JPS59131778A - 粘性材料用双シリンダポンプ - 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】 この発明は粘性材料月収シリンダポンプに関するもので
あシ、そして一層特にゴムの弾性特性を有する負荷をか
けられたリング状ばねに対する座およびシリンダに封鎖
作用を発生させる止めリングを位置決めする外側案内部
材の形の弁装置を備えた上記型のポンプに関する。

粘性材料用のこの種のポンプにおいては、弁部材はポン
プの行程に合わせて前後に動き、弁部材が両端位置にく
ると、吸入作用を行なっているシリンダは予め充填容器
と結合され、一方排出作用を行なうシリンダはポンプの
出方ダクトと結合され、止めリングは弁部材が移動して
いる間に粘性供給材料の固体分を通路から押し出したり
破砕したシする。止めリングがそのような固形分の通路
からはずれない限シ、弁部材における案内部材はこれを
可能にさせ、さらＫこの案内部材は封鎖面の摩耗を補う
ように止めリングを調整できるようにする。止めリング
は外部からの粘性材料の供給を止めるために応動でき、
そして封鎖作用を行なうためポンプ作用をするシリンダ
と整列した二つの孔を備えた板に達するように設計する
のが最も良い。このように作用する装置では止めリング
に大きな力が作用し、止めリングをシリンダ開口部に向
って前方へ案内部材上に動かして二つの孔を備えた板に
押し付けるようにされている。

この発明はある意味では、止めリングと弁部材との間の
案内部材における作用間隙が封鎖されず、この間隙が弁
部材の端面と止めリングとの間の別の半径方向間隙に連
通している公知の粘性材料月収シリンダポンプＣＰイツ
連邦共和国公開特許明細書第３．／　０３．Ｊ−７号特
に第ｒ図参照）をさらに改良しようとするものである。

との点における静圧力によシ止めリングは板に押圧され
た状態に保たれる。さらに止めリングと板との間には間
隙が設けられ、この間隙は外部に対する止めリングの金
属相互の封鎖作用から静圧力を解放する。間隙に作用す
る圧力は封鎖面に作用し、それでこの箇所に分離力が発
生する。このような封鎖装置が良好な作動状態にある間
は、前記分離力は止めリングの（吸入さｎた材料の圧力
が作用する）端面にこの圧力が作用している限シ、行程
間で釣合わされるか打消さｎる。弁部材が移動する際に
はある期間静圧力が低下するが、この移動時に止めリン
グは負荷をかけられたばねによって開口部を備える板に
押圧され、このため止めリングはこのような作動段階で
は板に押圧されたままとなる。

これを可能とするため、ゴム弾性特性を持つリング状ば
ねの座は止めリングの後側および弁部材の外側にある半
径方向面で作らｎｌそしてさらに前記塵は弁部材自体に
おける（リング状ばねの長さにそって延びる）軸方向面
の形を取ると共に、止めリングおよび弁部材に前記軸方
向面と平行に設けられた小さな対向面の形を取る。この
設計は、リング状ばねができるだけ圧縮された場合それ
が案内部材の方に動くため、止めリングによってばねが
座から離脱させられないようにする。座の面の間で外側
には、リング状ばねの大きくて塞がれていないすなわち
自由な面が設けられている。

いくつかの作動状態では、また吸入される粘性材料がコ
ンクリートや他の材料の場合に起き易いようにある望ま
しくない特性を有する際には、こうした粘性材利月収シ
リンダポンプでは摩耗が増大することがわかっておシ、
摩耗が増すと弁部材は正常に作動しにくくなる。このよ
うな困った状態は、止めリングと開口部を持つ板との間
の間隙の入口部分が粘性供給材料から沈澱した材料粒子
によって部分的にまたは完全に閉塞されることで発生し
、これによシ封鎖面の上流で静圧力を解放する一種の閉
塞フィルタ作用がまず生ずることになる。この作用は、
板°を分離させる原因となる負荷が止めリングから発生
し、それでポンプ圧力によシ止めリングの後方の自由端
が板に激しく押圧されることである。この増大した機械
力はすぐに、過負荷を受ける封鎖面の摩耗や制動作用の
原因となシ、このため弁部材は移動の際に作動不能とな
る。

しかしながら、別の従来の設計では（ドイツ連邦共和国
公開特許明細書画２．＆　／　４ｔ、Ｊ’　７１号参照
）、止めリングの案内部材における機能間隙を封鎖する
のに用いられる封鎖用ばねは、もっと内側に配置されて
そのばねに粘性材料圧力が作用するようにされている。

ところが、この場合封鎖リングは適当な位置に位置決め
されないばかシか必要な程度まで案内さｎず、それで封
鎖リングは単に半径方向負荷作用によシ止めリングを負
荷してそｎが移動する間に板に押圧するようにする。こ
の負荷作用は弁部材を封鎖できる程十分ではなく、さら
に粘性材料用ポンプは静圧力を発生させるだけでなく吸
入作用を生じさせるようにも用いられねばならない。ポ
ンプが吸入作用を行なうか吸引ポンプとして作動する場
合には、内側の封鎖リングが粘性材料によシその座から
離脱させられたり、また流動する粘性材料によシ押し流
されることが良く起き易い。

この発明の１つの目的は、先行技術で提案された粘性材
料月収シリンダポンプをさらに改良し、止めリングの力
が全ての作動段階において、摩耗を減少させかつ作動を
一層完全なものとするのに必要な下限値にまで制限され
るようにすることである。

この目的および別の目的は本明細書の他の記載や特許請
求の範囲を読むことで明らかになるが、このようなポン
プは、リング状ばねに、止めリングと弁部材との間のリ
ング状間隙（前記ばねの座に設けらｎている）を介して
粘性材料の圧力が作用するように配置さｎ１前記半径方
向座面の間に拘束案内装置を有することを特徴としてい
る。

この発明の別の改良点は特許請求の範囲の夾施態様項に
記載されている。

この発明によｎば、開口部を備えた板に作用する止めリ
ングの全ての押圧力はリング状ばねによシ（止めリング
に形成された）半径方向座面を経て止めリングへ伝えら
れる。この点でばねの機械的弾性負荷の問題だけでなく
、歪が弁部材の案内頭部とリング状ばねとの間の円筒状
間隙に作用するポンプ圧力によってリング状ばねに伝え
らｎるという問題が生じ、前記歪はその後前記ばねによ
シ止めリングに伝達さｎる。このため、弁部材の端面と
止めリングの後端面との間には、もはや（前記第Ｊ、／
　０３，３　Ｊ　／号明細書のような）いかなるリング
状間隙もなく、実際にこの発明では、供給材料が止めリ
ングと板との間の間隙内に、また弁部材とリング状ばね
との間の円筒状間隙内に供給されるようＫする単なる間
隙が、弁部材の端面と開口部を備えた前記板との間に設
けられている。

この間隙への入口が供給材料の固形分で閉塞されるよう
になると、これと同時に供給材料の封鎖間隙への流ｎお
よび弁部材とリング状ばねとの間の間隙への流れが−カ
ットオ７される。

この結果、一方では、止めリングおよび板の封鎖面の間
に作用する静圧力だけでなく、リング状ばねの半径方向
座面に作用する静圧力に関して、また他方では本来の静
圧力値１に関して直接的々かつ同時に存在する関係が成
立するようになる。こうして、ポンプ出力圧に左右さ扛
る前記一つの静圧力値は、ポンプ出力圧がいかなるレベ
ルであろうとも、また封鎖面の間またはリング状ばねの
半径方向座面に作用する静圧力を部分的にまたは完全に
なくすように働く固形分の封鎖作用がどのようなもので
あろうとも、あらゆる作動条件において釣合わさ扛る。

この理由により止めリングは通常、リング状ばねの振掛
的締付力だけであらゆる作動条件においても板に押圧さ
れる。

入口間隙が封鎖作用により固形分によって閉塞さｎなく
なると、止めリングと板との間の封鎖間隙および弁部材
とリング状ばねとの間のリング状間隙に作用するポンプ
圧力の効果が十分に発揮される。リング状ばねに作用す
るポンプ圧力の作用は、リング状ばねが拘束用案内部材
により半径方向に伸張できないようにし、そして伸張作
用が軸方向の伸張または膨張に向けられるようにし、こ
の結果リング状ばねの他端が弁部材に軸方向に支持され
る場合、板に向って止めリングに軸方向に作用する分力
または圧力成分が発生するようにすることである。さら
に内側空間はリング状ばねＫよって外側から封鎖される
。

止めリングの位置決めの仕方にょシ、また止めリングが
弁部材の円筒頭部によって、吸入された供給材料からカ
ットオンされると共に、その供給部材の静圧力によって
作用されるため、リング状ばねの流ｎによシ生ずる摩耗
がなく、また封鎖部材が容易に離脱して流動している供
給材料にょシ押し流されるおそｎもない。

この発明の７つの有益な効果は、前述したように間隙の
閉塞や封鎖によっていくつかの条件でひんばんに発生す
る、封鎖接触を行なう面および部分の摩耗および損傷を
完全になくすことができるである。さらにこの発明は、
封鎖作用に必要な押圧力をほぼリング状ばねの機械的負
荷効果と同じレベルＫまで低下させるようにして弁部材
の極めて正常な運動を保証することで５る。

この発明の別の改良点としては、止めリングの内側の案
内面が円筒形であシ、止めリングの封鎖面まで延びてい
ることである。とれによシ弁部材の端縁を越えてシリン
ダまで延びている止めリングの支持長さが短くされて案
内面の長さを平行して増大し、止めリングが弁部材上で
振動するおそれをなくすか少なくすることが可能となる
。

この発明の好ましい型によｎば、リング状ばねの案内拘
束装置がばねを形成しているゴム弾性材料の本体内に設
けられている。拘束装置はばね材料内に設けらｎた補強
用ら旋部材の形か、あるいは交互に配置さｎた多数の別
個のリングの形であシ、このようなリングまたはら旋部
材は織物糸かワイヤで作ることができる。

さらに、リング状ばねにおける半径方向面の内縁に１外
方に軸方向に延びかつリング状ばねと共に作用ユニット
を形成する封鎖リップを設けることが可能である。この
設計では、リング状ばねの負荷（またけ予荷重）作用が
十分ではない場合には、リング状ばねとその半径方向座
面との間の２つの半径方向間隙が同じ静圧力によシ作用
さｎず、この結果等しい力が互いに相殺さｎることを確
実にするのが可能である。実際上、この発明のこの型で
は、静圧力はリング状ばねの半径方向だけに作用して軸
方向力に変えられ、止めリングの封鎖面を共に押圧する
。

この発明の櫃念の一部として、この発明の別の型ではリ
ング状ばねの拘束用案内部材は前述した型におけるよう
にそのゴム弾性材料の内側ではなく、外側に配置さｎて
いる。

次にこの発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。

全ての構造体は図面において横断面で示されているが、
第１〜３図および第３〜７図は構造体の１／！の断面図
である。

粘性材料月収シリンダポンプは第１図に示され、このポ
ンプは２つの開口部を備えた板コに接続されるシリンダ
ヘッド／ヲ有し、シリンダヘッドｌと板λとの間には封
鎖部材３が配置てれている。

前方（すなわち第１図の右ｉ＋ｔｌｌ）には、前方部分
を全例えた移動弁部材！が配置され、前記前方部分ｔは
摩耗した場合取外して父挾できるように作られている。

弁部材ｊの前方の外側シリンダ面７には止めリング／３
が設けられ、このリング／３は前記−７に支持された円
筒内面ｇおよび板コの端面／／と当接するＴｈｔＪ方（
左５ｉｌｌ　）端面／　□ｆ備えている。リング１３の
後方すなわち石側端面／−２は。

ゴム弾性材料で作られたリング状ばねすなわち環状ばね
／ｌのための半径方向座面の形ｋＭしている。このはね
１４Ｌは矩形横断面ｋＶＬ、その、唆い方の側部はばね
の内振りおよび外狽１］リング状面／！。

／ｌであり１これに対してばね／≠の丸い端面ノア、Ｉ
Ｉは止めリング／３の半径方向面／２と。

また弁部材！における突出部２０の半径方向座面ｌりと
尚接し、前記突出部−２０は弁部材！の軸方向案内面７
を越えて突出している。

リング状ばね／弘が適当な位置に配置された場合、それ
は圧縮ちれて軸方向に負荷を受け、リング／３に負荷を
かけるようにする。第１図では、この点に関するリング
状ばねの力は符号２１で示され、各場合の合力はそれぞ
れ符号Ｊ、２　、．２３で示されている。このため、止
めリング／３は力、２−２によって板λの方へ押圧され
るか負荷全受け、到鎖面１０．／／に封鎖圧力を与える
ようにでれる。

第１図を見ると、弁部材ｊは中間位置で示されており、
この位置では弁部材ｊの空間２ｊのビＪ側およびシリン
ダヘッドｌの内側空間−２ｇに作用する粘性材料の圧力
は零か低い値に低下している。このため封鎖面ＩＯ，／
ｌに必要な押圧力は平行して一層低く、封鎖作用はカー
２２によって維持されることができる。

これは第２図の状態と異なってお９．この第２図の状態
では空間２３，２ｔにおいて供給材料の圧力が、図示さ
れていないポンプの出力ダクト内の使用圧力と同じ位に
増大している。これは、弁部材夕が端位置にある場合で
６９、この位置ではポンプシリンダの１つが弁部材！お
よびポンプの出力ダクトに接続されている。

弁部材ｊの案内面７とｔとの間で止めリング／３には作
動用間隙２♂ａすなわち弁装置作動袂索が設けられ、こ
のような間隙は一方ではリング状はねｌ≠の座に開口し
、また他方では前方部分ｔの前号すなわち左１ｉ１１端
ＩｆＤ、２７まで延びている。前記間隙２１ａの大きさ
は羊に機能的な大きざよシも一層大きくなシ得るが、こ
の間隙２♂ａは半径方向間隙３ｇとリング状はね／４’
の下８１１１のリング状すなわち環状間隙−２１ｒｂと
の間の（空間２よ、２６内の静圧力と関連した）接続部
の形をＪベシ、それでこの箇所に作用する静圧力は前記
内側空間２６゜２を内の圧力と同じである。

リング状ばね・すなわち環状ばねは鋼ワイヤ２りで補強
されておシ、この銅ワイヤλりはら旋状に巻回されるか
、あるいはそのいくつかが符号３０３／、３２で示され
るように多数の異なった平面上か層の形に外側からＶ３
側へまたは左側から右側へリング状に巻回されている。

この鋼ワイヤから成る補強要素は、ゴム弾性材料の本体
内に設けられてかなり大きな抵抗力により前記本体が外
側へ伸張しないようにする台部材゛または拘束用案内部
材の形全取９．このためリング状はねの半径方向の伸張
は大幅に制限されることになシ、それで前日己はねの実
際の伸張方向は軸方向となる。リング状はね／グが半径
方向封鎖面／７．ＩＩと封鎖接触することは、リング状
ばねが作られる材料のゴム弾性特性または重合体特性の
ためでるシ、この結果静圧力は間隙２Ｉｂ円のレベルか
ら減少するが、こうした減少は概略的に符号３４ｔ、３
夕で外方に向けて示されている。これらの静圧力の合力
ｊ＆。

３７は止めリング１３會板コに対して押圧し、そしてこ
のような力はリング状はねの機械的負荷（または予荷恵
）作用の合力２２．２３に刃口えられる。

他方、静圧力は弁部材ｊの端面２７と板λの端面／Ｉと
の間のリング状または環状間隙Ｅｌｒ内の値から、符号
３りで示された力線によりわかるように止めリング１３
および板λの封鎖面／　ｏ　、ｉｉにそって外方に減少
し、前記力線の合力は符号ａＯで示されている。力３！
、３りが同じでるるとみなしても差しつかえないため、
止めリング／３は粘性材料月収シリンダポンプのこの作
動段階では。

前記力の一方が他方よりも大きい程贋でありかつリング
状ばね／≠の機械的負１訂力−コに寺しい力で板−に押
圧されることになる。この理由により止めリング／３に
おける封鎖効果が損なわれるおそわはない。

第３図には、細かい固体粒子が半径方向間隙３ｔの入口
およびその近くに采まってその間隙３♂が閉塞ぢれた状
態が示されている。その後間隙３ｇは増々閉塞するよう
になり、このためそのような細かい粒子の下流における
間隙３ｒ内の静圧力はほぼ零Ｖｒ−まで低下する。案内
面７．ｓ’間に開放したリング状間隙２　Ｊ’　ａがあ
るため、リング状ばねｌ≠の下側のリング状間隙λｔｂ
内の圧力は同様に低下し、リング状ばｈノ弘は力！λに
よシ止めリング／３に押圧され、このような力はリング
状ばねの負荷カー／に等しい。他方、止めリング／３の
効果によって通常はその値が封鎖面１０．／／にそって
減少する静圧力は、リング状間隙３を内の圧力低下のた
めに低下するので、分離力は発生せず、こうした状態に
よシ実際上止めリング／３は合カコλによって板コに対
して押圧される。

符号３≠、３！で示されたような圧力低下を維持しなが
らリング状はねｌ≠の耐鉛全解除するために、はね／≠
は２つの封鎖リップ４Ｌコ、４ｔ３（第≠図参照、この
図ではばね／弘は応力を受けていない状態で示されてい
る。）を有し、各リップ４ＺＪ　、　＋Ｊはばねの半径
方向面／Ｊ’、／７の各内縁に設けられ、そして軸方向
に突出してリング状封鎖部材すなわちはね／４’の支持
部と共に単一の作用ユニットケ形成している。

第３図に見られるこの発明の実施例では、リング状封鎖
部材すなわちばね／≠は鋼製リングｐｐ。

＋ｔ’４その内縁近くの半径方向面に適当な位置で加硫
させて示されている。このような各鋼製リンググ弘、ｌ
Ｉ−！は０−リング＜ｔａ、≠７に支持されて外方に対
する封鎖作用？有し、前記Ｑ　　ＩＪング４ｔｔ、４ｔ
７はλつの別個のリング溝４ｔ、ｒ、≠２円に配置され
ている。これらのリング溝ｔに＃≠りは丸削ＤＫよって
止めリング１３および弁部材ｊの半径方向座面／２．／
りに形成されている。

第７．７図に示されるこの発明の別の型では。

リング状ばねの設計はその封鎖作用を考慮して異なって
おシ、第／〜３図にボされた力は示されていない。しか
しながら、Ｗｔ＝ａにおいては弁Ｒ’Ｂ材！の面７ｐ　
’　ｋ　１１ｉｉ＋えた止めリング／３の案内部の中心
径ＳＯが示されている。この中心径よ０は。

第２図に空間２ｊ、２７．内の粘性材料の静圧力と共に
示した板２ＶＣ＠接する止めリング／３の金属封鎖効果
の作用径ｊ／よシも明らかに小さい。これらの直径間の
関係はこの発明の全ての実施例において示されている。

第６図に示された型では。

リング状はね／弘は補強されておらず、また弁部材オの
適当な位置に設けられたリング状突出部２０は、符号Ｊ
′λで示されたように一層長い軸方向長さ’を有するよ
うに作られて符号！３０箇所にポケット状ｍ＋持つ案内
部材全形成し、止めリング／３會それを案内せずに収容
するようにされている。

この点でこのような系内作用は面７．１に引継がれる・
この拘束用案内部材ｊ３はリング状ば７：１ｉａの閉鎖
内側空間全形成する作用をし、このためリング状全問２
ｒｂ内の圧力が上昇した場合には前記リング状はね／グ
は止めリング１３に向って移動し、それで板λに負荷作
用が発生する。

第７図の設計は、拘束用案内装置の一部すなわち壁ｊ２
がＩＨＡ図におけるようにリング状突出部２０ｆ備えり
年−の作用ユニットで作られていない点で異なっており
、実際に前記装置はこの第７図では突出部２０の端部に
支持された突出部、ｔ　４Ｉ−ｌを有する別個の部分の
形にされている。リング状ばねｌ弘は同１１ｇＴｊｌ（
ｉ−持つ前記壁またはスリーブ！２内に配置されている
。スリーブ！２の前方部分は止めリング１３の周９に嵌
合し、そしてスリーブ！２はリング状はねｌ弘を軸方向
に伸張させるリングばね用拘束案内装置として設計され
、リング状空間２ｒｂ内の圧力が上昇した場合には止め
リング１３は再び静圧力によって板コに押圧されるよう
にされている。

【図面の簡単な説明】

Ｍ１図看よ、第／作動段階におけるこの発明による粘性
材料月収シリンダポンプの第１実施例會示す概略縦断面
図で必ｐ１第２図は第２作動段階におけるポンプを示す
第７図と同様な図で、ｈシ、第３図は第３作動段階にお
けるポンプ：と示す図であシ、第≠図は４７〜３図に示
されたこの発明の実施例ＶＣ用いられたリング状ばねの
横断面図でおシ、第１図はこの発明の変形例を示す゛第
／〜３図と同様な図であｐ、第を図はさらに変形した劉
七示すＭｊ図と同様な図であり、さらに第７図は一層さ
らに変形した例會示す第ｊ−、＆図と同体な図である。 ｌニジリングヘッド、２：板、ｊ二弁部材、／３：止め
リング、／μ：リング状ばね、２♂ｂ二間１５Ｎ１．２
２：ワイヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／−ｉ！つのシリンダを形成するシリンダ装置、このシ
   リンダ装置に封鎖作用にょシ着座する止めリング、この
   止めリングを案内する案内装置を備えた弁部材、ゴム状
   材料で作られる負荷をかけられたリング状ばね、このば
   ねを支持する面を形成する装置、および前記面の間に配
   置された前記ばねを拘束する円周方向に延びる拘束装置
   を有し。 さらに前記止めリングと前記弁部材との間にリング状ま
   たは環状間隙が形成され、この間隙に粘性材料の圧力が
   作用するようにすると共にその圧力が前記間隙を経て前
   記ばねに作用するようにしたことを特徴とする粘性材料
   月収シリンダポンプ。 ２　前記止めリングがその内側に円筒状案内面を有し、
   この案内面が前記止めリングの封鎖面まで伸張している
   特許請求の範囲第１項に記載のポンプ。 ３　前記拘束装置が前記ばねのゴム状材料内に配置され
   たワイヤの形であシ、このワイヤが、ら旋状に巻回され
   て少なくとも一つのら旋状巻回部の層の形に形成され、
   その一方の層を他方の層の内側に配置するようにした特
   許請求の範囲第１項に記載のポンプ。 仏　前記ばねがその半径方向内側にリップを形成した縁
   部を備えた本体を有し、前記リップが本体から軸方向に
   突出して前記ばね本体と共に作用ユニットを形成する特
   許請求の範囲第１項に記載のポンプ。 よ　前記拘束装置が、前記ばねの周囲に設けられかつ、
   前記弁部材の一部を形成する突出部から前記ばねにそっ
   て前記止めリングの周囲に軸方向に延びる円筒壁で作ら
   れる特許請求の範囲第１項に記載のポンプ。 ２、　前記弁部材に、その周囲に延びかつ前記ばねの支
   持面を有する突出部が形成され、またこの突出部が前記
   円筒壁で作られる特許請求の範囲第！項に記載のポンプ
   。 Ｚ　前記円筒壁が前記突出部から分離して作らｎかつそ
   の半径方向面に支持され、ゴム状材料の前記ばねが前記
   壁内に配置される特許請求の範囲第５項に記載のポンプ
   。 ？　前記拘束装置が前記ばねのゴム状材料内に配置さ扛
   たワイヤの形であシ、このワイヤが前記ゴム状材料に埋
   込まれた別個のリングの形である特許請求の範囲第１項
   に記載のポンプ