JPH0744791U - 媒体を制御された流量で送入する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制量ポンプによる媒体の送出流量を高精度で
調節できるようにする。 【構成】 媒体の入口２２及び出口２３を有する制量チ
ャンバ２０を備え、ポンプピストン１０の作動により媒
体を制量チャンバの体積に応じた流量で送出する制量ポ
ンプに関する。ポンプピストン１０の径より小さい径を
有し、かつ、制量チャンバ２０の体積の変更を可能にす
るように制量チャンバ内で変位可能な壁要素１５は、ロ
ッド１６に結合され、そのロッドはばね１８により負荷
された密封板１７を支持する。ばね１８は、密封板およ
びロッドを介して壁要素をポンプピストンへ向けて押圧
する。ケーシング４，６，７内に形成されたチャンバ９
は、入口ダクト１９を経て外部の圧縮空気源に結合さ
れ、チャンバ９内の空気圧の調節により、壁要素の位置
が調節される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、媒体源から任意の種類の媒体用流れ系統の使用場所へ流量の制御さ れる媒体送給を行う装置、すなわち所謂制量ポンプに関する。特に、本考案は、 可動で好ましくは往復運動するポンプピストンと、該ポンプピストンの対応する 作用サイクルにタイミングを合わせて制量すべき媒体を夫々吹込んで吐出する様 に弁で制御される入口および出口を有する制量チャンバないし計量チャンバとを 備える装置に関する。

【０００２】

【考案の背景】

上述の型式の装置ないし制量ポンプは、従来長年にわたり公知であり、一目的 または他の目的のために定められる投与量ないし流量で媒体を搬送すべき状態に おいて屡々使用される。これは、液体、例えば所望の製品の最適品質特性を得る ために正確に計量される流量で出発材料の連続的な供給を必要とする大規模産業 工程または化学分析工程に関連する試薬溶液に関してもよいが、気体または微細 に分割される流体の形状の完全な固体の材料がある所要の作業計画によって体積 制御部分に送給されるべき状態も生じる。

【０００３】 既に指摘した様に、公知の制量ポンプの適用分野は、制量すべき媒体の型式と 、送給投与量および流量の夫々の所要の大きさとの両者に関し著しく多様である 。しかしながら、夫々の型式の適用は、使用される制量ポンプが性能の少くとも 特定の程度の精度を満足させるべきであり、従って、実際に送給される特定の媒 体の量がその時機に所要の量に出来るだけ近く対応することを共通に有している 。しかしながら、変化する消費要件に送給量を適合させることが望ましいかまた は必要なことが屡々生じ、従って、例えば、特定の期間中、多量の媒体が送給さ れねばならず、一方、次の期間中、少ない量が充分であり得る。該調節ないし融 通性のある態様での異なる所望の投与量または流量の間の転換を可能にするため 、その結果として使用される制量ポンプが容量の対応する融通性を有することが 必要である。可動のポンプピストンを有する上述の型式の特定の公知の制量ポン プでは、異なる所望の制量体積ないし流量の間の転換の該便宜は、ポンプピスト ンを駆動するのに使用される駆動装置またはモータが所要の様にポンプピストン のストローク頻度の増加または低減を可能にする或る型式の制御可能な動力伝達 装置を備えることで可能になった。この型式の可変制量ポンプ、または更に正確 には、所望の速度でポンプピストンを駆動するために必要な伝導装置を制御する この装置は、明らかな理由により、特に、制量ポンプが異なる制量体積の間の頻 繁な変更を要求する関係において使用されるべきであって、結果としてポンプピ ストンの敏感な駆動要素に特に苛酷な荷重を置けば、甚しく摩耗を受け、頻繁に 繰返えされる点検および保守を必要とする。

【０００４】 運転において幾分一層信頼性があり一層簡単な型式の公知の調節可能な制量ポ ンプは、異なる所望の制量体積に対してポンプピストンの単一のストローク頻度 で作用し従って、丁度述べた型式の任意の補足する敏感な駆動装置を必要としな いものである。その代りに、後者の型式の公知の制量ポンプでは、制量体積の所 望の変更は、ポンプピストンのストローク長さを制限するストップ要素の扶助に よって達成され、該ストップ要素は、ポンプシリンダまたは制量チャンバ内で段 階的に可動に、または自由に可動に、のいずれかで配置されてもよい。この型式 の制量ポンプは、上述のストローク頻度の変更を有する制量ポンプよりもたしか に一層簡単で従って一層容易に操作可能な構造を有しているが、他方では、就中 、所望の制量体積に対して設定されそれに対して反復して打撃するポンプピスト ンの結果として設定位置の意図されない変位の危険に著しく晒される要素により 幾分あまり信頼出来ない性能の精度を提供する。この危険は、勿論、この場合の 要素の最小の各変位が所望の制量体積からかなり誤った偏位を生じ得るため、制 量ポンプが所要の非常に小さい制量体積の制量に使用される様に意図されるとき 、特に重大であり得る。

【０００５】 この背景に対して、その構造および操作性において簡単であり、あまり保守を 必要とせず、しかも、所望の異なる制量体積の間の融通性のある切換えを可能に すると共に、長期間使用しても性能の精度を保持可能な制量ポンプが望まれる。

【０００６】

【考案の特徴】

後に説明する実施例に用いられている符号を参考のために付記して記載すると 、本考案は、可動なポンプピストン１０と、該ポンプピストン１０の作用サイク ルにタイミングを合わせて媒体の吸込み及び吐出を夫々行うための弁で制御され る入口２２及び出口２３を経て外部流れ系統に結合されるか、または結合可能な 制量チャンバ２０とを備え、該外部流れ系統に媒体、例えば液体を制御された流 量で送入する装置において、 前記制量チャンバ２０の範囲を定める壁要素１５が、前記ポンプピストン１０ に対向して設けられていて、該制量チャンバ２０の体積の変更を可能にするよう に該制量チャンバ２０内で変位可能であり、また、該壁要素１５の径がポンプピ ストン１０の径より小さくされており、該壁要素１５の、前記ポンプピストン１ ０が設けられている側とは反対の側に、端壁６，７および側壁４を有するケーシ ングが設けられていて、該壁要素１５が、該ケーシング内で変位可能なロッド１ ６に結合されるとともに、該ロッド１６が、摺動ピストンとして役立つ密封板１ ７を該ケーシング内で支持しており、該密封板１７の一側部がばね１８によって 負荷されていて、前記ロッド１６を介して前記壁要素１５を前記ポンプピストン １０に向けて押圧しており、該密封板１７の他の側部が、前記ケーシング内に形 成されたチャンバ９の可動端壁を形成するとともに、該チャンバ９が、該チャン バ９に圧縮空気を流入させる様に外部の圧縮空気源に入口ダクト１９を経て結合 可能であり、該チャンバ９内の空気圧の調節により、前記ロッド１６を介して前 記密封板１７に連結されている前記壁要素１５の位置が調節されるようになって いることを特徴とする。

【０００７】

【考案の作用効果】

本考案によれば、入口ダクトを介して圧縮空気をチャンバ内に導入することに よって壁要素の位置を調節して制量チャンバの体積を所望のものに変更し、外部 流れ系統への媒体の送入流量を所望のものにすることが可能である。このように 空気圧制御による壁要素の位置の調節は、調節の精度と融通性を高める。また、 ポンプピストンの径より小さな径の壁要素の位置調節により制量チャンバの体積 を調節するため、高精度の体積調節が可能である（微調節等を行える）。

【０００８】

【実施例】

図１は、媒体、例えば液体をその外部流れ系統へ制御された量の送給を行う本 考案による装置ないし制量ポンプ１を示す。制量ポンプ１は、側壁３，４と、端 壁５，６とを有する細長い円筒形ケーシング体部２を備え、これ等の壁は、内側 シリンダチャンバを一緒に包囲し、該チャンバは、隔壁７の扶助によりポンプチ ャンバ８と、駆動チャンバ９とに分割される。ポンプチャンバ８内では、ポンプ ピストン１０は、前端位置と破線で示す後端位置との間を軸方向へ往復運動する 様に例えばガイド軸受１１に支持される。ポンプピストン１０は、後方端壁５に 変位可能な態様で支持される駆動軸１３と、モータ１２との扶助によって駆動さ れる。

【０００９】 図１から明らかな様に、ポンプチャンバ８は、後で説明する様に、ポンプチャ ンバ８内のポンプピストン１０の運動方向へ変位可能な壁要素即ち円筒形体部１ ５の座を形成する如くポンプチャンバの残部よりも幾分小さい直径で円筒形の形 状の前方空間１４を有している。円筒形体部１５は、隔壁７および前方端壁６に よって駆動チャンバ９内に変位可能な態様に支持されるガイドロッド１６の一端 に配置される。駆動チャンバ９のガイドロッド１６のまわりには、摺動可能な密 封板１７が設けられ、密封板１７は、駆動チャンバ９の内側壁に対して密封し、 後方膨脹チャンバ９′と、前方ばねチャンバ９″とに駆動チャンバ９を分割する 。前方端壁６および密封板１７に対する座を有するばね要素１８は、ポンプチャ ンバ８内のポンプピストン１０に対する方向へガイドロッド１６を介して密封板 １７に強固に結合される円筒形体部１５を押圧する様にばねチャンバ９″内でガ イドロッド１６のまわりに配置される。膨脹チャンバ９′は、密封板１７に対す るばね要素１８の圧力の力の作用に抗する円筒形体部１５の変位を可能にする様 にケーシング体部２の側壁４に設けられる入口ダクト１９を経て圧力媒体、例え ば空気の源（図示せず）に連通可能である。円筒形体部１５とポンプピストン１ ０の前面２１との間で制量される媒体を定める制量チャンバ２０の体積は、ポン プピストン１０の圧送サイクルにタイミングを合わせる媒体の制量される流れを 可能にする様に弁（例えばボール型逆止弁）で制御される入口２２および出口２ ３を経て媒体の外部流れ系統に連通可能である。制量チャンバ２０からの任意の 漏洩を防止するため、パッキン２４，２５は、円筒形空間１４内で円筒形体部１ ５と該空間の内側壁との間およびポンプチャンバ８内でポンプピストン１０とチ ャンバ８の内側壁との間に夫々設けられる。

【００１０】 図１に示す装置が例えば液体を最大流量で流れ系統に送入するのに使用される とき、円筒形体部１５は、後端位置のポンプピストンの全面２１（図１に破線で 示す様な）とそれとの間に制量チャンバ２０の最大可能な体積を得る様に空間１ ４内で最も後退した位置に切換えられる。従って、これは、密封板と、ガイドロ ッド１６を介して密封板に強固に結合される円筒形体部１５とを図１に示す位置 に保持する様に、圧力源（図示せず）から結合ダクト１９を経て膨脹チャンバ９ ′に流入する媒体の圧力が要素１８のばね圧力に少なくとも等しいか、または好 ましくは該ばね圧力よりも大きくなければならないことを意味する。この位置の 円筒形体部１５により、制量ポンプ１は、原理的に、同様なピストン型の公知の 装置と同様な態様で作用し、即ち、モータ１２および駆動軸１３の扶助によるポ ンプピストン１０の吸込みストロークないしポンプチャンバ８での後方移動の際 、出口２３は閉じられ、一方、入口２２は、ポンプピストンがその後端位置に達 するまで、制量チャンバ２０に液体を流入させる様に開放される。次に、ポンプ ピストンが向きを変えて前方へ駆動されるとき、入口２２は閉じられ、一方、出 口２３は、制量チャンバ２０からの液体の吐出のために開放される。

【００１１】 後の時機に、図１の制量ポンプが例えば液体の最小流量の送給に使用されると き、図２によって明瞭になる手順がとられる。理解し易くするため、同一の符号 は、同一の構成要素に対して双方の図面に使用される。従って、これは、膨脹チ ャンバ９′内の圧力が密封板１７に対するばね要素１８の接触圧力よりも小さく なるまで、膨脹チャンバ内の圧力がチャンバ９′からの圧力媒体の流出によって 低下されることを意味する。この結果、密封板１７は、ガイドロッド１６を介し てそれに強固に結合される円筒形体部１５を図２に実線で示す様にポンプピスト ン１０の前面２１に向って押圧する様に、後方へ（図２で右へ）切換えられる。 従って、ポンプピストン１０のこの面２１に対して休止する円筒形体部１５は、 モータ１２が始動されるとき、ポンプチャンバ内のポンプピストンの往復運動す る作用サイクルをたどる。換言すれば、円筒形体部１５およびポンプピストン１ ０は、ポンプピストン１０の吸込み運動（図２に示す終端位置へ右に向う運動） の際、要素１８のばね力の方向へユニットとして移動し、一方、同一ユニットは 、破線で示す終端位置へ左に向うピストンの圧送運動の際、この力に抗して変位 される。この態様で、ポンプピストン１０が円筒形体部１５と一緒に後端位置へ 移動する際に、弁で制御される入口２２を通って制量チャンバ２０に吸込まれた 後、対応する態様で、ポンプピストン１０および円筒形体部１５が左端位置へ移 動する際に、弁で制御される出口２３を経て吐出される液体の量は、図１によっ て吐出される最大量から制量チャンバ２０に導入される円筒形体部の最大部分の 体積（図２）を引いた量に相当する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の制量ポンプを示す図である。

【図２】図１と同一の制量ポンプの、体積が低減する場
合を示す図である。

【符号の説明】

４ 側壁 ６ 前方端壁 ７ 隔壁 ９ 駆動チャンバ １０ ポンプピストン １５ 円筒形体部 １６ ガイドロッド １７ 密封板 １８ ばね要素 １９ 入口ダクト ２０ 制量チャンバ ２２ 入口 ２３ 出口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動なポンプピストン（１０）と、該ポ
   ンプピストン（１０）の作用サイクルにタイミングを合
   わせて媒体の吸込み及び吐出を夫々行うための弁で制御
   される入口（２２）及び出口（２３）を経て外部流れ系
   統に結合されるか、または結合可能な制量チャンバ（２
   ０）とを備え、該外部流れ系統に媒体、例えば液体を制
   御された流量で送入する装置において、 前記制量チャンバ（２０）の範囲を定める壁要素（１
   ５）が、前記ポンプピストン（１０）に対向して設けら
   れていて、該制量チャンバ（２０）の体積の変更を可能
   にするように該制量チャンバ（２０）内で変位可能であ
   り、また、該壁要素（１５）の径がポンプピストン（１
   ０）の径より小さくされており、該壁要素（１５）の、
   前記ポンプピストン（１０）が設けられている側とは反
   対の側に、端壁（６，７）および側壁（４）を有するケ
   ーシングが設けられていて、該壁要素（１５）が、該ケ
   ーシング内で変位可能なロッド（１６）に結合されると
   ともに、該ロッド（１６）が、摺動ピストンとして役立
   つ密封板（１７）を該ケーシング内で支持しており、該
   密封板（１７）の一側部がばね（１８）によって負荷さ
   れていて、前記ロッド（１６）を介して前記壁要素（１
   ５）を前記ポンプピストン（１０）に向けて押圧してお
   り、該密封板（１７）の他の側部が、前記ケーシング内
   に形成されたチャンバ（９）の可動端壁を形成するとと
   もに、該チャンバ（９）が、該チャンバ（９）に圧縮空
   気を流入させる様に外部の圧縮空気源に入口ダクト（１
   ９）を経て結合可能であり、該チャンバ（９）内の空気
   圧の調節により、前記ロッド（１６）を介して前記密封
   板（１７）に連結されている前記壁要素（１５）の位置
   が調節されるようになっていることを特徴とする装置。