画定リング区画を保持する、アダプタと呼ばれることがある支持体内に事前に組み込まれる。一般に、支持体に接続されるピンは、リング半体が、組立プロセスの取付および完成の前にかつその間に関連する支持体から落下しないようにする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国特許第５，６６２，３４０号

【特許文献2】米国特許第５，９６１，１２２号

【特許文献3】米国特許第６，４８５，０２３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

分割型密封組立体の上述した例は、軸の自由端にアクセスすることなく軸の周囲に組み込むことができる密封装置を提供するには有効であるが、それらにはいくつかの重要な欠点がある。こうした欠点の１つは、ハウジングと軸との間の分割型端面機械的密封組立体の取付および組立の完成前に、さまざまな弾性なエラストマー・密封部材を適所に保持するために、接着剤を使用する必要があるということである。別の欠点は、取り付ける人が、取付中に２つの面画定密封リングの間の面の接触を視覚的に検査することができないということである。密封リング半体をカートリッジに組み込むことにより、取付中にリング密封の封止係合が見えなくなることになる。

【0009】

さらに、カートリッジが回転可能な軸および合わせて接合される２つの半体の周囲に配置されるため、既知の設計は、取付中に発生する組み立てられたカートリッジに対する各密封リング区画の適切な最終的な位置決めに頼る。こうした条件下でのリングの適切な位置決めは通常可能性が高いが、取り付ける人が気付かない密封リング区画とそのカートリッジとの間の破片の何らかの侵入により、完成した密封組立体に位置合せ不良がもたらされる可能性があり、それが性能および耐久性に影響を与える可能性がある。

【0010】

それは、嵌合リング区画が取り付けられた嵌合リング支持体区画、および主リング区画が取り付けられた主リング支持体区画等、事前に組み立てられた構成部材を有し、密封リング区画がそれらのそれぞれの支持体内に堅固に支持されている既存の分割型端面機械的密封組立体の場合にもある。したがって、密封面画定区画の軸方向非堅固な支持から導出される利益が得られない。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開示の分割型端面機械的密封組立体は、既知の密封の欠点が克服される装置を提供する。開示する分割型端面機械的密封組立体は、事前に組み立てられた嵌合リング組立体を含み、そこでは、弾性コネクタ片が、嵌合密封リングの各区画をその関連する支持体に対して弾性的に保持し、取付の前に軸方向支持および半径方向支持を提供する。弾性コネクタ片は、関連する機構の中に嵌合密封リング用の軸方向の非堅固な支持を提供する。さらに、主リング区画は、取り付ける人が嵌合リングとの接触面を視覚的に検査するのを可能にするように別個の支持体部材なしに、回転可能な軸を中心に別個に組み立てられる。このように、見えない状態での取付に関連する位置合せ問題が回避される。さらに、本開示の分割型端面機械的密封組立体に事前に組み立てられた構成部材を取り付けるために、接着剤は使用されず、または必要ではない。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示による分割型端面機械的密封組立体の切取斜視図である。

【図2】ハウジングと軸との間に取り付けられた図１に示す分割型端面機械的密封組立体の外側から見た正面図である。

【図3】図２の線３−３に沿って取り出された図２に示す分割型端面機械的密封組立体の断面での部分図である。

【図3a】付勢組立体の特定の詳細を示す図１２の断面３ａ−３ａにおける図３の装置の一部の回転部分側断面図である。

【図3b】付勢組立体の他の特定の詳細を示す図１２の断面３ｂ−３ｂにおける図３の装置の一部の回転部分側断面図である。

【図4】本開示による嵌合リングアダプタ組立体、嵌合密封リングおよび弾性コネクタ片の一部の拡大した部分組立分解断面図である。

【図5】組み立てられた状態の図４に示す構成部材の拡大した部分断面図である。

【図6】本開示による外側から見た嵌合リングアダプタ組立体の部分的に切断された平面図である。

【図7】本開示の分割型端面機械的密封の嵌合リング組立体および主リング組立体の切取斜視図である。

【図8】本開示による外側から見た主リング組立体の部分的に断面での平面図である。

【図9】図８の線９−９に沿って取り出された図９の主リング組立体の断面図である。

【図10】本開示による内側から見たグランドプレート区画の部分切取平面図である。

【図11】本開示によるグランドプレート区画の端面図である。

【図12】本開示の分割型端面機械的密封組立体の付勢リング区画の平面図である。

【図13】内側から見た本開示のグランドプレート組立体の部分平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

全体として符号９０で示す分割型端面機械的密封組立体は、本開示の特徴、進歩および利点を例示するものであり、かつそれらを具現化する。図１に、分割型端面機械的密封組立体９０の切取斜視図を示し、図２に、外側から見た正面図を示し、図３に、部分側断面図を示す。組立体構成部材の特定の構成および関係を、その他の図においてさらに明確にするために示す。

【0014】

図示するように、分割型端面機械的密封組立体９０は、外側面９３においてハウジング９２を通って延在している回転可能な軸９１のための流体的に強固な密封を提供するために取り付けられている。ハウジング９２は、ハウジング内の液体を加圧するように回転可能な羽根車（図示せず）を有するポンプを備えることができる。この開示では、「内側」という用語はハウジングの内部に向かうことを意味し、「外側」という用語はハウジングの外側に向かうことを意味する。同様に、「内部」または「内向き」という用語は、密封組立体の長手方向中心線に半径方向に向かうことを意味し、「外部」または「外向きの」という用語は、長手方向中心線から半径方向に離れることを意味する。

【0015】

説明を通して、環状であるものとして説明するかまたはリングとして識別する構成部材は、実際には、直径線に沿って分割され、２つの半円形区画から形成されていることを理解することも重要である。同様に、いくつかのエラストマー構成部材をリングとして説明する場合もあるが、実際には、端部が当接し半円形状に湾曲して協働して円形密封リング構成を形成する直線状区画である。

【0016】

分割型端面機械的密封組立体９０は、グランドプレート組立体１００、嵌合リング組立体２００、主リング組立体３００および付勢組立体４００を具備する。図３に示すように、グランドプレート組立体１００は、その内側面１０７に沿って、軸９１を包囲するハウジング９２の外側面９３に固定されている。グランドプレート組立体１００は、軸９１を包囲する環状密封チャンバ９４を画定し、その内部で、組み立てられた密封の構成部材が動作する。

【0017】

グランドプレート組立体１００は、接触面において当接する対向する横方向端部１０９によって分割されたグランドプレート区画１１０を具備する。区画１１０は、各々、フランジ部１１２および本体部１１４を具備する。区画１１０のうちの一方は、横方向端部１０９に隣接するフライス加工された段１０８を具備する。図１および図２に最もよく示されているように、その区画１１０は、各横方向端部１０９においてねじなしカウンタボア１０５が開放しているねじ穴を具備する。グランドプレート区画１１０の他方は、区画１１０が、横方向端部１０９が当接して配置される時にカウンタボア１０５と位置合せされるねじ穴１０６を具備する。固定ボルト１３５が、ねじなしシャンク１３７とともに第１区画の穴にねじ込まれる。ボルト１３５は、グランドプレート区画１１０を合わせて接続するために使用されるまで、ねじなしカウンタボア１０５内にねじ端部とともに存在する。そして、それらは、他方の区画１１０の位置合せされたねじ穴１０６内にねじ込まれることにより、区画を合わせて固定してグランドプレート組立体１１０を形成する。図１０および図１１に示すダウエルピン１３１は、各グランドプレート区画１１０の一方の横方向端部１０９において固定されている。それは、他方のグランドプレート区画１１０の横方向端部１０９の嵌合穴と係合して、区画の位置合せを確実にする。

【0018】

各グランドプレート区画１１０のフランジ部１１２はスロット１１６を有し、それを通して、ボルト１３９または他の締結具が延在して、分割型端面機械的密封組立体９０を取付面９３においてハウジング９２に接続する。各グランドプレート区画１１０の本体部１１４の内側面１０７は、Ｏリング状エラストマー封止片１１９を受け入れる半円形封止溝１１７を含み、Ｏリング状エラストマー封止片１１９は、ハウジング９２の外側取付面９３と流体密封接触するように圧縮される。特に、半円形封止溝１１７は、先細断面を有し、それにより、その開口部は、Ｏリング型封止片１１９の外形より幾分か小さくなる。この関係により、片１１９が溝１１７内に保持される。

【0019】

図３および図１１に示すように、各グランドプレート区画１１０の本体部１１４の半円形密封リング溝１２４は、密封チャンバ９４に対して開放している。溝１２４には、Ｏリング状エラストマー封止片１２６が設けられている。封止片１２６は、後に説明するように、軸方向に移動可能な主リング組立体３００とグランドプレート組立体１００との間に二次密封を提供する。溝１１７の場合のように、溝１２４への入口は、片を溝１２４内に保持するために、Ｏリング状封止片１２６の直径より小さい。

【0020】

図１０に示すように、Ｏリング型封止片１１９は、溝１１７の半円形の広がりより幾分か長い。伸長する端部は、グランドプレート区画１１０の接合部において合わせて圧縮される。片１２６は、溝１２４の半円形の広がりより幾分か長い。伸長する端部は、グランドプレート区画１１０の接合部において合わせて圧縮され、流体密封を形成する。

【0021】

特に、図１１に示すように、各グランドプレート区画１１０の一方の横方向端部１０９には、適切に形成された溝に弾性密封部材１４０が設けられている。それを、エラストマー封止片１１９、エラストマー封止片１２６または両方の一体部分として成形してもよい。１つのこうした密封部材１４０が、各区画１１０において一方の横方向面に設けられている。区画１１０の接続時、それは、他方の区画の横方向端部１０９の対向する面に対して封止する。

【0022】

グランドプレート区画１１０の本体部１１４は、付勢組立体４００を収容する密封チャンバ９４の付勢チャンバ部１２７を画定する。半径方向環状壁１２８が、グランドプレート区画１１０の外側の広がりを画定する。区画１１０が合わせて組み立てられると、半径方向環状壁１２８が、内側に面している、半径方向環状の内側に面する反作用面１２９を画定し、それに対して、付勢組立体４００が、主リング組立体３００を嵌合リング組立体２００に向かって付勢するように作用する。

【0023】

付勢チャンバ部１２７は、半円形密封リング溝１２４から外側に間隔を空けて配置されている半径方向環状壁１２８と半径方向環状棚１３２との間に延在する軸方向円柱状壁１３０を具備する。この棚は、半径方向当接面１３３を提供し、それに対して、付勢組立体４００が、グランドプレート組立体１００のハウジング９２の外側取付面９３に対する取付の完了の前に付勢される。

【0024】

各区画１１０の半径方向壁１２８は、図３ａおよび図１０に示す２つの穴１２５を含み、各々が、横方向端部１０９から約３０度（３０°）の半径方向線に配置されている。完全に組み立てられた分割型端面機械的密封組立体９０では、穴１２５は、付勢組立体４００の部材と協働して、主リング組立体３００の回転に抵抗する。

【0025】

ここで図１および図３、特に図６および図７を参照すると、嵌合リング組立体２００は、軸９１と回転するように固定されている。それは、嵌合リング支持体またはアダプタ組立体２５０内で弾性コネクタ片２４０上に弾性的にまたは軸方向に非堅固に支持されている、直径方向に分割された密封面を画定する嵌合密封リング２３０を具備する。面画定密封リング区画を、特定の封止用途に応じて、炭化ケイ素またはセラミックから作製してもよい。

【0026】

嵌合密封リング２３０は、軸９１を自由に包囲するような寸法であり、半径方向端部が接触面２３４に沿って係合して、２つの半円形区画に分割される。接合されたリング区画は、外側に面している連続した半径方向環状封止面２３６を形成する。反対側の内側半径方向面２３７には、嵌合密封リング２３０の区画の各々が、図３および図６に最もよく示す半径方向スロット２３８を具備する。それは、接触面２３４において係合した端部の間の中間に位置する。

【0027】

図４および図５に最もよく示すように、嵌合密封リング２３０は、外向き軸方向円柱状面２４２を具備する。それは、内側に面する半径方向環状面２４３および最外軸方向円柱状面２４４をさらに画定する。外向きの軸方向円柱状面２４２は、外側に向けられた半径方向捕捉溝２４５によって内側に面する半径方向環状面２４３に接合されている。内向きに向けられた軸方向捕捉溝２４６は、外側に向けられた半径方向捕捉溝２４５から内側に、外向き軸方向円柱状面２４２から半径方向内向きに延在している。

【0028】

嵌合リング支持体またはアダプタ組立体２５０は、区画化された嵌合密封リング２３０を収容する金属支持構成部材である。それは、横方向端部２５２を有する半円形区画２５１から形成されている。図６に最もよく示すように、嵌合リングアダプタ区画２５１のうちの一方は、横方向端部２５２に隣接するフライス加工された段２５３を具備する。その区画２５１は、ねじなしカウンタボア２５４が各横方向端部２５２において開放しているねじ穴を具備する。他方の嵌合リングアダプタ区画は、区画２５１が、横方向端部２５２が当接して配置される時にカウンタボア２５４と位置合せされるねじ穴２５５を具備する。ねじなしシャンク２３９を備えた固定ボルト２３５は、ねじなしカウンタボア２５４を有する区画２５１の穴にねじ込まれる。ボルトのねじ端部は、嵌合リングアダプタ区画２５１を合わせて接続するために使用されるまで、ねじなしカウンタボア２５４内に存在する。そして、それらは、他方の区画２３０の位置合せされたねじ穴２５５内にねじ込まれることにより、区画を合わせて固定して単体の嵌合リングアダプタ組立体２５０を形成する。各嵌合リングアダプタ区画２５１の一方の横方向対向端部２５２に固定された、図１に示すダウエルピン２３１が、他方の嵌合リングアダプタ区画２５１の一方の横方向対向端部２５２において嵌合穴と係合して、区画の位置合せを確実にする。

【0029】

そのように接合されると、嵌合リングアダプタ組立体２５０は、全体的に環状であり、軸９１の外径に合うようにサイズが決められた内部ボア２５６を画定する。各嵌合リングアダプタ区画２５１は、止めねじ２５７とともに半径方向ねじ穴を含み、それにより、嵌合リングアダプタ組立体２５０を軸９１に軸とともに回転するように固定する。各嵌合リングアダプタ区画２５１は、内部ボア２５６に半径方向溝２５８を具備する。密封溝２５８におけるＯリング状エラストマー密封片２５９は、軸９１の外面と流体密封関係を提供する。溝２５８は、密封・片２５９を適所に保持するように、グランドプレート区画１１０の溝１１７に類似する先細断面を有している。すなわち、その開口部は、片２５９の外径より幾分か小さい。片２５９はまた、嵌合リングアダプタ組立体２５０の各区画２５１における溝２５８の半円形の広がりより幾分か長い。広がる端部は、合わせて、ボルト２３５により区画２５１の接合部に対して圧縮されて、流体密封を形成する。

【0030】

図１および図７に示すように、嵌合リングアダプタ区画２５１の横方向端部２５２の間の接触面２３４には、弾性エラストマー密封部材２９０が設けられている。１つのこうした密封部材２９０は、適切に形成された溝における一方の対向している横方向端部２５２の各区画２３０に設けられている。それを、エラストマー封止片２５９、弾性コネクタ片２４０または両方の一体部分として成形してもよい。区画２３０の接続時、それは、他方の嵌合リングアダプタ区画２５１の反対に面している横方向端部２５２に対して封止する。

【0031】

嵌合リングアダプタ組立体２５０は、軸方向に非堅固な支持関係で嵌合密封リング２３０を受け入れる外側に面するカウンタボアを画定する。それは、外側に面する半径方向壁２７４を具備する。図１および図６〜図８に最もよく示すように、軸方向ピン２７２が、半径方向壁２７４から外側方向に延在している。各軸方向ピン２７２は、嵌合密封リング２３０の区画の半径方向スロット２３８に配置されており、嵌合リングアダプタ組立体２５０と嵌合密封リング２３０との間に駆動係合を提供する。軸方向ピン２７２は、嵌合リングアダプタ組立体２５０の各区画２５１の横方向対向端部２５２の間の中間に配置されている。したがって、嵌合密封リング２３０の各区画は、嵌合リングアダプタ組立体２５０の区画のピン２７２と係合する。特に、半径方向スロット２３８は、軸方向ピン２７２の直径より半径方向において実質的に長く、半径方向に十分な隙間を提供する。したがって、ピン２７２は、スロット２３８の半径方向側壁のみに沿って嵌合密封リング２３０の区画と係合する。

【0032】

嵌合リングアダプタ区画２５１は、各々、弾性コネクタ片２４０を収容する半円形保持溝２８０を具備する。図３〜図５に最もよく示すように、保持溝２８０は、嵌合密封リング２３０を受け入れる外側に面するカウンタボアの半径方向外向きに嵌合リングアダプタ区画２５１に形成されている。したがって、弾性コネクタ片２４０は、嵌合密封リング２３０の半径方向外向きの軸方向円柱状面２４２の半径方向外向きに存在する。

【0033】

図４を参照すると、保持溝２８０は、丸みが付けられた角２８３において接合された外側に面する半径方向環状壁２８２および軸方向に延在する半円柱状壁２８４によって画定されている。軸方向に延在する半円柱状壁２８４における保持溝２８０の外側端部は、半円形肩部２８８によって画定された外側切欠き２８６を具備する。

【0034】

嵌合密封リング２３０の個々の区画は、各々、嵌合密封リング２３０の区画の分割された端部が、嵌合リングアダプタ区画２５１の横方向対向端部２５２と位置合せされて、嵌合リングアダプタ組立体２５０の区画２５１によって画定される外側に面する嵌合リングカウンタボア内に存在する。嵌合密封リング２３０の外側軸方向円柱状面２４２および最外軸方向円柱状面２４４は、外側に面する嵌合リングカウンタボアに対してわずかな隙間を提供するようなサイズであり、それにより、嵌合密封リング２３０の各区画は、弾性コネクタ片２４０によって各嵌合リングアダプタ区画２５１内に軸方向に非堅固に支持される。さらに、嵌合密封リング２３０の各区画は、弾性コネクタ片２４０によって、事前に組み立てられたサブ組立体としてその関連する嵌合リングアダプタ区画２５１に、弾性的に軸方向にかつ半径方向に支持される。

【0035】

図８および図９に、主密封リング組立体３００を最もよく示す。それは、軸９１を自由に包囲するようにサイズが決められた主密封リング３３０を具備する。それは、半径方向端部が接触面３３４に沿って係合して、２つの半円形区画に分割される。接合された区画が、内側に面する連続的な半径方向環状封止面３３６を形成している。主密封リング３３０の区画の対向する外側環状面３３７各々は、その半径方向外向き端部に面取り部３３９がある半径方向スロット３３８を有している。それは、接触面３３４において係合した端部の間の中間に位置する。

【0036】

主密封リング３３０の区画は、半径方向外側に軸方向に延在する円柱状密封面３４０を画定する。それは、グランドプレート組立体１００の上のＯリング状封止片１２６の摺動封止係合のための面を提供し、それにより、軸９１の周囲で主リング組立体３００を中心に支持する。主密封リング３３０の面画定リング区画を、特定の封止用途に応じて炭化ケイ素または炭素から作製してもよい。嵌合密封リング２３０用のセラミック材料および主密封リング３３０用の炭素材料は、混合機の容器における等の乾式運転用途に特に適している組合せである。

【0037】

半径方向内向きの溝３４２が、円柱状密封面３４０の内側端部において主密封リング３３０を包囲している。図８および図９に示すように、主密封リング組立体３００は、主密封リング３３０の区画を合わせて環状構成で解放可能に固定するリテーナリング３５０を具備する。それは、全体として半円形であるが、半円より幾分か大きい円の区画を形成する。すなわち、その端部３５２は、合わせて、溝３４２の内径より狭い間隔で配置されている。リテーナリング３５０の端部３５２は、内縁が外向きに延在するように成形されている。この形状により、主密封リング３３０の区画を合わせて固定するように、半径方向溝３４２内における保持リング３５０の挿入が容易になる。

【0038】

図３、図１２および図１３に示すように、付勢組立体４００は、グランドプレート組立体１００の本体部１１４の付勢チャンバ部１２７に存在する。分割型端面機械的密封組立体９０は、ハウジング９２と軸９１との間の適所にあると、主密封リング３３０に対して、内側に面する半径方向環状密封面３３６を、嵌合密封リング２３０の外側に面する半径方向環状密封面２３６と相対的に回転封止する関係になるように付勢する、軸方向の力を提供する。

【0039】

特に図１２および図１３を参照すると、付勢組立体４００は、横方向端部４３２が形成されている一対の略半円形状付勢リング区画４３０を具備する。各付勢リング区画４３０は、各々、グランドプレート組立体１００の環状付勢チャンバ部１２７の軸方向円柱状壁１３０よりわずかに小さい半径に形成された外側軸方向面４３１を具備する。

【0040】

図１２に示すように、付勢リング区画４３０は幾分か先端が切断されており、横方向端部４３２は、各グランドプレート区画１１０の本体部１１４の付勢チャンバ部１２７内において組み立てられた状態で付勢リング区画４３０の外側軸方向面４３１によって形成された円の仮想横方向中心線「Ｃ」から、図１２において「Ｐ」で示す距離、間隔が空けられている。

【0041】

付勢リング区画４３０は、半径方向環状壁１２８の半径方向環状の内向きに面する反作用面１２９に面する、外側に面する半径方向壁４３６と、内側に面する半径方向壁４３７とを具備する。付勢チャンバ１２７の半径方向環状壁１２８と棚１３２との間の軸方向間隔は、内側に面する半径方向壁４３７と外側に面する半径方向壁４３６との間の付勢リング区画４３０の軸方向の広がりより大きい。したがって、付勢リング区画４３０は、付勢チャンバ１２７内で軸方向に移動可能である。

【0042】

各付勢リング区画４３０は、半径方向環状壁１２８の反作用面１２９に向かって開放している、図３ｂおよび図１２に示す複数のばねポケット４３８を具備する。複数の軸方向圧縮コイルばね４４０は、各々、ばねポケット４３８の底部と反作用面１２９との間に延在し、各付勢リング区画４３０の内側に面する半径方向壁４３７を、環状棚１３２の半径方向当接面１３３と当接関係になるように付勢する。

【0043】

図３ａに最もよく示すように、２つの保持ピン４４４は、各付勢リング区画４３０の外側に面する半径方向壁４３６の外側に延在している。ピン４４４は、グランドプレート区画１１０の半径方向環状壁１２８本体部１１４の穴１２５内に摺動可能に配置されることにより、グランドプレート組立体１００の関連するグランドプレート区画１１０内で付勢リング区画４３０を支持する。ピン４４４および穴１２５は、各付勢リング区画４３０が、外部軸方向面４３１が付勢チャンバ１２７の軸方向円柱状壁１３０に近い間隔で配置されるように、付勢チャンバ部１２７内に支持されるように配置されている。

【0044】

付勢リング区画４３０の各々の横方向端部４３２は、グランドプレート区画１１０の横方向端部１０９の接触面に対して概して平行である。この関係において、付勢リング区画４３０は、圧縮コイルばね４４０の軸方向の力が、内側に面する半径方向壁４３７を、グランドプレート組立体１００によって画定される密封チャンバ１２７の付勢チャンバ部１２７内において半径方向環状棚１３２の半径方向当接面１３３と当接対向関係になるように付勢するように配置されている。この状態で、付勢リング区画４３０は、各々、グランドプレート区画１１０のうちの１つの中に保持され、分割型端面機械的密封組立体９０の取付用の事前に組み立てられたサブ組立体を形成する。

【0045】

付勢リング区画４３０の外部軸方向面４３１と半径方向環状棚１３２によって画定される開口部によって画定される相対的な直径とともに、グランドプレート区画１１０の半径方向環状壁１２８における穴１２５に対する保持ピン４４４の位置のために、付勢リング区画４３０をグランドプレート区画１１０に組み込むには、ピン４４４を半径方向環状壁１２８の穴１２５に係合させ、内側に面する半径方向壁４３７を半径方向環状棚１３２の後方に挿入するために、付勢リング区画４３０の端部４３２を付勢チャンバ部１２７の半径方向環状の内側に面する反作用面１２９に向かって傾斜させることが必要である。そのように取り付けられると、圧縮コイルばね４４０の軸方向の力は、事前に組み立てられた取付構成部材として、付勢リング区画４３０のチャンバ部１２７内に各付勢リング区画４３０を保持する。特に、先端が切断された端部４３２により傾斜が可能になり、それにより、ピン４４４の外側端部が半径方向環状壁１２８の穴１２５に入る際に、付勢リング区画４３０の外部軸方向面４３１が棚１３２を通過する。

【0046】

各付勢リング区画４３０の内側に面する半径方向壁４３７は、横方向端部４３２の間の中間に配置された軸方向ピン４４８を具備する。図３に示すように、分割型端面機械的密封組立体９０の完全に組み立てられた状態では、各区画のピン４４８は、主密封リング３３０の区画のうちの１つの半径方向スロット３３８に存在し、それにより、主密封リング３３０は、その関連する付勢リング区画４３０に対して回転不能になる。

【0047】

各付勢リング区画４３０は、各グランドプレート区画１１０の本体部１１４の半径方向壁１２８の穴１２５内に保持ピン４４４を配置することにより、グランドプレート組立体１００に対して回転しないように固定される。特に、穴１２５は、ハウジング９２と軸９１との間に分割型端面機械的密封組立体９０を取り付ける間に、ピン４４４が自由に摺動して、ばね４４０がグランドプレート組立体１００の内側軸方向移動を通してハウジング９２の外側面９３に向かって軸方向に圧縮されるのを可能にするように、サイズが決められている。こうした軸方向移動は、内側に面する半径方向壁４３７が主密封リング３３０の外側半径方向環状面３３７との係合する際に発生する。

【0048】

分割型端面機械的密封組立体９０の取付中、嵌合密封リング封止面２３６の軸方向位置は、ハウジング９２の外側面９３と軸９１に固定された嵌合リングアダプタ組立体２５９とに対して所定位置に設定される。主密封リング封止面３３６は、嵌合リング封止面２３６と当接係合するように配置される。グランドプレート区画１１０は、付勢リング区画が取り付けられると、主密封リング組立体３００の周囲に配置される。ボルト１３９の固定により、グランドプレート組立体１００のハウジング９２の外側面９３に向かう軸方向移動をもたらす。付勢リング区画４３０の内側に面する半径方向壁４３７は、半径方向当接面１３３から分離し、コイルばね４４０を圧縮する。こうした圧縮により、主密封リング封止面３３６を嵌合密封リング２３０の封止面２３６と封止関係になるように付勢する所望の軸方向予荷重が提供される。

【0049】

ここで特に図４および図５を参照すると、弾性コネクタ片２４０と、嵌合密封リング２３０の区画との、その関連する嵌合リングアダプタ区画２５１に対する弾性的な軸方向および半径方向支持の詳細が記載されている。こうした関係により、嵌合リングアダプタ組立体２５０の外側に面するカウンタボア内の嵌合密封リング２３０の軸方向の非堅固な支持が提供される。理解することができるように、各嵌合リングアダプタ区画２５１は、弾性コネクタ片２４０の一部が配置される保持溝２８０を具備する。保持溝２８０および同様にコネクタ片２４０は、嵌合リングアダプタ区画２５１の横方向対向端部２５２の間に半円形状に延在する。片２４０は、溝の半円形の広がりより幾分か長い。このため、各区画における片２４０の端部は、横方向対向端部２５２を超えて延在する。嵌合リングアダプタ区画２５１を合わせて固定すると、これらの端部は当接しかつ変形して、嵌合リングアダプタ組立体区画２５０の区画２５１の横方向対向端部２５２において流体密封接合部を形成する。

【0050】

図４および図５に示すように、各弾性コネクタ片２４０は、概して断面が矩形である。それは、内側半径方向環状面２６０、外側半径方向環状面２６４、内向き軸方向面２６６および外向き軸方向面２６８を具備する。伸縮性があって弾性的であるように選択される弾性コネクタ片２４０の材料によって、可撓性が提供される。適切なタイプの材料はまた、密封環境の作動流体に対するそれらの抵抗に基づいて選択され、エチレンプロピレン（ＥＰＤＭ）、フルオロカーボンポリマー等のエラストマー材料を具備することができる。

【0051】

内側半径方向環状面２６０および外向き軸方向面２６８は、滑らかな丸み２７０で接合する。内側半径方向環状面２６０および内向き軸方向面２６６は、内向き軸方向面２６６から半径方向内向きに延在する内向きに向けられたビード２６２によって接合される。ビード２６２は、略半円形断面を有している。

【0052】

内向き軸方向面２６６および外側半径方向環状面２６４は、外側半径方向環状面２６４から軸方向外側に延在する軸方向外側延在ビード２６７によって接合される。ビード２６７は、略半円形断面を有している。

【0053】

外側軸方向環状面２６４および外向き軸方向面２６８は、外側半径方向環状面２６４の外側に延在する外側に向けられたリブ２６９によって接合される。

【0054】

１つの弾性コネクタ片２４０は、その半円形保持溝２８０内の各嵌合リングアダプタ区画２５１に接続されている。図５に示すように、内側半径方向環状面２６０は、嵌合リングアダプタ区画２５１の外側に面する半径方向環状壁２８２に接して存在する。外側軸方向面２６８は、軸方向に延在する半円柱状壁２８４に接して存在し、弾性コネクタ片２４０の外側に向けられたリブ２６９が、嵌合リングアダプタ区画２５１の肩部２８８によって画定される外側切欠き２８６内に捕捉される。弾性コネクタ片２４０は、肩部２８８と外側に面する半径方向環状壁２８２との間で幾分か圧縮されるようにサイズが決められている。この関係は、保持溝２８０内に弾性コネクタ片２４０を保持するのに十分な保持力を提供するのに適切である。

【0055】

図５に示すように、各弾性コネクタ片２４０はまた、嵌合密封リング２３０の区画に弾性的に取り付けられている。したがって、嵌合密封リング２３０の各区画は、嵌合リングアダプタ区画２５１上に軸方向にかつ半径方向に支持され、嵌合密封リング２３０の接触面２３４が、関連する嵌合リングアダプタ区画２５１の横方向対向端部２５２と位置合せされる。合わせて、嵌合密封リング２３０の区画と嵌合リングアダプタ組立体２５０の関連する区画２５１とが、取り付けるための取付可能サブ組立体を形成する。そのように軸９１の周囲に取り付けられると、弾性コネクタ片２４０は、嵌合リングアダプタ組立体２５０内に嵌合リング２３０のための軸方向の非堅固な支持を提供する。

【0056】

弾性コネクタ片２４０は、半径方向外向き軸方向円柱状面２４２において嵌合密封リング２３０に弾性的に取り付けられている。弾性コネクタ片２４０の内向き軸方向面２６６は、嵌合密封リング２３０の区画の外向き軸方向円柱状面２４２の上に載っている。弾性コネクタ片２４０の外側半径方向環状面２６４は、嵌合密封リング２３０の内側に面する半径方向環状面２４３に寄りかかっている。弾性コネクタ片２４０の半径方向内向きに向けられたビード２６２は、内向きに向けられた軸方向捕捉溝２４６内に存在し、軸方向外側に向けられたビード２６７は、外側に向けられた半径方向捕捉溝２４５に存在している。弾性コネクタ片２４０は、半径方向環状の内側に面する面２４３と、半径方向内向きに向けられた軸方向捕捉溝２４６に配置された軸方向内向きに向けられたビード２６２との間で幾分か圧縮されるようにサイズが決められている。この関係は、弾性コネクタ片２４０を、半径方向外向き軸方向円柱状面２４２において嵌合密封リング２３０の区画に取り付けるために十分な保持力を提供するのに適切である。したがって、各弾性コネクタ片２４０は、嵌合リング組立体２００を回転可能な軸９１に取り付ける前に、嵌合密封リング２３０の区画をその関連する嵌合リングアダプタ区画２５１内に、偶発的に外れないように弾性的に支持する。弾性コネクタ片２４０を嵌合密封リング２３０または嵌合リングアダプタ組立体２５０の区画２５１に付着させるために接着剤は不要である。

【0057】

弾性コネクタ片２４０の延在するビード２６２、２６７およびリブ２６９、ならびに嵌合密封リング２３０および嵌合リングアダプタ区画２５１に画定されたこれらの輪郭に対する協働する受容部の特定の位置は、単に例示的なものであって限定するものではないことが言及されるべきである。これらの相互接続部材を、その他の場所に、たとえば、弾性コネクタ片２４０の外部画定面２６０、２６４、２６６または２６８に沿って、嵌合密封リング２３０および嵌合リングアダプタ区画２５１の協働する部材を対応して配置し直して、配置することができる。開示した配置は、その最も広い意味で、嵌合密封リング２３０を半径方向または軸方向に外れないように固定するように、嵌合リングアダプタ区画２５１および嵌合密封リング２３０の区画に弾性的に取り付けられる弾性コネクタ片２４０である。

【0058】

本開示の分割型端面機械的密封組立体９０を、軸端部にアクセスすることなくハウジング９２と回転可能な軸９１との間に取り付けることができる。したがって、それは、軸が、好都合に取り外すことができる原動力に接続される取付において特に有用である。取付プロセスが簡略化され、完全かつ適切な取付が、本開示の分割型端面機械的密封組立体９０のさまざまな特徴のために確実となる。

【0059】

特に、すべての弾性構成部材、すなわち、二次封止機能を行うさまざまな弾性エラストマー封止片が、一時的な接続を提供するために接着剤を使用することなく、関連する構成部材の適所に取り付けられる。嵌合リングアダプタ組立体２５０を形成するための嵌合リングアダプタ区画２５１の組立用の固定ボルト２３５は、ねじ端部がねじなしカウンタボア２５４内にあって、一方の嵌合リングアダプタ区画２５１によって支持される。組立時、これらのボルトは、他方の嵌合リングアダプタ区画２５１のねじ穴２５５内にねじ込まれる。したがって、ボルト２３５は、一方の嵌合リング区画２５１において、他方の嵌合リングアダプタ区画２５１に取り付けるために提供され、組立作業を簡略化する。

【0060】

同様に、グランドプレート組立体１００の固定ボルト１３５は、ねじ端部がねじなしカウンタボア１０５内に存在して、一方のグランドプレート区画１１０の横方向端部１０９に緩く固定される。組立時、実施アクセスは、ボルトを、他方のグランドプレート区画１１０の横方向端部１０９においてねじ穴１０６に締結するために、ボルト１３５を支持しているグランドプレート区画１１０のみに対して必要である。

【0061】

嵌合密封リング２３０の区画は、各嵌合リングアダプタ区画２５１の外側に面するカウンタボア内に、弾性的に保持され、軸方向かつ半径方向に支持される。各区画２５１の軸方向ピン２７２は、嵌合密封リング２３０の区画のスロット２３８内に配置される。

【0062】

弾性コネクタ片２４０は、内側半径方向環状壁２６０および片２４０の外側に向けられたリブ２６９を、外側に面する半径方向環状壁２８２および保持溝２８０の外側切欠き２８６を形成する半円形肩部２８８と相互係合させることにより、保持溝またはチャネル２８０内で嵌合リングアダプタ区画２５１に弾性的に固定される。弾性コネクタ片２４０は、軸方向外側に向けられたビード２６７および半径方向内向きに向けられたビード２６２を、外側に向けられた半径方向捕捉溝２４５および内向きに向けられた軸方向捕捉溝２４６とそれぞれ相互係合させることにより、嵌合密封リング２３０の区画に弾性的に固定される。嵌合リングアダプタ区画２５１および嵌合密封リング２３０の弾性的に取り付けられた区画を、接続可能な一体的構成部材として、取り扱い、軸９１に取り付けかつ固定することができる。上述したように、付勢組立体４００は、同様に、付勢リング区画４３０がグランドプレート組立体１００の関連する区画１１０内に収容されるように構成される。

【0063】

分割型端面機械的密封組立体９０の取付は、嵌合リング組立体２００を軸９１に取り付けることで開始する。嵌合密封リング構成部材の事前に組み立てられた組立体は、嵌合リングアダプタ組立体２５０の区画２５１と、エラストマー・密封部材２９０と、エラストマー封止片２５９と、弾性コネクタ片２４０に弾性的に支持されている嵌合密封リング２３０の区画とを備えている。これらの２つのサブ組立体は、軸を中心に、一方の区画２５１の横方向端部２５２が他方の区画の横方向端部２５２に対向するように配置される。ハウジング９２の外側面９３と嵌合密封リング２３０の外側に面する半径方向環状封止面２３６との間に、適切な間隔が確立される。この位置を、嵌合リングアダプタ組立体２５０の区画２５１に事前に組み込まれた使い捨てスペーサ（図示せず）を用いて設定することができる。スペーサは、適切な間隔を設定するように外側面９３と接触する。一方の嵌合リングアダプタ区画２５１のボルト２３５が、他方の嵌合リングアダプタ区画２５１のねじ穴２５５にねじ込まれることにより、嵌合リングアダプタ組立体２５０が完成する。こうしたボルト２３５の締付時に、弾性密封部材２９０は、嵌合リングアダプタ区画２５１の横方向対向端部２５２を封止する。また、Ｏリング状弾性封止片２５９が、軸９１に対して流体密封になるように圧縮される。そして、止めねじ２５７が締め付けられて、嵌合リングアダプタ組立体２５０が軸９１に固定される。

【0064】

次に、主密封リング２３０の区画は、内側に面する半径方向環状封止面３３６が、嵌合密封リング２３０の外側半径方向環状封止面２３６と対向接触して、軸９１の周囲に配置される。保持リング３５０は、主密封リング３３０の各区画の半径方向内向き溝２４２内に配置されて、グランドプレート組立体１００の取付前に主密封リング区画を合わせて保持する。

【0065】

そして、グランドプレート区画１１０は、エラストマー・密封部材１４０およびＯリング状エラストマー封止片１２６が適所にあって、主密封リング組立体３００の上に重なる関係で配置され、付勢リング区画４３０の内側に面する半径方向壁４３７とともに、主密封リング３３０の区画の外側半径方向環状面３３７と対向接触するように位置決めされる。使い捨てプラスチックスペーサ（図示せず）を採用して、軸９１を中心にして嵌合リングアダプタ組立体２５０を位置決めすることができる。また、各半円形状付勢リング区画４３０の軸方向ピン４４８を、主密封リング３３０の区画のうちの１つの半径方向スロット３３８内に挿入するように注意しなければならない。チャンバ３３９は、ピン４４８の適切な挿入に役立つ。

【0066】

一方の区画１１０の横方向端部１０９が他方の区画の横方向端部１０９に対向して、第１区画によって支持されるボルト１３５が、他方の区画１１０のねじ穴１０６内にねじ込まれることにより、グランドプレート組立体１００が完成する。このようにボルト１３５を締めると、弾性密封部材１４０が、グランドプレート区画１１０の横方向対向端部１０９を封止する。

【0067】

また、Ｏリング状エラストマー封止スリップ１２６は、内径が、主密封リング３３０の区画の半径方向外側の軸方向に延在する半円柱状面３４０の外径より小さい、円形エラストマー・密封を画定する。このように、片１２６は、軸方向に移動可能な主密封リング３３０の区画の半径方向外側の軸方向に延在する半円柱状面３４０と、グランドプレート区画１１０との間に、二次封止機能を提供する。

【0068】

ボルト１３９は、グランドプレート区画１１０のフランジ部のスロット１１６に挿入される。ボルト１３９を締めることにより、グランドプレート組立体１００が内側軸方向に移動する。グランドプレート組立体１００が軸方向内側に移動すると、グランドプレート組立体１００の外側端部の半径方向環状壁１２８が、主密封リング３３０の外側半径方向環状面３３７に向かって移動し、コイルばね４４０の圧縮をもたらす。半円形付勢リング区画４３０の内側に面する半径方向壁４３７は、半径方向環状棚１３２の半径方向当接面１３３から離れる方向に移動する。したがって、圧縮コイルばね４４０の軸方向の力が、主密封リング３３０の外側半径方向環状面３３７に加わり、嵌合密封リング２３０の外側に面する半径方向環状封止面２３６内への主密封リング３３０の内側に面する半径方向環状封止面３３６の軸方向予荷重が提供される。

【0069】

ボルト１３９を締めることにより、取付プロセスが完了する。グランドプレート区画１１０の溝１１７内のＯリング状エラストマー封止片１１９が、ハウジング９２の外側面９３に対する静的密封を提供する。グランドプレート区画１１０の半円形密封リング溝１２４内のＯリング状エラストマー封止片１２６は、主リング３３０の半径方向外側の軸方向に延在する円柱状面３４０に対して半径方向に圧縮され、軸９１を中心に主リング組立体３００を配置する。

【0070】

上述した説明は、開示したシステムおよび技法の例を提供することが理解されよう。しかしながら、本開示の他の実施態様は、上述した例と詳細が異なり得ることが企図されている。本開示またはその例に対するすべての言及が、その箇所で論じられている特定の例を言及するように意図されており、より一般的に本開示の範囲に関していかなる限定も示唆するようには意図されていない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図3a】

【図3b】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】