JP2018003709A - 二連往復動ポンプ - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明の1つの実施の形態において、可動仕切部材の移動に応じて伸縮自在に構成された連結シャフトを更に備えることができる。そして、第4切換機構及び第8切換機構は、その連結シャフトが所定の圧縮状態となった場合に制御流体の流路を開くよう構成することができる。
更に、本発明の1つの実施の形態において、第1の切換弁機構と第1切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第1逆止弁と、第1の切換弁機構と前記第3切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第2逆止弁と、第2の切換弁機構と第5切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第3逆止弁と、第2の切換弁機構と第7切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第4逆止弁とを更に備えることができる。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る二連往復動ポンプ1の構成を示す図であり、断面及びその周辺機構を示している。また、図2は、図1に示す二連往復動ポンプ1の構成要素のうちの一部(第1及び第2の切換弁機構80a及び80b、並びに第1〜第8切換機構20a、30a、40a、50a、20b、30b、40b、50b)を抜粋して示したものである。
図1に示すように、二連往復動ポンプ1において、中央部に配置されたポンプヘッド1aの両側には、ケース部材である有底円筒状の第1のシリンダ2a及び第2のシリンダ2bが、開口部が互いに向かい合うように装着されて配置されている。
また、シリンダ2aの底部側方外壁面の下方側には、第2切換機構30aが、例えばシリンダ2aに対して一体成形等により一体的に、又は着脱可能に配置されている。
また、シリンダ2aの底部外壁面の別の位置には、第3切換機構40aが、例えばシリンダ2aに対し一体成形等により一体的に、又は着脱可能に固定されている。
更に、連結シャフト11aを構成するシャフト部12の内部には、第4切換機構50aが設けられている。
このような第1〜第4切換機構20a,30a,40a、50aは、第1の切換弁機構80aへの制御エアの供給を切り換えるために設けられている。
また、シリンダ2bの底部外壁面の別の位置には、第7切換機構40bが、例えばシリンダ2bに対し一体成形等により一体的に、又は着脱可能に固定されている。
更に、連結シャフト11bを構成するシャフト部13の内部には、第8切換機構50bが設けられている。
このような第5〜第8切換機構20b,30b,40b、50bは、第2の切換弁機構80bへの制御エアの供給を切り換えるために設けられている。
第1切換機構20aは、図示しないフランジ部をシリンダ2aに対して着脱可能に、例えばねじ止め固定することにより固定される収容ケース21aを備える。第5切換機構20bは、図示しないフランジ部をシリンダ2bに対して着脱可能に、例えばねじ止め固定することにより固定される収容ケース21bを備える。これらの収容ケース21a,21bの側面には、制御エアの導入口22a及び導入口22bが形成されると共に、制御エアの排出口23a及び排出口23bが形成されている。
また、第1の実施の形態に係る二連往復動ポンプ1は、第2の切換弁機構80bの切換弁86bを、第5切換機構20b及び第6切換機構30bからの制御エアにより切換動作させて、作動室6bへの作動エアの供給を切り換える。具体的には、第5切換機構20bの分流路27bが開路した場合には、第5切換機構20bからの制御エアにより、切換え弁86bが図2中の右方向に移動する。また、第6切換機構30bの分流路37bが開路した場合には、第6切換機構30bからの制御エアにより、切換え弁86bが図2中の左方向に移動する。
また、制御エア導入路93a及び93bは、それぞれ第4切換機構50a及び第8切換機構50bから延びる配管である。
これにより、ベローズ3a、3bの伸長・収縮動作(ポンプ動作)が遅い場合であっても、動作異常を生じることなくポンプ動作を継続することができる。
図4は、図3のタイミングチャートの時刻t1以前の状態を示している。この状態では、ベローズ3aが収縮動作中で収縮限界位置近傍に達している一方、ベローズ3bが伸長動作中であり伸長限界位置近傍に達している状態を示している。そして、第1の切換弁機構80aは、作動エアを送出可能な開状態(ON状態)にあり作動エアを配管90aを介して作動室6aに送り込んでいる。また、第2の切換弁機構80bは閉状態(OFF状態)にあり、作動室6bから作動エア配管90bを介して排出された作動エアを作動エア排出口88bから排出している。また、第3切換機構40a、及び第6切換機構30bは、閉状態(OFF状態)から開状態(ON状態)に切り替わる段階にある。第1切換機構20aは、第2切換機構40aに遅れてON状態となるよう構成されているので、この段階では未だ閉状態(OFF状態)である。
また、切換機構20a、30a、40a、50a、20b,30b、40b、50bについては、弁体25a、35a、45a、55a、25b、35b、45b、55bが、分流路27a、37a、47a、57a、27b、37b、47b、57bを介して導入口22a、32a、42a、52a、22b、32b、42b、52bと排出口23a、33a、43a,53a、23b、33b、43b、53bとを連通させているときを「ON状態」とし、これらを連通させていないときを「OFF状態」とする。
一方、第1切換機構20aは、第2切換機構40aに遅れてON状態となるよう構成されているが、ポンプ動作が遅い場合には、ON状態にはならない場合がある。この図9の例では、第1切換機構20aがON状態にならずOFF状態のままとされるものと仮定して説明を行う。
なお、上記の動作の間において、OFF状態とされた切換機構20a、30a、40a、20b、20b、40bの逃げ穴からの制御エアの排出については、ポンプ動作が速い場合と同様であるので、重複する説明は省略する。
次に、第2の実施の形態に係る二連往復動ポンプ1を、図13を参照して説明する。図13は、第2の実施の形態に係る二連往復動ポンプ1の構成を示す図であり、断面及びその周辺機構を示している。第1の実施の形態と同一の構成要素については同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。第1〜第8切換機構20a、30a、40a、50a、20b、30b、40b、50bの構造の詳細も第1の実施の形態(図2)と同一である。
逆止弁170aは、第1切換機構20aと第1の切換弁機構80aとを接続する制御エア配管92aに設けられており、制御エアが第1の切換弁機構80aから第1切換機構20aに向かって逆流することを防止する。逆止弁180aは、第3切換機構40aと第1の切換弁機構80aとを接続する制御エア配管92a’に設けられており、制御エアが第1の切換弁機構80aから第3切換機構40aに向かって逆流することを防止する。
逆止弁170bは、第5切換機構20bと第2の切換弁機構80bとを接続する制御エア配管92bに設けられており、制御エアが第2の切換弁機構80bから第5切換機構20bに向かって逆流することを防止する。逆止弁180bは、第7切換機構40bと第2の切換弁機構80bを接続する制御エア配管92b’に設けられており、制御エアが第2の切換弁機構80bから第7切換機構40bに向かって逆流することを防止する。
なお、逆止弁170a、180a、170b、180bは、図13に示すように、一般的なメカニカル弁によって構成することもできるし、電磁弁など他の構造とすることもできる。
1a ポンプヘッド
2a、2b シリンダ
3a、3b ベローズ
4a、4b シャフト固定板
5a、5b ポンプ室
6a、6b 作動室
7a、7b シャフト
9a、9b 連結板
11a、11b 連結シャフト
12、13 シャフト部
14 コイルばね
20a 第1切換機構
30a 第2切換機構
40a 第3切換機構
50a 第4切換機構
20b 第5切換機構
30b 第6切換機構
40b 第7切換機構
50b 第8切換機構
80a 第1の切換弁機構
80b 第2の切換弁機構
170a、170b、180a、180b 逆止弁
Claims (8)
- 内部に軸方向に沿って第1の空間及び第2の空間を形成するケース部材と、
前記第1の空間内において変形可能に配置されて、前記第1の空間を第1のポンプ室及び第1の作動室に仕切る第1可動仕切部材と、
前記第2の空間内において変形可能に配置されて、前記第2の空間を第2のポンプ室及び第2の作動室に仕切る第2可動仕切部材と、
前記第1の作動室への作動流体の流路を開閉する第1の弁機構を備える第1の切換弁機構と、
前記第2の作動室への作動流体の流路を開閉する第2の弁機構を備える第2の切換弁機構と、
前記第1可動仕切部材が第1の収縮状態に達した場合に、前記第1の切換弁機構を開状態から閉状態に変化させるように前記第1の弁機構を動作させる制御流体の流路を開く第1切換機構と、
前記第1可動仕切部材が第1の伸長状態に達した場合に、前記第1の切換弁機構を閉状態から開状態に変化させる制御流体の流路を開く第2切換機構と、
前記第1可動仕切部材が前記第1の収縮状態よりも収縮の度合が小さい第2の収縮状態に達した場合に制御流体の流路を開く第3切換機構と、
前記第1可動仕切部材が収縮動作にある間に前記第2可動仕切部材が第3の収縮状態に達した場合に制御流体の流路を開いてその制御流体を前記第3切換機構に送出する第4切換機構と、
前記第2可動仕切部材が第4の収縮状態に達した場合に、前記第2の切換弁機構を開状態から閉状態に変化させるように前記第2の弁機構を動作させる制御流体の流路を開く第5切換機構と、
前記第2可動仕切部材が第2の伸長状態に達した場合に、前記第2の切換弁機構を閉状態から開状態に変化させる制御流体の流路を開く第6切換機構と、
前記第2可動仕切部材が前記第4の収縮状態よりも収縮の度合が小さい第5の収縮状態に達した場合に制御流体の流路を開く第7切換機構と、
前記第2可動仕切部材が収縮動作にある間に前記第1可動仕切部材が第6の収縮状態に達した場合に制御流体の流路を開いてその制御流体を前記第7切換機構に送出する第8切換機構と
を備えたことを特徴とする二連往復動ポンプ。 - 前記第1及び第2の切換弁機構は、それぞれ、
内部に前記作動流体の分配室が形成され、この分配室内に前記第1又は第2の弁機構が往復動自在に配置された弁機構本体を備えた、請求項1記載の二連往復動ポンプ。 - 前記弁機構本体は、
前記作動流体源から供給される作動流体を前記分配室に導入する作動流体導入口と、
前記分配室に導入された作動流体を前記第1又は第2の作動室に排出する作動流体出入口とを備えた、請求項2記載の二連往復動ポンプ。 - 前記弁機構本体は、更に、
前記制御流体を前記弁機構本体に導入するための第1の制御流体出入口及び第2の制御流体出入口とを備える
ことを特徴とする請求項3記載の二連往復動ポンプ。 - 前記第1及び第2の弁機構は、それぞれ、
軸方向に所定間隔を空けて形成された複数の大径部及びこれら大径部間に形成された小径部を備え、
前記作動流体は、前記第1又は第2の弁機構が移動して前記小径部を介して前記作動流体導入口と前記作動流体出入口とが連通することにより前記第1又は第2の作動室に向けて排出される、請求項1記載の二連往復動ポンプ。 - 前記第1乃至第8の切換機構は、それぞれ、
軸方向に往復動し、その先端が前記可動仕切部材と連動する連動部材に当接可能に配置される弁体と、
前記弁体を前記連動部材の方へ付勢する弾性部材とを備える
ことを特徴とする請求項1記載の二連往復動ポンプ。 - 前記可動仕切部材の移動に応じて伸縮自在に構成された連結シャフトを更に備え、
前記第4切換機構及び前記第8切換機構は、前記連結シャフトが所定の圧縮状態となった場合に制御流体の流路を開く、請求項1記載の二連往復動ポンプ。 - 前記第1の切換弁機構と前記第1切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第1逆止弁と、
前記第1の切換弁機構前記第3切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第2逆止弁と、
前記第2の切換弁機構と前記第5切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第3逆止弁と、
前記第2の切換弁機構前記第7切換機構との間に接続される制御エア配管に配置された第4逆止弁と
を更に備えた、請求項1記載の二連往復動ポンプ。
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