JP2003056715A - 回転機器の軸封装置 - Google Patents
回転機器の軸封装置Info
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Abstract
きるようにすることで、パッキンだけを交換して回転軸
はパッキンの位置が摩耗しても複数回使用できるように
し、ランニングコストを低減できる、回転機器の軸封装
置を提供する。 【解決手段】 電動モータにより回転されるポンプ1に
おける駆動側ケーシング5とポンプケーシング6との接
合箇所で回転軸3の周囲に配装される軸封装置におい
て、回転軸3の外周面に相互に隣接して被装される二つ
の円環状シール部材11・12のうち、一方のシール部
材11の中央開口11cに断面略L形のリップパッキン
14を嵌め込み可能な環状凹部11cを形成し、環状凹
部11c内にリップパッキン14を嵌着している。
Description
ンプやロータリーポンプなどの駆動装置により回転され
るポンプ等の回転機器において、駆動軸あるいは駆動軸
に連結された回転軸を備える駆動側ケーシングと、ポン
プ側ケーシングなどの被駆動側ケーシングとの接合箇所
で、駆動軸あるいは回転軸(以下、単に回転軸という)
の周囲に配置され、回転軸とその周囲のケーシング(非
回転部)との間隙部を密封するための軸封装置に関す
る。
一軸偏心ねじポンプ31では図7に示すように、ポンプ
ケーシング36の吸込口36a側の一端面に、電動モー
タ(図示せず)に連結されて回転する駆動用回転軸33
を回動自在に備えた駆動側ケーシング35を接合し、こ
の接合箇所を貫通する回転軸33の周囲に、外周面に環
状突起部32aを備えた円環状シール部材32が装着さ
れ、このシール部材32の中央開口32b内に、複数個
のグランドパッキン34が相互に隣接して嵌め込まれ、
押さえ金具37を介して止めねじ38によりグランドパ
ッキン34が押さえ付けられた構造のものがある。
6の中央付近に上向きの吸込口36aが設けられ、駆動
側ケーシング35との反対側端面にステータ39が連結
され、この一端に吐出口部43が連設されている。ステ
ータ39の雌ねじ孔39a内には雄ねじ形ロータ42が
嵌挿され、このロータ42の一端と回転軸33の一端と
がコネクチングロッド40により、それぞれ自在継手
(ユニバーサルジョイント)41を介設して接続されて
いる。
て、図6に示すように、ポンプケーシングなどの被駆動
側ケーシング6と駆動側ケーシング5との接合箇所にお
いて、その中心部を貫通して回転自在に配置された回転
軸3との環状空間部である環状凹所9内に、円環状のシ
ール部材(固定環)51が一方の環状溝51aにOリン
グ52を装填した状態で嵌め込まれ、このシール部材5
1の中央開口51bの周辺に断面略L形のリップパッキ
ン53を嵌め込み可能な環状凹部51cが形成され、そ
の凹部51cと回転軸3との間にリップパッキン53が
介設されている。
た従来の軸封装置には、いずれも下記のような点で改良
すべき余地がある。すなわち、近年、ポンプ回転数の高
速化および移送液の高粘度化などの理由から、上記グラ
ンドパッキンやリップパッキンにも高い耐圧力性が要求
されるようになってきている。そこで、パッキンの材質
として従来、一般的な軟質ゴムに加えて、硬質ゴムや高
密度ポリエチレンなどの硬質材料が用いられるようにな
っている。
どの硬質材料からなるパッキンを使用した場合、回転軸
の摩耗が激しく、短期間で回転軸とパッキンとを取り替
える必要があり、ランニングコストの高騰を招くことに
なる。これは、図6からも明らかなように、構造上、回
転軸3上のリップパッキン53による軸封位置(シール
位置)Aが一カ所に特定されていることから、回転軸3
の外周面がいったん摩耗すると、リップパッキン53が
当接する回転軸3上の位置(軸封位置)Aを変えて軸封
することができないからである。
で、パッキンが接触する回転軸上の位置を簡単に変更で
きるようにすることで、パッキンだけを交換して回転軸
はパッキンの当接位置が摩耗しても位置を変更すること
により複数回使用できるようにし、ランニングコストを
低減することができる回転機器の軸封装置を提供しよう
とするものである。
めに本発明にかかる回転機器の軸封装置は、駆動装置に
より回転されるポンプ等の回転機器における駆動側ケー
シングとポンプケーシング等の被駆動側ケーシングとの
接合箇所で前記駆動装置により回転する回転軸の周囲に
配装される回転機器の軸封装置において、前記回転軸の
外周面に相互に隣接して被装される少なくとも二つの、
円環状シール部材のうち、一方のシール部材の中央開口
周辺にリップパッキンを嵌め込み可能な環状凹部を形成
し、該環状凹部内にリップパッキンを嵌着することを特
徴としている。
方に嵌着しているリップパッキンで回転軸の表面が摩耗
あるいは摩損したときには、シール部材を入れ換えると
ともに、リップパッキンを新しい物に交換することで、
回転軸上のリップパッキンの位置すなわちシール位置が
移動して摩耗や摩損のない位置にくることにより、回転
軸の寿命が少なくとも倍に延びるとともに、軸封作用も
初期組み立て時の状態に復元される。しかも、構造が簡
単で、製造コストも従来と比べてあまり変わらないの
で、ランニングコストを大幅に低減できて経済的であ
る。
ル部材が三つで、そのうちの一つに前記環状凹部を設け
るとともに、他の二つのシール部材を厚さ(回転軸の軸
方向の長さ)の異なるシール部材から構成することがで
きる。
軸上におけるリップパッキンの位置を初期組み立て時、
再組み立て時および再々組み立て時の三回にわたって変
えることができるので、リップパッキンを交換するだけ
で、回転軸の寿命を三倍に延長できる。
ル部材が二つで、そのうちの一つが前記リップパッキン
を嵌め込み可能な深さの浅い(本明細書で「深さ」とは
回転軸の軸方向の奥行きつまり長さをいう)環状凹部を
備え、他の一つのシール部材がリップパッキンおよび円
環状スペーサを嵌め込み可能な深さの深い環状凹部を備
え、前記各シール部材を前記回転軸の外周面に軸方向に
間隔をあけて被装し、両シール部材間の空間部に潤滑剤
(潤滑油を含む)を封入してもよい。
ーシングの間隙を回転軸上の二箇所に配置された各リッ
プパッキンと両リップパッキン間に封入された潤滑剤と
によって軸封するので、軸封効果が非常に高い。しか
も、上記した発明と同様に、リップパッキンを交換する
だけで、シール効果が初期状態に復元されるとともに、
回転軸の寿命が倍に延びる。
駆動装置により回転されるポンプ等の回転機器における
駆動側ケーシングとポンプケーシング等の被駆動側ケー
シングとの接合箇所で回転軸の周囲に配装される回転機
器の軸封装置において、前記回転軸の外周面に被装され
る少なくとも一つの円環状シール部材の中央開口周辺
で、一端面側にはリップパッキンを嵌め込み可能な深さ
の浅い環状凹部を形成し、他端面側にはリップパッキン
および円環状スペーサを嵌め込み可能な深さの深い環状
凹部を形成し、いずれか一方の前記環状凹部内にリップ
パッキンを嵌着することを特徴としている。
が一つで全体構造が簡単であり、しかもリップパッキン
で回転軸上の接触面が摩耗した場合には、シール部材の
向きを左右反転させて再組み立てし、このときにリップ
パッキンだけを交換することにより、初期状態の軸封作
用が期待でき、回転軸の寿命も倍に延長されるので、経
済的である。
軸封装置について実施の形態を図面に基づいて説明す
る。
備えたポンプの実施例を概略的に示す正面図、図2は図
1の一部(軸封部)を拡大して示す断面図で、図2
(a)は初期組み立て時を、図2(b)は再組み立て時
を表す。
1(図2)を備えたポンプ1は電動モータ2の駆動軸に
接続された回転軸3により運転されるもので、回転軸3
を支持する駆動側ケーシング5とポンプケーシング6と
が一体に接合されている。ポンプケーシング6は吸込口
7を上部に備え、一端に吐出口8を備えている。
グ5の一端面とポンプケーシング6の一端面とが突き合
わせるように接合され、ボルト・ナット(図示せず)等
により締め付けて固定されているが、この接合箇所では
両ケーシング5・6ともに外径を半径方向に拡大して円
筒状に形成され、両ケーシング5・6の接合箇所に環状
の凹所9が形成されている。この凹所9内には、二つの
円環状シール部材11・12が回転軸3に被装された状
態で嵌め込まれている。本例の軸封装置10−1では、
二つのシール部材11・12の厚さ(回転軸3の軸方向
に沿った長さ)が等しく、それぞれ一面に環状溝11a
・12a が形成されており、そこにはOリング13が
装填されている。両シール部材11・12はそれぞれ金
属材料、軟質ゴム、合成樹脂などから形成されており、
一方のシール部材11の中央開口11bは他方のシール
部材12の中央開口12bに比べて口径が大きく、その
中央開口11bの端部(図の右側)寄りには断面略L形
のリップパッキン14を嵌着可能な断面略L形の環状凹
部11cが形成されている。そして、本例の場合、リッ
プパッキン14は硬質ゴムで形成されており、初期組み
立て時には、ケーシング5・6の環状凹所9内におい
て、ポンプケーシング6側、つまりE方向より見て奥側
にシール部材11が配置され、続いてシール部材12が
配置されている。また、シール部材11の環状凹部11
c内にはリップパッキン14が嵌着されている。
より左側のA位置にシール線(シール開始線)があり、
ポンプケーシング6内の被搬送液が回転軸3の外周側よ
り駆動側ケーシング5内へ浸入するのが阻止される。こ
うして、高速回転する回転軸3とリップパッキン14と
の間で摩耗作用が生じ、一定期間使用後に交換が必要に
なったとすると、次のように再組み立てを行うことにな
る。すなわち、電動モータ2の駆動軸と回転軸3との接
続を解除し、回転軸を切り離すとともに、駆動側ケーシ
ング5をポンプケーシング6から分離し、シール部材1
1・12を回転軸3に沿って図の右側へ抜き出す。それ
から、シール部材12を先に回転軸3に沿って軸方向左
側へ挿入し、リップパッキン14を新しいものに交換し
てシール部材11を回転軸3に沿って挿入する。後は分
解時と逆の順に駆動側ケーシング5をポンプケーシング
6に接合して組み付け、回転軸3を駆動モータ2の駆動
軸に接続する。
接合箇所から右側のB位置に変更になり、回転軸3の摩
耗していない箇所をシール線として使用できる。したが
って、回転軸3の寿命が従来に比べて倍に延びる。しか
も、新しいリップパッキン14を回転軸3に沿って挿入
する際に、回転軸3の摩耗した外周面にて傷がつけられ
ることがない。
す断面図で、図3(a)は初期組み立て時を、図3
(b)は再組み立て時を、図3(c)は再々組み立て時
をそれぞれ表す。本例の軸封装置10−2が上記した第
1実施例の軸封装置10−1と相違するところは、バッ
クアップスペーサとしての第3の円環状シール部材15
を付加したことである。つまり、第3シール部材15
は、駆動側ケーシング5の制作時に鋳巣防止および組み
立て上の理由等により入口の開口部口径を大きくしなけ
ればならないときに必要な部材であることから、この部
材をシール線A〜Cの変更に利用したものである。
ング5・6の接合箇所に形成する環状凹所9の幅を、追
加される第3シール部材15の幅に応じて拡げている。
第3シール部材15は他のシール部材11・12に比べ
て幅をほぼ半分に狭めており、構造および材質はシール
部材12と全く共通するもので、一面に環状溝15aを
備え、その環状溝15a内にOリング16を装填してい
る。その他の構成については、上記第1実施例と共通す
るので、共通する部材には同一の符号を付して説明を省
略する。
3(c)に示すように、初期組み立て時と、再組み立て
時と、再々組み立て時とで、回転軸3上におけるリップ
パッキン14の位置、つまりシール線の位置A〜Cが三
回変更できるので、回転軸3の寿命が三倍に延びること
になる。また、再組み立て時および再々組み立て時に、
リップパッキン14の位置が回転軸3の軸方向に沿って
順に右側(駆動側ケーシング5側)へずれていくように
することにより、新しいリップパッキン14を回転軸3
に沿って挿入する際に、回転軸3の摩耗した外周面で傷
が付くのを防止できる。
かる軸封装置を示す断面図で、図4(a)は初期組み立
て時を、図4(b)は再組み立て時を表すものである。
うに、断面略L形のリップパッキン14を嵌着可能な二
種類のシール部材17・18を備えており、シール部材
17はポンプケーシング6側に設けられた環状凹所9A
内に、またシール部材18は駆動側ケーシング5側に設
けられた環状凹所9B内にそれぞれ装填され、両凹所9
A・9B間に潤滑剤の封入室19が設けられている。な
お、環状凹所9Bを構成する一側方の環状壁5eは深さ
(垂下寸法)が浅いので、固定環23が凹所9B内の一
端に係止されている。上記の封入室19は駆動ケーシン
グ5とポンプケーシング6との間で各ケーシング5・6
に接合されており、上下に開口部19aが穿設されると
ともに、各開口部19aはねじ孔に形成され、先端部側
に雄ねじ部20aを備えたニップル20が開閉可能に螺
合され閉塞されている。上記各シール部材17・18の
両面にはそれぞれ外周部寄りに環状溝17a・18aが
形成され、各環状溝17a・18a内にOリング21が
それぞれ装填されている。
のシール部材17の中央開口17bには、上記したリッ
プパッキン14を嵌着可能な環状凹部と、同パッキン1
4の最大外径と同一外径でほぼ同一幅の円環体からなる
バックアップスペーサ22を嵌着可能な環状凹部とが、
この順に一端(図の左側)から一つの連続した凹部17
dとして形成されている。他方のシール部材18の中央
開口18bには、上記したリップパッキン14を嵌着可
能な環状凹部18cがシール部材17とは反対端(図の
右側)に形成されている。
は、初期組み立て時において図4(a)に示すように、
回転軸3上で中心線sを挟んで環状凹所9A・9B内の
最も離間した位置にシール線A・Bが形成され、そのほ
ぼ中間部に潤滑剤が封入されて両側の二つのリップパッ
キン14とともにシール作用を発揮するので、シール作
用が非常に高い。しかも、両側のリップパッキン14の
位置で回転軸3の外周面が摩耗した場合には、ポンプケ
ーシング6から駆動側ケーシング5および封入室19を
順に分離し、各シール部材17・18を左右入れ換える
とともに、新しいリップパッキン14を嵌着し、図4
(b)のように再組み立てすることによって、回転軸3
上で中心線sを挟んで環状凹所9A・9B内の最も接近
した位置にシール線C・D、すなわちリップパッキン1
4が接触することになる。この結果、回転軸3上におけ
るリップパッキン14の位置が完全にずれるので、中間
部の潤滑剤によるシール作用と相俟って高いシール作用
が得られることになり、回転軸3の寿命も倍に延びる。
も簡単な軸封装置の実施例を示す断面図で、図5(a)
は初期組み立て時を、図5(b)は再組み立て時をそれ
ぞれ表す。
うにポンプケーシング6と駆動側ケーシング5との接合
箇所付近に形成される環状凹所9内に、シール部材24
が嵌挿されており、このシール部材24の中央開口24
bの一端(図の左側)には断面略L形のリップパッキン
14を内向けに嵌着可能な環状凹部24cが形成され、
また中央開口24bの他端(図の右側)には断面略L形
のリップパッキン14と、同パッキン14の最大外径と
同一径で厚さの薄い円環体からなるバックアップスペー
サ25とを相互に隣接して嵌着可能な環状凹部24dが
形成されている。また、シール部材24の両面には外周
部寄りに環状溝24aが形成され、各環状溝24a内に
Oリング26がそれぞれ装填されている。
初期組み立て時には図5(a)のように環状凹部24d
にリップパッキン14とバックアップスペーサ25を嵌
着した状態で軸封するが、再組み立て時には図5(b)
のようにシール部材24を左右逆向きにひっくり返した
状態で、環状凹部24c内にリップパッキン14を嵌着
した状態で軸封される。リップパッキン14の位置、す
なわちシール位置はAからBへ変わるだけでそのずれ
(寸法差)は、上記の各実施例に比べると小さいが、回
転軸3上のリップパッキン14の位置が変化するため、
リップパッキン14を交換すれば、回転軸3の寿命は倍
に延びることになる。
施例を挙げて説明したが、本発明は以下のように実施す
ることができる。
ポンプの場合を例に挙げているが、ポンプに限らず、各
種回転機器における駆動モータ等の駆動側ケーシングと
被駆動側ケーシングの接合箇所における回転軸周囲の間
隙をシールする場合に適用できる。さらに実施例におけ
るリップパッキン14は断面略L形であるが、断面形状
は限定されない。
本発明にかかる回転機器の軸封装置には、次のような優
れた効果がある。
接触する回転軸上の位置を変更できるようにすること
で、パッキンだけを交換して回転軸はパッキンの接触位
置が摩耗しても簡単に変更して複数回使用できるように
したことによって、とくに硬質ゴムや高密度のポリエチ
レンなどの硬質材料からなるリップパッキンを使用する
場合にランニングコストを低減でき、経済的である。
ンで回転軸の表面の接触位置が摩耗あるいは摩損したと
きには、シール部材を入れ換えるとととに、リップパッ
キンを新しいものに交換するだけで、回転軸上のリップ
パッキンの位置を移動させて摩耗や摩損のない位置に変
えられることから、回転軸の寿命が少なくとも倍に延び
るとともに、軸封作用も初期組み立て時の状態に復元さ
れる。しかも、全体構造が簡単で、制作コストも従来と
ほとんど変わらず、ランイングコストを大幅に低減でき
る。
おけるリップパッキンの位置を初期組み立て時、再組み
立て時および再々組み立て時の三回にわたって変えるこ
とができるので、リップパッキンを交換するだけで、回
転軸の寿命を三倍に延長できる。
ーシングの間隙を回転軸上の二箇所に配置された各リッ
プパッキンと両リップパッキン間に封入された潤滑剤と
によって軸封するので、軸封効果が非常に高い。しか
も、他の請求項にかかる発明と同様に、リップパッキン
を交換するだけで、シール効果が初期状態に戻るととも
に、回転軸の寿命が倍に延び、ランイングコストが低減
され、経済的である。
が一つで全体構造が簡単であり、しかもリップパッキン
で回転軸上の接触面が摩耗した場合には、シール部材の
向きを反転させて再組み立てし、このときにリップパッ
キンだけを交換することにより、初期状態の軸封作用が
期待でき、回転軸の寿命も倍に延長されるので、経済的
である。
プの実施例を示す概要正面図である。
で、図2(a)は初期組み立て時を、図2(b)は再組
み立て時をそれぞれ表すものである。
で、図3(a)は初期組み立て時を、図3(b)は再組
み立て時を、図3(c)は再々組み立て時をそれぞれ表
すものである。
置を示す断面図で、図4(a)は初期組み立て時を、図
4(b)は再組み立て時を表すものである。
造が最も簡単な軸封装置の実施例を示す断面図で、図5
(a)は初期組み立て時を、図5(b)は再組み立て時
をそれぞれ表す。
す断面図である。
封装置を示す断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 駆動装置により回転されるポンプ等の回
転機器における駆動側ケーシングとポンプケーシング等
の被駆動側ケーシングとの接合箇所で前記駆動装置によ
り回転する回転軸の周囲に配装される回転機器の軸封装
置において、 前記回転軸の外周面に相互に隣接して被装される少なく
とも二つの、円環状シール部材のうち、一方のシール部
材の中央開口周辺にリップパッキンを嵌め込み可能な環
状凹部を形成し、該環状凹部内にリップパッキンを嵌着
することを特徴とする回転機器の軸封装置。 - 【請求項2】 前記円環状シール部材が三つで、そのう
ちの一つが前記環状凹部を備え、他の二つのシール部材
が厚さの異なるシール部材からなる請求項1記載の回転
機器の軸封装置。 - 【請求項3】 前記円環状シール部材が二つで、そのう
ちの一つが前記リップパッキンを嵌め込み可能な深さの
浅い環状凹部を備え、他の一つのシール部材がリップパ
ッキンおよび円環状スペーサを嵌め込み可能な深さの深
い環状凹部を備え、 前記各シール部材を前記回転軸の外周面に軸方向に間隔
をあけて被装し、両シール部材間の空間部に潤滑剤を封
入する請求項1記載の回転機器の軸封装置。 - 【請求項4】 駆動装置により回転されるポンプ等の回
転機器における駆動側ケーシングとポンプケーシング等
の被駆動側ケーシングとの接合箇所で前記駆動装置によ
り回転する回転軸の周囲に配装される回転機器の軸封装
置において、 前記回転軸の外周面に被装される少なくとも一つの円環
状シール部材の中央開口周辺で、一端面側にはリップパ
ッキンを嵌め込み可能な深さの浅い環状凹部を形成し、
他端面側にはリップパッキンおよび円環状スペーサを嵌
め込み可能な深さの深い環状凹部を形成し、二つの前記
環状凹部のうちのいずれか一方にリップパッキンを嵌着
することを特徴とする回転機器の軸封装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001241831A JP4250711B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 回転機器の軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001241831A JP4250711B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 回転機器の軸封装置 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008284972A Division JP4328836B2 (ja) | 2008-11-06 | 2008-11-06 | 回転機器の軸封装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003056715A true JP2003056715A (ja) | 2003-02-26 |
JP4250711B2 JP4250711B2 (ja) | 2009-04-08 |
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ID=19072197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001241831A Expired - Lifetime JP4250711B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 回転機器の軸封装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP4250711B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007211742A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Heishin Engineering & Equipment Co Ltd | ポンプの軸封装置 |
JP2018017261A (ja) * | 2016-07-26 | 2018-02-01 | 三和機材株式会社 | ロータリージョイントおよびロータリージョイントの使用方法 |
-
2001
- 2001-08-09 JP JP2001241831A patent/JP4250711B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4250711B2 (ja) | 2009-04-08 |
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