JPS6251764A - 制量ポンプ - 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】 産業上の利用分野 本発明は、媒体源から任意の種類の媒体用流れ系統の使
用場所へ流量の制御される媒体送給を行う装置ないし所
謂制御ポンプに関する。特に、本発明は、可動で好まし
くは往復運動するポンプピストンと、該ポンプピストン
の対応する作用サイクルにタイミングを合わせて制量す
べき媒体を夫夫吹込んで吐出する様に弁で制御される入
口および出口を有する制量チャンバないし計量チャンバ
とを備える装置に関する。

発明の背景 上述の型式の装置ないし制量ポンプは、従来長年にわた
り公知であり、−目的または他の目的のために定められ
る投与量ないし流量で媒体を搬送すべき状態において屡
々使用される。これは、液体、例えば所望の製品の最適
品質特性を得るために正確に計量される流Ｍで出発材料
の連続的な供給を必要とする大規模産業工程または化学
分析工程に関連する試薬溶液に関してもよいが、気体ま
たは微細に分割される流体の形状の完全な固体の材料が
ある所要の作業計画によって体積制御部分に送給される
べき状態も生じる。

既に指摘した様に、公知の制量ポンプの適用分野は、制
量すべき媒体の型式と、送給投与最および流口の夫々の
所要の大きさとの両者に関し著しく多様である。しかし
ながら、夫々の型式の適用は、使用される制量ポンプが
性能の少くとも特定の程度の精度を満足させるべきであ
り、従って、実際に送給される特定の媒体の量がその時
機に所要の量に出来るだけ近く対応することを共通に有
している。しかしながら、変化する消費要件に送給聞を
適合させることが望ましいかまたは必要なことが屡々生
じ、従って、例えば、特定の期間中、多量の媒体が送給
されねばならず、一方、次の期間中、少ない量が充分で
あり得る。該調節ないし融通性のある態様での異なる所
望の投与量または流量の間の転換を可能にするため、そ
の結果どして使用される制量ポンプが容量の対応する融
通性を有することが必要である。可動のポンプピストン
を有する上述の型式の特定の公知の制量ポンプでは、異
なる所望の制量体積ないし流量の間の転換の該便宜は、
ポンプピストンを駆動するのに使用される駆動装置また
はモータが所要の様にポンプピストンのストローク頻度
の増加または低減を可能にする成る型式の制ＤＩｌｒｉ
Ｔ能な動力伝達装置を備えることで可能になった。この
型式の可変制量ポンプ、または更に正確には、所望の速
度でポンプピストンを駆動するために必要な伝導装置を
制御するこの装置は、明らかな理由により、特に、制量
ポンプが異なる制量体積の間の頻繁な変更を要求する関
係において使用されるべきであって、結果どしてポンプ
ピストンの敏感な駆動要素に特に苛酷な荷重を置けば、
甚しく摩耗を受け、頻繁に繰返えされる点検および保守
を必要とする。

運転において幾分一層信頼性があり一層簡１■な型式の
公知の調節可能な制量ポンプは、異なる所望の制量体積
に対してポンプピストンの単一のストローク頻度で作用
し従って、丁度述べた型式の任意の補足する敏感な駆動
装置を必要としないものである。その代りに、［の型式
の公知の制量ポンプでは、制量体積の所望の変更は、ポ
ンプピストンのストローク長さを制限するストップ要素
の扶助によって達成され、該ストップ要素は、ポンプシ
リンダまたは制量チャンバ内で段階的に可動に、または
自由に可動に、のいずれかで配置されてもよい。この型
式の制量ポンプは、上述のストローク頻度の変更を有す
る制量ポンプよりもたしかに一層簡単で従って一層容易
に操作ル能な構造を有しているが、他方では、就中、所
望の制量。

体積に対して設定されそれに対して反復して打撃するポ
ンプピストンの結果として設定位置の意図されない変位
の危険に著しく晒される要素により幾分あまり信頼出来
ない性能の精度を提供する。

この危険は、勿論、この場合の要素の最小の各変位が所
望の制量体積からかなり誤った一位を生じ得るため、制
にポンプが所要の非常に小さい制量体積の制（６）に使
用される様に意図されるとぎ、特に重大であり得る。

この背量に対して、その構造および操作性において簡単
であり、あまり保守を必要とせず、しかも、所望の異な
る制量体積の間の融通性のある切換えを可能にすると共
に、延長される使用の際でも性能の精度を保持可能な制
量ポンプへの明らかな要求が存在する。

この要求は、特許請求の範囲第１項に記載され添付図面
を参照して詳細に説明される制量ポンプにより、本発明
によって満足される。

実施例 従って、第１図は、媒体、例えば液体をその外・部流れ
系統へ制御された社の送給を行う本発明による装置ない
し制量ポンプ１を示す。制量ポンプ１は、側壁３，４と
、端壁５，６とを有する細長い円筒形ケーシング体部２
を備え、これ等の壁は、内側シリンダチャンバを一緒に
包囲し、該チャンバは、隔壁７の扶助によりポンプチャ
ンバ８と、駆動チャンバ９とに分割される。ポンプチャ
ンバ８内では、ポンプピストン１０は、前端位置と破線
で示す後端位置との間を軸方向へ往復運動する様に例え
ばガイド軸受１１に支持される。ポンプピストン１０は
、後方端Ｍ１５に変位可能な態様で支持される駆動軸１
３と、モータ１２どの扶助によって駆動される。

第１図から明らかな様に、ポンプチャンバ８は、後で説
明する様に、ポンプチャンバ８内のポンプピストン１０
の運動方向へ変位可能な円筒形体部１５の座を形成する
如くボンプヂＶンバの残部よりも幾分小さい直径で円筒
形の形状の前方空間１４を有している。円筒形体部１５
は、隔壁７および前方端壁６によって駆動チャンバ９内
に変位可能な態様に支持されるガイドロッド１６の一端
に配置される。駆動チャンバ９のガイドロッド１６のま
わりには、摺動可能な密封板１７が設けられ、密封板１
７は、駆動チャンバ９の内側壁に対して密封し、後方膨
張チャンバ９′と、前方ばねチャンバ９″とに駆動チャ
ンバ９を分割する。前方端壁６および密封板１７に対す
る座を有するばね要素１８は、ポンプチャンバ８内のポ
ンプピストン１０に対する方向へガイドロッド１６を介
して密封板１７に強固に結合される円筒形体部１５を押
圧する様にばねチャンバ９″内でガイドロッド１６のま
わりに配置される。膨張チャンバ９′は、密封板１７に
対するばね要素１８の圧力の力の作用に抗する円筒形体
部１５の変位を可能にする様にケーシング体部２の側壁
４に設けられる入口ダクト１９を経て圧力媒体、例えば
空気の源（図示せず）に連通可能である。円筒形体部１
５とポンプピストン１０の前面２１との間で制量される
媒体を定める制量チャンバ２０の体積は、ポンプピスト
ン１０の圧送サイクルにタイミングを合わせる媒体の制
ｍされる流れを可能にする様に弁（例えばボール型逆止
弁）で制御される入口２２および出口２３を経て媒体の
外部流れ系統に連通可能である。制量チャンバ２０から
の任意の漏洩を防止するため、パツキン２４．２５は、
円筒形空間１４内で円筒形体部１５と該空間の内側壁と
の間およびポンプチャンバ８内でポンプピストン１０と
チャンバ８の内側壁との間に夫々設けられる。

第１図に示す装置が例えば液体を最大原註で流れ系統に
送入するのに使用されるとき、円筒形体部１５は、後端
位置のポンプピストンの全面２１（第１図に破線で示す
様な）とそれとの間に制量チャンバ２０の最大可能な体
積を得る様に空間１４内で最も後退した位置に切換えら
れる。従って、これは、密封板と、ガイドロッド１６を
介して密封板に強固に結合される円筒形体部１５とを第
１図に示す位置に保持する様に、圧力源（図示せず）か
ら結合ダクト１９を経て膨張チャンバ９′に流入する媒
体の圧力が要素１８のばね圧力に少なくとも等しいか、
または好ましくは該ばね１モカよりも大きくなければな
らないことを意味する。この位置の円筒形体部１５によ
り、制量ポンプ１は、原理的に、同様なピストン型の公
知の装置と同様な態様で作用し、即ら、モータ１２およ
び駆動軸１３の扶助によるポンプピストン１０の吸込み
ストロークないしポンプチャンバ８での後方移動の際、
出口２３は閉じられ、一方、入口２２は、ポンプピスト
ンがその後端位置に達するまで、制量チャンバ２０に液
体を流入させる様に開放される。

次に、ポンプピストンが向きを変えて前方へ駆動される
とき、入口２２は閉じられ、一方、出口２３は、制量チ
ャンバ２０からの液体の吐出のために開放される。

後の時機に、第１図の制量ポンプが例えば液体の最小流
量の送給に使用されるとき、第２図によって明瞭になる
手順がとられる。理解し易くするため、同一の符号は、
同一の描成要素に対して双方の図面に使用される。従っ
て、これは、膨張チャンバ９′内の圧力が密封板１７に
対するばね要素１８の接触圧力よりも小さくなるまで、
膨張チ＼７ンバ内の圧力がチャンバ９′からの圧力媒体
の流出にＪ、って低下されることを意味する。この結果
、活封板１７は、ガイドロッド１６を介してそれに強固
に結合される円筒形体部１５を第２図に実線で示す様に
ポンプピストン１０の前面２１に向って押圧する様に、
後方へ（第２図で右へ）切換えられる。従って、ポンプ
ピストン１０のこの而２１に対して休止する円筒形体部
１５は、七−タ１２が始動されるとき、ポンプチャンバ
内のポンプピストンの往復運動する作用サイクルをたど
る。換言すれば、円筒形体部１５およびポンプピストン
１ｏは、ポンプピストン１０の吸込み運動（第２図に示
ｔ　Ｉｔ’端位置へ右に向う運＃Ｊ）の際、要素１８の
ばね力の方向へユニットとして移動し、一方、同一ユニ
ットは、破線で示すＨ端位置へ左に向うピストンの圧送
運動の際、この力に抗して変位される。この態様で、ポ
ンプピストン１０が円筒形体部１５と一緒に俊端位置へ
移動する際に、弁で制御される入口２２を通って制はチ
ャンバ２０に吸込まれた後、対応する態様で、ポンプピ
ストン１０および円筒形体部１５が左端位置へ移動する
際に、弁で制御される出口２３を経て吐出される液体の
けは、第１図によって吐出される最大重からυＪｆｆｉ
チャンバ２０に導入される円筒形体部の最大部分の体積
（第２図）を引いた量に相当する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制量ポンプの簡単な好適構造の図
、第２図は第１図と同一の制量ポンプであるが低減する
体積による適用の場合の図を示す。 ４・・・・・・側壁　　　　　　　６・・・・・・前方
端壁７・・・・・・隔壁　　　　　　　９・・・・・・
駆動チャンバ１０・・・・・・ポンプビス１ヘン　１５
・・・・・・円筒形体部１６・・・・・・ガイドロッド
　　１７・・・・・・密封板１８・・・・・・ばね要素
　　　　１９・・・・・・入口ダクト２０・・・・・・
制量チＶンバ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）可動なポンプピストン（１０）と、該ポンプピス
   トン（１０）の作用サイクルにタイミングを合わせて媒
   体を夫々吸込んで吐出し弁で制御される入口（２２）お
   よび出口（２３）を経て外部流れ系統に結合されるか、
   または結合可能な制量チャンバ（２０）とを備え、該流
   れ系統に媒体、例えば液体を制御される流量で送入する
   装置において、 前記制量チャンバ（２０）の範囲を定める壁要素（１５
   ）が、該制量チャンバの体積の変更を可能にする様に、
   該制量チャンバ（２０）内を変位可能であることを特徴
   とする装置。
2. （２）前記壁要素（１５）が、前記ポンプピストン（１
   ０）の前面（２１）に向つて前記制量チャンバ（２０）
   内に該壁要素を変位する様に努めるばね（１８）によつ
   て負荷されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の装置。
3. （３）前記壁要素（１５）が、ロッド（１６）に結合さ
   れ、該ロッド（１６）が、端壁（６、７）および側壁（
   ４）を有するケーシング内で変位可能であり、摺動ピス
   トンとして役立つ密封板（１７）を該ケーシング内で支
   持し、該密封板の一側部が、前記制量チャンバ（２０）
   内への前記壁要素（１５）の変位のために前記ばね（１
   ８）によつて負荷され、該密封板の他の側部が、チャン
   バ（９）の可動端壁を形成し、該チャンバ（９）が、該
   密封板（１７）および前記ロッド（１６）を介して該密
   封板に結合される前記壁要素（１５）の前記制量チャン
   バ（２０）からの戻り運動のために、該チャンバ（９）
   に圧力媒体、例えば圧縮空気を流入させる様に該媒体の
   外部源に入口ダクト（１９）を経て結合可能であること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の装置。