JPS6238882A - ポンプ - Google Patents

ポンプ

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JPS6238882A
JPS6238882A JP61081959A JP8195986A JPS6238882A JP S6238882 A JPS6238882 A JP S6238882A JP 61081959 A JP61081959 A JP 61081959A JP 8195986 A JP8195986 A JP 8195986A JP S6238882 A JPS6238882 A JP S6238882A
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JP
Japan
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piston
chamber
elastic ring
rib portion
ring plate
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Pending
Application number
JP61081959A
Other languages
English (en)
Inventor
フレデリック・アラン・パワーズ
トーマス・ジョン・グスターフソン
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Graco Inc
Original Assignee
Graco Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6238882A publication Critical patent/JPS6238882A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/02—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being viscous or non-homogeneous
    • 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
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F04B53/162—Adaptations of cylinders
    • F04B53/164—Stoffing boxes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00—Seal for a joint or juncture
    • Y10S277/935—Seal made of a particular material
    • Y10S277/944—Elastomer or plastic

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Compressor (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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、流体用のポンプに関する。
（従来の技術） 米国特許第４，０２９，４４２号に開示されている型の
ポンプは、高粘性を有する研削油等の物質を圧送するポ
ンプとして知られている。この特許の内容は以下の説明
において参照されている。この特許において示されてい
る環状のリングシールは、ピストンに対するシール性に
優れている（ブれども、圧送される物質が高い研削能を
有しているため、ピストン及びシールが摩耗する。特に
、市販の装置に使用されるシールは、一般に硬質のナイ
ロンで形成されている。このようなシールの摩耗は、硬
いシール部内に研削作用を有する粒子が組込まれること
によって起る。すなわち、シール材が高硬度粒子とこれ
らの粒子を保持する高強度プラスチックとの複合材に変
化することによって、研削作用が発揮されるのである。
（目　　　的） この発明の目的は、ピストン及びシールに対する対摩耗
性にすぐれたシール機構を有するポンプを提供すること
にある。
（発明の概要） この発明は、米国特許第４．０２９．４４２号に示され
た型のポンプを対象としてされた。弾性リングは、前記
特許に示されているものと類似した形状を有する平坦な
環状のリングである。この環状のリングは比較的軟質の
ポリウレタン系エラストマで形成される。この軟質の環
状のリングを何の手も加えずに従来のポンプに適用した
ならば、このリングはポンプ内の圧力に耐え切れず、シ
ール欠損を生じるであろう。この軟かい弾性リングを適
切に保持するために、環状のリングプレートが、シリン
ダのハウジングと閉止部材との間にサンドイッチ状に配
設される。なお、閉止部材に面するリングプレートのリ
ブ面は、ピストンに接触していないときでも、円錐状を
しており、弾性リングを円錐状に変形させている。
この発明の上記以外の目的は、以下に述べる実施例の説
明から明らかになるであろう。
（実施例） この発明のポンプシール１０はポンプ１２の一部を構成
する。ポンプ１２は内部にボア１６を有するとともに端
部１８を有するシリンダ１４より成る。さらに、このポ
ンプ１２はシリンダ１４の一端に配設された閉止部材２
０を有している。そして、この閉止部材２０はその内部
に形成されたボア２２、カウンターボア（端ぐり）２４
及び端面２６を有する。このカウンターボア２４は面取
りされた面２８を介してボア２２に連結されている。そ
して、ポンプシール１０の一部は、このカウンターボア
２２内に配置される。
シリンダ１４と閉止部材２０のボア１６．２２内には、
ピストン３０がスライド可能に配設される。このピスト
ン３０はボア１６の長さよりも短く設定されている。ま
た、その外径はボア１６の径よりも短く設定されている
ので、ピストン３０とシリンダ１４との間には、流体が
流れうる狭小なギャップが形成される。
また、このポンプ１２のシリンダ１４の他端には、プレ
ート１１が取付けられている。このプレート１１にはピ
ストン３０のピストンロッド１３を貫挿するだめの貫通
孔１５が形成されている。
この貫通孔１５の内径はピストンロッド１３のクト径よ
りも若干大きく設定されている。そして、ピストンロッ
ド１３を貫通孔の中心に保持するとともに、ピストンロ
ッド１３と貫通孔の壁面との間の金属同士の接触を避（
ブるために、Ｏ−リング１７が使用されている。この貫
通孔１５によってピストンロッド１３がガイドされ、ピ
ストン３０がシリンダ１４のボア１６内を円滑に往復動
作することができる。さらに、貫通孔から外方へ突出し
たピストンロッド１３の端部には、このピストンロッド
１３を駆動させることによって、ピストン３０を往復運
動させるだめの駆動装置１９が連結されている。この駆
動装置１９は、通常カップ状のシリンダ部材２１を有す
る駆動モータである。
このシリンダ部材２１はプレート１１に固定され、その
内径はボア１６の径よりも大きく設定されている。
シリンダ１４にはボア１６内に圧送すべき流体を導入す
るための導管２３が連結されている。この導管２３には
チェックバルブが必要に応じて取付けられる。一方、閉
止部材２０にはボア２２からの加圧された流体を受容す
るためのチェックバルブ２５が取付りられている。加圧
流体はこのチェックバルブ２５を経て導管へと導かれる
。
なお、ボア、ピストン及びポンプシールの寸法上の関係
およびポンプの訂細な動作については、米国特許第４，
０２９，４４２号において、ポンプシールの使用環境と
ともに詳細に論述されている。
ポンプシール１０は、正確にはリングプレー１へ３６と
弾性リング３８とから成る。弾性リング３−９　＝ ８は通常平坦な環状部材である。そして、その第１面及
び第２面はそれぞれ４４．．４６で示され、その内周面
及び外周面はそれぞれ４０．４２で示される。また、弾
性リング３８は常態においては平坦であるが、リングプ
レート３６によって、第１図に示されるような形状に圧
縮変形される。これについては以下に詳述する。この弾
性リング３８は、ポリウレタン系エラストマで形成する
のが望ましい。例えば好ましい月利は以下のような特性
を有するものである。
引張り強度 伸び率　　５０％−３００ＰＳＩ（２１，ＯＫｆｉ／　
ｃｒＡ　）伸び率　ｉｏｏ％−７５０ＰＳＴ（５２，５
Ｋ９／　ｃＩＡ）破　　壊　　　　　　　−４４００Ｐ
ＳＩ（３ｏａＫｇ／ｃｒＡ　）硬　度（タイプＡ） Ａ　Ｓ　Ｔ　Ｍ　　Ｄ　２２４０　−８５±５伸び率（
破壊時） ＡＳＴＭ　　Ｄ４１２　−５５０（％）リングプレート
３６は、通常、環状の部材である。そして、このリング
プレート３６の片側には、その内周面４８に隣接して円
錐台形のリッジが形成されている。図示５０はリングプ
レー１〜３６の外周面である。リングプレート３６は２
つの平坦な第１側面５２及び第２側面５４を有する。そ
して、第１側面５２はシリンダ１４に面し、第２側面５
４は閉止部材２０に面する。また、リングプレート３６
の第２側面５４の一部には湾曲した円錐台形のリブ面５
６が形成される。このリブ面５６は内側に延びて、弾性
リング３８を支持する。
リングプレート３６の内周面４８と第１側面５２との粘
接部分にはチャンファ（食いつき部）５８が形成されて
いる。また、リングプレート３６のリブ面５６と内周面
４８との粘接部分には平坦面６０が形成され、鋭いエツ
ジが切除される。
このポンプシールの動作は、第２図、第３図に示される
。すなわち、ビス］〜ンが矢印の方向に動作すると、そ
れに伴って矢印の方向の流体圧が発生する。シール材は
軟かくて弾性に富むため、このような流体圧が発生する
と、リングプレート３６によって、弾性リング３８が図
示のように変形される。
比較内軟かいシール材を用いると、ピストンのシール対
の寿命は長くなる傾向にある。なお、硬いシール材を使
用した場合に生じる粒子の組込み作用は、軟かいシール
材を使用した場合の方が顕著であると思われるかもしれ
ないが、そのような結果は得られず、この発明の構成に
よってシールの耐摩耗性は向上された。
この発明は上記実施例によって制限されるものではなく
、発明の精神から逸脱しない限り、どのようにも変更し
て実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明のポンプシールを使用したポンプの部
分断面図、第２図はピストンの圧縮行程にお【プるシー
ルの状態を示す第１図の部分拡大図、第３図はピストン
の戻り行程におけるシールの状態を示す第１図の部分拡
大図である。 １０・・・ポンプシール １２・・・ボ　ン　ブ １４・・・シリンダ １６．２２・・・ボ　　　ア １８・・・端　　　而 ２０・・・閉止部材 ３０・・・ピストン ３６・・・リングプレート ３８・・・弾性リング ４８・・・内　周　面 ５０・・・外　周　面 ５２・・・第１側面 ５４・・・第２側面 ５６・・・リ　ブ　面

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）流体、特に研削油等の重い流体を動作させるため
    のポンプであつて、圧送される流体を収容するための中
    空のシリンダ−チャンバを有するハウジング部材と、前
    記シリンダ−チャンバ内に配設されるピストンと、前記
    シリンダ−チャンバの一端に配設された第１閉止部材と
    、前記ピストンのピストンロッドを駆動させて、前記ピ
    ストンを往復動作させるための駆動装置と、前記シリン
    ダ−チャンバの他端に配設された第２閉止部材と、前記
    シリンダ−チャンバ内に前記流体を導入するための流体
    導入装置と、前記止まりチャンバ内の加圧された前記流
    体を受容するためのチェックバルブ装置と、前記ハウジ
    ング部材と前記第２閉止部材との間に挟持された剛性を
    有する環状のリングプレートと、前記リングプレートと
    前記第２閉止部材との間に挟持された通常ほぼ平坦な環
    状の弾性リングとから成り、前記ハウジング部材は軸方
    向に延びるチャンバ壁及び対向端を有し、前記ピストン
    は前記シリンダ−チャンバより短く、その外径は前記チ
    ャンバ壁との間に前記流体を流すための狭小なギャップ
    を形成しうる寸法に形成され、前記第１閉止部材は、前
    記ピストンロッドをガイドすることによつて、前記シリ
    ンダ−チャンバの対向端に対する前記ピストンの往復動
    作をガイドするためのガイド装置を有し、前記第２閉止
    部材は、これを前記ハウジング部材に固定して前記シリ
    ンダ−チャンバの他端を閉止するための固定部材を有し
    、前記第２閉止部材は前記シリンダ−チャンバと連通す
    る止まりチャンバを有し、前記ピストンの圧縮行程にお
    いて、前記ピストンが前記止まりチャンバ内に一定距離
    だけ侵入し、前記止まりチャンバの内径はピストンの外
    径よりも大きく形成され、前記ピストンが前記止まりチ
    ャンバ内に侵入したときに、前記ピストンと前記止まり
    チャンバとの間に狭小なギャップが形成され、前記リン
    グプレートは環状のリブ部を有し、前記リブ部の内周面
    の径は前記シリンダ−チャンバ及び前記止まりチャンバ
    の内径よりも小さく、前記ピストンの外径よりも大きく
    設定され、前記リブ部によつてポートが形成され、前記
    シリンダ−チャンバ及び前記リブ部内に位置するピスト
    ンの先端部が前記ポート内を自在に動作し、前記弾性リ
    ングはバルブ機能、シール機能及び拭い機能を有し、前
    記弾性リングは前記リングプレートのリブ部よりも半径
    方向内側に延びる環状部を有し、この環状部の内径はピ
    ストンの外径よりも小さく設定され、前記ピストンの圧
    縮行程において、前記弾性リングは前記リブ部を通過す
    る前記ピストンに係合され、これによって前記弾性リン
    グの半径方向内側に延びる環状部が拡張され、ピストン
    の外周上にシール機能及び拭い機能を有する環状のリッ
    プが形成され、このリップによつて前記ピストンの圧縮
    行程時における前記リブ部からの圧力漏れが防止され、
    前記止まりチャンバ内の圧力が保持され、かつ前記リン
    グプレートは外周面を有するとともに前記ハウジング部
    材と前記第２閉止部材とにそれぞれ面する第１側面及び
    第２側面を有し、前記第１側面は平坦面であり、さらに
    前記リングプレートは前記内周面における第１の厚さを
    有する部分と前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さを有
    する部分とを有し、前記弾性リングは比較的柔かいため
    、この弾性リングは前記リングプレートによって保持さ
    れ、円錐台状に変形されることを特徴とするポンプ。
  2. （２）前記リングプレートの前記第２側面が少なくとも
    部分的に凹部を有することを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載のポンプ。
  3. （３）前記弾性リングがポリウレタン系エラストマで形
    成されていることを特徴とする特許請求の範囲１項記載
    のポンプ。
  4. （４）前記弾性リングの硬度が約８０ないし約９０であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のポンプ
    。
  5. （５）前記弾性リング硬度が約８５であることを特徴と
    する特許請求の範囲第４項記載のポンプ。
  6. （６）前記リングプレートの前記リブ部の前記シリンダ
    ーチャンバに面する側には、傾斜した環状誘導面が形成
    されているため、前記流体が前記シリンダ−チャンバか
    ら前記リブ部を通って前記止まりチャンバ内へ容易に移
    動されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    ポンプ。
JP61081959A 1985-04-09 1986-04-09 ポンプ Pending JPS6238882A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US721872 1985-04-09
US06/721,872 US4637295A (en) 1985-04-09 1985-04-09 Pump seal with curved backup plate

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JPS6238882A true JPS6238882A (ja) 1987-02-19

Family

ID=24899661

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JP61081959A Pending JPS6238882A (ja) 1985-04-09 1986-04-09 ポンプ

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US (1) US4637295A (ja)
JP (1) JPS6238882A (ja)
DE (1) DE3611952C2 (ja)
FR (1) FR2580035A1 (ja)
GB (1) GB2187802B (ja)

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