TWI664117B - 高壓柱塞泵浦及使用該高壓柱塞泵浦的輸送系統 - Google Patents
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Abstract
一種高壓柱塞泵浦係一筒體軸向內部具有一容置空間，以及外表面具有一出料口，且該出料口連通該容置空間；一活塞桿可活動的配置在該筒體的該容置空間；一控制閥，係為單向閥且配置在該筒體的一端，該控制閥具有一入料口；特別是，一間隙形成在該活塞桿的外壁面與該容置空間的內壁面間；如此液狀材料自該入料口進入該容置空間且受該控制閥限制不產生逆流；該塞桿朝該入料口方向移動，則壓擠該液狀材料經過該間隙而自該出料口輸出。藉此可以達到微量地輸出液狀材料的效果。以二該柱塞泵浦連接一料筒及一切換閥可構成一輸送系統，提供操作方便及控制精準輸出量的效果。
Description
本發明係關於一種泵浦與輸液系統的技術領域，特別是應用於混合發泡材料的高壓柱塞泵浦及使用該高壓柱塞泵浦的輸送系統。
雙液混合灌注製造之材料應用非常普遍，諸如PU發泡材應用於隔熱、仿木材、自成皮、包裝、補強等，FRP應用於船體、箱體浪板之製造等，不勝枚舉。此類材料主要係由A液加B液(或稱黑料與白料)混合灌注成型的。
A液與B液係被容置在預定的料筒內。混合時需搭配適當的輸出裝置把液體輸出混合。例如台灣公告第184221號發明專利揭示一種雙液混合灌注機原料定壓自動供應系統，其主要系以壓縮空氣作動力來源，並由作動閥配合氣動閥組成自動控制迴路，來促使兩具氣壓缸推動柱塞泵浦輸送原料之整個傳達系統，即開啟空壓機壓縮空氣，促動自動控制迴路，使兩具氣壓缸以相反方向作循環前進，回行動作，相對帶動兩組柱塞泵浦相互抽送原料入蓄壓缸，再由送料管傳導輸出。
然而該專利前案需藉由氣壓缸缸徑，柱塞軸徑兩者間截面積之比數及出料孔孔徑大小，配合調壓閥之調整，才能有效控制原料輸送壓力及出輸量，顯示該專利前案的設計具有操作使用不方便的缺點。
本發明的目的在於解決習知高壓柱塞泵浦結構複雜、操作不方便及輸出比例控制不精準的缺點。
本發明係提供一種高壓柱塞泵浦，其具有能夠提供結構精簡及易於控制輸出量的功效。
本發明提供使用高壓柱塞泵浦的輸送系統，其具有能夠提供操作簡便及精準輸出量的功效。
為達上述的目的與功效，本發明揭示的高壓柱塞泵浦係一筒體軸向內部具有一容置空間，以及外表面具有一出料口，且該出料口連通該容置空間；一活塞桿可活動的配置在該筒體的該容置空間；一控制閥，係為單向閥且配置在該筒體的一端，該控制閥具有一入料口；特別是，一間隙形成在該活塞桿的外壁面與該容置空間的內壁面間；如此液狀材料自該入料口進入該容置空間且受該控制閥限制不產生逆流；該塞桿朝該入料口方向移動，則壓擠該液狀材料經過該間隙而自該出料口輸出。藉此可以達到微量地輸出液狀材料的效果。
本發明揭示的輸送系統包含一料筒用以容置液狀材料；一柱塞泵浦組包含至少二個柱塞泵且連接該料筒，其中各該柱塞泵浦結構如前述；一切換閥連通各該柱塞泵的該出料口，以及具有一輸出口。該切換閥改變導通方向，可使不同的該柱塞泵浦所輸出的液狀材料由該輸出口輸出。藉此達到操作方便及精準控制輸出量的效果。
10‧‧‧筒體
12‧‧‧容置空間
14‧‧‧出料口
20‧‧‧活塞桿
22‧‧‧間隙
30‧‧‧控制閥
32‧‧‧入料口
40‧‧‧驅動機構
42‧‧‧螺桿
44‧‧‧馬達
50‧‧‧料筒
60‧‧‧柱塞泵浦
61‧‧‧筒體
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69‧‧‧間隙
70‧‧‧柱塞泵浦
71‧‧‧筒體
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76‧‧‧出料口
78‧‧‧入料口
79‧‧‧間隙
80‧‧‧壓力偵測器
90‧‧‧切換閥
92‧‧‧輸出口
94‧‧‧管體
96‧‧‧管體
100‧‧‧驅動機構
102‧‧‧螺桿
110‧‧‧驅動機構
112‧‧‧螺桿
第1圖係本發明之柱塞泵浦外觀圖。
第2圖係本發明之柱塞泵浦結構示意圖。
第3圖係本發明之柱塞泵浦汲料動作示意圖。
第4圖係本發明之柱塞泵浦輸出料液的動作示意圖。
第5圖係本發明之輸出系統外觀圖。
第6圖係本發明之輸出系統的柱塞泵浦結構示意圖。
第7圖係本發明之輸出系統結構示意圖。
第8圖係本發明之輸出系統輸出料液的動作示意圖一。
第9圖係本發明之輸出系統輸出料液的動作示意圖二。
請參閱第1圖，圖中揭示一種柱塞泵浦係包含一筒體10、一活塞桿20及一控制閥30，且該柱塞泵浦可連結一驅動機構40，並藉由該驅動機構40來促使該柱塞泵浦進行汲取液狀材料及輸出液狀材料。
請參閱第2圖，該筒體10的軸向內部具有一容置空間12，以及外表面具有一出料口14，且該出料口14連通該容置空間12。該活塞桿20可活動的配置在該筒體10的該容置空間12。特別是，一間隙22形成在該活塞桿20的外壁面與該容置空間12的內壁面間；該控制閥30為單向閥且配置在該筒體10的一端。該控制閥30具有一入料口32。該驅動機構40包含一螺桿42連結一馬達44，且該螺桿42連結該活塞桿20。
請參閱第3圖，依圖示方向，該驅動機構40帶動該活塞桿20向上位移，則該筒體10與該活塞桿20的組合可以提供一汲取作用力，並透過該控制閥30的該入料口32對預定的該液狀材料進行汲取作用，如此該液狀材料可通過該控制閥30並且進入該筒體10的該容置空間12。
請參閱第4圖，由於液體具不可壓縮性，所以該驅動機構40帶動該活塞桿20朝該入料口32方向移動(如圖式該活塞桿20向下位移)，則該活塞桿20會壓擠該液狀材料，致使該液狀材料被擠至該間隙22內，且該液狀材料會向上自該出料口14輸出。
由上所述，該柱塞泵浦具有精簡結構。此外由於該控制閥30為單向閥，所以該液狀材料在進入該柱塞泵浦內部或自該柱塞泵浦輸出，皆可受該控制閥30的限制而不產生逆流。
又該馬達44帶動該螺桿42轉動使該活塞桿12產生線性位移的方式，可以精準控制該活塞桿12的位移行程，進而達到精確控制該液狀材料經過該間隙22而自該出料口14輸出時的輸出量。再者，該柱塞泵浦直立的狀態下，該出料口14高於該入料口32，所以每次汲取及輸出該液狀材料時，可以降低空氣進入該筒體10內部的機率。
請參閱第5圖，利用至少二該柱塞泵浦搭配適當的流體迴路設計可構成一柱塞泵浦供液系統。該柱塞泵浦供液系統包含一料筒50、二該柱塞泵浦60和70、一壓力偵測器80及一切換閥90。
該料筒50用以容置該液狀材料。該料筒50與該柱塞泵浦60和70藉適當的管體52和54連接，其中該管體54用以連接二該柱塞泵浦60和70，且該壓力偵測器80連結該管體54。是以該壓力偵測器80可用以偵測該柱塞泵浦60和70的內部壓力變化。其次，該切換閥90具有一輸出口92，該柱塞泵浦60、70所輸出的該液狀材料由該輸出口92輸出至預定位置。
請參閱第6圖，該柱塞泵浦60和70的結構與前述實施例相同。換言之，該柱塞泵浦60和70皆包含一筒體61、71的軸向內部配置可升降位移的一活塞
桿62、72；該活塞桿62、72的一端連接一驅動機構100、110的一螺桿102、112。此外，該筒體61和71的一端皆配接一控制閥64、74；該筒體61、71的外表面具有一出料口66、76，該控制閥64、74具有一入料口68、78。該活塞桿62、72的外表面與該筒體61、71軸向內部的內壁面間形成一間隙69、79。
請再參閱7圖，該切換閥90係藉適當的管體94連通各該柱塞泵浦60、70的該出料口68和78，此外該控制閥64、74與該切換閥90以適當的管體96連接。上述的該切換閥90為一種三通閥，該壓力偵測器80偵測的該柱塞泵60、70的壓力值，並依據壓力值促使該切換閥90改變導通方向。
請參閱第8圖，該柱塞泵浦60的該活塞桿62向下壓擠該液狀材料輸出。當該活塞桿62下降至預定高度，且該壓力偵測器80偵測該柱塞泵浦60的壓力值符合預定的壓力，則該柱塞泵浦70進入待作動狀態。隨著該柱塞泵浦60再下降一小段距離，則該壓力偵測器80可以發出一控制信號用以促使該切換閥90改變導通方向。
請參閱第9圖，隨後該柱塞泵浦70的該活塞桿72向下位移，用以將該液狀材料輸出；同時該柱塞泵浦60的該活塞桿62向上位移重新汲取該液狀材料。當該活塞桿72下降至預定高度使得該壓力偵測器80偵測該柱塞泵浦70的壓力值符合預定的壓力，則該壓力偵測器80可以發出一控制信號用以促使該切換閥90改變導通方向，並使得該柱塞泵浦60的該活塞桿62再次向下位移壓擠該液狀材料。
值得注意的是，二該柱塞泵浦60和70交換輸出該料筒50內的該液狀材料的過程，可藉由該壓力偵測器80偵測二該柱塞泵浦60和70的壓力，更甚者，二該柱塞泵浦60、70進行切換的過程，可以搭配(或同步位移)的行為，藉此
使得二該活塞桿62、72能夠在等壓的條件下進行位移方向的切換。上述的預壓(或同步位移)的時機可以藉由適當的感測器進行偵測與啟動。如此不但各該柱塞泵浦60、70能夠用以微量地輸出該液狀材料外，更能夠提供操作簡便，以及穩定且精確輸出液狀材料的效果。
上述實施例僅為例示性說明本發明之技術及其功效，而非用於限制本發明。任何熟於此項技術人士均可在不違背本發明之技術原理及精神的情況下，對上述實施例進行修改及變化，因此本發明之權利保護範圍應如後所述之申請專利範圍所列。
Claims (5)
- 一種高壓柱塞泵浦輸送系統，其包含：一料筒，係用以容置液狀材料；一柱塞泵浦組，其包含至少二個柱塞泵且連接該料筒，其中各該柱塞泵浦係包含：一筒體，係軸向內部具有一容置空間，以及外表面具有一出料口，且該出料口連通該容置空間；一活塞桿，係配可活動的配置在該筒體的該容置空間；一間隙，係形成在該活塞桿的外壁面與該容置空間的內壁面間；一控制閥，係為單向閥且配置在該筒體的一端，該控制閥具有一入料口；一切換閥，係連通各該柱塞泵的該出料口，以及具有一輸出口；該液狀材料自該入料口進入該容置空間且受該控制閥限制不產生逆流；該活塞桿朝位在較低位置的該入料口方向移動，則壓擠該液狀材料經過該間隙而自位在較高位置的該出料口輸出；該切換閥改變導通方向，可使不同的該柱塞泵浦所輸出的該液狀材料由該輸出口輸出。
- 如申請專利範圍第1項所述之高壓柱塞泵浦輸送系統，包含至少二驅動機構，每一該驅動機構連結一該柱塞泵浦的該活塞桿，該驅動機構包含一螺桿連結一馬達，該螺桿連結該活塞桿，該馬達用以帶動該螺桿及連動該活塞桿產生位移。
- 如申請專利範圍第1項所述之高壓柱塞泵浦輸送系統，其中該控制閥為單向閥。
- 如申請專利範圍第1項所述之柱塞泵浦供液系統，更包含一壓力偵測器，該壓力偵測器連通各該柱塞泵浦用以偵測各該柱塞泵的壓力值，以及發出一控制信號促使該切換閥改變導通方向。
- 如申請專利範圍第4項所述之柱塞泵浦供液系統，其中該切換閥為三通閥且受該壓力偵測器控制而改變導通方向。
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