JPH02283872A - ピストン型貯蔵容器を備えた復シリンダ粘性物質用ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、移送シリンダで粘性物質を移送中に充填され
るとともに、移送配管への移送ピストンのストローク中
に、移送配管中の圧力低下と移送量エラーを減少させる
ために圧力媒体で制御された貯蔵容器ピストンによって
空にされるピストン型貯蔵容器を備えた復シリンダ粘性
物質用ポンプに関する。

〔従来の技術］ この発明に係る復シリンダ粘性物質用ポンプは、そのピ
ストン型貯蔵容器で連動する移送シリンダの移送ストロ
ーク間の移送配管中の圧力、容積変動を平衡化する。こ
れらの移送の均一性を乱す変動は機械的に操作される移
送シリンダ、たとえばピストンがクランクシャフトで駆
動される移送シリンダでは、その構造上、移送シリンダ
のピストン吸込ストロークへ、またポンプの予備注入容
器から吸い込む移送シリンダのピストンが圧縮ストロー
クへ切り換えられる際には、ビストンストロークをカバ
ーできるが、移送配管中の圧力、容積変動を防止できな
い油圧駆動移送ピストンよりも大きい。

この切換段階で、ピストン型貯蔵容器は粘性物質を移送
配管中へ圧入して、少なくとも部分的に切換段階の圧力
、容積ｔＱ失を再び調整する。

この発明に係る復シリンダ粘性物質用ポンプは、このよ
うなポンプ構造では第２番目あるいは追加移送シリンダ
を備えたこの種類のポンプ構造では粘性物質が予備注入
容器から吸い出されねばならず、一方、ピストン型貯蔵
容器では追加移送容積量が移送配管から貯蔵容器へ、ま
た移送シリンダの切り換え過程で貯蔵容器から移送配管
へ戻るので、少なくとも３個以上の移送シリンダで粘性
物質移送の均一性を改善しようとするピストンポンプと
は異なっている。移送配管内の均一度を向上させるため
に容積量、圧力変動を調整するために２個以上の移送シ
リンダを備えた粘性物質用ポンプは、圧力変動を著しい
技術的支出を避けるための簡単な機械的構成と簡単な操
作を犠牲にして綴和するものであるが、移送の不均一性
を解消できるものではない。

二の発明は特に汚泥を移送する粘性物質用ポンプに関す
るものである。地下燃料を燃焼する際の粘性な石炭汚泥
、浄水汚泥、モルタル、磨き剤など、特に移送停止時に
固化して移送経路の壁に焼き付いて移送流水が時々みら
れなくなる媒質が取り上げられる。特にプヮズラナ状の
特性を有する凝固性の媒質や汚染がこれに相当する。圧
力、容積量変動は後置設備、たとえば燃焼装置のバーナ
ーでトラブルが発生するが、特に移送高さが大きい場合
著しい動的負荷を引き起こすので、極めて均一的な移送
を要求されることが多い。

このような変動を調整するために、この発明はピストン
型貯蔵容器を応用する。ピストン型貯蔵容器は一般に、
片方で開いており、他端が可動性のピストンで閉鎖され
た移送配管に組み込まれたシリンダを利用する。このよ
うなピストン型貯蔵容器はピストンを持っているためバ
ッグ型貯蔵容器とは異なり、また固形であるが移動可能
な壁で貯蔵容器の内部に移送媒質を閉シ込めるので送風
タンクとも異なっている。ピストン型貯蔵容器は実際上
任意の移送圧を許容し、ポンプと併用して著しい揚程を
実現できる。

この発明は、ピストン型貯蔵容器とともに作動する公知
の粘性物質用ポンプがら出発する。

貯蔵容器ピストンは移送媒体から離れた側で高圧ガスの
圧縮クツションへ作用する。移送シリンダの圧縮ストロ
ーク中に、貯蔵容器シリンダは移送配管からの移送媒体
で満たされ、貯蔵容器ピストンがガスクツションを圧縮
する。切り換え過程で移送配管中の圧力が無くなるか低
下すると、高圧ガスクツションが逆方問にピストンを加
圧し、貯蔵容器シリンダから移送媒質を移送配管へ押し
込む。実際上このようなピストン型貯蔵容器で粘性物質
移送の均一性が改善される。

しかし、貯蔵容器シリンダの完全な排出が保証されない
欠点がある。さまざまな理由はあるが、焼き付けあるい
は早期硬化傾向のある移送媒質が貯蔵容器を比較的速や
かに損傷し最終的に目詰まりさせることになる。したが
って、単に移送の均一度が損なわれるだけでなく、比較
的排除が困難な移送トラブルを招くことになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、産業上の利用分野で述べた復シリンダ
粘性物質用ポンプにおいて、移送の均一性を改良する、
移送配管の部品に早期の硬化や焼付を引き起こす移送媒
質でも、支障無く作動するものを実現することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するため、本発明では、貯蔵容器ピスト
ンの圧力媒体制御系のために移送シリンダで制御される
とともに両面に油圧がかかる作動ピストンが使用され、
その作動ピストンの終端装置が貯蔵容器シリンダの完全
な空状態と充填された状態において貯蔵容器駆動シリン
ダのところで確定されることを特徴とする復シリンダ粘
性物質用ポンプが提供される。

その他の特徴は請求項２〜７に記載されている。

（作用・効果〕 この発明によれば、貯蔵容器ピストンは油圧作動シリン
ダで駆動されるので、粘性物質ポンプの移送シリンダに
よる強制操作がポンピング段階で貯蔵容器ピストンが貯
蔵容器シリンダの貯蔵容器充填のために引き戻され、切
換段階で反対方向に貯蔵容器の内容物を移送配管へ圧入
する、直結された貯蔵容器駆動ピストンに不利なように
貯蔵容器ピストンに負荷を加えるガスクツションがなく
なる。貯蔵容器駆動ピストンの最終位置は油圧固定され
、貯蔵容器が完全に空になるように貯蔵容器ピストンの
外側位置が選択される。この最終位置は切換段階で強制
されるので、貯蔵容器にふくまれる移送媒体は何時も固
化せず、また貯蔵容器を封鎖することはない。

貯蔵容器駆動シリンダへのエネルギ供給に必要な油圧媒
体は、その移送シリンダが油圧作動シリンダで直接駆動
される粘性物質用ポンプの圧力発生器から流入する。し
たがって、外部高圧ガス源を必要としない貯蔵容器駆動
装置が著゛しく単純化される。貯蔵容器駆動ピストンの
強制は、多くの粘性物質用ポンプで移送量の制御にみら
れるように、移送シリンダのストローク時間が変化する
場合に生じる貯蔵容器ピストンの位置変動を無くする。

〔その他の作用・効果〕

請求項２に記載されたものは、切換段階の接続時間に適
合した貯蔵容器シリンダからの迅速な排出を保証し、特
に、貯蔵容器シリンダへ進入する移送媒体が移送配管内
部に圧力低下を引き起こさず、貯蔵容器注入時間の延長
によってポンピング段階に対応できるが個々に選択可能
な最高時間まで行えるように、切換段階に続くポンピン
グ段階で貯蔵容器シリンダに注入できるこの発明の実施
例を提案している。このようにして移送流水のほぼ完全
な均一化が実現される、貯蔵容器からの迅速な排出は貯
蔵容器駆動装置の高油圧作動媒体によって行われ、比較
的長時間の貯蔵容器注入は油圧が移送媒質の圧力と同じ
方向に貯蔵容器ピストンに作用して貯蔵容器駆動ピスト
ンを後退させる貯蔵容器駆動ピストンリング室内の流れ
の制御により行われる。

請求項３に記載されたものは、貯蔵容器ピストン後退時
間が制御される。

請求項４に記載されたこの発明の実施例は貯蔵容器駆動
シリンダのピストン側の油圧制御にしたがって、貯蔵容
器シリンダの排出時間の固定を可能にする。これに使用
される油圧貯蔵容器は、なお、貯蔵容器駆動装置の油圧
駆動媒体の不足量の補充を可能にする。

貯蔵容器シリンダの注入時間の前述の制御は、請求項５
に記載されたものでは、油圧によって簡単に行われる。

この場合、調整は手で行われ、粘性物質用ポンプの具体
的な使用条件、特に個々の移送媒質により作り出される
さまざまな前提条件へ適応できる利点がある。

これに反して、請求項６に記載されたものは、流動制御
弁の自動調整によって、特に粘性物質用ポンプがさまざ
まな移送量に合わせて設定される場合、貯蔵容器の注入
を移送シリンダの排出時間に適応させられる利点を持っ
ている。

〔実施例］ 以下、この発明を回路図で示された実施例について詳し
く説明する。

第１図は、この発明の理解に不要な全ての部品を除いた
、移送シリンダの切換段階中に移送配管へピストン貯蔵
容器から排出する際の回路状態を示しており、第２図は
、移送シリンダのポンピング段階で移送配管からピスト
ン貯蔵容器へ注入する回路状態を示している。

第１図では、粘性物質用ポンプの油圧駆動移送シリンダ
の油圧発生装置への接続が示されている。第２図では粘
性物質用ポンプの移送シリンダ及び油圧駆動シリンダ中
のピストンの最終位置を表現する制御信号がみられる。

図示されていない粘性物質用ポンプの移送シリンダは交
互に移送配管（３）へ作用し、移送シリンダのひとつは
粘性物質をポンプの予備充填容器から吸い出し、他の移
送シリンダは先に吸い込まれた内容物を移送配管（３）
へ圧入する。移送シリンダの開口部に直接接続して、た
とえば両移送シリンダの移送を同時に行うホース管の上
側で、貯蔵容器シリンダ（４）はフランジ（５）で接続
される。貯蔵容器シリンダ（４）の対向端は作動シリン
ダ（７）にフランジ（６）で接続され、その作動ピスト
ン（８）はピストンリング（９）に固定された、貯蔵容
器シリンダ（４）を閉鎖する貯蔵容器ピストン（１０）
を駆動する。

鎖線（１１）内に示された２つのシートバルブ（１２）
および（１４）が油圧貯蔵容器駆動シリンダ（７）を制
御する。シートバルブ（１２）および（１４）は２／２
方向制御弁（１５）を経て制御される。全ピストン面で
閉鎖された貯蔵容器駆動シリンダ（７）のピストン室（
１１’）は２／２方向制御卸弁（１５）をバイパスして
配管（１６）で直接油圧貯蔵容器（１り）に接続される
。配管（１６）から２／２方句制御弁（１５）は分岐（
１８）を経て連通される。方向制御弁（１５）の前方で
油圧貯蔵容器（１７）へ向かう配管（１９）が配管（１
６）へ連通している。

配管（１９）の前方に圧力発生装置から出る配管への接
手（２０）がある。

２／２方向制御弁（１５）は油圧操作配管（２２）で切
り換えられる。切り換えはチョーク弁（２３）を経てタ
ンクへ放出される配管（２４）からの圧力に抗して行わ
れる。

図１に示された切換段階で２７２方向制御弁（１５）は
配管（２２）を経て切り換えられ、油圧貯蔵容器駆動シ
リンダ（７）の駆動ピストン（８）のリング面で閉鎖さ
れたピストンリング室（１１’）への高圧油接続を阻止
するために油圧作動媒体のシートバルブ（１２）へ達す
る。同時にシートバルブ（１２）はその背面で配管（３
０，３１）を経てタンク（２８）へ連通され、配管（２
７）を経てタンク（２８）へ至る油路が開放される。し
たがって、２／２方向制御弁（１５）をバイパスして、
高油圧作動媒体の貯蔵容器（１７）から貯蔵容器駆動ビ
ストンのピストン側に達し、貯蔵容器ピストン（１０）
が貯蔵容器シリンダ（４）にふくまれる移送媒質を移送
配管へ圧入する。

ピストン（８）により油圧操作される、貯蔵容器駆動シ
リンダ（７）の制御弁（３２）によって、シリンダ（７
）内部における貯蔵容器駆動ピストン（８）の最終位置
が制御される。切換点は貯蔵容器シリンダ（４）の全内
容物が移送配管（３）へ圧入されるようにｉ！沢される
。

貯蔵容器駆動シリンダ（７）のピストンリング側は配管
（２７）を経て放圧される。したがって移送配管圧力に
打ち勝って貯蔵容器の内容物を移送配管（３）へ移すこ
とが可能となる。

作動ピストン（８）が貯蔵容器シリンダを完全に空にす
ると、これにより発生する弁（３２）の制ｉＩ［１信号
が２７２方向制ｉｌｌ弁（１５）を切り換える。シート
バルブ（１４）が貯蔵容器圧によって閉じられ、シート
パルプ（１２）が貯蔵容器圧で開かれるつぎのポンピン
グ段階で油圧が貯蔵容器駆動ピストン（８）の両側に作
用する。

油圧作動媒体のリング室内に生じる圧力は、貯蔵容器駆
動シリンダ（４）の貯蔵容器ピストン（１０）に作用す
る移送配管圧力と同し方向に作用する。したがって、佇
藏容器駆動ピストンは反対方向に動かされ、油圧発生装
置につながる作動油貯蔵容器（１７）の２７２方向制御
弁（１５）をバイパスして、配管（１６）を経て油圧作
動媒体を加圧する。したがって、貯蔵容器駆動シリンダ
（４）は次の切換段階で調整のために高圧配管（３）か
らの媒質で満たされる。

流量制御弁（２５）によって、貯蔵容器ピストン（１０
）の後退時間は貯蔵容器の充填による移送量の変化を防
止するために、粘性物質用ポンプの移送ストローク時間
に対応するように調整される。

貯蔵容器（４）を満たすための作動ピストン（８）の後
退時間は流量制御弁（２５）の手動操作で調整できる。

しかし、この調整は貯蔵容器ピストンの後退時間を粘性
物質用ポンプの変動するストローク時間に対応するよう
に自動的に行える。

２／２方向制御弁（１５）の油圧切り換えの代わりに切
り換えをリミットスイッチにより電気的に行うことも可
能である。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに番号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない

【図面の簡単な説明】

図面は、未発明によるピストン型貯蔵容器を備えた復シ
リンダ粘性物質用ポンプの実施例をホし、 第１図はピストン貯蔵容器から移送配管への排出状態を
示す回路図、 第２図は移送配管からピストン貯蔵容器への注入状態を
示す回路図である。 （２）・・・・・・圧力媒体制御系、 （４）・・・・・・貯蔵容器シリンダ、（７）・・・・
・・貯蔵容器駆動シリンダ、（８）・・・・・・作動ピ
ストン、 （１０）・・・・・・貯蔵容器ピストン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、移送シリンダで粘性物質を移送中に充填されるとと
   もに、移送配管への移送ピストンのストローク中に、移
   送配管中の圧力低下と移送量エラーを減少させるために
   圧力媒体で制御された貯蔵容器ピストンによって空にさ
   れるピストン型貯蔵容器を備えた復シリンダ粘性物質用
   ポンプにおいて、 貯蔵容器ピストン（１０）の圧力媒体制御系（２）のた
   めに移送シリンダで制御されるとともに両面に油圧がか
   かる作動ピストン（８）が使用され、その作動ピストン
   （８）の終端位置が貯蔵容器シリンダ（４）の完全な空
   状態と充填された状態において貯蔵容器駆動シリンダ（
   ７）のところで確定されることを特徴とする復シリンダ
   粘性物質用ポンプ。 ２、移送シリンダの切換段階および貯蔵容器駆動ピスト
   ンリング面（２５）の負荷解除時に、貯蔵容器シリンダ
   （４）を空にする貯蔵容器駆動ピストン面に高油圧が加
   えられ、貯蔵容器駆動ピストンリング面（２５）と貯蔵
   容器ピストン（１０）に圧力が作用したポンピング段階
   で、移送媒体によって、貯蔵容器駆動ピストン（８）が
   ピストン面に作用する油圧に抗して、移送シリンダのつ
   ぎの切換段階の出発位置へ戻ることを特徴とする、請求
   項１に記載の復シリンダ粘性物質用ポンプ。 ３、移送シリンダ切換段階出発位置への貯蔵容器駆動ピ
   ストンの後退時間が貯蔵容器駆動ピストンリング室（１
   １）内の流量調節により調節できることを特徴とする、
   請求項１または２に記載の復シリンダ粘性物質用ポンプ
   。 ４、貯蔵容器駆動ピストン室（６）に至る加圧媒体供給
   配管（１６）に貯蔵容器（１７）が組み込まれることを
   特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の復シリン
   ダ粘性物質用ポンプ。 ５、貯蔵容器ピストン（１０）が端装置へポンピング段
   階終了時に到達するように、貯蔵容器駆動ピストン（８
   ）の後退時間を調節する流量制御弁（２５）が手動操作
   されることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか
   に記載の復シリンダ粘性物質用ポンプ。 ６、流量制御弁（２５）がポンプのピストン速度に応じ
   て自動的に制御できることを特徴とする、請求項１〜５
   のいずれかに記載の復シリンダ粘性物質用ポンプ。 ７、貯蔵容器駆動ピストン（８）を制御するために、シ
   ートバルブ（１２、１４）と、移送シリンダおよび、貯
   蔵容器駆動ピストン（８）の端装置を決める切換弁（３
   ２）により制御される方向制御弁（１５）が作動するこ
   とを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の復シ
   リンダ粘性物質用ポンプ。