JP5775067B2 - 圧力吸収体を備えた容量形ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの製造のための粘弾性品、特にゴムのための容量形ポンプの技術分野に関する。

仏国特許第２７２１６６２号明細書は、図１Ａ及び図１Ｂに示されている容量形ポンプを既に開示している。

図１Ａは、先行技術の空の且つ休止状態にあるポンプを示している。容量形ポンプ１０′は、ポンプ本体１２′及びウォーム４２′を備えたフィーダ又は供給装置１６′を有する。ウォーム４２′は、主軸線Ｘ回りに本体１２′に対して回転することができる。

容量形ポンプ１０′は、ゴム加圧チャンバ１４′及び加圧チャンバ１４′と連通した２つのゴム計量チャンバ１８′，２０′を有する。各計量チャンバ１８′，２０′は、ゴム流れ通路２６′，２８′中に開口し、これらゴム流れ通路は、ゴム分配部材３０′の取り入れチャンバ３２′中に開口している。

ポンプ１０′は、計量チャンバ１８′，２０′内で上死点と下死点との間で周期的往復運動で動くことができる２つのピストン６０′，６２′を更に有している。

図１Ｂは、先行技術のゴムを収容すると共に作動中のポンプを示している。ピストン６０′，６２′のうちの一方が上死点にあるとき、加圧チャンバ１４′内のゴム圧力が上昇する。ポンプの往復運動により、計量チャンバ１８′，２０′は、予測できず、しかもゴムの流動性に従って変化する時点で満杯状態にある。この結果、加圧チャンバ１４′内の圧力が極めて大きく変化する。

圧力は、先ず最初にチャンバ１４′内でウォーム４２′に軸方向に及ぼされ、次にウォーム４２′と一線をなして軸方向に位置決めされているポンプ本体１２′の部分に及ぼされる。この圧力は、図１Ｂに矢印で概略的に示されている。軸方向圧力のこの増大に対する反作用として、ポンプ本体１２′は、長さＬ１だけ軸方向に伸長状態になり、これに対し、ウォーム４２′は、長さＬ２だけ軸方向に圧縮状態になる。

ポンプ本体１２′の軸方向伸長長さＬ１により、計量チャンバ１８′，２０′及び流れ通路２６′，２８′の容積が変化する。さらに、本体１２′の軸方向伸長長さＬ１により、取り入れチャンバ３２′と各流れ通路２６′，２８′との間にオフセットが生じる。したがって、ゴムは、それほど圧縮可能ではないので、これら容積の変化及びオフセットにより、ポンプ１０′の出口側における圧力及び流量が変化する。

仏国特許第２７２１６６２号明細書

本発明の目的は、比較的一様なポンプ出口流量を得ることにある。

これを達成するため、本発明の要旨は、ゴム加圧チャンバを画定するポンプ本体と、ゴム加圧チャンバにゴムを供給するフィーダとを有する容量形ポンプであって、フィーダは、ポンプ本体に対して主軸線回りに回転することができるウォームを有し、フィーダは、ゴム加圧チャンバの圧力を吸収すると共にウォームとは別個独立の状態でウォームに軸方向に固定された吸収本体を有し、吸収本体は、ゴム加圧チャンバを画定すると共にウォームと一線をなして軸方向に配置された表面を有することを特徴とする容量形ポンプにある。

本発明の容量形ポンプにより、一様な出口流量を得ることができる。具体的に説明すると、本発明のポンプでは、圧力の増大は、ウォーム及び吸収本体に及ぼされる。先行技術のポンプのポンプ本体に及ぼされた圧力は、フィーダ、特に吸収本体と本発明のポンプのウォームとの間に位置するフィーダの部分によって吸収される。かくして、加圧チャンバ内のゴムにより及ぼされる圧力は、同一の要素、この場合、フィーダ、特にウォーム及び吸収本体に及ぼされる。吸収本体は、ウォームに軸方向に固定されているので、フィーダだけが限定された仕方で又はそれどころか非伸長状態で変形する。したがって、加圧チャンバ内のゴムにより及ぼされる軸方向圧力は、先行技術のポンプの場合のように互いに対して軸方向にシフトすることができる２つの要素には及ぼされない。ポンプ本体の軸方向伸長が生じない場合、計量チャンバ及び流れ通路は、これらのそれぞれの容積を維持し、かくして、一定の圧力を維持し、したがって一様な出口流量を維持することができる。

表面は、ウォームと一線をなして軸方向に位置決めされ、即ち、表面は、ウォーム、特にそのねじ山に軸方向に向き、或いは、変形例として、ウォーム、特にそのねじ山と表面は、軸方向に互いに向かい合う。

好ましくは、吸収本体とウォームは、単一部品である。

有利には、ポンプ本体は、吸収本体のための受け入れ開口部を有し、ハウジング内において、吸収本体は、ポンプ本体に対して摺動することによって動くことができる。

かくして、先行技術のポンプを改造し、これを本発明のポンプに変換することが容易に可能である。特に、加圧チャンバの容積を不変に保つことが可能である。

本発明のポンプの追加の特徴によれば、
‐このポンプは、回転分配部材を有し、回転分配部材は、分配部材の取り入れチャンバを介して計量チャンバをポンプの吐き出しチャンバに連通させることができる。
‐このポンプは、計量チャンバ内でポンプ本体に対して動くことができる少なくとも１つのゴム計量ピストンを有し、分配部材は、各計量ピストン及び／又はフィーダと同期される。
‐各ピストンは、
‐ゴムを計量チャンバから吐き出しチャンバに排出する位相に対応した上死点と、
‐ゴムを加圧チャンバから計量チャンバに取り入れる位相に対応した下死点との間で動くことができる。
‐このポンプは、周期的往復運動で、好ましくは位相を逆にして第１及び第２の計量チャンバ内でそれぞれポンプ本体に対して動くことができる第１及び第２の計量ピストンを有する。
‐分配チャンバは、ポンプ本体に対し、
‐各第１及び第２のピストンの上死点にそれぞれ対応したゴムを各第１及び第２の計量チャンバから吐き出す位置と、
‐各第１及び第２のピストンの下死点にそれぞれ対応したゴムを各第１及び第２の計量チャンバ内に取り入れる位置との間で動くことができる。

‐別のオプションとしての特徴によれば、
‐吐き出し位置は、計量チャンバに対応し、吐き出しチャンバは、取り入れチャンバを介して互いに連通状態に配置され、
‐取り入れ位置は、加圧チャンバに対応し、計量チャンバは、互いに連通状態に配置されている。

本発明の別の要旨は、実質的に主軸線に関して回転対称を呈する軸方向ゴム剪断部及び軸方向ゴム分配部を有する容量形ポンプ用のゴムフィーダであって、軸方向剪断部と軸方向分配部との間でゴムにより及ぼされる圧力を吸収する軸方向吸収部を有し、軸方向吸収部は、軸方向剪断部と一線をなして軸方向に位置決めされた表面を備えた吸収本体を有することを特徴とするゴムフィーダにある。

本発明の内容は、非限定的な例として与えられているに過ぎず、図面を参照して行なわれる以下の説明を読むと良好に理解されよう。

先行技術の容量形ポンプの略図（Ａ及びＢ）である。 本発明の容量形ポンプの略図である。

本発明の容量形ポンプが図２において全体として参照符号１０で示されている。

容量形ポンプ１０は、ゴム、特にタイヤを製造するようになったストリップを形成するたびに用いられるゴムを計量するために使用できる。ポンプ１０は、ゴムを加圧する加圧チャンバ１４を画定するポンプ本体１２を有する。ポンプ１０は、本体１２内に配置されたフィーダ又は供給装置１６を更に有する。

ポンプ１０は、連通ポート２２，２４を介して加圧チャンバ１４と連通した第１及び第２のゴム計量チャンバ１８，２０を有する。

各計量チャンバ１８，２０は、それぞれのゴム流れ通路２６，２８中に開口している。

各通路２６，２８は、ゴム分配部材３０内に開口している。部材３０は、ゴムを部材３０内に取り入れる入口通路３１を有する。この通路３１は、ゴム取り入れチャンバ３２を形成している。取り入れチャンバ３２又は通路３１は、部材３０の周囲に形成された半径方向入口３４及び部材３０の軸方向端部のところに形成された軸方向出口３６を有する。

取り入れチャンバ３２は、ゴムをポンプ１０の外部に吐き出す吐き出しチャンバ３８中に開口している。取り入れチャンバ３２は、各通路２６，２８を吐き出しチャンバ３８に連通させるような仕方で配置されている。

フィーダ１６は、本体１２に対して主軸線Ｘ回りに回転することができる。この目的のため、本体１２は、実質的に円筒形のスリーブ４０を有し、フィーダ１６は、このスリーブ内で回転する。フィーダ１６は、本体１２に対して軸方向に固定されている。

要素１６は、ゴムを混合し、これを所定温度にするようになったウォームを形成するねじ山付き軸方向剪断部４２を有する。剪断部４２は、ねじ山４４を有している。

フィーダ１６は、ポンプ１０からのゴムをその外部に分配させる軸方向ゴム分配部４６を更に有する。軸方向ゴム分配部４６は、特に、部材３０を含む。

さらに、フィーダ１６は、軸方向圧力吸収部４８を有し、この軸方向圧力吸収部４８は、軸方向剪断部４２と軸方向圧力吸収部４８との間でゴムにより及ぼされた圧力を吸収するようになっており、この軸方向圧力吸収部４８は、軸方向剪断部４２と軸方向ゴム分配部４６との間に軸方向に介在して設けられている。軸方向吸収部４８は、軸方向剪断部４２及び軸方向ゴム分配部４６とは別個独立である。

軸方向吸収部４８は、チャンバ１４内のゴムの圧力を吸収する圧力吸収本体５０を有する。本体５０は、ウォーム４２に軸方向且つ接線方向に固定されている。本体５０及びウォーム４２は、この場合、単一部品として作られ、このことは、本体５０が本体１２に対して軸線Ｘ回りに回転することができるということを意味している。本体５０は、軸線Ｘに関して回転対称の実質的に円筒形のものであり、本体５０は、チャンバ１４がウォーム４２と本体５０との間に軸方向に介在して設けられるよう形作られている。本体５０は、本体１２、ウォーム４２及び部材３０とは別個独立である。

本体５０は、ポンプ本体１２と接触状態ある。ポンプ本体１２は、吸収本体５０を受け入れる受け入れハウジング５１を有し、吸収本体５０は、このハウジング５１内においてポンプ本体１２に対して摺動することにより動くことができる。

チャンバ１４は、第１に、ポンプ本体１２により、第２に吸収本体５０によって画定されている。この特定の場合、チャンバ１４は、ポンプ本体１２の表面５２及び吸収本体５０の表面５４によって画定されている。

ポンプ本体の表面５２は、ゴムを計量チャンバ１８，２０に向かって半径方向に案内する表面５２ａ，５２ｂから成り、スリーブ４０の表面５６は、ゴムを軸方向に案内するようになっている。表面５２ａ，５２ｂは、チャンバ１４の各側で互いに向かい合っている。表面５２ａ，５２ｂ，５４は、実質的に軸方向の圧力を受け、表面５６は、実質的に半径方向の圧力を受ける。

吸収本体の表面５４は、軸方向剪断部、この場合ウォーム４２と一線をなすと共にスリーブ４０と一線をなして軸方向に位置決めされている。換言すると、表面５４は、ウォーム４２及びスリーブ４０の方に軸方向に向いている。図２に示されているように、表面５４は、ねじ山４４と一線をなして軸方向に位置決めされ、このことは、表面５４とねじ山４４が互いに軸方向に向かい合っているということを意味している。吸収本体５０は、ポンプ本体１２とポンプ本体１２と接触状態にあるチャンバ１４との間で軸方向に配置されていて、フィーダ１６は、加圧チャンバ１４内でウォーム４２、この場合ねじ山４４と吸収本体５０、この場合表面５４との間でゴムにより及ぼされた軸方向圧力を吸収するようになっている。吸収本体５０の半径方向寸法は、ウォーム４２の半径方向寸法以上であり、その結果、ウォーム４２は、表面５４とのみ一線をなして軸方向に位置決めされている。本体５０の半径方向寸法、この場合直径は、スリーブ４０又はウォーム４２の半径方向寸法に実質的に等しい。この特定の場合、本体５０の直径は、スリーブ４０の直径に実質的に等しく、したがって、表面５４は、ポンプ本体１２のどの表面の方にも向くことがないようになっている。かくして、ウォーム４２、この場合ねじ山４４は、ウォーム４２、この場合ねじ山４４が表面５４とのみ一線をなして軸方向に位置するよう配置されている。表面５４は、これが本体１２のポンプ１０と一線をなして軸方向に実質的に位置決めされるようなことがなく、しかも表面５４がウォーム４２、この場合ねじ山４４とのみ一線をなして軸方向に位置決めされるよう配置されている。本体５０とねじ山４４との間でゴムにより及ぼされる軸方向圧力は、フィーダ１６によって完全に吸収される。各表面５２ａは、表面５２ｂと一線をなして位置決めされている。表面５４とねじ山４４は、互いに反対側の２つの軸方向端停止部を形成し、これら２つの端停止部相互間でゴムにより及ぼされる圧力を吸収する。

さらに、ポンプ１０は、計量チャンバ１８，２０内でそれぞれ、
‐ゴムを計量チャンバ１８から吐き出しチャンバ３８に排出する位相に対応した上死点（図２のピストン６０）と、
‐ゴムを加圧チャンバ１４から計量チャンバ２０に取り入れる位相に対応した下死点（図２のピストン６２）との間で動くことができる第１及び第２のピストン６０，６２を有する。

ピストン６０，６２は、周期的往復運動で位相を逆にして動くことができ、このことは、各ピストン６０，６２が上死点と下死点との間で振動的に動くことを意味すると共にピストン６０，６２のうちの一方が上死点にあるとき、他方のピストン６０，６２は、下死点にあることを意味している。各ピストン６０，６２が上死点にあるとき、ピストンは、加圧チャンバ１４を画定する。

分配部材３０は、ポンプ１０の本体に対し軸線Ｘ回りに、
‐各ピストン６０，６２の上死点に対応していて、ゴムを各計量チャンバ１８，２０から吐き出す吐き出し位置（チャンバ１８に対する部材３０の位置であり図２のピストン６０の位置）と、
‐各ピストン６０，６２の下死点に対応していて、ゴムを各計量チャンバ１８，２０中に取り入れる取り入れ位置（チャンバ２０に対する部材３０の位置であり図２のピストン６２の位置）との間で回転することができる。

分配部材３０は、各計量ピストン６０，６２に対して同期される。かくして、吐き出し位置は、計量チャンバ１８，２０が取り入れチャンバ３２を介して吐き出しチャンバ３４と流体連通状態にあることに対応している。取り入れ位置は、加圧チャンバ１４が計量チャンバ１８，２０と流体連通状態にあることに対応している。

Claims (10)

1. ゴム加圧チャンバ（１４）及び当該ゴム加圧チャンバと連通するゴム計量チャンバ（２０）を画定するポンプ本体（１２）と、前記ゴム計量チャンバ（２０）内を往復動するピストンと、前記ゴム加圧チャンバ（１４）にゴムを供給するフィーダ（１６）とを有する容量形ポンプ（１０）であって、前記フィーダ（１６）は、前記ポンプ本体（１２）に対して主軸線（Ｘ）回りに回転することができるウォーム（４２）を有し、前記フィーダ（１６）は、前記ゴム加圧チャンバ（１４）の圧力を吸収すると共に前記ウォーム（４２）とは別個独立の状態で前記ウォーム（４２）に軸方向に固定された吸収本体（５０）を有し、前記吸収本体（５０）は、前記ゴム加圧チャンバ（１４）を画定すると共に前記ウォーム（４２）に軸方向に整列された表面（５４）を有し、前記吸収本体（５０）は前記ウォーム（４２）に対して軸方向に固定され、かつ、前記ウォーム（４２）と整列しており、前記吸収本体（５０）は前記ウォーム（４２）のネジ山頂部の上面に対面している底面を有し、前記吸収本体（５０）の底面及び前記ウォーム（４２）のネジ山頂部の上面は、前記ゴム加圧チャンバを画定するように離間している、ポンプ。
2. 前記吸収本体（５０）と前記ウォーム（４２）は、単一部品である、請求項１記載のポンプ（１０）。
3. 前記ポンプ本体（１２）は、前記吸収本体（５０）のための受け入れ開口部（５１）を有し、前記ハウジング内において、前記吸収本体（５０）は、前記ポンプ本体（１２）に対して摺動することによって動くことができる、請求項１又は２記載のポンプ（１０）。
4. 回転分配部材（３０）を有し、前記回転分配部材（３０）は、前記分配部材（３０）の取り入れチャンバ（３２）を介して計量チャンバ（１８，２０）を前記ポンプ（１０）の吐き出しチャンバ（３８）に連通させることができる、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のポンプ（１０）。
5. 前記計量チャンバ（１８，２０）内で前記ポンプ本体（１２）に対して動くことができる少なくとも１つのゴム計量ピストン（６０，６２）を有し、前記分配部材（３０）は、各計量ピストン（６０，６２）及び／又は前記フィーダ（１６）と同期される、請求項４記載のポンプ（１０）。
6. 各ピストン（６０，６２）は、
   ‐ゴムを前記計量チャンバ（１８，２０）から前記吐き出しチャンバ（３８）に排出する位相に対応した上死点と、
   ‐ゴムを前記加圧チャンバ（１４）から前記計量チャンバ（１８，２０）に取り入れる位相に対応した下死点との間で動くことができる、請求項５記載のポンプ（１０）。
7. 周期的往復運動で、好ましくは位相を逆にして前記第１及び前記第２の計量チャンバ（１８，２０）内でそれぞれ前記ポンプ本体（１２）に対して動くことができる第１及び第２の計量ピストン（６０，６２）を有する、請求項５又は６記載のポンプ（１０）。
8. 前記分配チャンバ（３０）は、前記ポンプ本体（１２）に対し、
   ‐各第１及び第２のピストン（６０，６２）の上死点にそれぞれ対応したゴムを各第１及び第２の計量チャンバ（１８，２０）から吐き出す位置と、
   ‐各第１及び第２のピストン（６０，６２）の下死点にそれぞれ対応したゴムを各第１及び第２の計量チャンバ（１８，２０）内に取り入れる位置との間で動くことができる、請求項６に従属した請求項７記載のポンプ（１０）。
9. ‐前記吐き出し位置は、前記計量チャンバ（１８，２０）に対応し、前記吐き出しチャンバ（３８）は、前記取り入れチャンバ（３２）を介して互いに連通状態に配置され、
   ‐前記取り入れ位置は、前記加圧チャンバ（１４）に対応し、前記計量チャンバ（１８，２０）は、互いに連通状態に配置されている、請求項８記載のポンプ（１０）。
10. ゴム加圧チャンバ（１４）及び当該ゴム加圧チャンバと連通するゴム計量チャンバ（２０）を画定するポンプ本体（１２）と、前記ゴム計量チャンバ（２０）内を往復動するピストンとを有する容量形ポンプ用のゴムフィーダであって、実質的に主軸線（Ｘ）に関して回転対称を呈する軸方向ゴム剪断部（４２）及び軸方向ゴム分配部（４６）を有し、前記軸方向剪断部（４２）と前記軸方向分配部（４８）との間で前記ゴムにより及ぼされる圧力を吸収する軸方向吸収部（４８）を有し、前記軸方向吸収部（４８）は、前記軸方向剪断部（４２）に軸方向に整列した表面（５４）を備えた吸収本体（５０）を有する、ゴムフィーダ。

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