JPS61144472A - シリンダ装置におけるパツキン装着方法および構造 - Google Patents

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】 この発明は、シリンダポンプ等のシリンダ装置における
パツキン装着方法およびその構造に関する。

例えば、ポリウレタン樹脂の混合装置においては、反応
性の各樹脂成分がそれぞれの成分タンクから計量ポンプ
を経て所定暖ミキシングヘッドに圧送されてそこで噴出
され混合されるが、前記計量ポンプとしてシリンダ型の
ものが多用される。

しかるに、このシリンダ型のポンプにあっては、ポリウ
レタン樹脂の原料成分、特にインシアネート系において
は潤滑性に乏しいために、シリンダ装置におけるピスト
ンロッド摺動面のシール用パツキンの摩耗が激しく、さ
らに近年、この種原料成分にガラス＃Ｊｉｌｉ雄等のフ
ィラーが混入されることもしばしばで、このような場合
には該フィラーによるシール面の損傷には甚だしいもの
がある。

従って、上記シール面のパツキンはひんばんに交換され
なければならないのであるが、計量ポンプのような高い
精度を有するシリンダ装置におけるピストンロッド摺動
部のパツキンを交換するには該装置のほとんど全体を分
解しなければならないほどの煩雑な作業が強いられるの
である。

そこで、近年、上記ピストンロッド摺動部における潤滑
性を高めるために、該部分に装着されたパツキンに潤滑
油等を随時供給することが提案されているが、その程度
では抜本的な解決には至っていないのが現状である。

本発明者は、上のようなピストンロッド摺動部における
パツキンの摩耗は、主として原料の吐出時であるピスト
ンロッドの前進時に、該ピストンの吐出圧によってチャ
ンバー側からピストンロッド摺動部分に強い反対方向の
負荷が加わってパツキンが変形し、変形によってさらに
大きな摩擦力がかかることによって惹き起されることに
気付いた。

そこで、発明者は、ピストンの前進時に該ピストンの吐
出圧より小さくない圧力でもって前記パツキンの後部よ
り潤滑成分を流出してやれば、チャンバー側からの圧力
とパツキン後部からの圧力とのバランスが保たれ、ピス
トンロッド摺動部における反対方向の負荷は著しく低減
され、摩擦力も大幅に減少し、これに加えて該パツキン
に滲出する微量の潤滑成分によって、パツキンの摩耗を
極力防止できることを見い出したのである。

すなわち、ここに開示される第一の発明は、シリンダ装
置のピストンロッド摺動面にパツキンを装着したものに
おいて、ピストンの前進時に該ピストンの吐出圧より小
さくない圧力でもって前記パツキンの後部より潤滑成分
を流出することを特徴とするシリンダ装置におけるパツ
キン装着方法に係る。

また、第二の発明は、上の第一の発明の方法を実現する
ためのパツキン装着構造に係り、シリンダ装置のピスト
ンロッド摺動面にパツキンを装着したものにおいて、前
記パツキンの後部に潤滑成分の流出部を設けるとともに
、該潤滑成分の流路とポートとを接続する連通路内にポ
ート内に圧力によって変動する弁装置を設置してポート
内の圧力に対応して前記潤滑成分を前記パツキンの後部
より圧出するようにしたことを特徴とする。

以下添付の図に示した実施例とともに、具体的に説明す
る。

添付の図面第１図はポリウレタン樹脂混合装置の原料成
分の計量シリンダ装置における要部の拡大断面図である
。

図示した計量シリンダ装置Ｓは、ポリウレタン樹脂の反
応性の各原料成分を混合のためにミキシングヘッドに所
定量計量して圧送するためのものである。

図における符号９はシリンダブロック、１０はピストン
ロッド、１１はチャンバー、１５は原料成分のポート、
２０および２１はパッキン２５゜２６．２７はパツキン
固定用のリング、２９はパツキン固定ブロック、３０は
潤滑成分のタンク、３１は該潤滑成分の流出部、３２は
潤滑成分の流路、３３は前記流路と前記ポートとを接続
する連通路、３５は逆止弁、４０は弁装置の一例として
のピストン装置で、４１はピストン、４２はピストンロ
ッド、４３はばねをそれぞれ表わす。なお、符号Ｃはピ
ストンロッド摺動面を示す。

図示のシール部の構造は、上述したように、ピストンロ
ッド１０の前進時にチャンバー１１側から圧力とパッキ
ン２０後部からの圧力とのバランスが保たれるように、
該ピストンの吐出圧より小さくない圧力でもってパツキ
ンの後部より潤滑成分を流出するようにしたものである
。

すなわち、シリンダブロック９のピストンロッド１０摺
動面Ｃには公知のＶパツキン２０が多層に装着されてい
る。実施例ではパツキン固定用の前リング２５、中間リ
ング２６および後リング２７によって前部パツキン２０
、後部パツキン２１の２段にパツキンが装着されている
。後部パツキン２１は潤滑成分に対するシールである。

そして、ここでは、前部パツキン２０の損傷ないしは摩
耗を防ぐ目的で、該パツキン２０の後部の中間リング２
６に潤滑成分の流出部３１が設けられる。この流出部３
１はリング２６の内周側に溝部を設けることによって形
成することができる。

なお、ここで、潤滑成分について言及すると、この成分
は潤滑性の液体で、チャンバーｉｔ内に液体に影響を与
えないもの、実施例のポリウレタン樹脂原料について言
えば、例えば公知のＤＯＰ等の可塑剤、またはフィラー
が混入されない該ポリウレタン樹脂原料そのものが使用
される。

そして、この発明においては、前記の潤滑成分の流路３
２とシリンダ装ＭＳによって吐出される成分のポート１
５とを接続する連通路３３が設けられ、該連通路３３内
に前記ポート１５内に圧力によって変動する弁装置４０
が設置される。

つまり、ポート１５内ではピストンロッド１０の前進時
である原料成分の吐出時にはその圧力が高まるのである
が、この圧力によって変動する弁装Ｎ４０を潤滑成分の
流路３２と連通ずる連通路３３内に設置することによっ
て、ポート内の吐出圧に対応して前記潤滑成分を前記パ
ツキンの後部より圧出することができるのである。

実施例に図示した弁装置４０はピストンポンプ式のもの
で、ピストン４１、ピストンロッド４２、ばね４３より
なる０図から理解されるように、ポート１５と連通ずる
連通路３３内に嵌挿されたピストン４１は１本体のピス
トン１０の前進時にその吐出圧によってポート１５内の
圧力が上がるとばね４３の付勢力に抗って該連通路奥方
へ押し上げられる。そして、該連通路３３と接続する潤
滑成分の流路３２の末端部には逆止弁３５が設置されて
いるものであるから、ピストン４１の押し上げによって
該流路３２内の潤滑成分はその流出部３１よりパツキン
２０のピストンロッド摺動面Ｃに圧出される。

このときの潤滑成分の流出圧力は、ピストン４１の前後
における流通路３３の断面積が同じであるならばポート
１５内の圧力、すなわち本体ピストンｌＯの吐出圧と均
衡する。しかしながら、実施例ではピストン４１の後部
にピストンロッド４２が存在するものであるから、その
分だけ断面積が小さくなり、その比率に応じて圧力はア
ップする。したがって、この実施例では、潤滑成分は本
体ピストンｌＯの吐出圧よりも大きい圧力でもってパツ
キン２０の後部より圧出されることになる。

このことは、ピストンｌＯの前進時に吐出圧によってピ
ストンロッド摺動面に位置するパツキン２０をその進行
方向と反対方向へひきずりこもうとする摩擦応力に対抗
して、該パッキン２０後部からより大きい圧力が加わる
ことを意味し、潤滑成分の滲出ともあいまって、パツキ
ン２０に加わる摩擦力は大幅に減少する。

このように、弁装置は、吐出圧と対応してパツキン後部
の潤滑成分流出圧力を高める機能を有するものであって
、当該機能を有するものであれば実施例のピストンポン
プ方式のほか例えば公知のダイヤプラム等も用いること
ができる。なお、実施例でも述べたように、潤滑成分の
流出圧力は吐出圧より低い圧力でもパツキンの変形量を
少なくするため有効であるが、本体ピストンｌＯの吐出
圧よりもわずかに大きくしてピストンロッドの前進時に
もその摺動面Ｓに潤滑成分がわずかに滲出するようにす
ることが望ましいであろう。

なお、上のように、潤滑成分の加圧をポート１５内の圧
力、すなわち本体ピストン１０の吐出圧に係らしめるこ
とによって、常にその圧力比は一定でありかつ同時性が
得られる。上記以外の方法、つまり潤滑成分の加圧が本
体ピストン１０の吐出圧と無関係に独立してなされた場
合には、不測の事態により原料成分と潤滑成分の圧力バ
ランスがくずれいずれかの成分が他方に流入する危険性
が常につきまとう。

また、実施例にも示したように、この発明構造に係るパ
ツキン２０の後部にもう１段パツキン２１を設けること
は、潤滑成分のシールのため不可欠であるが、このパツ
キンはその潤滑成分により常に浸されているのでその寿
命は極めて長い。

以上説明したように、この発明によれば、シリンダ装置
のピストンロッド摺動面にパツキンを装着したものにお
いて、ピストンの前進時に該ピストンの吐出圧より小さ
くない圧力でもって前記パツキンの後部より潤滑成分を
流出するようにしたものであるから、ピストンの前進に
伴ってパツキン２０に係る吐出圧とパツキン後部からの
圧力とのバランスが保たれ、ピストンロッド摺動面のパ
ッキン２０をその進行方向と反対方向へひきずりこもう
とする摩擦応力を緩和して、潤滑成分の滲出ともあいま
って、パツキン２０の摩耗は大幅に軽減されることがで
きるようになった。

特に実施例で述べたような、ポリウレタン樹脂の成形加
工に使用されるシリンダ型の計量ポンプにあっては、ポ
リウレタン樹脂の原料成分が潤滑性に乏しいこと、およ
びガラス繊維等のフィラーが混入されること等からシリ
ンダ装置におけるピストンロッド摺動面のシール用パツ
キンの摩耗が激しく、加えてパッキの交換が容易でない
ので、この発明のもたらす効果は実際的でかつ極めて有
用である。

【図面の簡単な説明】

第１図はポリウレタン樹脂混合装置の原料成分の計量シ
リンダ装置における要部の拡大断面図である。 １０・・・ピストンロッド、１１・・・チャンバー、１
５・・・ポート、２０・・・パッキン２５．２６．２７
・・・パ・ンキン固定用リング、３０・・・潤滑成分タ
ンク、３１・・・潤滑成分流出部、３２・・・潤滑成分
流路、３３・・・連通路、３５・・・逆止弁、４０・・
・ピストン装置で、４１・・・ピストン、４２・・・ピ
ストンロッド、４３・・・ばね、Ｃ・・・ピストンロッ
ド摺動面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリンダ装置のピストンロッド摺動面にパッキンを
   装着したものにおいて、ピストンの前進時に該ピストン
   の吐出圧より小さくない圧力でもって前記パッキンの後
   部より潤滑成分を流出することを特徴とするシリンダ装
   置におけるパッキン装着方法。 ２、シリンダ装置のピストンロッド摺動面にパッキンを
   装着したものにおいて、前記パッキンの後部に潤滑成分
   の流出部を設けるとともに、該潤滑成分の流路とポート
   とを接続する連通路内にポート内に圧力によって変動す
   る弁装置を設置してポート内の圧力に対応して前記潤滑
   成分を前記パッキンの後部より圧出するようにしたこと
   を特徴とするシリンダ装置におけるパッキン装着構造。