JP2003028062A - ポンプ、特にプランジャ・ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】クランク機構下部のハウジング空間に関し信頼
できるシーリングが簡単な方法で提供され、極端な環境
条件の下でも使用可能であるプランジャ ポンプを提供
すること。 【解決手段】ポンプ（１）、特にプランジャ・ポンプ
は、ハウジング内に配置され受容装置（５１）内でガイ
ドされるプランジャ（５）を往復方式で駆動するクラン
ク機構、吸入空間（９）から引き出された圧縮流体をガ
イドする為に、クランク機構（３）とプランジャ（７）
を囲むハウジング（２）に固定されたポンプ・ヘッド
（６）を備える。本発明によると、弾性シーリング装置
（７）はプランジャ（５）に留められ、このシーリング
装置（７）は、クランク機構（３）を内包する下側ハウ
ジング空間（１９）に関し気密シーリングを与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、クランク機構とポンプ・ヘッド
を有するポンプ（特にプランジャ・ポンプ）に関し、こ
こで、クランク機構は、往復方式で、ハウジング内に配
置され受容装置内でガイドされるプランジャを駆動し、
圧縮流体を導く為に、ポンプ・ヘッドを、上記クランク
機構と上記プランジャを囲むハウジングに固定させてい
る。

【０００２】プランジャ・ポンプは、コンパクトな構造
を有し、１００から３０００バール間の圧力で操作上信
頼できる方式で使用できるので、高圧水領域で特に使用
されるプランジャ・ポンプが存在する。容積移送式真空
ポンプを回転させるような他のポンプ構造に関して、こ
れらのプランジャ・ポンプは、良好な精力的効率という
長所があり、固体が装入された液体と同様、高温や、僅
かに粘性があったり、非常に粘り気がある媒体のような
面倒な流体条件の下で送出する能力がある。プランジャ
・ポンプは、比較的静かに動作し、低振動を生じ、維持
するのが比較的簡単である。クランク機構を有する下側
ハウジング部内にオイルが存在し、そのため、上側ハウ
ジング領域との比較すると、対応するストリッパ又は、
取付けが高支出を要する吸入空間の密閉により、このハ
ウジング領域が取り付けられなければならない点は、垂
直配列型プランジャ・ポンプの場合に不利である。

【０００３】このため、ピストン・ロッドの表面は、対
応する密閉リングを適応させるために機械加工されなけ
ればならない。

【０００４】よって、本発明の目的は、ポンプ、特に、
最初に言及したタイプのプランジャ・ポンプを提供する
ことであり、この場合、クランク機構を含む下側ハウジ
ング空間に関し信頼できるシーリングが簡単な方法で提
供され、極端な環境条件の下でも使用可能である。

【０００５】この目的は、請求項１の特徴を有するポン
プにより達成可能である。

【０００６】クランク機構を含む下側ハウジング空間に
関して気密シーリングを与えるプランジャに、弾性シー
リング装置が固定される場合、プランジャに留められた
ガイド要素及びプランジャ又は垂直シーリングは、上側
ハウジング部に関しシーリングを発生させる為、特に高
精度で、受容装置内でガイドされる必要は最早ない。た
とえば、リング受容装置を密封する為にプランジャ・ロ
ッド表面を機械加工する工程は除外可能であり、換言す
れば、摺動リングや回転シャフト・シールは省くことが
できる。この場合、とりわけ、弾性シーリング装置はス
プラッシュ・ガードとして使用でき、クランク機構領域
からオイルが上側ハウジング部内に入ることを防止す
る。そのような媒体・水噴流抵抗シーリングは、これま
でダイヤフラム型ポンプだけによって可能になっていた
ので、下側ハウジング部の、このようなハーメチック閉
鎖は、特に化学ポンプに対し、利点を与えるものであ
る。特に、送出される流体が汚物を含むとき、それは、
毒性、有害性、腐食性、爆発性、可燃性であり、ハーメ
チック・シールの利点は、重要である。流体の潤滑性が
十分でないと、対応シーリングを持たなければ、駆動機
構の潤滑は損なわれるであろう。

【０００７】本発明の好適実施例によると、ハウジング
内で、下側ハウジング空間の上方、ポンプ・ヘッドの下
側には、ある空間が形成されている。この空間は、空気
で満たされてもよい。これにより、空気で満たされてい
るポンプ・ヘッド内の流体隙間と、オイルを含むクラン
ク機構との間で明確なセパレーションが形成される。

【０００８】シーリング装置は、一方がプランジャ、他
方がハウジングに留められるのが好ましい。シーリング
装置が、このハウジング・セクション上に単に締付けら
れるように、リング状方式でプランジャを囲むハウジン
グ上に内部ウェブが構成される場合、取付けは容易にな
る。プランジャ運動の為に十分な弾性を持つには、シー
リング装置を、リング状または円錐ベローズとして構成
すればよい。ベローズの円錐構成は、座屈が防止される
という利点を有する。ベローズに提供される波状部は、
高い行程振動数であっても揺動しないような数値内で提
供されるべきである。シーリング装置の気密構成の場
合、ポンプは、過激な環境で使われる可能性がある。

【０００９】プランジャは、下側プランジャ要素にシー
リング装置をクランプ可能にするため、幾つかのパーツ
で構成されてもよい。上部領域において、プランジャ
は、ブッシュまたは受容装置内のプランジャ・シーリン
グの為、ピストン形式で受容される。

【００１０】本発明の他の実施例によれば、ポンプは、
幾つかの隣接したプランジャを持ち、下側ハウジング空
間に関する密閉装置は、各プランジャの周りに備え付け
られる。その時、幾つかのプランジャは、組み合わされ
て共通のポンプ・ユニットを形成し、高い送出容積を提
供する。そのため、ポンプは、高圧プランジャ・ポンプ
として構成されるのが好ましい。

【００１１】以下、添付図面を参照して、一実施例によ
り、本発明を詳細に説明する。

【００１２】図１と図２で例示されるプランジャ・ポン
プ１は、下側クランク機構３が提供される単体ハウジン
グ或いは複合体ハウジング２を備える。クランク機構３
は、プランジャ５を駆動する為に使われるが、複数の部
品で構成され、下側プランジャ・セクション４を備え
る。プランジャ５は、セラミクスや硬い金属のような高
い耐摩耗性材料で作られ、ランニング・スリーブや受容
装置５１（詳細に図示せず）内で接触圧力を有すること
なく摺動し、プランジャ５の周囲に形成された環状隙間
を密閉する。この受容装置５１は、高圧シーリングを形
成し、ラビリンス、パッキング、流体力学シーリングと
して、構成されてもよい。受容装置５１の下方には、パ
ッキンまたは弾性シーリング・リングとして構成された
低圧シーリング５２が提供されている。垂直構成の結果
として、プランジャ・ポンプ１は、ウェイト・ニュート
ラル法で動作可能である。

【００１３】ポンプ・ヘッド６は、ハウジング２の上部
領域に備えられ、流体を導くため、内部にポンプ・ヘッ
ド６のダクトが構成されている。ポンプ・ヘッド６は、
ボルト１１でハウジング２に留められている。

【００１４】流体のポンプ送りの為、流体は、プランジ
ャ５の下方運動中、吸入空間９から空間８内に吸い込ま
れる。プランジャ５が最も低い地点を通過するとすぐ
に、プランジャ５は、上方に移動し、バルブによって吸
入空間９へのアクセスを切り離す。さらに、圧力空間１
０に対するアクセスを開くバルブ５０が操作される。プ
ランジャ５の上方運動の結果として、一定圧力が発生
し、そのため、流体は、圧力空間１０内に送出され、対
応するパイプによって分配される。

【００１５】内部にクランク機構３が配置された下側ハ
ウジング空間１９とのシーリングの為、空気が満たされ
た空間１２や、リング状かつ円錐に構成されたベローズ
７が備え付けられている。ベローズ７の円錐及び波状構
成のため、プランジャ５の運動中、座屈が防止されてい
る。一方で、ベローズ７は、プランジャ５に留められて
おり、フランジ４３は、下側プランジャ・セクションに
備え付けられ、下側プランジャ・セクションには、フラ
ンジ４３のリング状セクション１４が、クランプ要素１
５によって密封されてクランプされている。他方では、
ベローズ７が、密封されてリング状受容装置１７に、追
加クランプ要素によって固定されている。受容装置１７
は、内部ウェブによって、ハウジング２で一体的に連結
されている。

【００１６】ベローズ７は、ポンプ１も過激な条件下で
使用できるように、媒体耐性の材料かつ噴射水耐性の材
料で形成されている。ベローズ７の柔軟な材料の肉厚
は、およそ、１〜２mmに達する。

【００１７】例示された実施例では、幾つかのプランジ
ャ５が並置されている。この場合、クランク機構３は、
ピニオンが一又は幾つかの歯車２９と噛み合うピニオン
・シャフト３０により駆動される。歯車２９はクランク
機構に連結されているが、クランクピンが偏って取り付
けられていることから、プランジャ５の往復運動が生じ
る。この場合、ガイド要素２１は、ピストン用ロッド３
２で軸２２にリンクされている。油圧が一定である循環
用潤滑は、下側ハウジング空間１９内に提供される。ガ
イド要素２１は、受容装置２０内でガイドされている。
この場合、ベローズ７は、ハーメチック・シールを提供
し、スプラッシュ・ガードを形成するので、ベローズ７
がガイド要素２１と受容装置２０との間に高額のシーリ
ング装置を備える必要はない。ベローズ７による、この
種の弾性シーリングも、スライドガイドのようにシーリ
ング装置の摩耗を防止するものである。

【００１８】図２の、例示された実施例のように、３つ
のプランジャがハウジング２内に取り付けられている。
また、ポンプ・ユニット内で、より少ない、或いは、よ
り多くのプランジャを結合することも可能である。

【００１９】図３で例示されるように、下側プランジャ
・セクション４は、ベローズ７を留める為にフランジ４
３を備えている。フランジ４３の内部には、止め具４４
が、プランジャ５の上部と連結する為に提供されてい
る。反対側では、ピン４１が構成され、ガイド要素２１
と係合している。ピン４１は小さい直径を有するので、
圧力の効力は、ショルダ４２によってガイド要素２１か
ら除去される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明によるポンプの実施例に従うポ
ンプの横断面図である。

【図２】図２は、図１のポンプの、本質的部品の部分的
平面図である。

【図３】図３は、下側プランジャ・セクションの詳細図
である。

【符号の説明】

１…プランジャ・ポンプ、２…ハウジング、３…クラン
ク機構、４…下側プランジャ・セクション、５…プラン
ジャ、６…ポンプ・ヘッド、７…ベローズ（シーリング
装置）、８…空間、９…吸入空間、１０…圧力空間、１
１…ボルト、１２…空間、１３…、１４…リング状セク
ション、１５…クランプ要素、１７…受容装置、１９…
下側ハウジング空間、２０…受容装置、２１…ガイド要
素、２９…歯車、３０…ピニオン・シャフト、３２…ピ
ストン用ロッド、４１…ピン、４２…ショルダー、４３
…フランジ、５１…高圧シーリング、５２…低圧シーリ
ング。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に配置され受容装置（５
   １）内でガイドされるプランジャ（５）を往復方式で駆
   動するクランク機構（３）と、吸入空間（９）から引き
   出された圧縮流体をガイドする為に、クランク機構
   （３）とプランジャ（５）を囲むハウジング（２）に固
   定させたポンプ・ヘッド（６）と、を有するポンプ
   （１）において、 弾性シーリング装置（７）は、プランジャ（５）に留め
   られ、クランク機構（３）を内包する下側ハウジング空
   間（１９）に関し気密シーリングを与えることを特徴と
   する、ポンプ。
2. 【請求項２】 ハウジング（２）内で、下側ハウジング
   空間（１９）の上方であってポンプ・ヘッド（６）の下
   方に、空間（１２）が構成されていることを特徴とす
   る、請求項１記載のポンプ。
3. 【請求項３】 シーリング装置（７）は、一方がプラン
   ジャ（５）に、他方がハウジング（２）に留められてい
   ることを特徴とする、請求項１又は２記載のポンプ。
4. 【請求項４】 シーリング装置（７）は、リング状及び
   ／又は円錐ベローズとして構成されていることを特徴と
   する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポンプ。
5. 【請求項５】 シーリング装置（７）は、ハウジング空
   間（１９）と空間（１２）との間に、ガス漏れしないシ
   ーリングを与えることを特徴とする、請求項１〜４のい
   ずれか一項に記載のポンプ。
6. 【請求項６】 空間（１２）に隣接する高圧シーリング
   （５１）と低圧シーリング（５２）は、プランジャ
   （５）の周りに備えられることを特徴とする、請求項１
   〜５のいずれか一項に記載のポンプ。
7. 【請求項７】 シーリング装置（７）は、下側ハウジン
   グ空間（１９）からのオイルに対しスプラッシュ・ガー
   ドを形成し、空間（１２）は空気で満たされていること
   を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のポ
   ンプ。
8. 【請求項８】 プランジャ（５）は、幾つかの部品で構
   成されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれ
   か一項に記載のポンプ。
9. 【請求項９】 ポンプ（１）は、幾つかの隣接プランジ
   ャ（５）を有し、下側ハウジング空間（１９）に関しシ
   ーリング装置（７）は、各プランジャ（５）の周りに備
   えられていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれ
   か一項に記載のポンプ。
10. 【請求項１０】 ポンプ（１）は、高圧プランジャ・ポ
    ンプとして構成されていることを特徴とする、請求項１
    〜９のいずれか一項に記載のポンプ。