JP2007518920A

JP2007518920A - 原料ポンプ

Info

Publication number: JP2007518920A
Application number: JP2006549245A
Authority: JP
Inventors: エフ．シャウプ，ジョン
Original assignee: イリノイトゥールワークスインコーポレイティド
Priority date: 2004-01-20
Filing date: 2004-11-08
Publication date: 2007-07-12
Also published as: US20080232988A1; AU2004315204A1; EP1709295A1; CN1918363A; WO2005075793A1; CA2553680A1

Abstract

複合材料ポンプは複数の流体ポンプを有し、それぞれが可動構成部品と可動構成部品に連結されたクランクとを有する。少なくとも二つの可動構成部品は、それらの間にゼロでない挟角を形成する。

Description

本願は、本願と同じ指定代理人が担当し、２００４年１月２０日に出願された米国特許出願第６０／５３７，７７４号の出願日の利益を享受している。米国特許出願第６０／５３７，７７４号の開示を引用することによって本明細書の記載に替えることとする。

本発明は原料ポンプに関する。例えば、（以下に時々ペンキと称する）塗料などを汲み上げるポンプに関して開示するが、同様に他の用途においても有用であると思われる。

様々なタイプの原料ポンプが公知である。例えば、特許文献１から特許文献１３とそれらの中で引用されている参考文献に示されると共に記載されているポンプなどがある。また、例えば、ＩＴＷインダストリアルフィニッシングの２００２年製ＲａｎｓｂｕｒｇＥ−Ｚフローシステム、ＢｉｎｋｓＡ４１−７８−Ｒ３ＥＸＥＬ（登録商標）ポンプシリーズＢｉｎｋｓ（登録商標）のような装置もある。また、両方とも本願と同じ指定代理人が担当した、「複合成分の測定と調剤装置」を発明の名称とした２００２年８月３０日に出願された米国特許出願第１０／２３２，４５４号と、「溶媒の出水／混合を伴う二つの成分のスプレーガン」を発明の名称とした２００２年９月２５日に出願された米国特許出願第１０／２５４，１２１号の開示もある。また、１９９４年製グラコポンプで使用するレシプロケーター電動Ｔｒｉｕｍｐｈ（登録商標）９０００もある。これらの参考文献の開示は、ここで引用することによって本明細書の記載に替えることとする。この列挙は、従来技術の完全な調査がなされ、或いはリストにある関連技術以外になく、或いはリストされた技術が特許性のある資料であるということを表現する目的ではない。またこのような表現と推測されるべきではない。

米国特許第４００９９７１号明細書米国特許第４３９７６１０号明細書米国特許第５０９４５９６号明細書米国特許第５２２０２５９号明細書米国特許第５２２８８４２号明細書米国特許第５３３６０６３号明細書米国特許第５６３２８１６号明細書米国特許第５７２５１５０号明細書米国特許第５７２５３５８号明細書米国特許第５７４６８３１号明細書米国特許第５７８７９２８号明細書米国特許第５９４４０４５号明細書米国特許第６５３３４８８号明細書

往復ピストン型の流体ポンプのような、ある容積式ポンプからの流体の出力圧力は、一般に、圧力パルスを示す。このようなポンプの例は、例えば、ＩＴＷインダストリアルフィニッシングの２００２年製ＢｉｎｋｓＡ４１−７８−Ｒ３ＥＸＥＬ（登録商標）ポンプシリーズＢｉｎｋｓ（登録商標）に示すようなタイプのフォーボールのポンプである。このようなポンプに関し、ピストンが１８０度転換するとき、出力流体圧力の負方向に向かうパルスが存在する。ロータリーポンプなどのような他のタイプのポンプは、より安定した流れに、出力流体圧力のわずかな及び／又は劇的な変化を与えるが、ほとんどのこのようなポンプは、それらが汲み上げる流体をかなりの剪断応力に曝してしまう。例えば、塗料回路内で連続的に循環する一定の塗料を汲み上げるというような多くの用途において、循環する塗料を高い剪断力に曝すことは、逆に、塗料の循環寿命に影響を及ぼしてしまう。

本発明の第一の態様によれば、複数の流体ポンプの組立体が提供される。各ポンプが可動構成部品を有する。クランクが可動構成部品に連結されている。少なくとも二つの可動構成部品がそれらの間にゼロでない挟角を形成している。

例示的に、本発明のこの態様によれば、クランクが少なくとも二つのスロー部を有し、装置が少なくとも二つの接続ロッドをさらに有し、クランクが少なくとも二つのスロー部と少なくとも二つの接続ロッドとによって可動構成部品に連結されている。

例示的に、本発明のこの態様によれば、少なくとも二つのスロー部が少なくとも三つのスロー部を有し、少なくとも三つのスロー部の一つが、少なくとも三つのスロー部の他の二つと略等しい挟角を形成する。

例示的に、本発明のこの態様によれば、少なくとも三つのスロー部が２よりも大きい整数であるｎ個のスロー部を有し、各スロー部がｎ個のスロー部の他の二つのスロー部と挟角をなし、前記各挟角が約３６０度／ｎである。

本発明の別の態様によれば、複数の流体ポンプの組立体が提供される。各ポンプが可動構成部品を有する。カムが可動構成部品に連結されている。少なくとも二つの可動構成部品がそれらの間にゼロでない挟角を形成している。組立体が少なくとも二つのフォロアをさらに有する。カムが少なくとも二つのフォロアによって可動構成部品に連結されている。

例示的に、本発明のこの態様によれば、少なくとも二つの流体ポンプの一つが、少なくとも二つの流体ポンプの他方が呼び水行程の開始点に到達すると略同時に、排出行程の開始点に到達するように、カムが、少なくとも二つの流体ポンプで駆動するように構成されている。

例示的に、本発明のこの態様によれば、装置が、２よりも大きいか又は等しい整数であるｍ個のカムを有し、各カムが２よりも大きいか又は等しい整数であるｐ個の丸い突出部を有し、ｍ個のうちの一つのカムの隣接する二つの丸い突出部の頂点の間でひかれた線が、ｍ個のうちの別のカムの隣接する二つの丸い突出部の頂点の間でひかれた線とゼロでない角度をなす。

例示的に、本発明のこの態様によれば、流体ポンプが塗料のポンプである。

本発明は、本発明を示す以下の詳細な説明及び添付図面を参照して十分に理解できるであろう。

図１及び図２を参照すると、複合材料ポンプ１２０は、複数の流体ポンプ部分１２０−１，１２０−２，．．．１２０−ｎを有し、その一つだけが示されている。一般に、複合材料ポンプの構成部品は、フレーム１２１に支持されている。各ポンプ部分１２０−１，１２０−２，．．．１２０−ｎは、それぞれ作動ロッド１２２−１，１２２−２，．．．１２２−ｎを有する。ポンプ１２０は、適合するベアリングに回動可能に取り付けられたクランクシャフト１２４をさらに有している。クランクシャフト１２４はスロー部１２４−１，１２４−２，．．．１２４−ｎを有する。ポンプ部分１２０−１，１２０−２，．．．１２０−ｎの作動ロッド１２２−１，１２２−２，．．．１２２−ｎは、それぞれ接続ロッド１２６−１，１２６−２，．．．１２６−ｎによってスロー部１２４−１，１２４−２，．．．１２４−ｎにそれぞれ連結されている。

クランクシャフト１２４の端部１２８から見ると、スロー部１２４−１，１２４−２，．．．１２４−ｎは、例示的に、その隣接するスロー部１２４−１，１２４−２，．．．１２４−ｎと等しい角度をなしている。しかし、当然のことながらスロー部１２４−１は、スロー部１２４−２及び１２４−ｎ間で等しい角度だけ偏倚している必要はない。実際に、スロー部１２４−ｍ及びスロー部１２４−（ｍ−１）又は１２４−（ｍ＋１）、１≦ｍ≦ｎ、は、互いに１８０度の角度をなしてもよい。それは単に、スロー部１２４−ｍが、残りのスロー部１２４−１，１２４−２，．．．１２４−（ｍ−１），１２４−（ｍ＋１），．．．１２４−ｎのいずれかの二つの間で等しい角度であることを意味する。さらに、当然のことながら、スロー部は互いから等しい角度で偏倚している必要はない。例えば、本発明は、互いから例えば９０度だけ偏倚しているスロー部を二つだけ有するクランクシャフトを用いて実践してもよい。

ポンプ部分１２０−１，１２０−２，．．．１２０−ｎのピストンは、ポンプ圧のパルスを減少させた流体の供給を提供するために異なる位相で駆動される。一つのポンプ部分１２０−１，１２０−２，．．．１２０−ｎが、別のポンプ部分１２０−１，１２０−２，．．．１２０−ｎがその揚水行程の終端に到達すると共に呼び水行程又は取水行程が開始するときに、揚水行程の終端にはない任意の角度の方向性は、負方向に向かうパルスを減少させ、それによって、汲み上げられた流体の流れを滑らかにする。例示的に、クランクシャフト１２４は、直角の変速装置１３８を介してＡＣモータ１３６によって駆動される。

図３に示された本発明の別の実施形態において、本発明によって構成された複合材料ポンプ２２０は、フレーム２２１に支持される複数の流体ポンプ部分２２０−１，２２０−２，．．．２２０−ｎを有する。各ポンプ部分２２０−１，２２０−２，．．．２２０−ｎは作動ロッド２２２−１，２２２−２，．．．２２２−ｎをそれぞれ有する。ポンプ２２０は、適切な形状、例えば、やや楕円形状又はカージオイド形状の、一つ又は複数のカム２２６−ａ，２２６−ｂ，．．．２２６−ｍを回転させるクランクシャフト２２４を有する。フォロア２２８−１，２２８−２，．．．２２８−ｎはそれぞれ作動ロッド２２２−１，２２２−２，．．．２２２−ｎに連結されている。それぞれのフォロア２２８−１，２２８−２，．．．２２８−ｎは、コイル引張バネ２３０によって対向した対２２８−１：２２８−２、２２８−３：２２８−４、２２８−（ｎ−１）：２２８−ｎで互いに連結されているので、それらは、それぞれのカム２２６−ａ，２２６−ｂ，．．．２２６−ｍのカム表面２３２に当接して連続的に働きかけられている。このように、一方のそれぞれ対向した部分２２８−１：２２８−３：．．．２２８−（ｎ−１）がその揚水行程の終端に到達すると、他方のそれぞれ対向した部分２２８−２：２２８−４：．．．２２８−ｎがその揚水行程の開始端に到達し、それによって汲み上げられた流体の流れを滑らかにする。

複数のカム２２６−ａ，２２６−ｂ，．．．２２６−ｍがある場合には、カム２２６−ａ，２２６−ｂ，．．．２２６−ｍは、それらの丸い突出部が互いにゼロではない角度で方向付けられる。例えば、カム２２６−ａ，２２６−ｂ，．．．２２６−ｍが、長軸の両端部で丸い突出部を備えるやや楕円形である場合には、カム２２６−ａ，２２６−ｂ，．．．２２６−ｍの長軸は、ポンプ部分の各対向した対２２８−１：２２８−２、２２８−３：２２８−４、２２８−（ｎ−１）：２２８−ｎの揚水行程及び呼び水行程は、別のポンプ部分の対向した対２２８−１：２２８−２、２２８−３：２２８−４、２２８−（ｎ−１）：２２８−ｎのそれらの行程と異なる位相となるように、互いにゼロではない角度で方向付けられてもよい。この配置は、汲み上げられた流体の流れをさらに滑らかにする。

本発明によって構成された複合材料ポンプの断片的且つ部分的な側断面図である。図１に示す実施形態の切断線２−２に略沿った断片的な断面図である。本発明によって構成された複合材料ポンプの部分的に切り欠いた平面図である。

Claims

複数の流体ポンプの組立体において、前記各ポンプが可動構成部品を有し、クランクが前記可動構成部品に連結され、少なくとも二つの前記可動構成部品がそれらの間にゼロでない挟角を形成する組立体。
前記流体ポンプが塗料のポンプである請求項１に記載の組立体。
前記クランクが少なくとも二つのスロー部を有し、当該装置が少なくとも二つの接続ロッドをさらに有し、前記クランクが前記少なくとも二つのスロー部と前記少なくとも二つの接続ロッドとによって前記可動構成部品に連結されている請求項１に記載の装置。
前記流体ポンプが塗料のポンプである請求項３に記載の組立体。
前記少なくとも二つのスロー部が少なくとも三つのスロー部を有し、該少なくとも三つのスロー部の一つが、該少なくとも三つのスロー部の他の二つのスロー部と略等しい挟角を形成する請求項３に記載の装置。
前記流体ポンプが塗料のポンプである請求項５に記載の組立体。
前記少なくとも三つのスロー部が２よりも大きい整数であるｎ個のスロー部を有し、前記各スロー部がｎ個のスロー部の他の二つのスロー部と挟角をなし、前記各挟角が約３６０度／ｎである請求項５に記載の装置。
前記流体ポンプが塗料のポンプである請求項７に記載の組立体。
複数の流体ポンプの組立体において、前記各ポンプが可動構成部品を有し、カムが前記可動構成部品に連結され、少なくとも二つの前記可動構成部品がそれらの間にゼロでない挟角を形成し、当該組立体が少なくとも二つのフォロアをさらに有し、前記カムが前記少なくとも二つのフォロアによって可動構成部品に連結されている組立体。
前記流体ポンプが塗料のポンプである請求項９に記載の組立体。
前記少なくとも二つの流体ポンプの一つが、前記少なくとも二つの流体ポンプの他方が呼び水行程の開始点に到達すると略同時に、排出行程の開始点に到達するように、前記カムが、前記少なくとも二つの流体ポンプで駆動するように構成された請求項９に記載の装置。
前記流体ポンプが塗料のポンプである請求項１１に記載の組立体。
当該装置が、２よりも大きいか又は等しい整数であるｍ個のカムを有し、前記各カムが２よりも大きいか又は等しい整数であるｐ個の丸い突出部を有し、前記ｍ個のうちの一つのカムの隣接する二つの丸い突出部の頂点の間でひかれた線が、前記ｍ個のうちの別のカムの隣接する二つの丸い突出部の頂点の間でひかれた線とゼロでない角度をなす請求項１１に記載の装置。
前記流体ポンプが塗料のポンプである請求項１３に記載の組立体。