JPH06213145A - 回転分配装置を有する粘性材料用ポンプ - Google Patents
回転分配装置を有する粘性材料用ポンプInfo
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- JPH06213145A JPH06213145A JP34990593A JP34990593A JPH06213145A JP H06213145 A JPH06213145 A JP H06213145A JP 34990593 A JP34990593 A JP 34990593A JP 34990593 A JP34990593 A JP 34990593A JP H06213145 A JPH06213145 A JP H06213145A
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Abstract
摺動運動する少なくとも1つのピストン3を有し、吸引
側6の供給室11にはこの供給室(11)に形成されたゴムの
導入口80からポンプ室2へ向かってゴムを機械的に圧送
する押込み装置8が設けられている、吸引側6と吐出側
7とを有する粘性材料用ポンプ。 【構成】 供給室11とポンプ室2との間に回転分配装置
1が挿入され、この回転分配装置1は吸引側6の側面12
に開口した切欠き部5と、吐出側7の側面13に開口した
切欠き部5とを有し、これらの切欠き部5はボート4の
前を順次通過してシリンダー/ピストン組立体(2, 3)へ
またはその逆へ材料を通過させる。
Description
のピストンポンプ、特にその回転分配装置に関するもの
である。
形材)やシートを作る場合には、大抵の場合、未加硫ゴ
ムをスクリュー押出し機を用いてダイスへ連続的に供給
する。未加硫ゴムは一般にシート形状またはバンド形状
で押出し機のホッパーへ供給され、スクリューの回転に
よって押出し機のヘッドへ連続的に移送される。ヘッド
から一定圧力で出たゴムは適当な形状の押出しオリフィ
スを通って出てくる。この種のスクリュー押出し機では
押し出される容積を完全に制御することはできない。そ
のため、これまでは欧州特許第 400,496号に記載のよう
な生ゴム用ポンプが用いられている。この生ゴム用ポン
プでは、シリンダー内を摺動するピストンを使用し、材
料はピストンストロークの下死点の近くでシリンダーに
形成された入口から供給され、シリンダー外へのゴムの
押出しは弁を有する出口オリフィスを通って行われる。
には、上記の弁の運動を完全に制御する必要があるの
で、背圧によって弁座に当接される単純なコネクティン
グロッド式の弁ではなくて、制御された弁にするのが好
ましい。
硫ゴム等の極めて粘度の高い材料で使用されるピストン
ポンプの押出しオリフィスの解放状態および閉鎖状態を
完全に制御すること、すなわち、ポンプが吐出段階にあ
る時にはゴムの流れに逆らわずに出口オリフィスを十分
に開くことができ、しかも、他の段階では出口オリフィ
スを完全に閉じることができるようなポンプを提供する
ことにある。本発明の別の目的はポンプが吸引段階また
は吐出段階にある時に、未加硫ゴム等の極めて粘度の高
い材料の流れに逆らわないように、十分に広い開口の通
過断面積を与えるポンプを提供することにある。本発明
のさらに他の目的は運動部材の数を最小限にし、しか
も、運動部材の運動を単純且つ制御し易くしたポンプを
提案することにある。
への供給を制御すると同時にシリンダー外への吐出を制
御する回転分配装置を用いる。本発明のピストンポンプ
は吸引側と吐出側とを有し、ポンプ室の内部を上死点と
下死点との間で摺動運動する少なくとも1つのピストン
を有し、吸引側の供給室にはこの供給室に形成されたゴ
ムの導入口からポンプ室へ向かってゴムを機械的に圧送
する押込み装置が設けられている。本発明のピストンポ
ンプの特徴は供給室とポンプ室との間に回転分配装置が
挿入されており、この回転分配装置は孔を有し、この孔
はポンプ室を吸引側または吐出側と連通させるか、吸引
側または吐出側との連通を遮断するように分布・配置さ
れており、回転分配装置の回転運動とピストンの運動と
が同期するように制御されている。
内部をピストンが摺動するシリンダーであり、このシリ
ンダーは吸引および吐出で使用される上死点の上方に形
成されたポートを有している。本発明のさらに別の実施
例では、ピストンがポンプ室内に挿入可能なプランジャ
ピストンである。本発明のポンプの有利な用途は生ゴム
用ポンプであるが、その他の用途にも使用することがで
きる。
かなく、シリンダー自体には孔が無いため、ピストンが
シリンダー内を摺動する際にピストンは全く問題なしに
案内される。また、吸引と吐出の両方に同じポートが使
用され、このポートは必要な大きさを有しているので、
ポートの断面積はシリンダーの断面積に匹敵する大きさ
にすることができる。このことは吸引時にシリンダーの
内部へ向かう材料の流れを良くし、吐出時にはシリンダ
ーの外部に向かう材料の流れを良くする上で極めて好都
合である。吸引時と吐出時との間で設計条件を妥協させ
る必要はなくなる。
各通路を通る流量を極めて正確に制御した状態で、吐出
材料を分配することが要求されることが多い。本発明は
別々の分配装置を使用したり複数のポンプを使用しない
で、ポンプ出口で複数の通路に吐出量を分配するための
分配装置として使用することができる。本発明と本発明
の利点は添付図面を参照した以下の説明からより良く理
解できよう。
応用した場合を説明する。本発明ではポンプの吸引側に
押込み部材が配置されている。この押込み部材は例えば
従来の押出機のスクリュー8である。このスクリュー8
はシリンダー11の中に配置されていて、供給口80から分
配具1へ向かってゴムを機械的に圧送して回転分配装置
1の側面12に押し付ける役目をする。このシリンダー11
の左側部分6は吸引側を構成し、右側部分7は吐出側を
構成する。本発明の回転分配装置1はポンプ室すなわち
シリンダー11の内部を回転する。この回転分配装置1は
回転面10(ここでは円筒面)と、両側面12、13とを有す
る仕切り弁(boisseau)である。図示した実施例では側面
12、13は平らな面である。シリンダー11は回転分配装置
すなわち仕切り弁1の回転面10の形状に対応した形状を
有し、シリンダー11の内部に回転自在に取付けられてい
る。
運動する。上死点PHMの側のシリンダー2の上端部に
は、シリンダー2を上記シリンダー11の吸引側または吐
出側に連通するポート4が形成されている。すなわち、
ポート4はシリンダー11に開口し、ポンプの吸引側は回
転分配装置すなわち仕切り弁1の一方の側面12と対向
し、吐出側は他方の側面13と対向している。
軸線はピストン4の往復運動の方向に対して直角であ
る。回転分配装置1には回転面に沿って複数の孔が分布
している。各孔は例えば一方の側面と回転面10とに形成
した切欠き部5にすることができる。これらの孔はポー
ト4上を順次通過して、ポート4を吸引側と吐出口14側
とに交互に連通させる。回転分配装置1の回転運動とピ
ストンの往復運動は当然同期させる必要がある。回転分
配装置1およびピストン3の2つの部材間の減速比は回
転分配装置1の円筒面10に形成した孔の数に依存する。
例えば、ピストン3が1サイクルする時に回転分配装置
1が完全1回転する場合には、吸引側と連通する1つの
孔と吐出側と連通する1つの孔とを形成する。
10(図2)とそれに対応するシリンダーの面(図3)と
の展開図であり、これらの図からポンプの機能はより良
く理解できよう。この実施例では回転分配装置1には吸
引側と連通する2つの切欠き部と、吐出側と連通する2
つの切欠き部とが形成されている。円筒形の回転分配装
置1の外側円筒面の展開図は長方形であり、この長方形
の幅Dは回転軸線方向の回転分配装置1の厚さに相当す
る。図3の2本の垂直線の間の間隔Dで示された区間が
回転分配装置1と接触するシリンダー11の内面部分に対
応する。長方形の長さは2πRである(Rは回転分配装
置1の半径である)。当然ながらシリンダー11のボアは
回転分配装置1の直径に機能間隙を加えたものである。
ポート4の幅は2本の平行な点線の間の間隔であり、ポ
ート4の展開長さは図3の展開図ではLである。図2の
2本の垂直線の間の間隔lがポート4の前を順次通過す
る回転分配装置1の外側表面の一部に対応している。図
2には4つの切欠き部が示してある。その2つの切欠き
部は図面の左側部分で吸入側と連通し、他の2つの切欠
き部は図面の右側部分で吐出側と連通している。
と図3の面)が相対運動する。いま、ポート4が図2に
示す2本の平行線の間を通るように図2に示した面が例
えば下方から上方へ向かってポート4の前を摺動して通
過したとすると、ポート4が吸引側の切欠き部5と重な
り合うと直ちに吸引が始まる。材料の移送を最大限良く
するために、切欠き部5とポート4とが図の幅方向で正
確に重なるようにするのが好ましい。なお、図2と図3
の例は本発明の機能の理解を助けるためのもので、本発
明を限定するものではない。
を通過し終わるまで続き、吸引と吐出との間では回転分
配装置1の外側表面10がポート4で覆われる。従って、
吸引と吐出とを完全に分離させるには、第1の切欠き部
5(吸引に対応する)の終点と第2の切欠き部5(吐出
に対応する)の始点との間の距離をポート4の長さLに
少なくとも等しくするか、好ましくはほんのわずかそれ
より長くする。
下死点から上始点への運動と正確に対称で、しかも、回
転分配装置1の運動が一定速度の回転であると仮定する
と、吸引はサイクルが最初の半分の間行われ、吐出がサ
イクルの残りの半分の間行われるので、図2および図3
の展開図では下記関係式を満足する必要がある: n(A+B+2L)≦2πR (ここで、nは吸引(または吐出)で用いられる切欠き
部の数であり、図示した例ではn=2である) また、吸引と吐出とを確実に分離するためには、各吸引
用切欠き部の終点と各吐出用切欠き部の終点との間の分
離距離およびその逆の場合の分離距離を少なくともLに
しなければならない。
用ポンプの場合に本発明を適用した場合の最も単純な実
施例はスクリュー8と回転分配装置1とを一体化したも
のである。図1では押込みスクリュー8は回転分配装置
1に直接支持され、回転分配装置1の回転軸線はスクリ
ュー8の回転軸線と一致している。図示した例ではピス
トン3のクランクが2回転した時に押込みスクリュー8
が1回転すると、回転分配装置1の2つの切欠き部5が
吸引側と連通し且つ2つの切欠き部5が吐出側と連通す
る。ポート4の形状はポンプで吸引される材料の流れ特
性および/または装置の構造とに応じて決まる。ポート
4の形状はシリンダー2の形状に類似させるか、それと
同じにすることもできる。しかし、ポート4の走行方向
長さLだけは回転分配装置1の表面に形成された孔の走
行方向長さの関数で選択または調節しなければならな
い。この制約以外の点では本発明の形状は種々変更する
ことができる。
な展開図(図4)と対応するシリンダーの展開図(図
5)である。この回転分配装置1は4つの吸引用孔と4
つの吐出口用孔とを有している。吸引用の各孔は側面12
の外周端縁部13に開口した切欠き部5によって形成され
ている(図6、図7を参照)。
流量を回転分配装置1によって2つの異なる通路へ分配
することができる。そのために、片方の側面(ここでは
図6に示した面である吐出側に対応する側面13)に複数
に分離(図示した例では2つに分離)された同心な凹部
(pistes)を形成する。各凹部は別々の通路と連通させ且
つ少なくとも1つの孔と連通させる。もちろん、ポンプ
の用途に応じて吸引側または吐出側に同心な凹部を形成
することもできる。「凹部(pistes)」とは材料を回収す
る(吸引)または同じ通路またはその通路の方へ材料を
導く(吐出する)ための全ての孔の出口オリフィスを円
形に配置したもの、換言すれば、常に同じ半径位置に配
置したものを意味する。
5の形をした3つの孔が形成されている。これらの孔は
吸引側の孔と類似しており、3つとも側面13の外周端縁
部まで延びている。これによって回転運動しない空間内
に材料を回収するための第1凹部が構成される。4番目
の孔5Rは回転分配装置1の内部の通路51まで延び、オ
リフィス52と連通している。このオリフィス52は第1凹
部と同心な第2凹部を構成する。この場合には吐出され
た材料は2つの異なる吐出通路の間に3/4および1/
4の比で分配され、第1の環状回収装置が回転分配装置
1の側面13の外周端縁部で材料を回収し、第1の回収装
置よりも半径方向内部にある第2回収装置は通路51を介
して吐出された材料を回収する。
を示している。このポンプでは、ポンプ室90内にプラン
ジャピストン9が挿入可能になっている。ポンプ室90は
以下で説明するように、運転の異なる段階でピストンが
運動する度に2回使われる。この実施例では回転分配装
置1は回転面100 と両側面12、13とを有する仕切り弁
1’である。両側面12、13は平らである。この仕切り弁
1’はシリンダー11’中に回転自在に配置されている。
シリンダー11’の内面形状は回転面100 の形状に一致し
ている。ポンプ室90はシリンダー11’の表面で開口して
いる。ポンプの吸引は片方の側面12側で行われ、吐出は
他方の側面13で行われる。
る。このH字形の横断枝部15が仕切り弁1’の回転軸線
内にある。シリンダーにはH字形の垂直方向枝部16の間
に挿入された突起が形成されている。ポンプ室90は突起
11に形成された仕切り弁1’の回転軸線と平行な通路に
よって構成される。横断枝部15の両側のH字形の垂直方
向枝部16には孔91、92が形成されている。
つの孔91、92は直径方向で互いに反対側にある。図8の
上部に示したプランジャピストンは吸引工程の終点の位
置にある。孔91は、プランジャピストン9がPMHから
PMBへ移動するまで間吸引側をポンプ室90と連通させ
ておくのに十分な円弧角度で形成されている。図8の下
部に示したプランジャピストン9は吐出工程の終点の位
置にある。孔92は、プランジャピストン9がPMBから
PMHに移動するまでの間吐出側をポンプ室90と連通さ
せておくのに十分な円弧角度で形成されている。図面を
複雑にしないために、図8では、仕切り弁1’および/
または対応するシリンダー11' は複数の取り外し可能な
部品で構成されていて、実際には図示したように組み立
てられるということは示していない。これらは当業者が
容易に成し得る設計的事項である。
しているが、複数の切欠き部5が吸引側または吐出側と
同時に連通する円筒形仕切り弁1”を用いた変形実施例
を示している。図示した実施例では、ポンプ室90が仕切
り弁”と組み合わされたシリンダーの表面に複数の位置
(ここでは2つの位置20、21)で開口している。また、
ポンプ室90内および外への材料の吸引および吐出は単一
のプランジャピストン9で行われる。
動をする単一部品で材料の分配を行うことができる。当
業者は本発明の用途を容易に見つけることができ、各用
途に合わせて本発明を種々変更することができるという
ことは理解できよう。単にポンプ流量の脈動を避けたい
場合には、例えば2つのピストンを使用し、それらの運
動を適当なカムを用いて制御すればよい。すなわち、吐
出期の間1つのピストンを一定速度で前進させ(カム制
御速度を一定にした場合)て回転分配装置1がポンプ室
と吐出側との間の連通を完全に遮断した時に、ピストン
を停止させ且つ吐出期の間に他方のピストンは完全に後
退させる。
した展開図。
ダーを平らに展開した展開図。
を平らに展開した展開図。
ダーを平らに展開した展開図。
ンダー 3 ピストン 4 ポート 5 切欠き部 6 吸引側 7 吐出側 8 スクリュー 9 プランジャピストン 15 横断枝部 16 垂直枝部 90 ポンプ室 91、92 孔 111 突起部
Claims (10)
- 【請求項1】 ポンプ室(2) の内部を上死点と下死点と
の間で摺動運動する少なくとも1つのピストン(3, 9)を
有し、供給室(11)の吸引側(6) にはこの供給室(11)に形
成されたゴムの導入口(80)からポンプ室(2) へ向かって
ゴムを機械的に圧送する押込み装置(8) が設けられてい
る、吸引側(6) と吐出側(7) とを有する粘性材料用ポン
プにおいて、 供給室(11)とポンプ室(2) との間に回転分配装置(1) が
設けられており、 この回転分配装置(1) は孔(5) を有し、 この孔(5) はポンプ室(2) を吸引側(6) または吐出側
(7) と連通させるか、吸引側(6) または吐出側(7) との
連通を遮断するように分布・配置されており、 さらに、回転分配装置(1) の回転運動とピストン(3) の
運動とを同期させる制御手段が設けられていることを特
徴とするポンプ。 - 【請求項2】 回転分配装置(1) が回転面と両側面とを
有する仕切り弁(1,1')であり、供給室(11)は仕切り弁
(1, 1') の回転面に対応した形状を有するシリンダーで
あり、仕切り弁(1, 1') はこのシリンダー(11)の内部に
回転自在に収容されており、ポンプ室(2) はシリンダー
(11)に開口し、回転分配装置(1) の一方の側面は吸引側
(6) を向き、他方の側面は吐出側(7) を向いている請求
項1に記載のポンプ。 - 【請求項3】 ポンプ室(2) がシリンダーであり、ピス
トン(3) はこのシリンダー(2) の内部を摺動し、このシ
リンダー(2) の上死点の上側には吸引および吐出で使用
されるポート(4) が形成されている請求項1または2に
記載のポンプ。 - 【請求項4】 ピストン(3) がポンプ室(90)内に挿入可
能なプランジャピストンである請求項1または2に記載
のポンプ。 - 【請求項5】 仕切り弁(1')の軸線方向断面がH字形で
あり、このH字形の横断枝部(15)は仕切り弁(1')の回転
軸線内に含まれ、シリンダー(11') にはH字形の2つの
垂直枝部(16)の間に突入している突起(111) が形成され
ており、この突起(111) には仕切り弁(1')の回転軸線と
平行な通路(90)が貫通しており、ボンプ室はこの通路(9
0)によって構成され、孔(91, 92)はH字形の横断枝部(1
5)の両側で垂直枝部(16)に形成されている請求項2また
は4に記載のポンプ。 - 【請求項6】 ボンプ室がシリンダー表面に複数箇所で
開口している請求項1〜5のいずれか一項に記載のポン
プ。 - 【請求項7】 少なくとも幾つかの孔が回転分配装置
(1) の一方の側面とその回転面とに形成した切欠き部
(5) である請求項2〜6のいずれか一項に記載のポン
プ。 - 【請求項8】 少なくとも1つの側面に互いに分離され
た複数の同心な凹部が形成されており、各凹部は互いに
異なった通路と連通し、各凹部は少なくとも1つの孔と
連通している請求項2〜7のいずれか一項に記載のポン
プ。 - 【請求項9】 吐出側に2つの同心な凹部(50, 52)を有
する請求項8に記載のポンプ。 - 【請求項10】 押込み装置(8) が回転分配装置(1,
1') に支持された回転スクリューであり、このスクリュ
ー(8) および回転分配装置(1, 1') の回転軸線が同心で
ある請求項1〜10のいずれか一項に記載の機械。
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