JPS59136586A - 揺動ピストンポンプ - Google Patents
揺動ピストンポンプInfo
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- JPS59136586A JPS59136586A JP58166818A JP16681883A JPS59136586A JP S59136586 A JPS59136586 A JP S59136586A JP 58166818 A JP58166818 A JP 58166818A JP 16681883 A JP16681883 A JP 16681883A JP S59136586 A JPS59136586 A JP S59136586A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
- F04B53/143—Sealing provided on the piston
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は少なくとも1つのシールスリーブを備えた揺動
ピストンポンプであって、このシールスリーブが、少な
くとも部分的にピストン部分によって保持された半径方
向で延びる区分と、シリンダ壁(こ密着するリップ範囲
と、を有している形式のものに関する。
ピストンポンプであって、このシールスリーブが、少な
くとも部分的にピストン部分によって保持された半径方
向で延びる区分と、シリンダ壁(こ密着するリップ範囲
と、を有している形式のものに関する。
一般的な構造のポンプ若しくは圧縮機では、プランツヤ
ピストン及びこれGこ係合する連接棒が2つの種々異な
る部分によって形成されており、これらの部分がピスト
ンピンを介して互いに接続されている。この構成の欠点
は、ピストンピン及びこれに必要なグリス潤滑が71?
ンゾの熱い区域に位置していることGこある。このこと
によって、とりわけピストンピンの潤滑のためのグリス
の寿命に関する問題が生じる。さらGこ、前述のシラン
ジャピストン(こおいては、フランシャピストンとシリ
ンダ壁との間の側方案内刃が生じ、このため、一般的に
はピストンのための適当す案内リングが必要である。こ
の案内リングは摩擦部分を形成する。
ピストン及びこれGこ係合する連接棒が2つの種々異な
る部分によって形成されており、これらの部分がピスト
ンピンを介して互いに接続されている。この構成の欠点
は、ピストンピン及びこれに必要なグリス潤滑が71?
ンゾの熱い区域に位置していることGこある。このこと
によって、とりわけピストンピンの潤滑のためのグリス
の寿命に関する問題が生じる。さらGこ、前述のシラン
ジャピストン(こおいては、フランシャピストンとシリ
ンダ壁との間の側方案内刃が生じ、このため、一般的に
はピストンのための適当す案内リングが必要である。こ
の案内リングは摩擦部分を形成する。
前述の欠点を回避するためGこ、揺動ピストンを備えた
ポンプがすでに製作されている。このポンプでは、ピス
トンと、それに所属する連接棒とが一体0こ形成されて
いる。従ってピストンへは連接棒と一緒Gこ運動する。
ポンプがすでに製作されている。このポンプでは、ピス
トンと、それに所属する連接棒とが一体0こ形成されて
いる。従ってピストンへは連接棒と一緒Gこ運動する。
この構成では、ピストンの旋回運動によって、ピストン
の縁の中央部分、すなわち、揺動ピストンがシリンダの
縦軸線に対して傾斜している個所Gこ非気密性が生じる
。この独の公知揺動ピストン(例えば米国特許第396
1 ’869号)ではシールスリーブを設けることによ
って、この非気密性を補償している。
の縁の中央部分、すなわち、揺動ピストンがシリンダの
縦軸線に対して傾斜している個所Gこ非気密性が生じる
。この独の公知揺動ピストン(例えば米国特許第396
1 ’869号)ではシールスリーブを設けることによ
って、この非気密性を補償している。
しかし、この種の公知揺動ピストンポンプはなお著しい
欠点を有している。シールスリーブは弾性的な又は弾性
変形可能な板(しばしばテフロン板)から打抜き形成さ
れている。それゆえ、このシールスリーブは、シリンダ
壁Gこ密着するリップ範囲及び部分的にピストン部分G
こよって保持される半径方向で延びる部分において均一
な壁厚を有する。それゆえ、このシールスリーブは揺動
ピストンの側方の支持に対して十分な抵抗力を有しない
。ガス力がクランクアームの方向に作用するために、こ
の揺動ピストンにおいてはガス力によって理論的には何
ら側方案内力が生じない。しかしながら、この揺動ピス
トンにおいても実地においては、若干の側方案内力が生
じる。この側方案内力は特に摩擦及び慣性力に起因する
。側方の支持の欠如はリップ範囲の早期の摩耗を誘発す
る。摩耗によって薄くなったリップ範囲によって、シー
ルスリーブの1下方」に位置ずろ「下方」のピストン部
分がシリンダ壁に接触し、その場合に損傷を与える危険
がある。ここにいう下方とは、クラン叱 クケーシングに近いという意である。
欠点を有している。シールスリーブは弾性的な又は弾性
変形可能な板(しばしばテフロン板)から打抜き形成さ
れている。それゆえ、このシールスリーブは、シリンダ
壁Gこ密着するリップ範囲及び部分的にピストン部分G
こよって保持される半径方向で延びる部分において均一
な壁厚を有する。それゆえ、このシールスリーブは揺動
ピストンの側方の支持に対して十分な抵抗力を有しない
。ガス力がクランクアームの方向に作用するために、こ
の揺動ピストンにおいてはガス力によって理論的には何
ら側方案内力が生じない。しかしながら、この揺動ピス
トンにおいても実地においては、若干の側方案内力が生
じる。この側方案内力は特に摩擦及び慣性力に起因する
。側方の支持の欠如はリップ範囲の早期の摩耗を誘発す
る。摩耗によって薄くなったリップ範囲によって、シー
ルスリーブの1下方」に位置ずろ「下方」のピストン部
分がシリンダ壁に接触し、その場合に損傷を与える危険
がある。ここにいう下方とは、クラン叱 クケーシングに近いという意である。
本発明の課題は、公知ポンプの前述の欠点乞簡単な手段
及びわずかな費用で可能な限り回避するとともに、揺動
ピストンのための強力な側方案内を得ることのできるよ
うな、揺動ピストンポンプを提供することにある。
及びわずかな費用で可能な限り回避するとともに、揺動
ピストンのための強力な側方案内を得ることのできるよ
うな、揺動ピストンポンプを提供することにある。
この課題を解決した本発明の要旨は冒頭に述べた形式の
ピストンポンプにおいて1.半径方向で延びろシールス
リーブ部分の壁厚がリップ範囲の壁厚に比し、て本きい
ことにある。
ピストンポンプにおいて1.半径方向で延びろシールス
リーブ部分の壁厚がリップ範囲の壁厚に比し、て本きい
ことにある。
ゾ
揺動ピストンポンプのこのような構成若しくは揺動ピス
トンポンプのシールスリーブのこの種の構成によって、
傾いた揺動ピストンのための十分強力な支えが得られる
とともに、自己シール性のリップシール部材の形式のリ
ップ範囲の所望の良好な接触が保たれる。しかし、例え
ば、半径方向に延びるシールスリーブ部分の壁厚を大き
くするために、シールスリーブの壁厚を一貫して増大さ
せることはできない。シールスリーブ全体の壁厚をたん
に厚くするだけでは、リップ範囲の壁厚も相応に増大し
、その壁厚が著しく大きい場合には、シリンダ壁への密
着性が損なわれる。
トンポンプのシールスリーブのこの種の構成によって、
傾いた揺動ピストンのための十分強力な支えが得られる
とともに、自己シール性のリップシール部材の形式のリ
ップ範囲の所望の良好な接触が保たれる。しかし、例え
ば、半径方向に延びるシールスリーブ部分の壁厚を大き
くするために、シールスリーブの壁厚を一貫して増大さ
せることはできない。シールスリーブ全体の壁厚をたん
に厚くするだけでは、リップ範囲の壁厚も相応に増大し
、その壁厚が著しく大きい場合には、シリンダ壁への密
着性が損なわれる。
本発明の有利な実施例では、シールスリーブのリップ範
囲の最大壁厚がはLI’ 0.6 mmである。
囲の最大壁厚がはLI’ 0.6 mmである。
このように構成すれば、リップ範囲は作業過程全体にわ
たってその行程にわたり連続的にシリンダ壁に適合し、
これによって非シール性が回避される。非シール性の回
避はポンプピストンにおいては極めて重要であり、これ
によって自己シール性を損なうことなくポンプ機能を効
果的に維持することができる。。
たってその行程にわたり連続的にシリンダ壁に適合し、
これによって非シール性が回避される。非シール性の回
避はポンプピストンにおいては極めて重要であり、これ
によって自己シール性を損なうことなくポンプ機能を効
果的に維持することができる。。
本発明の有利な1実施例では、ポンプシリンダの内径が
その中央範囲で若干狭くなっている。
その中央範囲で若干狭くなっている。
この範囲では、揺動ピストンがその最も傾いた位置にあ
り、それゆえ、均一な内径を一有するポンプシリンダで
は、ピストンポンプとシリンダ壁との間を塞ぐシールス
リーブの間隔が最大となるが、しかし、すでに述べた手
段によって、この間隔が若干減少する。さらに冒頭に述
べた形式の揺動ピストンポンプにおいては、著しい騒音
が生じる。実験の示すところによれば、騒音の原因は、
吸込行程のさいに空気がクランク室からシールスリーブ
のリップ範囲を擦過して、ポンプ室内へ流入することに
ある。リップ範囲を空気か擦過することによって、リッ
プ範囲の部分が若干シリンダ壁から離れ、その後に再び
/リンダ壁に接触し、これによってすでに述べた騒音が
生じる。それゆえ、本発明の別の課題は、揺動ピストン
ポンプの可能な限り騒音の少ない作用を得ることにある
。この課題を解決した本発明の構成によれば、冒頭に述
べた形式の揺動ピストンポンプにおいて、シールスリー
ブがその半径方向のスリーブ部分の下方において、すな
わち第2のリップ範囲を有する部分にお(・て若干クラ
ンク室の方向へ延びていることにある。このことによっ
て、クランク室からポンプ室への空気の流れが著しく回
避される。これによって、このような揺動ピストンは少
ない騒音で作動する。
り、それゆえ、均一な内径を一有するポンプシリンダで
は、ピストンポンプとシリンダ壁との間を塞ぐシールス
リーブの間隔が最大となるが、しかし、すでに述べた手
段によって、この間隔が若干減少する。さらに冒頭に述
べた形式の揺動ピストンポンプにおいては、著しい騒音
が生じる。実験の示すところによれば、騒音の原因は、
吸込行程のさいに空気がクランク室からシールスリーブ
のリップ範囲を擦過して、ポンプ室内へ流入することに
ある。リップ範囲を空気か擦過することによって、リッ
プ範囲の部分が若干シリンダ壁から離れ、その後に再び
/リンダ壁に接触し、これによってすでに述べた騒音が
生じる。それゆえ、本発明の別の課題は、揺動ピストン
ポンプの可能な限り騒音の少ない作用を得ることにある
。この課題を解決した本発明の構成によれば、冒頭に述
べた形式の揺動ピストンポンプにおいて、シールスリー
ブがその半径方向のスリーブ部分の下方において、すな
わち第2のリップ範囲を有する部分にお(・て若干クラ
ンク室の方向へ延びていることにある。このことによっ
て、クランク室からポンプ室への空気の流れが著しく回
避される。これによって、このような揺動ピストンは少
ない騒音で作動する。
本発明の特に有利な実、流側では、揺動ピストンに第2
のシールスリーブが設けられており、この第2のシール
スリーブがそのリップ範囲でクランク室へ向けられてい
る。このようにすることによって、揺動ぎストンポンプ
の極めて簡単な構成が得られる。
のシールスリーブが設けられており、この第2のシール
スリーブがそのリップ範囲でクランク室へ向けられてい
る。このようにすることによって、揺動ぎストンポンプ
の極めて簡単な構成が得られる。
次に図示の実施例につき本発明を具体的に説明する。
符号1で示す揺動ピストンポンプはポンプシリンダ2を
備えており、このポンプシリンダ2内に揺動ピストン3
が案内されている。揺動ピストン3はポンプ室4とは逆
の端部で軸受5を介してクランク軸の偏心支承部6に結
合されている。揺動ピストン3のピストン部分7は支持
部8と上方の取外し可能なピストン部分9どを有してい
る。支持部8とピストン部分9との間には、シール子リ
ーブ10が固定されている。
備えており、このポンプシリンダ2内に揺動ピストン3
が案内されている。揺動ピストン3はポンプ室4とは逆
の端部で軸受5を介してクランク軸の偏心支承部6に結
合されている。揺動ピストン3のピストン部分7は支持
部8と上方の取外し可能なピストン部分9どを有してい
る。支持部8とピストン部分9との間には、シール子リ
ーブ10が固定されている。
本発明によれば、上方のピストン部分9の縦軸線に関連
して、半径方向で延びるスリーブ部分11がシールスリ
ーブ10のリップ範囲12の壁厚l〕に比して大きな壁
厚aを有している。これによって、環状のリップ範囲1
2が十分に薄くても、ポンプのシリンダ壁13に良好に
接触するとともに、第1図及び第2図から判るように、
揺動ピストン3のための強力に形成された側方案内が得
られる。シールスリーブ10のリップ範囲12の最大の
壁厚すはほぼ0.6 mmである。シールスリーブが例
えば可撓性でしかも著しく弾性的でない材料例えば、I
?リテトラフルオルエチレンから製作されている場合に
は、リップ範囲12の壁厚が06朋又はそれより薄い壁
厚すを有していても、十分な密着性が得られる。
して、半径方向で延びるスリーブ部分11がシールスリ
ーブ10のリップ範囲12の壁厚l〕に比して大きな壁
厚aを有している。これによって、環状のリップ範囲1
2が十分に薄くても、ポンプのシリンダ壁13に良好に
接触するとともに、第1図及び第2図から判るように、
揺動ピストン3のための強力に形成された側方案内が得
られる。シールスリーブ10のリップ範囲12の最大の
壁厚すはほぼ0.6 mmである。シールスリーブが例
えば可撓性でしかも著しく弾性的でない材料例えば、I
?リテトラフルオルエチレンから製作されている場合に
は、リップ範囲12の壁厚が06朋又はそれより薄い壁
厚すを有していても、十分な密着性が得られる。
このため、シールスリーブ10は自己シール性のリップ
シール部材のように作用することができる。そのことの
ために、外径D1を有する上方のピストン部分9と、リ
ップ範囲12の内径との間に環状ギャップ14が設けら
れている。
シール部材のように作用することができる。そのことの
ために、外径D1を有する上方のピストン部分9と、リ
ップ範囲12の内径との間に環状ギャップ14が設けら
れている。
この環状ギャップ1牛内には、加圧吐出媒体が侵入して
、リップ範囲12を揺動ピストン3のいかなる位置にお
いてもシリンダ壁に接触せしめる。
、リップ範囲12を揺動ピストン3のいかなる位置にお
いてもシリンダ壁に接触せしめる。
シールスリーブ10は一体にかつ厚肉の底部を備えたコ
ツプ状に形成される。その場合、底部は半径方向で延び
るスリーブ部分11を形成する(第2図参照)。効果的
には、リップ範囲はその変形されない状態(第2図)に
おいて、側方に外方へ張出すように形成され、これによ
って、吐出媒体が圧力を有しない場合でもシリンダ壁1
3にリップ範囲12を接触せしめるに十分な変形力が得
られる。半径方向に延びるスリーブ部分11がらリップ
範囲12への移行部はフィルムヒンジ状に若干旋回可能
に形成されている。このことのために、有利には半径方
向に延びるスリーブ部分11とリップ範囲12との間に
溝が形成される。
ツプ状に形成される。その場合、底部は半径方向で延び
るスリーブ部分11を形成する(第2図参照)。効果的
には、リップ範囲はその変形されない状態(第2図)に
おいて、側方に外方へ張出すように形成され、これによ
って、吐出媒体が圧力を有しない場合でもシリンダ壁1
3にリップ範囲12を接触せしめるに十分な変形力が得
られる。半径方向に延びるスリーブ部分11がらリップ
範囲12への移行部はフィルムヒンジ状に若干旋回可能
に形成されている。このことのために、有利には半径方
向に延びるスリーブ部分11とリップ範囲12との間に
溝が形成される。
ピストン部分9はねじ16を介して取外し可能に、残り
の揺動ピストン部分に固定されている。これによってシ
ールスリーブl○は公知形式通り、ポンプ室生側がら交
換可能である。シールスリーブ10を下方から支持する
支持部δは直径D2を有し、この直径は上方のピストン
部分9の直径D1に比して若干小さい。これによって、
シールスリーブゾ1oが若干摩耗しているとき揺動ピス
トンが摺動したさいに、支持部8がシリンダ壁13に接
触してこれを損傷する危険が回避される。このように、
支持部8の外径D2を小さくすることができるわけは、
半径方向で延びるスリーブ部分11が比較的大きな壁厚
を有するためである。半径方向で延びるスリーブ部分1
1の壁厚aがリップ範囲12の壁厚すに比して厚いため
に次の利点か得られる。
の揺動ピストン部分に固定されている。これによってシ
ールスリーブl○は公知形式通り、ポンプ室生側がら交
換可能である。シールスリーブ10を下方から支持する
支持部δは直径D2を有し、この直径は上方のピストン
部分9の直径D1に比して若干小さい。これによって、
シールスリーブゾ1oが若干摩耗しているとき揺動ピス
トンが摺動したさいに、支持部8がシリンダ壁13に接
触してこれを損傷する危険が回避される。このように、
支持部8の外径D2を小さくすることができるわけは、
半径方向で延びるスリーブ部分11が比較的大きな壁厚
を有するためである。半径方向で延びるスリーブ部分1
1の壁厚aがリップ範囲12の壁厚すに比して厚いため
に次の利点か得られる。
すなわち、リップ範囲12が部分的に摩耗した場合でも
、揺動ピストン3は半径方向で延びるスリーブ部分11
によって謝時十分な案内を得ることができ、これによっ
て、シリンダ壁13の損傷が回避される。このシール機
能が失なわれると、もはやポンプは吐出能力を失うが、
シリンダ壁13に機械的な損傷を与える前に、シ本発明
の特別有利な構成では、ポンプシリンダ2の内径D3は
、その中央範囲17において若干減径している(第4図
の直径D3’参照)。
、揺動ピストン3は半径方向で延びるスリーブ部分11
によって謝時十分な案内を得ることができ、これによっ
て、シリンダ壁13の損傷が回避される。このシール機
能が失なわれると、もはやポンプは吐出能力を失うが、
シリンダ壁13に機械的な損傷を与える前に、シ本発明
の特別有利な構成では、ポンプシリンダ2の内径D3は
、その中央範囲17において若干減径している(第4図
の直径D3’参照)。
この手段の効果は第3図及び第4図を較べれば明らかで
ある。第3図はポンプシリンダを極めて略示的に示した
ものである。第3図では揺動ピストン3が3つの異なる
位置で示されている。
ある。第3図はポンプシリンダを極めて略示的に示した
ものである。第3図では揺動ピストン3が3つの異なる
位置で示されている。
上死点及び下死点では、揺動ピストンδの縦軸線18は
ポンプシリンダ2の縦軸線と合致しかつ上方のピストン
部分9の直径1) l及び支持部δの直径D2をポンプ
シリンダ2の内径D3に適当に適合させれば、揺動ピス
トン3にシールスリーブ10を締付ける個所と1.I?
ポンプリンダ2のシリンダ壁13との間の半径方向のギ
ャップは比較的小さい。これに対して、揺動ピストンが
その中央位置で相応の斜め位置を占め、かつポンプシリ
ンダ2がその軸方向全長にわたって同じ内径D3を有す
る場合は、このギャップは比較的大きくなる。シールス
リーブ10によって塞がれるべきこの大きなギャップS
Pはポンプシリンダ2がその中央範囲17において直径
D3’によって示すように若干減径していることによっ
て減少する。この減径は揺動ピストン3の斜めの位置に
適合されている。ポンプシリンダの内径の横断面は、ど
こを切っても円形である。これに対して、揺動ピストン
3とポンプのシリンダ壁土3との間のギャップSPの変
化は、揺動ピストンの旋回平面内で最も著しい。
ポンプシリンダ2の縦軸線と合致しかつ上方のピストン
部分9の直径1) l及び支持部δの直径D2をポンプ
シリンダ2の内径D3に適当に適合させれば、揺動ピス
トン3にシールスリーブ10を締付ける個所と1.I?
ポンプリンダ2のシリンダ壁13との間の半径方向のギ
ャップは比較的小さい。これに対して、揺動ピストンが
その中央位置で相応の斜め位置を占め、かつポンプシリ
ンダ2がその軸方向全長にわたって同じ内径D3を有す
る場合は、このギャップは比較的大きくなる。シールス
リーブ10によって塞がれるべきこの大きなギャップS
Pはポンプシリンダ2がその中央範囲17において直径
D3’によって示すように若干減径していることによっ
て減少する。この減径は揺動ピストン3の斜めの位置に
適合されている。ポンプシリンダの内径の横断面は、ど
こを切っても円形である。これに対して、揺動ピストン
3とポンプのシリンダ壁土3との間のギャップSPの変
化は、揺動ピストンの旋回平面内で最も著しい。
この旋回平面は第3図及び第4図の図平面に相応する。
図平面に対する直角な長手中央平面内においては、揺動
ピストン3が斜めになったさいでも揺動ピストン3とポ
ンプのシリンダ壁13との間のギャップは大きくならな
い。比較的小さな内径D3“まで狭まることによって、
リップ範囲12は第4図の図平面に対して直角な範囲に
位置する区分では若干半径方向で内向きに圧縮される。
ピストン3が斜めになったさいでも揺動ピストン3とポ
ンプのシリンダ壁13との間のギャップは大きくならな
い。比較的小さな内径D3“まで狭まることによって、
リップ範囲12は第4図の図平面に対して直角な範囲に
位置する区分では若干半径方向で内向きに圧縮される。
それに応じて、環状のリップ範囲12は揺動ピストン3
の旋回平面Sの区域において、より一層簡単に、揺動ピ
ストン3と、シリンダ壁13との間の若干増大したギャ
ップを塞ぐこと−かできる。内径D3に対する内径D3
’の減径は第4図に明瞭のため誇張して示しである。こ
れについては後でなお詳しく説明する。
の旋回平面Sの区域において、より一層簡単に、揺動ピ
ストン3と、シリンダ壁13との間の若干増大したギャ
ップを塞ぐこと−かできる。内径D3に対する内径D3
’の減径は第4図に明瞭のため誇張して示しである。こ
れについては後でなお詳しく説明する。
中央範囲17というのは、ピストン行程Hの中央範囲を
意味する。この行程Hは図面では著しく拡大して示され
ている。第5図は第4図を上方から見た図で゛あ、る。
意味する。この行程Hは図面では著しく拡大して示され
ている。第5図は第4図を上方から見た図で゛あ、る。
本発明揺動ピストンポンプの吐出量は公知揺動ピストン
のほぼ20 l/ min〜はぼ100AK/minの
実際の吐出量に匹敵するばかりでなく、はぼ201/m
in 〜2001/min、場合によって5001/m
in までの極めて大きな吐出範囲を有することも可能
である。その場合、揺動ピストンポンプlは特に無潤滑
ポンプとして作用する。
のほぼ20 l/ min〜はぼ100AK/minの
実際の吐出量に匹敵するばかりでなく、はぼ201/m
in 〜2001/min、場合によって5001/m
in までの極めて大きな吐出範囲を有することも可能
である。その場合、揺動ピストンポンプlは特に無潤滑
ポンプとして作用する。
無潤滑ポンプというのは、ピストンがシリンダ壁13に
沿って潤滑されずに摺動するポンプを意味する。後者の
利点は潤滑媒体が吐出媒体と混合されないことにある。
沿って潤滑されずに摺動するポンプを意味する。後者の
利点は潤滑媒体が吐出媒体と混合されないことにある。
吐出媒体としては液体及びガスが使用される。これまで
述べたすべてのこと若しくは特許請求の範囲に記載した
特徴は個個に又は任意に組合わせることかできろ。
述べたすべてのこと若しくは特許請求の範囲に記載した
特徴は個個に又は任意に組合わせることかできろ。
揺動ピストン3の斜めの位置、特に第1図に示すような
斜めの位置は、図面を見やすくするために誇張して示し
である。第3図〜第5図におけるギャップspの半径方
向の間隔も同様である。
斜めの位置は、図面を見やすくするために誇張して示し
である。第3図〜第5図におけるギャップspの半径方
向の間隔も同様である。
本発明の特別な実施例によれば、揺動ピストンδがクラ
ンク角αに相応して斜めに位置したさいに、この斜め位
置での外周に相応するだ円が、上死点若しくは下死点に
おけるポンプシリンダ2の内周にほぼ相応するように、
ポンプシリンダ2の内径D3αがピストン行程Hにわた
って変化している。この幾何学的な関係について次に第
6図に基づいて詳しく説明する。
ンク角αに相応して斜めに位置したさいに、この斜め位
置での外周に相応するだ円が、上死点若しくは下死点に
おけるポンプシリンダ2の内周にほぼ相応するように、
ポンプシリンダ2の内径D3αがピストン行程Hにわた
って変化している。この幾何学的な関係について次に第
6図に基づいて詳しく説明する。
クランク角に依存してピストン行程Hにわたる内径D3
αを前述の如く構成することによって、次の結果が得ら
れる。すなわち、シールスリーブ10のリップ範囲12
の論理的な外周が、揺動ピストン3のすべての行程位置
において、少なくともほぼ近似的に、訃じ大きさにとど
まる。リップ範囲がピストン行程Hの中央範囲を通過す
るさいに、このリップ範囲が上死点若しくは下死点にお
ける環状リングの形状から種々異なるほぼだ円形に変形
すればよいように、ポンプシリンダ20減径はクランク
若しくはそれに相応するクランク角に依存して変化する
。その場合、リップ範囲の外周は実際には変化しない。
αを前述の如く構成することによって、次の結果が得ら
れる。すなわち、シールスリーブ10のリップ範囲12
の論理的な外周が、揺動ピストン3のすべての行程位置
において、少なくともほぼ近似的に、訃じ大きさにとど
まる。リップ範囲がピストン行程Hの中央範囲を通過す
るさいに、このリップ範囲が上死点若しくは下死点にお
ける環状リングの形状から種々異なるほぼだ円形に変形
すればよいように、ポンプシリンダ20減径はクランク
若しくはそれに相応するクランク角に依存して変化する
。その場合、リップ範囲の外周は実際には変化しない。
換言すれば、クランクの位置に依存してピストン行程H
にわたって内径D3αを適当に選択すれば、シールスリ
ーブ10のリップ範囲12は上死点若しくは下死点にお
いて所定寸法の外周を有する円形を有し、かつこのリッ
プ範囲はピストン行程Hにわたってその外周の長さを変
えることなく、種々異なるだ円形に変形されればよく、
このだ円の外周は実際には円の外周と常に同じ長さを有
する。従ってシールスリーブのリップ範囲12の負荷は
比較的わずかである。
にわたって内径D3αを適当に選択すれば、シールスリ
ーブ10のリップ範囲12は上死点若しくは下死点にお
いて所定寸法の外周を有する円形を有し、かつこのリッ
プ範囲はピストン行程Hにわたってその外周の長さを変
えることなく、種々異なるだ円形に変形されればよく、
このだ円の外周は実際には円の外周と常に同じ長さを有
する。従ってシールスリーブのリップ範囲12の負荷は
比較的わずかである。
それゆえ、シールスリーブ10の材料として、比較的弾
性の少ない月料を使用することができ、特に揺動ピスト
ンポンプにおいては、シールスリーブに大き過ぎる変形
な生せしめることなく又はまったく非気密性を生せしめ
ることなく、大きな行程が可能となる。
性の少ない月料を使用することができ、特に揺動ピスト
ンポンプにおいては、シールスリーブに大き過ぎる変形
な生せしめることなく又はまったく非気密性を生せしめ
ることなく、大きな行程が可能となる。
第6図及び以下に使用する記号は次の通りである。
l=クランクの長さ
r−クランク偏心度
α−上死点におけるクランク角
β−上死点におけるピストン傾斜角
に一ピストン中心点Mとクランク回転軸線Aとの結合線
へのクランク長さの投影 に=シールリップの理論的な直径 には上死点及び下死点におけるポンプシリンダ2の直径
D3と一致する。揺動ピストン3の斜めの位置において
は、リップ範囲は外周UEを有するだ円形状を有する。
へのクランク長さの投影 に=シールリップの理論的な直径 には上死点及び下死点におけるポンプシリンダ2の直径
D3と一致する。揺動ピストン3の斜めの位置において
は、リップ範囲は外周UEを有するだ円形状を有する。
この外周TJEは次の式によって求めることができる(
第6図参照)。
第6図参照)。
sinα:丁
a = r X sinα
(式2)箕β−一、さらに、 k2二12−a2 さらに− 瀉β=− 式1から: D+d=2k D=2に−d;これを武生に代入すると、a 、
−フマーsin’ U d ft丁フsin’ (1 最後の式中の記号dは第6図においてクランク角αに依
存した、だ円形に変形されたリップ範囲の短軸に相当す
る。このように1.I?ポンプシリンダの内径D3αを
ピストンと行程Hにわたってクランク角αに依存させる
ことによって、シールリップが揺動ピストン3のあらゆ
る位置において、実際に均一な外周を以って作業するこ
とができるという理論的な条件が満たされる。
(式2)箕β−一、さらに、 k2二12−a2 さらに− 瀉β=− 式1から: D+d=2k D=2に−d;これを武生に代入すると、a 、
−フマーsin’ U d ft丁フsin’ (1 最後の式中の記号dは第6図においてクランク角αに依
存した、だ円形に変形されたリップ範囲の短軸に相当す
る。このように1.I?ポンプシリンダの内径D3αを
ピストンと行程Hにわたってクランク角αに依存させる
ことによって、シールリップが揺動ピストン3のあらゆ
る位置において、実際に均一な外周を以って作業するこ
とができるという理論的な条件が満たされる。
前述の幾何学的な考察は近似的な値を与える。
本発明によれば実際においてはポンプシリンダ2の簡単
な製作性に直径の履歴D3αを適合さぜること−できる
。
な製作性に直径の履歴D3αを適合さぜること−できる
。
第6図の平面的な図示において、傾斜したピストンのシ
ール範囲を明確に示すために、斜視図でみたシール範囲
を一点鎖線で示しである。
ール範囲を明確に示すために、斜視図でみたシール範囲
を一点鎖線で示しである。
本発明の別の実施例を第7図及び第8図に示す。第7図
に示す揺動ピストンポンプ101は第1図に示す揺動ピ
ストンポンプとほぼ同様である。しかし第7図に示す実
施例では、シールスリーブ12はその半径方向のスリー
ブ部分11の下方に第2のリップ範囲を有しており、こ
の第2のリップ範囲は、クラン゛り室19の方向へ延び
ている。第7図から判るように、揺動ピストンポンプ3
には、第1図においてすで“に説明した第1の7−ルス
リーゾ1oの近くニ、第2のシールスリーブ110が設
けられており、このシールスリーブ110はそのJ)、
−ノブ範囲112によって、第1のシールスリーブ1o
とは逆向きに、換言すればクランク室へ向がっテ延ヒて
いる。揺動ピストンの吸込行程時に、クランク室19が
らリッツ範囲12を擦過してポンプ室4内へ実際には空
気が流入しない。リップ範囲12の不所望な剥離運動及
びこれによって生じるポンプ騒音は著しく軽減される。
に示す揺動ピストンポンプ101は第1図に示す揺動ピ
ストンポンプとほぼ同様である。しかし第7図に示す実
施例では、シールスリーブ12はその半径方向のスリー
ブ部分11の下方に第2のリップ範囲を有しており、こ
の第2のリップ範囲は、クラン゛り室19の方向へ延び
ている。第7図から判るように、揺動ピストンポンプ3
には、第1図においてすで“に説明した第1の7−ルス
リーゾ1oの近くニ、第2のシールスリーブ110が設
けられており、このシールスリーブ110はそのJ)、
−ノブ範囲112によって、第1のシールスリーブ1o
とは逆向きに、換言すればクランク室へ向がっテ延ヒて
いる。揺動ピストンの吸込行程時に、クランク室19が
らリッツ範囲12を擦過してポンプ室4内へ実際には空
気が流入しない。リップ範囲12の不所望な剥離運動及
びこれによって生じるポンプ騒音は著しく軽減される。
実際の示すところによれば、このように形成された揺動
ピストンポンプ101は極めて静かに作動する。
ピストンポンプ101は極めて静かに作動する。
両方のシールスリーブ10,110を同寸法に形成すれ
ば、比較的簡単な製作及び交換が可能となる。半径方向
のスリーブ部分11.111の厚さaが、リップ範囲1
2.1’12の厚さbスリーブ10,114を使用する
こともできる。
ば、比較的簡単な製作及び交換が可能となる。半径方向
のスリーブ部分11.111の厚さaが、リップ範囲1
2.1’12の厚さbスリーブ10,114を使用する
こともできる。
2つのシールスリーブ10,110を使用することによ
って、第1図乃至第6図に詳しく説明したよ5K、半径
方向の支持を強化することができる。必要ならば、2つ
のリップ範囲12゜112を備えたシールスリーブを一
体に形成することもできる。場合によっては、第2のリ
ップ範囲を、クランク室内に突入したリップ状の短い環
状隆起部として形成することができろ。
って、第1図乃至第6図に詳しく説明したよ5K、半径
方向の支持を強化することができる。必要ならば、2つ
のリップ範囲12゜112を備えたシールスリーブを一
体に形成することもできる。場合によっては、第2のリ
ップ範囲を、クランク室内に突入したリップ状の短い環
状隆起部として形成することができろ。
このような環状隆起部はシリンダ壁13に良好に適合す
る。・場合によっては第8図に示すように、両方のリッ
プ範囲12,112と、シリンダ壁13との間に、はぼ
閉じた環状の中空室20を形成することができる。この
ようにすれば、揺動ピストンポンプの稼働中に一種のラ
ビリンスシールが形成される。例えば、クランク室19
に面したリップ範囲112に沿って、空気が若干通過す
る場合に、この空気の流れは小さな渦21を形成する。
る。・場合によっては第8図に示すように、両方のリッ
プ範囲12,112と、シリンダ壁13との間に、はぼ
閉じた環状の中空室20を形成することができる。この
ようにすれば、揺動ピストンポンプの稼働中に一種のラ
ビリンスシールが形成される。例えば、クランク室19
に面したリップ範囲112に沿って、空気が若干通過す
る場合に、この空気の流れは小さな渦21を形成する。
この様子を第8図に誇張して示す。この場合、はぼ閉じ
た環状室内に、すでに述べたように、ある程度のラビリ
ンスシールが形成される。
た環状室内に、すでに述べたように、ある程度のラビリ
ンスシールが形成される。
2つのリップ範囲12,112を備えた揺動ピストンポ
ンプによれば、比較的大きな真空度を得ることができる
。この種の1段のポンプの構成では、100 Torr
以下の圧力を得ることができる。
ンプによれば、比較的大きな真空度を得ることができる
。この種の1段のポンプの構成では、100 Torr
以下の圧力を得ることができる。
第7図若しくは第8図に示す揺動ピストンポンプ101
の特に有利な使用は、これが真空ポンプとして使用され
ることにある。
の特に有利な使用は、これが真空ポンプとして使用され
ることにある。
第9図には、第7図に比して著しく縮少して一体のシー
ルスリーブが図示さA1ている。クランク室19の方向
へ向いたリップ範囲112a、’−は一種の環状隆起部
22として短縮して形成されている。環状隆起部22か
ら、半径方向のスリーブ部分111への移行部のところ
に、半径方向に向いた溝23が設けられており、この溝
は環状隆起部22をシリンダ壁23に接触せしめるのに
役立てられる。
ルスリーブが図示さA1ている。クランク室19の方向
へ向いたリップ範囲112a、’−は一種の環状隆起部
22として短縮して形成されている。環状隆起部22か
ら、半径方向のスリーブ部分111への移行部のところ
に、半径方向に向いた溝23が設けられており、この溝
は環状隆起部22をシリンダ壁23に接触せしめるのに
役立てられる。
本発明は図示の実施例に限定されない。
第1図は本発明の1実施例に基づく揺動ピストンポンプ
の縦断面図、第2図は第1に示す揺動ピストンポンプの
シールスリーブの部分拡大断面図、第3図は同揺動ピス
トンの3つの位置を示す説明図、第4図はポンプシリン
ダの中央が若干減径していることを示す説明図、第5図
は第4図の上面図、第6図は揺動ピストンの幾何学的な
関係を示す略示説明図、第7図は本発明の別の実施例の
揺動ピストンポンプの縦断面ブの別の実施例の縮少縦断
面図である。 1・・・揺動ピストン部分プ、2・・・ポンプシリンダ
、3・・・揺動ピストン、4・・・ポンプ室、5・・・
軸受、6・・・偏心支承部、7・・・ピストン部分、8
・・・支承部、9・・−?ストン部分、10・・・シー
ルスリーブ、11・・・スリーブ部分、12・・・リッ
プ範囲、13・・・シリンダ壁、14・・・環状ギャッ
プ、1さ・・・溝、l6・・ねじ、17・・・中央範囲
、18・・・縦軸線、19・・クランク室、2o・・−
中空室、21・・・渦、22・・・環状隆起部、23・
・・溝 力容に変更なし) 手続補正書(方式) 昭和59年Z月乙9日 特許庁長官殿 1.1.イ!l: 、7) 、+79 昭和58年特許
願第166818号2、発明の名称 揺動ピストンポンプ 3、補正にする者 事件との関係特許出願人 へ帆氏 名 エーリッヒ・ベノカー 4、復代理人 6、補正の対象 図面 7、補正の内容 別紙の通シ 但し図面の浄書(内容に変更なし)
の縦断面図、第2図は第1に示す揺動ピストンポンプの
シールスリーブの部分拡大断面図、第3図は同揺動ピス
トンの3つの位置を示す説明図、第4図はポンプシリン
ダの中央が若干減径していることを示す説明図、第5図
は第4図の上面図、第6図は揺動ピストンの幾何学的な
関係を示す略示説明図、第7図は本発明の別の実施例の
揺動ピストンポンプの縦断面ブの別の実施例の縮少縦断
面図である。 1・・・揺動ピストン部分プ、2・・・ポンプシリンダ
、3・・・揺動ピストン、4・・・ポンプ室、5・・・
軸受、6・・・偏心支承部、7・・・ピストン部分、8
・・・支承部、9・・−?ストン部分、10・・・シー
ルスリーブ、11・・・スリーブ部分、12・・・リッ
プ範囲、13・・・シリンダ壁、14・・・環状ギャッ
プ、1さ・・・溝、l6・・ねじ、17・・・中央範囲
、18・・・縦軸線、19・・クランク室、2o・・−
中空室、21・・・渦、22・・・環状隆起部、23・
・・溝 力容に変更なし) 手続補正書(方式) 昭和59年Z月乙9日 特許庁長官殿 1.1.イ!l: 、7) 、+79 昭和58年特許
願第166818号2、発明の名称 揺動ピストンポンプ 3、補正にする者 事件との関係特許出願人 へ帆氏 名 エーリッヒ・ベノカー 4、復代理人 6、補正の対象 図面 7、補正の内容 別紙の通シ 但し図面の浄書(内容に変更なし)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 少なくとも1つのシールスリーブを有するピストン
ポンプであって、シールスリーブが、はぼ半径方向で延
在して少なくとも部分的にピストン部分によって保持さ
れたスリーブ部分と、シリンダ壁Gこ密着するリップ範
囲とを有している形式のものにおいて、はぼ半径方向に
延在するスリーブ部分(11)の壁厚(a)が、シール
スリーブ(10)のリップ範囲(12)の壁厚(b)&
こ比して大きいことを特徴とする揺動ピストンポンプ。 2、 シールスリーブ(1o)のりツブ範囲(12)の
最大の壁厚(b)がほぼ0.6 mmである特許請求の
範囲第1項記載の揺動ピストンポンプ。 3 シールスリーブ(1o)が、厚肉の底部分と、側方
に起立するりツノ範囲(12)とを備えたほぼコツプの
形状に形成されている特許請求の範囲第1項又は第2項
記載の揺動ピストンポンプ。 生 半径方向で延在するスリーブ部分(11)からリッ
プ範囲(12)への移行部が軽度に旋回可能に形成され
ている特許請求の範囲第3項記載の揺動ピストンポンプ
。 5 シールスリーブ(10)がポンプ室側から交換可能
である特許請求の範囲第4項記載の揺動ピストンポンプ
。 6、揺動ピストンがシールスリーブの下方に支持部を有
しており、この支持部の直径(D2)が上方のぎストン
部分(9)の直径(DI)に比して小さい特許請求の範
囲第5項記載の揺動ピストンポンプ。 7 ポンプシリンダ(2)の内径(D3)が、ヒストン
行程の中央範囲(17)&こおいて、最大シリンダ直径
(D3)に比して若干減径した直径(D3’)として形
成されている特許請求の範囲第6項記載の揺動ピストン
ポンプ。 δ クランク角(α)に相当する揺動ピストン(3)の
斜めの位置においで、この斜めの位置しこ相応するだ円
の外周が上死点若しくCま下死点Gコおける。+pンゾ
シリンダの外周にほぼ相応するように、ポンプシリンダ
(2)の内径(D’3α)がピストン行程(H)&こわ
たって変化している特許請求の範囲第7項記載の揺動ピ
ストンポンプ。 9、 シールスリーブが、ポンプ室へ向’v)f、:
’J ’7ゾ部分と、半径方向のスリーブ部分(11
1)の下方に位置してほぼクランク室へ向(Xて延在す
る第2のリップ範囲(112)とを有している特許請求
の範囲第8項記載の揺動ピストンポンプ。 10 揺動ピストン(3)が、第2のシールレス1ノ
ーブ(110)を備えており、この第2のシールスリー
ブのリップ範囲(112)力1クランク室へ向けられて
いる特許請求の範囲第9項記載の揺動ピストンポンプ。 11 両方のシールスリーブ(10,110)が径方
向のスリーブ部分(11,111)の厚さくa)がリッ
プ範囲(12,112)の厚さくb’)cこ相当して形
成されている特許請求の範囲第10項記載の揺動ピスト
ンポンプ。 122つのリップ範囲(12,112)を備えたシール
スリーブが一体成形されている%許請求の範囲第9項記
載の揺動ピストンポンプ。 13 両方のリップ範囲(12,112)と、このリ
ップ範囲によって負荷されるシリンダ壁(53)との間
に、はぼ閉じたリング状のラヒIJンスンール状の中空
室(2o)が設けられている特許請求の範囲第9項記載
の揺動ピストンポンプ。 ■4 揺動ピストンポンプ(110)が、真空ポンプ
として形成されている特許請求の範囲第9項記載の揺動
ピストンポンプ。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3233854.6 | 1982-09-11 | ||
| DE19823233854 DE3233854A1 (de) | 1982-09-11 | 1982-09-11 | Pendelkolbenpumpe |
| DE3246782.6 | 1982-12-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59136586A true JPS59136586A (ja) | 1984-08-06 |
| JPH0380991B2 JPH0380991B2 (ja) | 1991-12-26 |
Family
ID=6173050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58166818A Granted JPS59136586A (ja) | 1982-09-11 | 1983-09-12 | 揺動ピストンポンプ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59136586A (ja) |
| DE (1) | DE3233854A1 (ja) |
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| JPS6415783U (ja) * | 1987-07-20 | 1989-01-26 | ||
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| JP2011007178A (ja) * | 2009-05-27 | 2011-01-13 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 往復動圧縮機 |
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| WO2019026335A1 (ja) * | 2017-07-31 | 2019-02-07 | 株式会社日立産機システム | 往復動圧縮機 |
| JP2019120213A (ja) * | 2018-01-09 | 2019-07-22 | 株式会社イズミ技研 | オイルレス圧縮機 |
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| US5058487A (en) * | 1990-05-01 | 1991-10-22 | Litton Industrial Automation Systems, Inc. | Cylinder with radially movable rod |
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