JP3297143B2 - Non-pulsation metering pump - Google Patents

Non-pulsation metering pump

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JP3297143B2
JP3297143B2 JP12696893A JP12696893A JP3297143B2 JP 3297143 B2 JP3297143 B2 JP 3297143B2 JP 12696893 A JP12696893 A JP 12696893A JP 12696893 A JP12696893 A JP 12696893A JP 3297143 B2 JP3297143 B2 JP 3297143B2
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plunger pump
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義昭 小西
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、無脈動定量吐出ポン
プに関し、より詳しくは、液体クロマトグラフ等に用い
て好適な無脈動定量吐出ポンプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulsation-free fixed-quantity discharge pump, and more particularly to a pulsation-free fixed-quantity discharge pump suitable for use in a liquid chromatograph or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】液体クロ
マトグラフ等に用いるポンプとしては、吐出流量波形が
無脈動であることが好ましいが、試薬と希釈液との混合
用に2台のポンプを用いると、構成が大型化してしま
う。また、試薬と希釈液とを予め混合することにより得
られた大容量の混合液を大型のタンクに入れておき、こ
の混合液を使用するとすれば、大容量の混合液を使い切
るのに長時間を要するから、長時間の内に混合液中の試
薬が変質するなどして、試薬の寿命の点で問題が生じ
る。
2. Description of the Related Art A pump used for a liquid chromatograph or the like preferably has a non-pulsating discharge flow rate waveform. However, two pumps are used for mixing a reagent and a diluent. If used, the configuration would be large. Also, if a large volume of the mixed solution obtained by previously mixing the reagent and the diluting solution is put in a large tank and this mixed solution is used, it takes a long time to use up the large volume of the mixed solution. Therefore, there is a problem in terms of the life of the reagent, such as deterioration of the reagent in the mixture within a long time.

【0003】ところで、従来の無脈動定量吐出ポンプ
は、特殊な吐出流量波形を持つ複数のポンプを組み合わ
せることで、相互の流量波形を合成し脈動の無い吐出流
量波形を得る構造となっている。
Meanwhile, the conventional non-pulsating fixed-quantity discharge pump has a structure in which a plurality of pumps having special discharge flow waveforms are combined to synthesize a mutual flow waveform to obtain a discharge flow waveform without pulsation.

【0004】このため、二種の流体を一定比で、かつ、
脈動無しで混合するには2台の2連ポンプを必要として
いた。さらに、吐出流量の制御のために各ポンプ毎に制
御装置を設けることが必要であった。換言すると、二種
の流体を一定比で脈動無しで混合するには2台の制御装
置と2台の駆動源と4基のポンプ部とが必要であった。
[0004] For this reason, the two types of fluid at a fixed ratio,
Mixing without pulsation required two dual pumps. Further, it is necessary to provide a control device for each pump in order to control the discharge flow rate. In other words, to mix the two fluids at a constant ratio without pulsation, two control devices, two drive sources, and four pump units were required.

【0005】そこで、この発明は、小型でかつ2種の流
体を一定比で、かつ、脈動無しで混合することが可能な
無脈動定量吐出ポンプを提供することを目的とするもの
である。換言すると、この発明は1台の駆動源と1基の
制御部と3基のポンプ部とで構成される無無脈動定量吐
出ポンプを提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a non-pulsating fixed-quantity discharge pump which is small and can mix two kinds of fluids at a constant ratio without pulsation. In other words, an object of the present invention is to provide a non-pulsation-free fixed-quantity discharge pump including one drive source, one control unit, and three pump units.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の請求項1に記載の発明は、回転軸を共有する3基の往
復動ポンプを第1および第2のポンプの吐出口と第3の
ポンプの吐出口に連結し、第1および第2のポンプの吸
込、吐出の位相を一致させ、第1および第2のポンプに
おける変位方向を一致させ、任意の位相において第1お
よび第2のポンプの吐出量の合計が常に特定の値を保
ち、回転軸の軸方向変位により各々のポンプの吐出量が
変更可能とし、第3のポンプのポンプ室の容積変化と第
1および第2のポンプの吐出が補償し合って第3のポン
プからの吐出量が任意の位相において常に一定の値とな
る無脈動定量吐出ポンプであり、請求項2に記載の発明
は、第1および第2のポンプの駆動用カムは回転軸に角
度をもって取りつけられたすべり軸上の摺動により軸直
角方向に偏心量が変化し、かつ両カムの偏心方向が一致
することを特徴とする請求項1に記載の無脈動定量吐出
ポンプである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a three-way reciprocating pump having a common rotation axis and a discharge port of a first and a second pump. , The suction and discharge phases of the first and second pumps are matched, the displacement directions of the first and second pumps are matched, and the first and second pumps are synchronized at an arbitrary phase. The sum of the discharge amounts of the pumps always keeps a specific value, the discharge amount of each pump can be changed by the axial displacement of the rotating shaft, the volume change of the pump chamber of the third pump, and the first and second pumps 3. The non-pulsating fixed-quantity discharge pump in which the discharge of the third pump compensates each other so that the discharge amount from the third pump always becomes a constant value in an arbitrary phase. The invention according to claim 2, wherein the first and second pumps Drive cam is mounted at an angle to the rotating shaft Eccentricity in the axis-perpendicular direction is changed by the sliding on the sliding shaft which, and is non-pulsating dispensing pump according to claim 1 in which the eccentric direction of both cam is characterized in that match.

【0007】[0007]

【実施例】以下に、この発明の実施例を詳細に説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0008】本発明の一実施例である無脈動定量吐出ポ
ンプ1は、図1に示すように、吸い込み側の第1プラン
ジャポンプ2と第2プランジャポンプ3と吐出側の第3
プランジャポンプ4とを有する。第1プランジャポンプ
2における第1往復動プランジャ5と第2プランジャポ
ンプ3における第2往復動プランジャ6と第3プランジ
ャポンプ4における第3往復動プランジャ7とはそれぞ
れの軸線が互いに平行になるように、かつ第3プランジ
ャポンプ4を第1プランジャポンプ2と第2プランジャ
ポンプ3とで挟むようにして、第1プランジャポンプ
2、第2プランジャポンプ3および第3プランジャポン
プ4が配置される。
As shown in FIG. 1, a non-pulsating fixed-rate discharge pump 1 according to an embodiment of the present invention has a first plunger pump 2 and a second plunger pump 3 on a suction side and a third plunger pump 3 on a discharge side.
And a plunger pump 4. The first reciprocating plunger 5 in the first plunger pump 2, the second reciprocating plunger 6 in the second plunger pump 3, and the third reciprocating plunger 7 in the third plunger pump 4 have their axes parallel to each other. The first plunger pump 2, the second plunger pump 3, and the third plunger pump 4 are arranged such that the third plunger pump 4 is sandwiched between the first plunger pump 2 and the second plunger pump 3.

【0009】第1プランジャポンプ2の吸込口は、第1
の流体を収容する第1タンク8から第1の流体9を流通
させる第1配管10に、逆止弁11を介して結合され
る。第1プランジャポンプ2の吐出口は、逆止弁11を
介して第3プランジャポンプ4の吸込口に連通する第2
配管12に結合される。第2プランジャポンプ3の吸込
口は、第2の流体13を収容する第2タンク14から第
2の流体13を流通させる第3配管15に、逆止弁11
を介して結合される。第2プランジャポンプ3の吐出口
は、逆止弁11を介して、前記第2配管12の途中に連
通する第4配管16に結合される。第3プランジャポン
プ4の吸込口は、逆止弁11を介して前記第2配管12
に結合され、その吐出口は、逆止弁11を介して第5配
管17に結合される。
The suction port of the first plunger pump 2 is
Is connected via a check valve 11 to a first pipe 10 through which a first fluid 9 flows from a first tank 8 containing the fluid. A discharge port of the first plunger pump 2 communicates with a suction port of the third plunger pump 4 via a check valve 11.
It is connected to the pipe 12. The suction port of the second plunger pump 3 is connected to a third pipe 15 for flowing the second fluid 13 from a second tank 14 containing the second fluid 13, and a check valve 11.
Are connected via The discharge port of the second plunger pump 3 is connected via a check valve 11 to a fourth pipe 16 communicating in the middle of the second pipe 12. The suction port of the third plunger pump 4 is connected to the second pipe 12 through a check valve 11.
And its discharge port is connected to the fifth pipe 17 via the check valve 11.

【0010】この無脈動定量吐出ポンプ1を例えば液体
クロマトグラフへの試薬供給に使用するのであると、例
えば前記第1の流体9は試薬であり、第2の流体13は
希釈液であり、第5配管17は液体クロマトグラフに接
続される。
When the non-pulsating fixed-rate discharge pump 1 is used, for example, for supplying a reagent to a liquid chromatograph, for example, the first fluid 9 is a reagent, the second fluid 13 is a diluent, The five pipes 17 are connected to a liquid chromatograph.

【0011】この無脈動定量吐出ポンプ1は、前記第1
往復動プランジャ5の駆動側端末部に当接する第1カム
機構18、第2往復動プランジャ6の駆動側端末部に当
接する第2カム機構19および第3往復動プランジャ7
の駆動側端末部に当接する第3カム機構20を介して、
前記第1往復動プランジャ5、第2往復動プランジャ6
および第3往復動プランジャ7を往復駆動する回転軸2
1が、これら第1往復動プランジャ5、第2往復動プラ
ンジャ6および第3往復動プランジャ7の軸線に直交す
る方向に設けられている。
The non-pulsating fixed-rate discharge pump 1 comprises the first
The first cam mechanism 18 abutting on the driving side terminal of the reciprocating plunger 5, the second cam mechanism 19 abutting on the driving side terminal of the second reciprocating plunger 6, and the third reciprocating plunger 7.
Via the third cam mechanism 20 that abuts on the drive side terminal section of
The first reciprocating plunger 5 and the second reciprocating plunger 6
And the rotating shaft 2 for reciprocatingly driving the third reciprocating plunger 7
1 is provided in a direction orthogonal to the axis of the first reciprocating plunger 5, the second reciprocating plunger 6, and the third reciprocating plunger 7.

【0012】そして、この回転軸21は、位置調節機構
22を介して軸受けの間に回転自在に、かつ回転軸21
の軸線に沿って移動可能に軸支されている。この回転軸
21の位置調節機構22とは反対側の一端は、これに摺
動可能に軸支されたウォームホイール23およびウォー
ム24を介して出力軸25に連結されている。なお、2
6で示されるのはウォームホイール23に装着されたベ
アリングであり、27はウォームホール23の軸穴に装
入されたキーである。
The rotating shaft 21 is rotatable between bearings via a position adjusting mechanism 22 and the rotating shaft 21
Are supported so as to be movable along the axis of. One end of the rotating shaft 21 on the side opposite to the position adjusting mechanism 22 is connected to an output shaft 25 via a worm wheel 23 and a worm 24 slidably supported by the rotating shaft 21. In addition, 2
Reference numeral 6 denotes a bearing mounted on the worm wheel 23, and reference numeral 27 denotes a key inserted in a shaft hole of the worm hole 23.

【0013】なお、第1往復動プランジャ5は第1プラ
ンジャポンプ2のポンプ室にシール部28を介して貫通
し、第1往復動プランジャ5のポンプ室外にある端部は
第1カム機構18に当接する第1駆動ロッド29に結合
する。第2往復動プランジャ6は第2プランジャポンプ
3のポンプ室にシール部30を介して貫通し、第2往復
動プランジャ6のポンプ室外にある端部は第2カム機構
19に当接する第2駆動ロッド31に結合する。第3往
復動プランジャ7は第3プランジャポンプ4のポンプ室
にシール部32を介して貫通し、第3往復動プランジャ
7のポンプ室外にある端部は第3カム機構20に当接す
る第3駆動ロッド33に結合する。
The first reciprocating plunger 5 penetrates the pump chamber of the first plunger pump 2 via a seal 28, and the end of the first reciprocating plunger 5 outside the pump chamber is connected to the first cam mechanism 18. It is connected to the first drive rod 29 that abuts. The second reciprocating plunger 6 penetrates the pump chamber of the second plunger pump 3 via the seal portion 30, and the end of the second reciprocating plunger 6 outside the pump chamber contacts the second cam mechanism 19. It is connected to the rod 31. The third reciprocating plunger 7 penetrates through the pump chamber of the third plunger pump 4 via the seal portion 32, and the end of the third reciprocating plunger 7 outside the pump chamber contacts the third cam mechanism 20. It is connected to the rod 33.

【0014】第1往復動プランジャ5の直径、第2往復
動プランジャ6の直径および第3往復動プランジャ7の
直径は互いに実質的に同一となるように設計されてい
る。
The diameter of the first reciprocating plunger 5, the diameter of the second reciprocating plunger 6, and the diameter of the third reciprocating plunger 7 are designed to be substantially the same.

【0015】位置調節機構22は、回転軸21の一端部
に、継手を介して結合された調節螺子軸34を、この調
節螺子軸34から延在した小径軸35に設けたダイヤル
36を介して回動進退することにより、回転軸21を図
1中の矢印方向に移動することができるように、構成さ
れている。ダイヤル36には円筒ケースが付設され、そ
してこれらにはそれぞれ目盛りが刻設されていて、ダイ
ヤル36を回動することにより前記目盛りの組み合わせ
により回転軸21の移動量を読み取りあるいは設定する
ことができる。
The position adjusting mechanism 22 has an adjusting screw shaft 34 connected to one end of the rotating shaft 21 via a joint via a dial 36 provided on a small diameter shaft 35 extending from the adjusting screw shaft 34. The rotation shaft 21 is configured to be able to move in the direction of the arrow in FIG. A cylindrical case is attached to the dial 36, and a scale is engraved on each of them. By rotating the dial 36, the moving amount of the rotary shaft 21 can be read or set by a combination of the scales. .

【0016】第3カム機構20は第1カム機構18およ
び第2カム機構19に挟まれるようにして配置される。
The third cam mechanism 20 is disposed so as to be sandwiched between the first cam mechanism 18 and the second cam mechanism 19.

【0017】第1カム機構18は、第1偏心度設定手段
37を有する円板状の第1カム部材38を備え、この第
1カム部材38は、回転軸21の移動により第1偏心度
設定手段37を介して回転軸21の軸心からの半径方向
偏心度振幅を変動させる。この半径方向偏心度振幅の変
動にかかわらず、この第1カム部材38は、図示しない
適宜の部材により、軸線方向の移動が制止されている。
The first cam mechanism 18 has a disk-shaped first cam member 38 having first eccentricity setting means 37, and the first cam member 38 is moved by the rotation shaft 21 to set the first eccentricity. The amplitude of the eccentricity in the radial direction from the axis of the rotating shaft 21 is varied via the means 37. Regardless of the fluctuation in the radial eccentricity amplitude, the movement of the first cam member 38 in the axial direction is restricted by an appropriate member (not shown).

【0018】この円板状の第1カム部材38と第1駆動
ロッド29の端部とは、スプリングバック機構により、
点または線接触状に、押圧対接する。なお、39で示さ
れるのは第1駆動ロッド29の外周に倦回された第1コ
イルスプリングであり、40で示されるのはベアリング
である。
The disc-shaped first cam member 38 and the end of the first drive rod 29 are connected by a spring back mechanism.
Press and contact in point or line contact. The reference numeral 39 denotes a first coil spring wound around the outer periphery of the first drive rod 29, and the reference numeral 40 denotes a bearing.

【0019】第1偏心度設定手段37は、円板状の第1
カム部材38の中央部に設けた第1挿通穴部41に回転
軸21の一部を形成する第1傾斜円柱部材42を遊嵌状
に挿通してなる。
The first eccentricity setting means 37 is a disk-shaped first eccentricity setting means.
The first inclined cylindrical member 42 forming a part of the rotating shaft 21 is loosely inserted into a first insertion hole 41 provided at the center of the cam member 38.

【0020】したがって、回転軸21が位置調節機構2
2を介して回転軸21の軸線方向に移動すると、第1傾
斜円柱部材42は第1挿通穴部41内を、軸線方向に直
交する方向に摺動し、これにより円板状の第1カム部材
38が回転軸21に対して偏心度を変動させながら偏心
回転するようになる。
Therefore, the rotating shaft 21 is connected to the position adjusting mechanism 2.
2, the first inclined cylindrical member 42 slides in the first insertion hole 41 in a direction orthogonal to the axial direction, whereby the disc-shaped first cam is moved. The member 38 rotates eccentrically with respect to the rotation shaft 21 while changing the eccentricity.

【0021】ここで円板状の第1カム部材38の偏心度
はこの第1カム部材38の中心Oaと回転軸21の中心
Obとが一致する位置と振幅Lが最大値Lmax となる位
置との間で変動するが、円板状の第1カム部材38の回
転軸21に直交する断面形状(第1カム部材38の形
状)は円形であるので、任意の位置における前記振幅L
は、次の式で示される。
Here, the eccentricity of the disc-shaped first cam member 38 is determined by the position where the center Oa of the first cam member 38 matches the center Ob of the rotating shaft 21 and the position where the amplitude L reaches the maximum value Lmax. However, since the cross-sectional shape (shape of the first cam member 38) of the disc-shaped first cam member 38 orthogonal to the rotation axis 21 is circular, the amplitude L at an arbitrary position is determined.
Is represented by the following equation.

【0022】L=Lmax ・cosθ・・・(1) ただし、θは回転軸21の回転角を示す。L = L max · cos θ (1) where θ indicates the rotation angle of the rotating shaft 21.

【0023】したがって、これによって作動する第1プ
ランジャポンプ2の吐出流量波形q1 は q1 =Aε0 ・sinθ・・・(2) (ただし、Aは第1往復動プランジャの断面積であり、
εは偏心量であり、θはカム回転である。)となる。
Accordingly, the discharge flow rate waveform q 1 of the first plunger pump 2 operated by this is: q 1 = Aε 0 · sin θ (2) (where A is the cross-sectional area of the first reciprocating plunger,
ε is the amount of eccentricity, and θ is the cam rotation. ).

【0024】一方、第2カム機構19は、基本的には第
1カム機構18と同じ構造を有しており、第2偏心度設
定手段43を有する円板状の第2カム部材44を備え、
この第2カム部材44は、回転軸21の移動により第2
偏心度設定手段43を介して回転軸21の軸心からの半
径方向偏心度振幅を変動させる。
On the other hand, the second cam mechanism 19 has basically the same structure as the first cam mechanism 18 and includes a disk-shaped second cam member 44 having second eccentricity setting means 43. ,
The second cam member 44 is moved to the second
The amplitude of the eccentricity in the radial direction from the axis of the rotating shaft 21 is varied via the eccentricity setting means 43.

【0025】この半径方向偏心度振幅の変動にかかわら
ず、この第2カム部材44は、図示しない適宜の部材に
より、軸線方向の移動が制止されている。この円板状の
第2カム部材44と第2駆動ロッド31の端部とは、ス
プリングバック機構により、点または線接触状に、押圧
対接する。なお、45で示されるのは第2駆動ロッド3
3の外周に倦回された第1コイルスプリングであり、4
6で示されるのはベアリングである。
Regardless of the fluctuation of the amplitude of the eccentricity in the radial direction, the movement of the second cam member 44 in the axial direction is restricted by an appropriate member (not shown). The disc-shaped second cam member 44 and the end of the second drive rod 31 are pressed and contacted in a point or line contact manner by a springback mechanism. Incidentally, what is indicated by 45 is the second drive rod 3.
The first coil spring wound around 3
Reference numeral 6 denotes a bearing.

【0026】第2偏心度設定手段43は、円板状の第2
カム部材44の中央部に設けた第2挿通穴部47に回転
軸21の一部を形成する第2傾斜円柱部材48を遊嵌状
に挿通してなる。したがって、回転軸21が位置調節機
構22を介して回転軸21の軸線方向に移動すると、第
2傾斜円柱部材48は第2挿通穴部47内を、軸線方向
に直交する方向に摺動し、これにより円板状の第2カム
部材44が回転軸21に対して偏心度を変動させながら
偏心回転するようになる。
The second eccentricity setting means 43 is a disk-shaped second eccentricity setting means.
A second inclined cylindrical member 48 forming a part of the rotary shaft 21 is loosely inserted into a second insertion hole 47 provided at the center of the cam member 44. Therefore, when the rotating shaft 21 moves in the axial direction of the rotating shaft 21 via the position adjusting mechanism 22, the second inclined cylindrical member 48 slides in the second insertion hole 47 in a direction orthogonal to the axial direction, As a result, the disk-shaped second cam member 44 rotates eccentrically with respect to the rotating shaft 21 while changing the eccentricity.

【0027】ただし、この第2カム機構19において
は、回転軸に平行で円形のカム部に接する平面を含み、
回転軸と垂直方向に移動可能な機構すなわちスプリング
バック機構やオルダム継手機構に第2往復動プランジャ
を接続することにより、第2往復動プランジャの変位Δ
xはΔx=εcosθとなり、第2プランジャポンプ6
の吐出流量波形q2 を q2 =A(ε0 −ε)・sinθ・・・(3) に調整される。なお、40で示すのはベアリングであ
る。
However, the second cam mechanism 19 includes a plane parallel to the rotation axis and in contact with the circular cam portion.
By connecting the second reciprocating plunger to a mechanism movable in a direction perpendicular to the rotation axis, that is, a springback mechanism or an Oldham coupling mechanism, the displacement Δ of the second reciprocating plunger is changed.
x becomes Δx = εcos θ, and the second plunger pump 6
It is adjusted to the discharge flow waveform q 2 to q 2 = A (ε 0 -ε ) · sinθ ··· (3). In addition, what is indicated by 40 is a bearing.

【0028】第3カム機構20は、擬円柱状の第3カム
部材49を備え、この第3カム部材49は前記第1傾斜
円柱部材42と第2傾斜円柱部材48とに挟まれ、かつ
それらに支持される。なお、前記第1傾斜円柱部材42
と第2傾斜円柱部材48とは第3カム機構20を中心に
して対称な位置関係を有している。
The third cam mechanism 20 includes a pseudo-cylindrical third cam member 49, which is sandwiched between the first inclined column member 42 and the second inclined column member 48, and Supported by The first inclined columnar member 42
And the second inclined cylindrical member 48 have a symmetrical positional relationship about the third cam mechanism 20.

【0029】この擬円柱状の第3カム部材49と第3往
復動プランジャ7の駆動側端末部すなわち第3駆動ロッ
ド33の外端部との間の当接は、スプリングバック機構
により、第3駆動ロッド33の外端部に介在するローラ
状回転体50を介して線接触状に押圧対接となってい
る。なお、この当接機構は、前述のようなローラ状回転
体50に代えて球状回転体にし、線接触状態から点接触
状態に代えても良い。あるいは第3駆動ロッド33の外
端部を球場部に形成し、この球状外端部で線接触状態に
しても良い。
The contact between the pseudo-cylindrical third cam member 49 and the drive-side end of the third reciprocating plunger 7, that is, the outer end of the third drive rod 33, is performed by the spring-back mechanism. The drive rod 33 is pressed against and contacted in a line contact manner via a roller-shaped rotary body 50 interposed at the outer end of the drive rod 33. In addition, this contact mechanism may be a spherical rotating body instead of the roller-shaped rotating body 50 as described above, and may be changed from a line contact state to a point contact state. Alternatively, the outer end of the third drive rod 33 may be formed in a ball field, and the spherical outer end may be in a line contact state.

【0030】この第3カム機構20では、擬円柱状カム
49のカム半径rと回転角θとの関係は、図6において
擬円柱状カム49の回転中心とローラ状回転体50の中
心間距離xが0≦θ≦πのとき、x=Aε0 θ/π+A
ε0 cosθ+x0 となり、前記中心間距離xがπ<θ
<2πのとき、x=Aε0 θ/π+x0 −Aε0 となる
ように、カム49の半径rの出力方向成分rx を0≦θ
≦πのとき、rx =Aε0 θ/π+Aε0 cosθ+r
0 となり、前記中心間距離rx がπ<θ<2πのとき、
x =Aε0 θ/π+x0 −Aε0 となるようなrに決
定する。
In the third cam mechanism 20, the relationship between the cam radius r of the pseudo columnar cam 49 and the rotation angle θ is determined by the distance between the center of rotation of the pseudo columnar cam 49 and the center of the roller-shaped rotary body 50 in FIG. When x is 0 ≦ θ ≦ π, x = Aε 0 θ / π + A
ε 0 cos θ + x 0 and the center distance x is π <θ
When <2π, the output direction component r x of the radius r of the cam 49 is set to 0 ≦ θ so that x = Aε 0 θ / π + x 0 −Aε 0.
When ≦ π, r x = Aε 0 θ / π + Aε 0 cos θ + r
0 , and when the center-to-center distance r x is π <θ <2π,
r is determined so that r x = Aε 0 θ / π + x 0 −Aε 0 .

【0031】このときx0 は中心間最小距離、r0 は最
小半径とする。
At this time, x 0 is the minimum distance between the centers, and r 0 is the minimum radius.

【0032】これにより出力波形v0 はv0 =dx/d
θより、0≦θ≦πのとき、v0 =Aε0 (1/π−s
inθ)となり、π<θ<2πのとき、v0 =Aε0
(1/π)となっているので、吸込吐出流量波形q4
を、0≦θ≦πのときには q4 =Aε0 (1/π−sinθ)・・・(4) となり、π<θ<2πのときには q4 =Aε0 (1/π)・・・(5) となる。
Thus, the output waveform v 0 becomes v 0 = dx / d
From θ, when 0 ≦ θ ≦ π, v 0 = Aε 0 (1 / π−s
in θ), and when π <θ <2π, v 0 = Aε 0
(1 / π), the suction discharge flow rate waveform q 4
When 0 ≦ θ ≦ π, q 4 = Aε 0 (1 / π−sin θ) (4), and when π <θ <2π, q 4 = Aε 0 (1 / π) ( 4 ) 5)

【0033】次に以上構成の実施例装置の作用について
説明する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described.

【0034】まず出力軸25が駆動回転すると、ウォー
ムホイール23およびウォーム24を介して回転軸21
が回転する。このとき、第1カム部材38の中心Oaが
回転軸21の中心Obと一致する場合には、第1カム部
材38は偏心度を有しないので、第1往復動プランジャ
5は駆動されず、第1プランジャポンプ2は共に作動し
ない。
First, when the output shaft 25 is driven and rotated, the rotating shaft 21 is rotated via the worm wheel 23 and the worm 24.
Rotates. At this time, when the center Oa of the first cam member 38 coincides with the center Ob of the rotating shaft 21, the first reciprocating plunger 5 is not driven because the first cam member 38 has no eccentricity, and the first reciprocating plunger 5 is not driven. One plunger pump 2 does not operate.

【0035】このとき、第2カム部材44は最大偏心度
を有するので第2往復動プランジャ6により第2プラン
ジャポンプ3は最大吐出量を有する。
At this time, since the second cam member 44 has the maximum eccentricity, the second reciprocating plunger 6 causes the second plunger pump 3 to have the maximum discharge amount.

【0036】そこで、位置調節機構22のダイヤル36
を操作して回転軸21を図示矢印方向の例えば左側に移
動させると、第1カム部材38に偏心度が付与され、こ
れにより第1プランジャポンプ2が第1往復動プランジ
ャ5を介して作動する。
Therefore, the dial 36 of the position adjusting mechanism 22
Is operated to move the rotary shaft 21 to, for example, the left side in the direction of the arrow shown in the figure, an eccentricity is given to the first cam member 38, whereby the first plunger pump 2 operates via the first reciprocating plunger 5. .

【0037】一方、第2カム部材44の偏心度は減少
し、これにより第2往復動プランジャ6を介して作動す
る第2プランジャポンプ3の吐出量は低下する。
On the other hand, the eccentricity of the second cam member 44 is reduced, whereby the discharge amount of the second plunger pump 3 operated via the second reciprocating plunger 6 is reduced.

【0038】さらに、位置調節機構22のダイヤル36
により回転軸21の移動を進め、第1カム部材38の偏
心度を最大にすると、第2カム部材44の中心が回転軸
21の中心と一致し、第2カム部材44は偏心度を有し
なくなり、第1プランジャポンプ2の吐出流量は最大に
なり、第2プランジャポンプ3の作動は停止する。
Further, the dial 36 of the position adjusting mechanism 22
When the rotation of the rotary shaft 21 is advanced to maximize the eccentricity of the first cam member 38, the center of the second cam member 44 coincides with the center of the rotary shaft 21, and the second cam member 44 has an eccentricity. As a result, the discharge flow rate of the first plunger pump 2 becomes maximum, and the operation of the second plunger pump 3 stops.

【0039】また、第1プランジャポンプ2と第2プラ
ンジャポンプ3とは並列に接続されており、かつ吐出位
相も一致しているために、合成波形は各々の波形の和に
なる。
Further, since the first plunger pump 2 and the second plunger pump 3 are connected in parallel and have the same discharge phase, the combined waveform is the sum of the respective waveforms.

【0040】そしてこのときの第1プランジャポンプ2
の吸引吐出波形q1 は第1カム部材38の形状によりq
1 =Aεsinθに設定されて図2に示すようになると
共に第2プランジャポンプ3の吸引吐出波形q2 がq2
=A(ε0 −ε)・sinθに設定されて図3に示すよ
うになり、第3プランジャポンプ4の吸込口における流
量波形は図2および図3の吐出波形の合成として、0≦
θ≦πのときq3 =Aε0 ・sinθになり、π<θ<
2πのときには第1プランジャポンプおよび第2プラン
ジャポンプ共に吸引工程にあり、q3 =0になり、図4
に示す流量波形になる。
Then, the first plunger pump 2 at this time
Of the suction and discharge waveform q 1 of the first cam member 38
1 = Aε sin θ, as shown in FIG. 2, and the suction / discharge waveform q 2 of the second plunger pump 3 is q 2
= A (ε 0 −ε) · sin θ, as shown in FIG. 3, and the flow rate waveform at the suction port of the third plunger pump 4 is 0 ≦ as a composite of the discharge waveforms of FIGS. 2 and 3.
When θ ≦ π, q 3 = Aε 0 · sin θ, and π <θ <
At 2π, both the first plunger pump and the second plunger pump are in the suction step, q 3 = 0, and FIG.
The flow rate waveform shown in FIG.

【0041】一方、第3プランジャポンプの吐出波形
は、第3カム部材の形状によって、0≦θ≦πのときに
はq4 =Aε0 (1/π−sinθ)であり、π<θ<
2πのときにはq4 =Aε0 (1/π)に調整されてい
る。
On the other hand, the discharge waveform of the third plunger pump is q 4 = Aε 0 (1 / π−sin θ) when 0 ≦ θ ≦ π, and π <θ <, depending on the shape of the third cam member.
In the case of 2π, q 4 is adjusted to Aε 0 (1 / π).

【0042】第1プランジャポンプ2および第2プラン
ジャポンプ3の吐出口と第3プランジャポンプ4の吸入
口は直列に接続されているので、第1プランジャポンプ
2の吐出流量波形と第2プランジャポンプ3の吐出流量
波形との合成流量波形q3 と第3プランジャポンプ4の
吸引吐出波形とを合成することにより、図5に示すよう
に、第3プランジャポンプ3からの吐出流量波形q5
は、Aε0 (1/π)になって無脈動の吐出が実現され
る。
Since the discharge ports of the first plunger pump 2 and the second plunger pump 3 and the suction port of the third plunger pump 4 are connected in series, the discharge flow rate waveform of the first plunger pump 2 and the second plunger pump 3 By synthesizing the combined flow waveform q 3 with the discharge flow waveform of FIG. 3 and the suction / discharge waveform of the third plunger pump 4, the discharge flow waveform q 5 from the third plunger pump 3 is obtained as shown in FIG.
Becomes Aε 0 (1 / π), and non-pulsating discharge is realized.

【0043】以上に詳述したカム回転角と吐出流量波形
との関係を表1に示す。
Table 1 shows the relationship between the cam rotation angle and the discharge flow rate waveform described in detail above.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】以上説明したように、本実施例の無脈動定
量吐出ポンプによれば、2液を混合して無脈動でその混
合液を吐出することができ、第1往復動プランジャ5お
よび第2往復動プランジャ6のストローク調整で各々0
乃至100%に流量設定が可能であることから2液の混
合比は任意(0乃至無限大)にすることができる。ま
た、第3プランジャポンプ4からの吐出量も第1往復動
プランジャ5、第2往復動プランジャ6および第3往復
動プランジャ7の動作速度の制御を駆動モータのインバ
ータ等の回転数制御により種々に設定できる。
As described above, according to the non-pulsating fixed-rate discharge pump of the present embodiment, the two liquids can be mixed and the mixed liquid can be discharged without pulsation, and the first reciprocating plunger 5 and the second 0 each by adjusting the stroke of the reciprocating plunger 6
Since the flow rate can be set to 100% to 100%, the mixing ratio of the two liquids can be set arbitrarily (0 to infinity). In addition, the amount of discharge from the third plunger pump 4 can be variously controlled by controlling the operating speed of the first reciprocating plunger 5, the second reciprocating plunger 6, and the third reciprocating plunger 7 by controlling the rotation speed of an inverter or the like of the drive motor. Can be set.

【0046】さらに、第3プランジャポンプ4の吸引口
には、既に混合された2液が送られてくるので、第3往
復動プランジャ7により予備混合を行うこともできる。
Further, since the already mixed two liquids are sent to the suction port of the third plunger pump 4, the premixing can be performed by the third reciprocating plunger 7.

【0047】また、従来例のように、複数台のポンプを
使用する場合に比べ、構成を小型にできるという利点も
ある。
There is also an advantage that the configuration can be made smaller than when a plurality of pumps are used as in the conventional example.

【0048】この発明は前記実施例に限定されるもので
はなく、この発明の要旨の範囲内で適宜に設計変更を行
うことができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and the design can be appropriately changed within the scope of the present invention.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上詳述したこの発明によれば、上述し
た構成としたので、小型でかつ2種の流体を一定比で、
かつ、脈動無しで混合することが可能な無脈動定量吐出
ポンプを提供することができる。
According to the present invention described in detail above, since the above-described configuration is employed, the fluid is small and the two kinds of fluids are fixed at a constant ratio.
Also, it is possible to provide a pulsation-free fixed-quantity discharge pump capable of mixing without pulsation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、この発明の無脈動定量吐出ポンプの実
施例を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a non-pulsating fixed-rate discharge pump according to the present invention.

【図2】図2は、第1プランジャポンプから吐出される
流量波形を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a flow rate waveform discharged from a first plunger pump.

【図3】図3は、第2プランジャポンプから吐出される
流量波形を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a flow rate waveform discharged from a second plunger pump.

【図4】図4は、第1プランジャポンプから吐出される
流量波形と第2プランジャポンプから吐出される流量波
形との合成流量波形を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a combined flow waveform of a flow waveform discharged from a first plunger pump and a flow waveform discharged from a second plunger pump.

【図5】図5は、第3カム部材による第3プランジャポ
ンプの吐出流量波形と第3プランジャポンプに吸引され
る流量波形との合成流量波形を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a combined flow waveform of a discharge flow waveform of a third plunger pump by a third cam member and a flow waveform sucked by the third plunger pump.

【図6】図6は、第1カム、第2カムおよび第3カムの
動きを示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing movements of a first cam, a second cam, and a third cam.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 第1プランジャポンプ 3 第2プランジャポンプ 4 第3プランジャポンプ 5 第1往復動プランジャ 6 第2往復動プランジャ 7 第3往復動プランジャ 18 第1カム機構 19 第2カム機構 20 第3カム機構 21 回転軸 2 1st plunger pump 3 2nd plunger pump 4 3rd plunger pump 5 1st reciprocating plunger 6 2nd reciprocating plunger 7 3rd reciprocating plunger 18 1st cam mechanism 19 2nd cam mechanism 20 3rd cam mechanism 21 rotation axis

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F04B 13/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F04B 13/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 回転軸を共有する3基の往復動ポンプを
第1および第2のポンプの吐出口と第3のポンプの吸込
に連結し、第1および第2のポンプの吸込、吐出の位
相を一致させ、第1および第2のポンプにおける変位方
向を一致させ、任意の位相において第1および第2のポ
ンプの吐出量の合計が常に特定の値を保ち、回転軸の軸
方向変位により各々のポンプの吐出量が変更可能とし、
第3のポンプのポンプ室の容積変化と第1および第2の
ポンプの吐出が補償し合って第3のポンプからの吐出量
が任意の位相において常に一定の値となる無脈動定量吐
出ポンプ。
1. Three reciprocating pumps sharing a rotation axis are provided with discharge ports of first and second pumps and suction of a third pump.
Connected to the mouth , to match the suction and discharge phases of the first and second pumps, to match the displacement directions of the first and second pumps, and to discharge the first and second pumps at an arbitrary phase The total of always keeps a specific value, and the displacement of each pump can be changed by the axial displacement of the rotating shaft,
A non-pulsating fixed-rate discharge pump in which a change in the volume of the pump chamber of the third pump and the discharge of the first and second pumps compensate each other so that the discharge amount from the third pump always has a constant value in an arbitrary phase.
【請求項2】 第1および第2のポンプの駆動用カムは
回転軸に角度をもって取りつけられたすべり軸上の摺動
により軸直角方向に偏心量が変化し、かつ両カムの偏心
方向が一致することを特徴とする請求項1に記載の無脈
動定量吐出ポンプ。
2. The drive cams of the first and second pumps change their eccentricity in the direction perpendicular to the axis by sliding on a slide shaft attached to the rotary shaft at an angle, and the eccentric directions of both cams coincide with each other. The pulsation-free fixed-quantity discharge pump according to claim 1, wherein:
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