JPH04228881A - 複動押出しポンプ - Google Patents

複動押出しポンプ

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JPH04228881A
JPH04228881A JP6992991A JP6992991A JPH04228881A JP H04228881 A JPH04228881 A JP H04228881A JP 6992991 A JP6992991 A JP 6992991A JP 6992991 A JP6992991 A JP 6992991A JP H04228881 A JPH04228881 A JP H04228881A
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JP
Japan
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piston
pump
cylinder
stroke
piston rod
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JP6992991A
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English (en)
Inventor
Frank E Ives
フランク イー.アイブズ
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PMC Inc
Original Assignee
PMC Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/12Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air
    • F04B9/129Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air having plural pumping chambers
    • F04B9/1295Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air having plural pumping chambers having two or more pumping chambers in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B11/00Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • F04B11/005Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons
    • F04B11/0075Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons connected in series
    • F04B11/0083Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons connected in series the pistons having different cross-sections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B5/00Machines or pumps with differential-surface pistons
    • F04B5/02Machines or pumps with differential-surface pistons with double-acting pistons

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は押出しポンプに関し、よ
り具体的には比較的高粘度の液体をほぼ一定の圧力で圧
送する複動型の容積式押出しポンプに係わるものである
【0002】
【従来の技術】従来、ポリエステル樹脂その他粘性のあ
る樹脂材をスプレーガンに圧送するのに複動押出しポン
プが利用されている。単一のエアモータで駆動される樹
脂ポンプのピストンロッドに第2の複動押出し触媒ポン
プを従動させるのが普通である。実用的ポンプとしては
樹脂ポンプも触媒ポンプもすべて標準的な管材、棒材、
パッキング材及びシール材で構成される。使用に際して
は、樹脂及び触媒をスプレーガンに圧送し、このスプレ
ーガンの内部において混合するのが普通である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】基材面に樹脂を吹き付
ける前に2つの成分が正しく混合されるようにするには
、スプレーガンへの供給圧を樹脂についても触媒につい
ても実質的に一定に保つことが極めて重要である。この
ために、ポンプの下流において樹脂供給管及び触媒供給
管の双方に蓄圧器が挿入される。比較的すぐれた公知の
ポンプでは、ピストンの互いに逆向きの行程において生
じる圧力変動の補整に寄与する十分な背圧を発生させる
ために蓄圧器には予圧をかけておく方法が採用されてい
る。従来のポンプメーカーの努力にも拘らず、現在使用
されている樹脂ポンプの下降行程と上昇行程における往
復の両行程の間には僅かながら圧力差が存在する。この
圧力差を補整するために、幾多の試みがなされてきたが
、満足のいく解決策は得られていない。
【0004】本発明の目的は往復の両行程の間に圧力差
を生じない複動押出しポンプを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】このポンプには第1の端
部と第2の端部を有するシリンダがあって、第1の端部
には流体取り入れ口とチェック弁とを備え、第2の端部
には流体吐出し口を備える。1個のピストンがこのシリ
ンダの第1と第2の端部の間で往復運動するように取り
付けられている。1本のピストンロッドをこのピストン
と連動させ、シリンダの一端に設けられた開口部より突
出させる。シリンダが往復運動する時にシリンダを伝わ
って流体が漏れ出すのを防止するためにシリンダの壁に
対するピストンの上にはシールを設ける。シールはピス
トンロッドとシリンダの間にも配設して、流体がシリン
ダの流体吐出し口以外のところから漏れ出すのを防止す
る。構成部材の寸法設定及びその構成が下降行程及び上
昇行程における圧力差の重要な要因であるので、シリン
ダの上昇行程及び下降行程において現われる圧力差がシ
ールによって生ずる摩擦力差を解消しかつ平衡させるよ
うにシリンダの直径に対して所定の直径にピストンロッ
ドを寸法設定する。
【0006】好適には、上昇行程中にあるポンプ構成部
材の合計重量を実質的に補償して、上昇行程及び下降行
程における押出し圧がほぼ等しくなるように前記ロッド
の前記直径を設定する。
【0007】更には、前記ピストンロッドを往復動エア
モータのピストンと連動させる。上昇行程及び下降行程
において前記エアモータが発生する力の差を補償して、
上昇行程及び下降行程における前記ポンプの押出し圧が
ほぼ等しくなるようにシリンダ内における前記ピストン
ロッドの直径をあらかじめ設定する。
【0008】
【実施例】以下添付図面に沿って本発明をさらに詳細に
説明する。先ず図1に示すように樹脂ポンプ10及び触
媒ポンプ12を樹脂ポンプ10のハウジングから横断方
向に張出しているブラケット14に取付ける。樹脂ポン
プ10は下方取入れ端18及び上方吐出し端20を有す
るシリンダ16を含む。シリンダ16内をピストン22
が上下に往復動する。ピストン22は下降行程において
樹脂がシリンダ下部からピストンを通ってシリンダ上部
へ流入するのを可能にするチェック弁24を含む。シリ
ンダ下端にもチェック弁26が取付けてあり、このチェ
ック弁26はピストン22の上昇行程において樹脂がシ
リンダ16へ流入するのを可能にする一方、ピストンの
下降行程において樹脂が樹脂供給源に向かって逆流する
のを防止する。
【0009】ピストン22の下降行程においても上昇行
程においても樹脂は吐出し管28からフィルタ30を通
って樹脂導管32に流入し、この樹脂導管32によって
スプレーガン34へ送られる。フィルタのハウジングと
導管32の間に蓄圧器36が挿入されている。ポンプ系
内の圧力が上昇するのに伴ない。樹脂は蓄圧タンク38
に流入し、蓄圧タンク38の上部に流体背圧を発生させ
る。ピストンの運動が反転する瞬間、チェック弁24,
26が瞬間的に浮遊状態になると、蓄圧器内の背圧がこ
の反転の間、樹脂導管32内にほぼ一定の管圧を維持す
る。
【0010】ピストン22に装着したシール40はシリ
ンダ内壁と密着して上下に往復動するピストンを樹脂が
通り抜けるのを防止する。ピストン22はその上端に固
定されてシリンダ16の上方吐出し端20の上部を貫通
するピストンロッド42によって駆動される。シリンダ
上端に設けたシール44はロッド42の表面と密着して
樹脂がロッドを通り抜けてシリンダ外部へ流出するのを
防止する。
【0011】ポンプ10の上端にエアモータ50を配置
してある。ピストンロッド42の上端はエアモータのピ
ストン52と連結している。エアモータは標準的な構成
のものである。加圧空気をエアモータに供給することに
よってピストン52を先ず下向きに駆動し、次いで上向
きに駆動する。空気流を反転させるためには公知のシャ
トル弁54を使用する。
【0012】触媒ポンプ12も同様の複動押出しポンプ
である。シリンダ60内には樹脂ポンプ10と殆ど同じ
部材が収容されており、樹脂ポンプ10の各部材と同様
に作用する。触媒はピストン62によってシリンダ60
から蓄圧器64へ、さらに触媒導管へ供給される。触媒
導管66もスプレーガン34と接続している。触媒ポン
プ12のピストンロッド68は、樹脂ポンプのピストン
ロッド42と触媒ポンプの支持ブラケット14との間を
連結している連動アーム70によって駆動される。樹脂
ポンプのピストンロッド42が上下に往復動すると連動
アームも同様に上下動して触媒ポンプのピストンロッド
68を往復動させる。
【0013】図2から明らかなように、従来、樹脂ポン
プ10の下降行程と上昇行程とでは樹脂の押出し圧に差
があった。公知ポンプの押出し圧を、下降行程“D”及
び上昇行程“U”における押出し圧力差を略示する公知
グラフ90で図2に示した。グラフに示すようにポンプ
には2つのサイクルがある。この圧力差はスプレーガン
34に流入する樹脂及び触媒の量に影響し、その結果、
例えば、下降行程では樹脂圧が高いからスプレーガンに
供給される触媒量が少なくなり、上昇行程では樹脂圧が
低いからガンに供給される触媒量が多くなる。従って、
このような混合物を基材面にスプレーすれば不均質な状
態が発生し、硬化速度にばらつきを生ずるなどの問題を
惹起するおそれがある。
【0014】樹脂ポンプの運転に際して発生する動的な
力を注意深く分析した結果、下降行程及び上昇行程にお
ける押出し圧をほぼ等しくして図2のグラフ92が示す
ようにほぼ一定とすることができる方法を発見した。即
ち、エアモータ50の下降行程において上昇行程とは異
なる駆動力を発生させると共に、ピストンロッドシール
44とピストンシール40によってそれぞれ異なる摩擦
力を発生させ、さらには、ピストンロッド42とピスト
ン22の公称寸法設定によって圧力差をも発生させるの
である。
【0015】エアモータ50には一定圧の空気を供給す
る。ピストン52の上方に給気されると、空気がピスト
ンの全面に作用する。ところが、ピストンの下面に給気
されると、空気はピストンの面積からロッドの断面積を
差引いた面積に作用する。従って、上昇行程では下降行
程よりもやや小さい力が発生する。同様に、樹脂ポンプ
におけるピストン22の下降行程ではシール40の両側
でほぼ等しい圧力が発生し、ピストン動作に対する摩擦
抵抗はほとんど発生しない。しかし、上昇行程ではシー
ル40の上側における圧力が場合によっては約 70K
g/cm2(1000psi)程度の圧力であるのに対
して、シール40よりも下方における圧力は殆どゼロに
近い。この差圧がシール40をシリンダ壁に圧接させ、
大きい摩擦力を発生させることによってピストンの上昇
動作に対する抵抗を発生させる。同様に、シール44は
ピストンの上昇動作に対して下降動作に対してよりも大
きい摩擦力を発生させる。
【0016】ピストンロッド及びピストンの具体的な寸
法設定が上昇及び下降行程における圧力差発生に寄与し
得ることは明白である。公知ポンプは公称寸法の部材を
採用している。例えば、所与のポンプにおいては、公称
直径が22.2mm(0.875インチ)のピストンロ
ッドと直径が約31.75mm(1.250 インチ)
 のピストンが採用されている。このような寸法設定に
よれば、ピストンロッド面積は3.88cm2 (0.
601平方インチ )、シリンダ面積は7.92cm2
 (1.227平方インチ) となる。下降行程では有
効与圧面積はピストンロッドの面積だけ、即ち、3.8
8cm2 (0.601平方インチ) となる。ところ
が上昇行程では、有効与圧面積はシリンダ面積とピスト
ンロッド面積との差4.04cm2 (0.626 平
方インチ) となる。このように下降行程における有効
与圧面積が上昇行程におけるそれよりも小さいから、下
降行程においてピストンロッドに作用する下向き圧力は
両方向への一定駆動力よりも4.2 %大きいことにな
る。公称寸法のピストンロッド及びシリンダを使用する
その他の標準的ポンプについても同様の結果が観察され
る。
【0017】システム圧を上昇行程よりも下降行程にお
いて大きくするいくつかの要因があることを確認した。 長期にわたる検討の結果得られたこの問題の解決策はシ
リンダに対するピストンロッドのサイズをやや大きくし
て上昇行程における与圧面積を縮小することにより、従
来なら不可避であった圧力損失を補償するというもので
ある。上述した標準的なポンプにおいてピストンロッド
の直径を約22.86mm(0.900 インチ) に
拡大すると下降行程及び上昇行程におけるシステムの押
出し圧がほぼ等しくなることが立証された。直径を22
.86mm(0.900 インチ) にするとピストン
ロッド面積はシリンダ面積7.92cm2 (1.22
7平方インチ) に対して4.10cm2 (0.63
5平方インチ) となる。計算上、ピストンによる上向
き圧力は下向き圧力よりも約7.4 %大きくなる。こ
の上向き圧力の増大が従来不可避であった損失を補償す
る。従って、システム圧は上昇行程でも下降行程でもほ
ぼ等しくなる。
【0018】
【発明の効果】本発明の押出しポンプには多くの長所が
ある。重要な長所は樹脂スプレーガン34への樹脂及び
触媒供給圧が一定であり、その結果、基材面に一定の均
質混合物をスプレーすることができる。さらに重要な長
所として、本発明のポンプは押出し圧をほぼ等しくする
から、あらかじめ蓄圧器をチャージする必要はなく、ピ
ストンの反転に際して起こるチェック弁のスリップを補
償するには大気チャージだけで充分である。ポンプの始
動に先立って蓄圧器をチャージする必要がなくなるから
、これはポンプ使用上の大きな利点である。
【0019】好ましい実施例に関連して以上に本発明を
説明したが、当業者ならば以上の説明に基づき、本発明
の基本的思想から逸脱することなく種々の変更を加える
ことができるであろう。従って、本発明に基づく特許に
与えられる保護の範囲はあくまでも頭書した特許請求の
範囲によって制限されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の複動押出しポンプの簡略図であ
る。
【図2】図2は公知ポンプと本発明によるポンプの押出
し圧を比較するグラフである。
【符号の説明】
10  樹脂ポンプ 12  触媒ポンプ 16  シリンダ 18  取入れ口 20  吐出し口 22  ピストン 24  チェック弁 34  スプレーガン 36  蓄圧器 40  シール 42  ピストンロッド 50  エアモータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  第1の端部及び第2の端部を有するシ
    リンダは、前記第1の端部に設けた流体取入れ口及びチ
    ェック弁及び前記第2の端部に設けた流体吐出し口を有
    し、前記第1及び第2端部の間を往復動自在に取付けら
    れ、前記取入れ口に向って移動すると流体が前記シリン
    ダの取入れ口から吐出し口へ流動できるようにするチェ
    ック弁を内蔵するピストンと、前記ピストンと連動し前
    記シリンダの一端に形成した孔を貫通するピストンロッ
    ドと、前記ピストンと前記シリンダの壁との間に位置す
    るように前記ピストンに設けたシール、及び前記ピスト
    ンロッドと前記シリンダの端部との間に設けたシールを
    含む複動押出しポンプであって、ピストンロッドが前記
    ピストンの上昇行程及び下降行程において前記シールが
    発生させる摩擦力差を解消し、かつ平衡させるように前
    記ピストンの直径に対するピストンロッドの直径を設定
    したことを特徴とする複動押出しポンプ。
  2. 【請求項2】  前記ピストンロッドが上下方向に往復
    動するように前記複動押出しポンプが設置され、上昇行
    程中にあるポンプ構成部材の合計重量を実質的に補償し
    て、上昇行程及び下降行程における押出し圧がほぼ等し
    くなるように前記ピストンロッドの前記直径を設定した
    ことを特徴とする請求項1記載の複動押出しポンプ。
  3. 【請求項3】  前記ピストンロッドを往復動エアモー
    タのピストンと連動させ、上昇行程及び下降行程におい
    て前記エアモータが発生する力の差を補償して、上昇行
    程及び下降行程における前記ポンプの押出し圧がほぼ等
    しくなるように前記ピストンロッドの直径を設定したこ
    とを特徴とする請求項1記載の複動押出しポンプ。
JP6992991A 1990-04-11 1991-04-02 複動押出しポンプ Pending JPH04228881A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US50836890A 1990-04-11 1990-04-11
US07/508368 1990-04-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04228881A true JPH04228881A (ja) 1992-08-18

Family

ID=24022476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6992991A Pending JPH04228881A (ja) 1990-04-11 1991-04-02 複動押出しポンプ

Country Status (3)

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EP (1) EP0451942A1 (ja)
JP (1) JPH04228881A (ja)
CA (1) CA2037591A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI90408C (fi) * 1990-10-19 1994-02-10 Tauno Pirhonen Sekoituspumppu
US10173232B2 (en) 2013-07-19 2019-01-08 Graco Minnesota Inc. Multi-point seal lubrication system
US9421563B2 (en) 2013-12-17 2016-08-23 Kärcher North America, Inc. Self-contained spray apparatus for disinfectants
WO2018081796A2 (en) 2016-10-31 2018-05-03 Bridgestone Corporation Catalyst delivery system for polymerization vessel
DE102018222557A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-25 Henkel Ag & Co. Kgaa Vorrichtung und Verfahren zum gleichmäßigeren Fördern einer Flüssigkeit
USD919208S1 (en) 2019-07-26 2021-05-11 Kärcher North America, Inc. Portable cleaning device
CN117450040A (zh) * 2023-12-12 2024-01-26 北京杰利阳能源设备制造有限公司 一种用于柱塞泵的动态平衡系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3160105A (en) * 1963-02-18 1964-12-08 Johnstone Pump Co Inc Pump for high viscosity fluids
FR2161476A5 (ja) * 1971-11-26 1973-07-06 Graham George
FR2228389A5 (en) * 1973-05-02 1974-11-29 Hale Jean Claude Spray pump for low viscosity lubricant - piston has low pressure and differential high pressure portions
US4509903A (en) * 1983-10-18 1985-04-09 Fram Jerry R Catalyst slave pump

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Publication number Publication date
EP0451942A1 (en) 1991-10-16
CA2037591A1 (en) 1991-10-12

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