JP2003074708A - 往復圧縮機のピストンロッドのためのスクレーパ装置 - Google Patents

往復圧縮機のピストンロッドのためのスクレーパ装置

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JP2003074708A JP2002230693A JP2002230693A JP2003074708A JP 2003074708 A JP2003074708 A JP 2003074708A JP 2002230693 A JP2002230693 A JP 2002230693A JP 2002230693 A JP2002230693 A JP 2002230693A JP 2003074708 A JP2003074708 A JP 2003074708A
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シモーヌ・プラテシ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、往復圧縮機のピストンロッドのた
めのスクレーパ装置に関する。 【解決手段】 往復圧縮機のピストンロッド（１１）の
ためのスクレーパ装置（１０）は、前記ロッド（１１）
の表面に面する少なくとも１つのリップ（２７、２８）
を備えた少なくとも１つのスクレーパリング（１２、１
２'）と、スクレーパリング（１２）を収容し、かつロ
ッド（１１）に芯合わせするためのコンテナボックス
（１３）とを含み、このスクレーパリング（１２）が、
変形可能なプラスチック材料を機械的処理することによ
って作られ、このコンテナボックス（１３）が、半径方
向の遊び（３４）を残して支持部材（１４）内に収容さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、往復圧縮機のピス
トンロッドのためのスクレーパ装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】通常形式の往復圧縮機は、その内部でピ
ストンが往復摺動運動を行う１つ又は複数のシリンダで
構成される。
【０００３】ピストンの往復運動のための運動学的制御
機構に関しては、例えば、連結ロッドとクランク、ある
いは連結ロッドとクランクとクロスヘッドとで構成され
た運動学的機構が参照される。
【０００４】提案された往復運動伝達の第２の形式は、
連結ロッドの脚部とピストンとの間の直接的な接続部は
有しないが、ステム又はロッドの介在を必要とする機械
に使用されている。
【０００５】ロッドは、横方向の力に耐えるように設計
されてはいないが、その直線運動においては、ロッドと
連結ロッドの脚部との間の関節接続部の中心をシリンダ
の軸線に沿って運動させるいわゆるクロスヘッドによっ
て案内される。
【０００６】クロスヘッドは、連結ロッドに対して関節
接続するためのピンとランナとを備えたクロスヘッド本
体で構成され、ピンの軸線がロッドとランナの軸線に対
して直角になるように、つまり十字形に配置される。
【０００７】従ってこの形式の圧縮機においては、クロ
スヘッドとピストンとの間に取り付けられたロッドは、
回転運動を直線運動へと変換するクランク機構、すなわ
ちシャフトと連結ロッドとベアリング等の装置と、シリ
ンダとピストンとによって形成された圧縮チャンバとの
間の中間位置にある。
【０００８】往復圧縮機の外部構造、すなわちケーシン
グは、ロッドが貫通する圧縮チャンバからクランク機構
を隔離するカバーを有し、ロッド自体の上に取り付けら
れた複数のスクレーパリングを備える。
【０００９】通常のアセンブリ構成では、第１の粗リン
グと、潤滑区域に対し粗リングより下流に配置された複
数の仕上げリングとを使用する。
【００１０】往復圧縮機の隔離カバー内に収容されたス
クレーパリングの機能は、クランク機構（シャフト、連
結ロッド、及びベアリング等）の潤滑油がピストンロッ
ドによって引かれ、ケーシングからシリンダに向かって
漏れるのを防止することである。
【００１１】スクレーパリングの効率が悪いと、油の連
続的な損失を招いて、クランク機構から油が次第に空に
なり、その結果圧縮機に非常に深刻な損傷を招くおそれ
がある。
【００１２】現在この問題は、ロッドの表面上にある油
膜を保持するために、スクレーパリップを備えた一連の
ブロンズ製又はプラスチック製スクレーパリングを使用
することによって解決されるのが一般的である。
【００１３】これらのリングは、斜めの接触面を有する
３つ乃至４つの部材片で作られ、スプリングにより外径
上に互いに保持される。この設計上の解決策は、往復行
程圧縮機のための標準規格ＡＰＩ618によって要求され
るように、取り付けられたロッドと共にリングを取替え
るのを可能にする。
【００１４】例えば、通常のアセンブリ構成では、最初
に作用する金属製粗リングを使用し、この粗リングは、
往復圧縮機の圧縮チャンバからクランク機構を隔離する
ためのカバーを構成するスペーサ部材の内径内に設けら
れた対応する受座内に収容される。
【００１５】粗リングを収容した受座の直ぐ下流におい
て、スペーサ部材内に設けられた第２の受座内には、仕
上げリングが挿入される。
【００１６】しかしながら、ロッドが中程度の又は大き
な寸法、例えば７５ｍｍより大きい直径を有する場合に
は、従来の金属製スクレーパリングは、効率が低下する
ことが判明した。
【００１７】事実、直径が増大すると、機械的処理の不
可避的な精度不良が原因となって、リングが不完全な形
状になる危険性も増大する。
【００１８】大きい直径を有するロッドの場合によくあ
ることであるが、多数の部材片で作られたスクレーパリ
ングの使用は、油漏れを引き起こすような形状の不完全
さを起こす危険性を大きく増大させることになる。
【００１９】上に述べた従来のスクレーパリングの更に
別の不利な点は、リング自体が掻き落し機能とロッドの
芯合わせ機能の両方を行わねばならないという事実にあ
る。スクレーパリングが曝されるロッドの半径方向運動
に起因する機械的応力は、それにより掻き落し機能を低
下させるスクレーパリングの急速な磨耗の原因となり、
従って有害な油漏れの危険性の原因となる。
【００２０】
【発明の概要】本発明の目的は、上述した諸々の不利な
点を排除した、往復圧縮機のピストンロッドのためのス
クレーパ装置を提供することである。
【００２１】本発明のもう１つの目的は、別々の構造部
材を使用して掻き落し機能及びピストンロッド上での芯
合わせ機能を行う、往復圧縮機のピストンロッドのため
のスクレーパ装置を提供することである。
【００２２】本発明の更に別の目的は、取替え容易なス
クレーパリングに特徴を有するので、維持コストを節約
できると共に、機械の停止時間を短縮できる、往復圧縮
機のピストンロッドのためのスクレーパ装置を提供する
ことである。
【００２３】本発明の更に別の目的は、公知の形式のも
のと比べて磨耗が少なく、従って予備部品と維持介入の
コストの大きな低減を可能にする、往復圧縮機のピスト
ンロッドのためのスクレーパ装置を提供することであ
る。
【００２４】本発明の更に別の目的は、特に単純かつ機
能的で、しかも低コストである、往復圧縮機のピストン
ロッドのためのスクレーパ装置を提供することである。
【００２５】本発明の目的は、往復圧縮機のピストンロ
ッドのためのスクレーパ装置を作ることによって達成さ
れる。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明による、往復圧縮機のピス
トンロッドのためのスクレーパ装置の特徴と利点は、非
限定的な実施例による、添付の概略図面を参照してなさ
れる以下の説明から一層明らかになるであろう。
【００２７】図は、往復圧縮機のピストンロッド１１上
に取り付けるための、全体を符号１０で表したスクレー
パ装置を示す。本発明の主題であるスクレーパ装置１０
は、スクレーパリング１２と、リング１２を収容し、か
つロッド１１上でリング自体を芯合わせするボックス１
３とを含む。
【００２８】図５は、締結ロッド１５によって固締され
た、支持部材１４と側方コンテナ部材１６との内径内に
設けられた対応する受座内に、スクレーパ装置１０が取
り付けられた状態を示す。これらの支持部材１４とコン
テナ部材１６とは、クランク機構を圧縮チャンバから隔
離するカバーを構成するが、クランク機構と圧縮チャン
バとの両方は、可能性のあるアセンブリ構成を概略的に
描いた本図には示されていない。
【００２９】また、スクレーパ装置から下流の、もはや
全く潤滑されていない、圧縮チャンバに面する側には、
密閉手段１７が設けられている。密閉手段１７は、対応
する密閉部材で構成され、該密閉部材は、当業者にとっ
ては公知であるから、詳しくは説明しない。
【００３０】図５においては、単に一つの例として、ス
クレーパ装置１０の直ぐ下流に、従来の金属タイプの３
つの仕上げリング１８の組が図示されており、これらの
仕上げリングは、当技術分野では既に使用されているか
ら、これ以上説明しない。
【００３１】本発明の主題であるが図には示されていな
いスクレーパ装置１０の別のアセンブリ構成において
は、３つの仕上げリング１８の組が排除でき、そうする
ことによって、クランク機構と圧縮チャンバとを隔離す
るカバーの軸方向の寸法を短縮できる利点が得られる。
【００３２】本発明の主題であるスクレーパ装置１０に
属するスクレーパリング１２は、変形可能なゴム状挙動
を有しかつ良好な耐磨耗性を備えたプラスチック材料
を、機械的処理することによって得られる。
【００３３】このようなプラスチック材料の一例として
は、Ｖｉｔｏｎ（Du Pont Dowの商標）が挙げられる
が、熱及びアグレッシブ化学剤に対する優れた耐性とい
う同様の特性を有する別のエラストマー材料も使用する
ことができる。
【００３４】スクレーパリング１２には、ロッドの中心
軸線２０に対してほぼ直角であり、油を排出する働きを
する環状の面１９と、これに平行で、カバーの支持部材
１４を支える働きをする環状の面２１とを設けることが
できる。
【００３５】作動面１９には、このリングがコンテナボ
ックス１３内に収容されている時、ボックス自体と共に
油を溜めるためのタンク２３を形成する環状の溝２２が
設けられる。
【００３６】実質的に円筒形母線を有するスクレーパリ
ング１２の外面２４は、該面２４自体から僅かに突出し
て、使用状態においてリング１２をより良好にコンテナ
ボックス１３に取り付けることができるようにする外側
リップ２５を有する。
【００３７】ロッド１１に接触するスクレーパリング１
２の内面２６上には、作動面１９に面する縁部上に機械
的処理によって形成された第１のリップ２７と、これも
また機械的処理によって形成された第２のリップ２８と
の両方がある。
【００３８】これら２つのリップ２７及び２８は、ロッ
ド１１上で連続的に作用し合い、両者共にロッド１１上
にある油膜を掻き落す働きをする。
【００３９】スクレーパリング１２については、例示的
ないくつかの実施形態に関して説明するが、図示されて
いないその他の実施形態も考えられる。例えば、ロッド
に接触する面の上に存在するリップの数が異なってもよ
い。事実、圧縮機作動中の使用条件によっては、より多
くの数、あるいはより少ない数のリップが、ロッドの表
面から油を除去するのに、より良い効率を達成できるこ
ともあろう。
【００４０】本発明の主題であるスクレーパ装置１０の
一部を形成するコンテナボックス１３は、単体として作
られ、スクレーパ装置１０をロッドに取り付けた状態で
図示した図４及び図５に示すように、「Ｌ」字形の断面
を持つ環形状を有する。
【００４１】コンテナボックス１３は、締結ロッドの作
用により互いに結合された支持部材１４及び側方コンテ
ナ部材１６内に設けられた受座内に、半径方向の遊び３
４を残して取り付けられる。
【００４２】ボックス１３は、ロッド１１上での芯合わ
せを行う環状の側壁２９と円筒形母線を有する周壁３０
とで構成される。この周壁３０は、その内側に停止面３
１を有し、スクレーパリング１２は、過剰な油を溜める
ためのタンク２３を形成するために、溝２２がボックス
１３自体と面するように、該停止面３１に当接させて収
容される。
【００４３】円筒形母線を有する周壁３０内にはまた、
公知の方法で支持部材１４内又は側方コンテナ部材１６
内に設けられた排油溝３３に向けて、タンク２３から潤
滑油を排出させるための複数の孔３２が設けられる。
【００４４】図１及び図２は、ロッド上に適合させるた
めの単一のラジアルカットを備え、従って単体を成す、
第１の実施形態によるスクレーパリング１２を示す。
【００４５】他方図３は、２つの対称的な個別部材片か
ら成る、別の実施形態によって作られたスクレーパリン
グ１２'の半部分の側面図を示す。
【００４６】提案された両実施形態は、行程圧縮機のた
めの基準規格ＡＰＩ618によって要求されるように、ク
ロスヘッドからロッド１１を取り外す必要なしに、スク
レーパリングの取付け及び／又は取外しが可能である。
【００４７】上記のスクレーパリング１２及び１２'
は、ロッド１１の表面に最適度の圧力が確実に加えられ
るように、僅かな締まりをもってコンテナボックス１３
内に取り付けられる。
【００４８】この取り付け方法は、スクレーパリング１
２自体の弾性によって、又このスクレーパリング１２の
外面２４から突出した外側リップ２５の存在によって、
実施することができる。事実、使用状態においてコンテ
ナボックス１３内で最も良好な密接を得るために、リッ
プ２５は、リング自体に一層の弾性を与える。
【００４９】支持部材１４及び側方コンテナ部材１６内
に設けられた対応する受座内で行われるロッド１１上へ
のコンテナボックス１３の取付けは、前述したように半
径方向の遊び３４を残して行われる。
【００５０】この遊びは、往復圧縮機の作動中における
ロッド１１の半径方向運動に追従して、スクレーパ装置
１０が自由に浮動することを可能にし、それによってス
クレーパ装置が受ける機械的応力を減らすことを可能に
する。
【００５１】コンテナボックス１３内に挿入され、従っ
てロッド１１の運動に自由に追従するスクレーパリング
１２は、従来の取付け対応方法におけるよりも、実質的
に小さな応力しか受けない。
【００５２】使用状態において、スクレーパリング１２
は、不可避的な磨耗現象にさらされ、その結果リングは
変形されることになるが、しかしながら、この磨耗現象
は、応力の結果としての局所的な損傷現象によって加速
されてはならない。
【００５３】往復圧縮機のロッドの軸方向往復運動中
に、コンテナボックス１３内にあって、ロッド１１のあ
らゆる半径方向運動に追従するスクレーパリング１２
は、ロッド１１の表面から潤滑油を掻き落すことによ
り、クランク機構の潤滑油を保持する。この形式の構成
においては、潤滑油は、支持部材１４又は側方コンテナ
部材１６内に設けられた排油溝３３を通しての循環によ
り運ばれる。
【００５４】本発明の主題である往復圧縮機のピストン
ロッドのためのスクレーパ装置１０は、スクレーパリン
グを作るのに非常に適したゴム状挙動を持つプラスチッ
ク材料を使用するという利点を有する。
【００５５】スクレーパリング１２又は１２'は変形可
能であって、事実不完全な形状になる可能性が少なく、
従って、これ以外にはないというわけではないが、例え
ば７５ｍｍという大きな直径を有するロッド上に取り付
けるのに特に適している。
【００５６】芯合わせ機能と掻き落し機能とを果たすた
めに別個の部材を設けることに加えて、このスクレーパ
装置は、個々の構成部材の劣化を大いに低減させること
を可能にする。実際、芯合わせを行い、それ故ロッドの
半径方向運動による機械的応力を受けるコンテナボック
スは、磨耗にさらされる部材とはならず、むしろ有利な
ことには直に潤滑区域内に位置する。
【００５７】更に、掻き落し機能を持つゴム状のリング
は、ロッドの半径方向運動に自由に追随するから、機械
的応力を受けることはない。
【００５８】本発明の主題である往復圧縮機ピストンロ
ッドのためのスクレーパ装置は、クランク機構からの潤
滑油損失として評価される掻き落し機能の効率におい
て、３つ乃至４つの部材片で構成される従来の金属リン
グの５〜１０倍の効率増加を得ることを可能にする。
【００５９】更に、本発明の主題である往復圧縮機のピ
ストンロッドのためのスクレーパ装置を使用した場合に
は、使用時におけるスクレーパリングの不完全性従って
挙動のばらつきの分布を非常に低くすることができる。
【００６０】本発明の主題である往復圧縮機のピストン
ロッドのためのスクレーパ装置を使用することのもう１
つの重要な利点は、スクレーパ装置のみを使用し、３つ
の仕上げリングからなる組を排除することによって、密
閉装置の軸方向寸法を著しく短縮できるということであ
る。
【００６１】更に、本発明の主題である往復圧縮機のピ
ストンロッドのためのスクレーパ装置の使用は、ロッド
をクロスヘッドから取り外すことなく、スクレーパ装置
の取替えが可能であるという利点がある。このことは、
維持コストの節約及び機械停止時間の短縮という点で、
大きな利点をもたらす。
【００６２】更に、本発明の主題である往復圧縮機のピ
ストンロッドのためのスクレーパ装置の磨耗が、従来の
金属製スクレーパリングに生じる磨耗と比べて低減され
る利点があるので、予備部材に関連したコストも低減さ
れる。
【００６３】上記のように設計された往復圧縮機のピス
トンロッドのためのスクレーパ装置には、多くの変更及
び変形が可能であるが、それら全ては本発明の技術的範
囲に含まれる。又、あらゆる細部は、技術的に等価な部
材で置き換えることができる。なお、特許請求の範囲に
記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明
の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の主題である往復圧縮機のピストンロ
ッドのためのスクレーパ装置に使用されるスクレーパリ
ングの第１の実施形態の前面図。
【図２】 図１の線ＩＩ−ＩＩに沿って見た断面図。
【図３】 ２つの部材片からなる第２の実施形態による
往復圧縮機のピストンロッドのためのスクレーパ装置の
スクレーパリングの半部分の側面図。
【図４】 本発明の主題である往復圧縮機のピストンロ
ッドのためのスクレーパ装置の一部を形成するコンテナ
ボックスの、ロッドの中心軸線を通る平面による側面断
面図。
【図５】 往復圧縮機のピストンロッド上に位置する、
本発明の主題であるスクレーパ装置のアセンブリ構成の
一実施例を概略的に示した断面図。
【符号の説明】
１０ スクレーパ装置 １１ 往復圧縮機のピストンロッド １２ スクレーパリング １３ コンテナボックス １４ 支持部材 １５ 締結ロッド １６ 側方コンテナ部材 １７ 密閉手段 １８ 仕上げリング ２０ 中心軸線 ２３ タンク ３２ 孔 ３３ 排油溝 ３４ 半径方向の遊び
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マッシモ・ヤコベッリ イタリア、イ−50123・フィレンツェ、ヴ ィーア・マジェンタ、14番 (72)発明者 シモーヌ・プラテシ イタリア、イ−50141・フィレンツェ、ヴ ィーア・エッレ・ジュリアーニ、106／ビ （番地なし) Ｆターム(参考） 3H003 AA02 AD03 BC03 3J043 AA18 CA03 CB13 DA07

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 往復圧縮機のピストンロッド（１１）の
    ためのスクレーパ装置（１０）であって、 前記ロッド（１１）の表面に面する少なくとも１つのリ
    ップ（２７、２８）を備えた少なくとも１つのスクレー
    パリング（１２、１２'）と、 該スクレーパリング（１２）を収容し、かつ前記ロッド
    （１１）上で芯合わせするためのコンテナボックス（１
    ３）と、を含み、 前記スクレーパリング（１２）が、変形可能なプラスチ
    ック材料を機械的処理することによって作られ、 前記コンテナボックス（１３）が、半径方向の遊び（３
    ４）を残して支持部材（１４）内に収容されている、 ことを特徴とする往復圧縮機のピストンロッド（１１）
    のためのスクレーパ装置（１０）。
  2. 【請求項２】 前記スクレーパリング（１２、１２'）
    が、ロッドの中心軸線（２０）に対して直角であり、油
    を排出する働きをする環状の面（１９）を含んでおり、
    該面内に環状の溝（２２）が設けられ、該環状の溝が前
    記コンテナボックス（１３）と組合わさって油溜めタン
    ク（２３）を形成することを特徴とする、請求項１に記
    載の往復圧縮機のピストンロッド（１１）のためのスク
    レーパ装置（１０）。
  3. 【請求項３】 前記スクレーパリング（１２、１２'）
    の前記少なくとも１つのリップが、縁部に面する第１の
    リップ（２７）と、前記スクレーパリング（１２）の内
    面（２６）上に設けられた第２のリップ（２８）とから
    なることを特徴とする、請求項１に記載の往復圧縮機の
    ピストンロッド（１１）のためのスクレーパ装置（１
    ０）。
  4. 【請求項４】 前記スクレーパリング（１２、１２'）
    が、該スクレーパリング（１２、１２'）のほぼ円筒形
    母線を持つ外面２４に対して突出する外側リップ（２
    ５）を有することを特徴とする、請求項１に記載の往復
    圧縮機のピストンロッド（１１）のためのスクレーパ装
    置（１０）。
  5. 【請求項５】 前記コンテナ及び芯合わせボックス（１
    ３）が、ロッド１１上に位置する環状の芯合わせ壁（２
    ９）と、円筒形母線を持つ周壁（３０）とを含むことを
    特徴とする、請求項１に記載の往復圧縮機のピストンロ
    ッド（１１）のためのスクレーパ装置（１０）。
  6. 【請求項６】 前記周壁（３０）が、油の排出のための
    複数の孔（３２）を備えていることを特徴とする、請求
    項５に記載の往復圧縮機のピストンロッド（１１）のた
    めのスクレーパ装置（１０）。
  7. 【請求項７】 前記周壁（３０）が、その内側に前記ス
    クレーパリング（１２、１２'）を位置決めするための
    停止面（３１）を有することを特徴とする、請求項５に
    記載の往復圧縮機のピストンロッド（１１）のためのス
    クレーパ装置（１０）。
  8. 【請求項８】 前記変形可能なプラスチック材料が、熱
    及びアグレッシブ化学剤に対して耐性を有するエラスト
    マー材料であることを特徴とする、請求項１に記載の往
    復圧縮機のピストンロッド（１１）のためのスクレーパ
    装置（１０）。
  9. 【請求項９】 熱及びアグレッシブ化学剤に対して耐性
    を有する前記エラストマー材料が、Ｖｉｔｏｎであるこ
    とを特徴とする、請求項８に記載の往復圧縮機のピスト
    ンロッド（１１）のためのスクレーパ装置（１０）。
  10. 【請求項１０】 前記スクレーパリング（１２、１
    ２'）が、単一のラジアルカットを有する単体として作
    られていることを特徴とする、請求項１に記載の往復圧
    縮機のピストンロッド（１１）のためのスクレーパ装置
    （１０）。
  11. 【請求項１１】 前記スクレーパリング（１２、１
    ２'）が、２つの部材片で作られていることを特徴とす
    る、請求項１に記載の往復圧縮機のピストンロッド（１
    １）のためのスクレーパ装置（１０）。
JP2002230693A 2001-08-09 2002-08-08 往復圧縮機のピストンロッドのためのスクレーパ装置 Expired - Lifetime JP4301356B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
IT2001MI001759A ITMI20011759A1 (it) 2001-08-09 2001-08-09 Dispositivo raschiaiolo per asta di stantuffo di compressori alternativi
IT2001A001759 2001-08-09

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